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现代移动通信技术项目一：初识现代移动通信课程简介01课程介绍:以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体。02课程核心知识：移动通信关键技术、2G移动通信技术、3G移动通信技术、4G移动通信技术、LTE基站开通与维护。03培养技能目标：通信系统基本技术、2G移动通信技术、3G移动通信技术、4G移动通信技术、LTE基站结构、LTE基站开通与维护。课程简介现/代/移/动/通/信/技/术项目一 初识现代移动通信讲师 XXX项目引入随着这几年手机的普及速度异常迅猛，但是提起固定电话，相信大家还是相当的亲切，毕竟这是陪伴了我们十几年的通信工具。该章节我们介绍手机之前先介绍固定电话，就是因为固定电话相对手机而言要简单。而且出于保护投资以及互连互通层面的考虑，无线通信的整个体系有很多部分是源于固网，选择从固网切入便于我们学习。任务分解任务一：讨论固定通信和移动通信01任务描述:通过与固网通信的比较，来认识学习移动通信的发展历程02学习目标：u1.固网通信VS移动通信u2.移动通信技术发展u3.走进无线移动通信u4任务一：讨论固定通信和移动通信1.1 比较固网通信与移动通信1.1.1 固网通信莫尔斯l画家；l1791年4月27日生于马萨诸塞州；l1810年，莫尔斯毕业于耶鲁大学；l1844年5月24日，发送了世界上第一封电报；l1872年4月2日卒于纽约。电报“上帝创造了何等的奇迹”莫尔斯的第一份电报电文。电报上个世纪上个世纪70、80年代，电报是亲人之间信息传递最快的工具年代，电报是亲人之间信息传递最快的工具电报（逐渐消失的电波）1.香港的盈科电讯已于2004年1月1日宣布终止香港境内外所有电报服务；2.同一年，荷兰的电报服务亦宣告停止；3.美国最大的电报公司西联宣布2006年1月27日起终止所有电报服务；4.2008年5月1日泰国发行4000封纪念电报，以纪念使用了133年的泰国电报技术即日起走入历史。5.在中国，部分邮局或营业厅还保留着电报业务。抽个空，给你远在千里之外的家人发封电报吧。电话亚历山大贝尔l聋哑人语教师l1847年3月3日出生于苏格兰爱丁堡；l1882年加入美国国籍；l1876年3月10日贝尔发明了世界上第一台可用的电话机l1922年8月2日，逝世于加拿大巴德克。电话“沃森先生，快来帮我啊！”人类通过电话传送的第一句话音。任务一：讨论固定通信和移动通信1.1 比较固网通信与移动通信1.1.2 移动通信移动电话，通常称为手机，早期又有大哥大的俗称，是可以在较广范围内使用的便携式电话终端，最早是由苏联工程师列昂尼德.库普里扬诺维奇于1957年发明的。手机作为人类科学技术的重大发明，几乎没有那一项能像手机那样，走进全世界千千万万的普通家庭，为千千万万的普通百姓所广泛使用。1G时代 第一代手机（1G）是指模拟的移动电话，也就是在20世纪八九十年代中国香港、美国等影视作品中出现的大哥大。由于当时的电池容量限制和模拟调制技术需要硕大的天线和集成电路的发展状况等等制约，这种手机外表四四方方，只能成为可移动算不上便携。很多人称呼这种手机为“砖头”或是黑金刚等。这种手机有多种制式，如NMT，AMPS，TACS，但是基本上使用频分复用方式只能进行语音通信，收讯效果不稳定，且保密性不足，无线带宽利用不充分。2G时代 第二代手机（2G）也是最常见的手机。通常这些手机使用GSM或者CDMA这些十分成熟的标准，具有稳定的通话质量和合适的待机时间。在第二代中为了适应数据通讯的需求，一些中间标准也在手机上得到支持，例如支持彩信业务的GPRS和上网业务的WAP服务，以及各式各样的Java程序等。3G时代 3G指第三代移动通信技术。第三代手机一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps（兆比特/每秒）、384kbps（千比特/每秒）以及144kbps的传输速度。国际上3G手机（3Ghandsets）有3种制式标准：欧洲的WCDMA标准、美国的CDMA2000标准和由中国科学家提出的TDSCDMA标准。4G时代 4G，指的是第四代移动通信技术。4G是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载，比家用宽带ADSL（4兆）快25倍，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。5G时代 5G网络是第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒数1Gb，比4G网络的传输速度快数百倍。其5G网络已成功在28千兆赫(GHz)波段下达到了1Gbps，相比之下，当前的第四代长期演进(4GLTE)服务的传输速率仅为75Mbps。未来5G网络的传输速率可达10Gbps，这意味着手机用户在不到一秒时间内即可完成一部高清电影的下载。工信部此前发布的信息通信行业发展规划（2016-2020年）明确提出，2020年启动5G商用服务。1.1973 年，Martin Cooper 发明了第一台移动电话。2.1992 年，世界上第一封短信被发出，内容是“圣诞快乐”。3.1996 年，世界上第一台翻盖手机Motorola StarTAC 上市。4.2000 年，夏普通讯和J-Phone 发布世界上第一个带摄像头的手机。5.2003 年，诺基亚1100 上市，成为销售量最高的手机，共售出2.5 亿台。6.2007 年，iPhone 一代问世。7.2008 年，第一台Android 手机，HTC Dream 发布。8.2011年，中兴Blade系列手机销售900万部，国内销量排名第二。9.2013年底，我国4G牌照发放，标志着4G时代的开始。移动通信发展大事件走进无线通信移动通信移动通信6 6大困惑？大困惑？1 1、基站如何区分众多手机？、基站如何区分众多手机？2 2、手机如何找到基站？、手机如何找到基站？3 3、基站如何找到手机？、基站如何找到手机？4 4、如何识别手机用户的身份？、如何识别手机用户的身份？5 5、如何保证手机通话不被窃听？、如何保证手机通话不被窃听？6 6、如何保证、如何保证“移动移动”着打电话而不中断着打电话而不中断？Question:人们如何解决这6大难题呢？1.1 比较固网通信与移动通信1.1.3 走进无线通信走进无线通信基站是靠频率来区分每个手机的固定电话所有的接口都有固定的编号1 1、基站如何区分众多手机？、基站如何区分众多手机？走进无线通信2 2、手机如何找到基站？、手机如何找到基站？固定电话每个接口都有固定的线路1、网络前期规划：对每个基站和小区进行编号2、基站广播信息：通过广播信道不断的广播自己信息3、手机监听广播信息：手机监听广播信息手机要找到基站则很复杂，设计了3步来进行：走进无线通信3 3、基站如何找到手机？、基站如何找到手机？固定电话的用户固定，每个电话都有固定的地址基站找到手机，则需要2步来完成：1 1、把网络划分区域：把网络划分区域：将网络细分，划成若干个小区域2 2、手机监听并上报自己的位置信息：、手机监听并上报自己的位置信息：手机通过监听小区广播信息，可以知道自己所在位置，如果位置改变，移动到另一区域，手机及时上报给基站走进无线通信4 4、如何识别手机用户的身份？、如何识别手机用户的身份？固定电话的用户身份是固定的移动电话则通过2个技术实现：1 1、为每一个用户分配一个标识：、为每一个用户分配一个标识：每个用户拥有一个IMSI,是全网唯一的2 2、引入鉴权和加密机制：、引入鉴权和加密机制：对用户的IMSI进行鉴权，同时核对用户的密码走进无线通信5 5、如何保证手机通话不被窃听？、如何保证手机通话不被窃听？由于手机终端都是数字信号，可以进行与、或、非等逻辑运算走进无线通信6 6、如何保证、如何保证“移动移动”着打电话而不中断？着打电话而不中断？移动通信引入切换的概念：1 1、硬切换（、硬切换（GSMGSM）简单的理解就是“先断开再连接”2 2、软切换（、软切换（CDMACDMA）简单的理解就是“先连接再断开”了解移动通信网络的属性和分类 移动通信网络的属性n移动通信（mobile communications）沟通移动用户与固定点用户之间或移动用户之间的通信方式。n 通信网是一种使用交换设备，传输设备，将地理上分散用户终端设备互连起来实现通信和信息交换的系统。n 移动通信网是指在移动用户和移动用户之间或移动用户与固定用户之间的“无线电通信网”。了解移动通信网络的属性和分类 移动通信网络的分类通信网可从不同角度分类：-按业务内容可分为语音网、数据网、广播电视网等；-按服务范围可分为本地网、长途网、国际网等；-按服务对象可分为公用网、军用网、专用网等；-按信号形式可分为模拟网、数字网等；-按运营种类可分为接入网、交换网、传输网、支撑网；-按组网方式可以分为：固定网、无线网、卫星通信网。通信网的分类特点：错综复杂、相互关联、相互渗透、你中有我，我中有你，相互依托、互为基础，需在具体应用中加以归纳理解。了解移动通信网络的分类从网络角度移动通信网可以分为公共移动通信网和专用移动通信网公共移动通信网普遍采用蜂窝拓扑，是基于提高频谱利用率和减少相互干扰，增加系统容量的考虑。现在采用的小区制覆盖半径在10 km以内的六角形结构；还有采用微蜂窝和微微蜂窝混合结构。专用移动通信网是一个独立的移动通信系统，亦可纳入公共网。一种具有代表性的专用网集群系统。“集群”，在通信意义上，就是将有限通信资源（信道）自动地分配给大量用户共同使用。这种高效网，近年来，十分受青睐。当然随着公网技术的发展，会自动纳入专用网。了解移动通信网络的属性和分类 移动通信网络的业务1.语音业务就是指电话业务（含短信），采用电路交换方式（CS）；2.数据业务，是通过数据通信网络实现的业务，比如上网、彩信、视频电话、网络视频、网络游戏等等业务，采用数据交换方式。3.增值业务，附加在基本电信网上进行的，起增加新服务功能和提高使用价值的作用，因而称作增值电信业务。增值种类很多，例如传真存转发业务、可视图文、可视电话、电子信箱、会议电视、电子数据互换(EDI）等，都属于电信增值业务。通过该章节的学习，从固网切入，学习移动通信的发展历程，并了解移动通信的发展相对于固网有哪些突破与重难点，为后续移动通信技术的展开做好铺垫项目总结语音业务又可以分为普通语音业务和VOIP语音业务 什么是VOIP？普通语音业务业务和VOIP业务的区别？项目思考调研要求:收集电磁波在各领域的应用考核方式 输出调研报告评估标准 以调研报告评分作为标准拓展训练谢谢！现代移动通信技术项目二：学习移动通信系统的基本技术(1)现/代/移/动/通/信/技/术项目二 学习移动通信的基本技术(1)讲师 XXX项目引入移动通信是通过无线电波的方式进行通信，那我们接下里的要考虑的就是，根据频率无线电波是如何划分？不同频率下的电磁波又具备何种特性？规律是什么？任务分解任务一：掌握无线电波传播理论与特征01任务描述:从信号的分类、传播方式着手，逐步介绍贯穿整个移动通信的关键技术02学习目标：u1.无线电波传播理论与特征u2.自由空间无线电波传播任务一：掌握无线电波传播理论与特征2.1 无线电波传播理论与特征2.1.1 电磁波波段划分 无线电波通过介质或在介质分界面的连续折射或反射，由发射点传播到接收点的过程。无线电通信是利用无线电波的传播特性而实现的。在通信中根据无线电波的波长（或频率）把无线电波划分为各种不同的波段（或频段）。电磁波划分 长波传播：距离300km以内主要是靠地波，远距离2000km传播主要靠天波。用长波通信时，在接收点的场强稳定，但由于表面波衰减慢，对其它收信台干扰大。长波受天电干扰的影响亦很严重。此外由于发射天线非常庞大，所以利用长波作为通信和广播的不多，仅在越洋通信、导航、气象预报等方面采用。不同波不同波长长（或（或频频率）的无率）的无线电线电波，波，传传播特性往往不同，播特性往往不同，应应用于通信的用于通信的范范围围也不相同。也不相同。电磁波划分 中波传播：白天天波衰减大，被电离层吸收，主要靠地波传播，夜晚天波参加传播，传播距离较地波远，它主要用于船舶与导航通信，波长为2000200m的中波主要用于广播。电磁波划分 短波传播：有地波也有天波。但由于短波的频率较高地面吸收强烈，地表面波衰减很快，短波的地波传播只有几十公里。天波在电离层中的损耗减少，常利用天波进行远距离通信和广播。但由于电离层不稳定，通信质量不佳，短波主要用于电话电报通信，广播及业余电台。电磁波划分 超短波传播：由于超短波频率很高，而地波的衰减很大，电波穿入电离层很深乃至穿出电离层，使电波不能反射回来，所以不能利用地表面波和天波的传播方式，主要用空间波传播。超短波主要用于调频广播、电视，雷达、导航传真、中继、移动通信等。电磁波划分任务一：掌握无线电波传播理论与特征2.1 掌握无线电波传播理论与特征2.1.2 无线波波特性 电磁波包含很多种类，按照频率从低到高的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及射线。无线电波分布在3Hz到3000GHz的频率范围之间。在不同的波段内的无线电波具有不同的传播特性。传播特性如下任务一：掌握无线电波传播理论与特征2.1 掌握无线电波传播理论与特征 无线波波特性 频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远，绕射能力也越强。但是低频段的频率资源紧张，系统容量有限，因此低频段的无线电波主要应用于广播、电视、寻呼等系统。高频段频率资源丰富，系统容量大。但是频率越高，传播损耗越大，覆盖距离越近，绕射能力越弱。另外，频率越高，技术难度也越大，系统的成本相应提高。f 频率高低任务一：掌握无线电波传播理论与特征2.1 掌握无线电波传播理论与特征2.1.2 自由空间无线电波传播 对于自由空间，在自由空间中由于没有阻挡，电波传播只有直射，不存在其他现象。而对于日常生活中的实际传播环境，由于地面存在各种各样的物体，使得电波的传播有直射、反射、绕射（衍射）等，另外对于室内或列车内的用户，还有一部分信号来源于无线电波对建筑的穿透。这些都造成无线电波传播的多样性和复杂性，增大了对电波传播研究的难度。任务一：掌握无线电波传播理论与特征直射波：直射波：视距覆盖区域无遮挡的传播，信号最强多径反射波：多径反射波：不同的建筑物或其他物体反射后到达接收点的信号，强度次之绕射波：绕射波：较大的山丘或建筑绕射后到达接收点，强度和反射波相当散射波：散射波：离子受激后2次发射所引起的漫反射后到达接收点的信号，强度最弱2.1 掌握无线电波传播理论与特征2.1.2 自由空间无线电波传播传播分类 无线电波自发射地点到接收地点主要有天波、地波、空间直线波3种传播方式，各波特性如下：地波：沿着地球表面传播的电波，称为地波。在传播过程中因电波受到地面的吸收，其传播距离不远。优点是受气候影响较小，信号稳定，通信可靠性高。天波：靠大气层中的电离层反射传播的电波，称为天波，又称电离层反射波。发射的电波是经距地面7080公里以上的电离层反射后至接收地点，其传播距离较远。缺点是受电离层气候影响较大，传播信号很不稳定。空间直线波：在空间由发射地点向接收地点直线传播的电波，称空间直线电波，又称直线波或视距波。传播距离为视距范围，仅为数十公里。渔业船舶配备的对讲机和雷达均是利用空间波传播方式进行通信的设备。在本次任务学习电磁波分类,以及无线电波传播理论与特征任务小结谢谢！现代移动通信技术项目二：学习移动通信系统的基本技术(2)现/代/移/动/通/信/技/术项目二 学习移动通信的基本技术(2)讲师 蒋志钊项目引入移动通信是由于受到环境的变化,是一个干扰衰落系统.所以系统存在很多抗干扰技术,下面就给大家介绍通信系统的抗干扰系统任务分解任务二：讨论抗衰落技术01任务描述:学习移动通信信号的抗衰落技术02学习目标：u1.分集技术u2.均衡技术u3.信道编码技术u4.调制技术u5.多址技术任务二：抗衰落技术衰落！无线信道特性：任务二：讨论抗衰落技术衰落的分类：衰落的分类：慢衰落慢衰落快衰落快衰落功率(dB)距离(m)任务二：讨论抗衰落技术无线信号在传输中受到的损耗包括：由传输距离引起的路径损耗由阴影效应引起的大尺度衰落损耗由多径传播引起的小尺度衰落损耗任务二：讨论抗衰落技术传输距离引起的路径损耗：传输距离引起的路径损耗：距离越远损耗越大距离越远损耗越大信号频率低时的传输损耗小信号频率低时的传输损耗小信号频率高时的传输损耗大信号频率高时的传输损耗大任务二：讨论抗衰落技术衰落！无线信道特性：如何来解决衰落问题？任务二：讨论抗衰落技术2.2.1 分集技术分集技术：就是把各个分支的信号,按照一定的方法再集合起来变害为利.方法：把收到的多径信号先分离成互不相关的多路信号,由少变多,再将这些信号的能量合并起来,由多变少,从而改善接收质量分集技术包括:时间分集空间分集频率分集极化分集分集技术极化分集：极化分集：空间分集的一种特例采用双极化天线 发射/接收 45角极化信号 特点：特点：结构紧凑、节省空间接收和发射需要两副天线分集技术空间分集：空间分集：用用2 2个以上的天线收同一个信号个以上的天线收同一个信号特点：特点：克服了多径衰落克服了多径衰落接收需要多个接收天线接收需要多个接收天线分集技术频率分集：频率分集：用用2 2个以上的载波频率传输，跳频技术个以上的载波频率传输，跳频技术特点：特点：减少了天线的数目减少了天线的数目要占用更多的频谱资源要占用更多的频谱资源在发射端需要多部发射机在发射端需要多部发射机 分集技术时间分集：时间分集：在不同时间接收同一个信号，采用交织技术在不同时间接收同一个信号，采用交织技术特点：特点：减少了天线的数目减少了天线的数目频率使用率不高频率使用率不高终端2终端4终端2时间频率2频率1终端1终端3终端1频率任务二：讨论抗衰落技术2.2.2 均衡技术均衡技术是理论和实践证明，在数字通信系统中插入一种可调滤波器可以校正和补偿系统特性，减少码间干扰的影响。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。原理：均衡器通常是用滤波器来实现的，使用滤波器来补偿失真的脉冲均衡技术自适应均衡器直接从传输的实际数字信号中根据某种算法不断调整增益，因而能适应信道的随机变化，使均衡器总是保持最佳的状态，从而有更好的失真补偿性能。自适应均衡器一般包含两种工作模式，即训练模式和跟踪模式。均衡本质：产生于信道相反的特性，用来抵消信道的时变多径传播特性引起的码间串扰。均衡不用增加传输功率和带宽，即可改善移动通信链路的传输质量。均衡适用于信号不可分离，多径且时延扩展远大于符号宽度的情况。均衡技术总结 在信息日益膨胀的数字化、信息化时代，通信系统担负了重大的任务，这要求数字通信系统向着高速率、高可靠性的方向发展。信道均衡是通信系统中一项重要的技术，能够很好的补偿信道的非理想特性，从而减轻信号的畸变，降低误码率在高速通信、无线通信领域，信道对信号的畸变将更加的严重，因此信道均衡技术是不可或缺的。自适应均衡能够自动的调节系数从而跟踪信道，成为通信系统中一项关键的技术。任务二：讨论抗衰落技术2.2.3 信道编码技术目的：以提高信息传输的可靠性为目的；实现方式：增加冗余信息；作用:改善传输质量，纠正误码克服各种干扰对信号产生不良影响常用信道编码:奇偶校验码重复码循环冗余校验码卷积码交织拓扑码信道编码技术n卷积码：卷积码：l特点编码简单编码设备简单性能高解码远比编码复杂，限制了编码的相关长度适合解离散的差错，对于连续的差错效果不理想lGSM、GPRS、UMTS、CDMA和CDMA2000系统中都使用了卷积码信道编码技术交织技术交织技术:目的：将冲击差错转换成随机差错,再用信道编码的方法来进行纠正341234123412341234123412341234123413412341234122消息分组交织交织后的消息分组发生误码信道编码技术nTurboTurbo码：码：l特点其译码较为复杂，比常规的卷积码要复杂的多存在较大的延时性能远超其它编码方式极大的提高系统的容量l在第三代第四代移动通信系统中得到了广泛地应用调制调制:将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号)；解调解调:在接收端将收到的数字频带信号还原成数字基带信号调制的目的：调制的目的：便于信息的传输改变信号占据的带宽，改善系统性能便于多路多址传输 调制技术采样分段调制方式分为：调制方式分为：基带传输基带传输频带传输频带传输 原始信息信道数字信号信道编码无线信道信道化处理信源编码采样分段调制技术模拟信号的调制方式：模拟信号的调制方式：调幅方式(AM-Amplitude Modulating)调频方式(FM-Frequency Modulating)调相方式(PM-Phase Modulating)基本的数字调制方式：基本的数字调制方式：移幅键控(ASK-Amplitude Shift Keying)移频键控(FSK-Frequency Shift Keying)移相键控(PSK-Phase Shift Keying)调制技术数字信号移幅键控移频键控移相键控 1 0 1 1 00T2T3T4T5Tttt调制技术多址技术 移动通信的传输信道是随通信用户（移动台）移动而分配的动态无线信道，一个基站同时为多个用户服务，基站通常有多个信道。每次一个用户占用一个信道进行通话，多数情况下是多个用户同时通话，同时通话的多个用户之间的区分是以信道来区分的，这就是多址。ABC？多址技术就是基站能从众多的用户信道中区分出是哪一个用户发出来的信号，而移动台能从基站发出来的众多的信号中识别出哪一个是发给自己的，避免用户间的相互干扰。频分多址FDMA:采用调频的多址技术.业务信道在不同频段分配给不同的用户。TACS、AMPS 频分多址 这些频段互不重叠，并按要求分配给请求通信的用户，上述分配给用户的频道并不是固定指配给某一个用户的，通常是在通信建立阶段由系统的控制中心临时分配给某一个用户的，在呼叫的整个过程中，其他用户不能共享这个频道，通信技术后，该用户释放它占用的频道，系统重新分配给需要通信的用户使用。为了实现双工通信，每次通信时，基站和移动台占用一对频道，一个用作上行信道，一个用作下行信道。FDMA的频道分割，上行信道占用较低的频带，下行信道占用较高的频带，中间为保护频带。时分多址TDMA:所谓TDMA就是一个信道由连续的周期性时隙构成，不同信号被分配到不同的时隙里，系统中心站将用户数据按时隙排列广播发送，业务信道在不同的时间分配给不同的用户 一般来说TDMA多址方式都是在FDMA多址方式的基础上使用的，即先把一个频段划分成多个频点，再在每个频点上划分时隙。GSM系统就是使用了这两种多址方式。码分多址CDMA:采用扩频的码分多址技术。所有用户在同一时间、同一频段上、根据不同的编码获得业务信道码分多址 码分多址（CDMA）是一种利用扩频技术所形成的不同的码序列实现的多址方式。它不像FDMA、TDMA那样把用户的信息从频率和时间上进行分离，它可在一个信道上同时传输多个用户的信息，也就是说，允许用户之间的相互干扰。CDMA通信系统采用不同的地址码来区分用户，系统内所有用户可以使用同一个载波，相同带宽，同时收发信号，CDMA通信系统的容量是TDMA通信系统的4-6倍，是FDMA通信系统的20倍左右，所以CDMA通信系统是第三代数字通信系统的主要方案TD-SCDMA多址技术空分多址 空分多址(SDMA)，也称为多光束频率复用，通过标记不同方位相同频率的天线光束来进行频率的复用。空分多址可实现频率的重复使用，充分利用频率资源。SDMA系统可使系统容量成倍增加，使得系统在有限的频谱内可以支持更多的用户，从而成倍的提高频谱使用效率。SDMA在中国第三代通行系统TD-SCDMA中引入，是智能天线技术的集中体现。本章节从无线电波的传播方式及特性、抗衰落技术着手，逐步介绍一些常见抗衰落技术，为后续的具体无线系统的介绍作好重组的准备，让学生更容易去接受新知识。项目总结 1、什么是慢衰落与快衰落？2、介绍分集技术的分类？3、什么是多址技术？以及移动通信系统中多址技术的分类？4、电磁波是如何划分的？5、无线电波的分类？项目思考调研要求:通信系统还有哪些抗干扰技术考核方式 输出调研报告评估标准 以调研报告评分作为标准拓展训练谢谢！现代移动通信技术项目二：学习移动通信系统的基本技术(2)现/代/移/动/通/信/技/术项目二 学习移动通信的基本技术(2)讲师 蒋志钊项目引入移动通信是由于受到环境的变化,是一个干扰衰落系统.所以系统存在很多抗干扰技术,下面就给大家介绍通信系统的抗干扰系统任务分解任务二：讨论抗衰落技术01任务描述:学习移动通信信号的抗衰落技术02学习目标：u1.分集技术u2.均衡技术u3.信道编码技术u4.调制技术u5.多址技术任务二：抗衰落技术衰落！无线信道特性：任务二：讨论抗衰落技术衰落的分类：衰落的分类：慢衰落慢衰落快衰落快衰落功率(dB)距离(m)任务二：讨论抗衰落技术无线信号在传输中受到的损耗包括：由传输距离引起的路径损耗由阴影效应引起的大尺度衰落损耗由多径传播引起的小尺度衰落损耗任务二：讨论抗衰落技术传输距离引起的路径损耗：传输距离引起的路径损耗：距离越远损耗越大距离越远损耗越大信号频率低时的传输损耗小信号频率低时的传输损耗小信号频率高时的传输损耗大信号频率高时的传输损耗大任务二：讨论抗衰落技术衰落！无线信道特性：如何来解决衰落问题？任务二：讨论抗衰落技术2.2.1 分集技术分集技术：就是把各个分支的信号,按照一定的方法再集合起来变害为利.方法：把收到的多径信号先分离成互不相关的多路信号,由少变多,再将这些信号的能量合并起来,由多变少,从而改善接收质量分集技术包括:时间分集空间分集频率分集极化分集分集技术极化分集：极化分集：空间分集的一种特例采用双极化天线 发射/接收 45角极化信号 特点：特点：结构紧凑、节省空间接收和发射需要两副天线分集技术空间分集：空间分集：用用2 2个以上的天线收同一个信号个以上的天线收同一个信号特点：特点：克服了多径衰落克服了多径衰落接收需要多个接收天线接收需要多个接收天线分集技术频率分集：频率分集：用用2 2个以上的载波频率传输，跳频技术个以上的载波频率传输，跳频技术特点：特点：减少了天线的数目减少了天线的数目要占用更多的频谱资源要占用更多的频谱资源在发射端需要多部发射机在发射端需要多部发射机 分集技术时间分集：时间分集：在不同时间接收同一个信号，采用交织技术在不同时间接收同一个信号，采用交织技术特点：特点：减少了天线的数目减少了天线的数目频率使用率不高频率使用率不高终端2终端4终端2时间频率2频率1终端1终端3终端1频率任务二：讨论抗衰落技术2.2.2 均衡技术均衡技术是理论和实践证明，在数字通信系统中插入一种可调滤波器可以校正和补偿系统特性，减少码间干扰的影响。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。原理：均衡器通常是用滤波器来实现的，使用滤波器来补偿失真的脉冲均衡技术自适应均衡器直接从传输的实际数字信号中根据某种算法不断调整增益，因而能适应信道的随机变化，使均衡器总是保持最佳的状态，从而有更好的失真补偿性能。自适应均衡器一般包含两种工作模式，即训练模式和跟踪模式。均衡本质：产生于信道相反的特性，用来抵消信道的时变多径传播特性引起的码间串扰。均衡不用增加传输功率和带宽，即可改善移动通信链路的传输质量。均衡适用于信号不可分离，多径且时延扩展远大于符号宽度的情况。均衡技术总结 在信息日益膨胀的数字化、信息化时代，通信系统担负了重大的任务，这要求数字通信系统向着高速率、高可靠性的方向发展。信道均衡是通信系统中一项重要的技术，能够很好的补偿信道的非理想特性，从而减轻信号的畸变，降低误码率在高速通信、无线通信领域，信道对信号的畸变将更加的严重，因此信道均衡技术是不可或缺的。自适应均衡能够自动的调节系数从而跟踪信道，成为通信系统中一项关键的技术。任务二：讨论抗衰落技术2.2.3 信道编码技术目的：以提高信息传输的可靠性为目的；实现方式：增加冗余信息；作用:改善传输质量，纠正误码克服各种干扰对信号产生不良影响常用信道编码:奇偶校验码重复码循环冗余校验码卷积码交织拓扑码信道编码技术n卷积码：卷积码：l特点编码简单编码设备简单性能高解码远比编码复杂，限制了编码的相关长度适合解离散的差错，对于连续的差错效果不理想lGSM、GPRS、UMTS、CDMA和CDMA2000系统中都使用了卷积码信道编码技术交织技术交织技术:目的：将冲击差错转换成随机差错,再用信道编码的方法来进行纠正341234123412341234123412341234123413412341234122消息分组交织交织后的消息分组发生误码信道编码技术nTurboTurbo码：码：l特点其译码较为复杂，比常规的卷积码要复杂的多存在较大的延时性能远超其它编码方式极大的提高系统的容量l在第三代第四代移动通信系统中得到了广泛地应用调制调制:将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号)；解调解调:在接收端将收到的数字频带信号还原成数字基带信号调制的目的：调制的目的：便于信息的传输改变信号占据的带宽，改善系统性能便于多路多址传输 调制技术采样分段调制方式分为：调制方式分为：基带传输基带传输频带传输频带传输 原始信息信道数字信号信道编码无线信道信道化处理信源编码采样分段调制技术模拟信号的调制方式：模拟信号的调制方式：调幅方式(AM-Amplitude Modulating)调频方式(FM-Frequency Modulating)调相方式(PM-Phase Modulating)基本的数字调制方式：基本的数字调制方式：移幅键控(ASK-Amplitude Shift Keying)移频键控(FSK-Frequency Shift Keying)移相键控(PSK-Phase Shift Keying)调制技术数字信号移幅键控移频键控移相键控 1 0 1 1 00T2T3T4T5Tttt调制技术多址技术 移动通信的传输信道是随通信用户（移动台）移动而分配的动态无线信道，一个基站同时为多个用户服务，基站通常有多个信道。每次一个用户占用一个信道进行通话，多数情况下是多个用户同时通话，同时通话的多个用户之间的区分是以信道来区分的，这就是多址。ABC？多址技术就是基站能从众多的用户信道中区分出是哪一个用户发出来的信号，而移动台能从基站发出来的众多的信号中识别出哪一个是发给自己的，避免用户间的相互干扰。频分多址FDMA:采用调频的多址技术.业务信道在不同频段分配给不同的用户。TACS、AMPS 频分多址 这些频段互不重叠，并按要求分配给请求通信的用户，上述分配给用户的频道并不是固定指配给某一个用户的，通常是在通信建立阶段由系统的控制中心临时分配给某一个用户的，在呼叫的整个过程中，其他用户不能共享这个频道，通信技术后，该用户释放它占用的频道，系统重新分配给需要通信的用户使用。为了实现双工通信，每次通信时，基站和移动台占用一对频道，一个用作上行信道，一个用作下行信道。FDMA的频道分割，上行信道占用较低的频带，下行信道占用较高的频带，中间为保护频带。时分多址TDMA:所谓TDMA就是一个信道由连续的周期性时隙构成，不同信号被分配到不同的时隙里，系统中心站将用户数据按时隙排列广播发送，业务信道在不同的时间分配给不同的用户 一般来说TDMA多址方式都是在FDMA多址方式的基础上使用的，即先把一个频段划分成多个频点，再在每个频点上划分时隙。GSM系统就是使用了这两种多址方式。码分多址CDMA:采用扩频的码分多址技术。所有用户在同一时间、同一频段上、根据不同的编码获得业务信道码分多址 码分多址（CDMA）是一种利用扩频技术所形成的不同的码序列实现的多址方式。它不像FDMA、TDMA那样把用户的信息从频率和时间上进行分离，它可在一个信道上同时传输多个用户的信息，也就是说，允许用户之间的相互干扰。CDMA通信系统采用不同的地址码来区分用户，系统内所有用户可以使用同一个载波，相同带宽，同时收发信号，CDMA通信系统的容量是TDMA通信系统的4-6倍，是FDMA通信系统的20倍左右，所以CDMA通信系统是第三代数字通信系统的主要方案TD-SCDMA多址技术空分多址 空分多址(SDMA)，也称为多光束频率复用，通过标记不同方位相同频率的天线光束来进行频率的复用。空分多址可实现频率的重复使用，充分利用频率资源。SDMA系统可使系统容量成倍增加，使得系统在有限的频谱内可以支持更多的用户，从而成倍的提高频谱使用效率。SDMA在中国第三代通行系统TD-SCDMA中引入，是智能天线技术的集中体现。本章节从无线电波的传播方式及特性、抗衰落技术着手，逐步介绍一些常见抗衰落技术，为后续的具体无线系统的介绍作好重组的准备，让学生更容易去接受新知识。项目总结 1、什么是慢衰落与快衰落？2、介绍分集技术的分类？3、什么是多址技术？以及移动通信系统中多址技术的分类？4、电磁波是如何划分的？5、无线电波的分类？项目思考调研要求:通信系统还有哪些抗干扰技术考核方式 输出调研报告评估标准 以调研报告评分作为标准拓展训练谢谢！现代移动通信技术第三章：2G移动通信系统(1)现/代/移/动/通/信/技/术项 目 三 2 G移 动 通 信 技 术（1）讲师 蒋志钊项目引入1G时代的模拟移动通信系统虽然开创了新纪元，但是由于其自身的缺点，普及率不高。真正改变人类生活方式的却是2G移动通信系统任务分解任务一：GSM系统组网技术01任务描述:从发展背景、网络结构、关键技术等几个方面来学习认识GSM02学习目标：u1.GSM概述u2.GSM系统网络组成与接口协议u3.GSM系统的接续和管理任务一：GSM系统组网技术3.1 GSM概述 GSM系统在人类通信发展史上具有里程碑式的意义。1G时代的模拟移动通信系统虽然开创了新纪元，但是由于其自身的缺点，普及率不高。真正改变人类生活方式的却是GSM系统，GSM系统从1991年标准生成到2011年走过了整整20年，在这个20年的时间里，GSM系统已经发展成为全球性的移动通信系统，到目前为止，全球200多个国家与地区已经拥有838个GSM网络，用户数量超过44亿，这个数字也许连当初标准的制定者都是没有想到的。GSM概述1970s1980s1990s2000s 第二代(GSM为例)提出方案制定标准商 业 运 营 第三代(IMT2000)提出方案制定标准商 业 运 营 第四代提出方案 第一代(AMPS为例)提出方案制定标准商 业 运 营一图看懂移动通信发展制定标准GSM发展历程 GSM数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的，它是在蜂窝系统的基础上发展而成。1982CEPT启动一个新系统GSM。1987年CEPT成员达成谅解备忘录(MoU),进行了频率分配。-890-915MHZ上行链路（从移动台至基站）-935-960MHZ下行链路（从基站到移动台）频点间隔0.2M双工间隔45MHZ频点124个移动194个频点移动用带宽19MHZ1991年，世界上第一次使用GSM进行通话。1992年，为GSM1800分配新频率。1996年12月，已经有120个GSM网络在运行。注：CEPT 欧洲邮电管理委员会是欧盟的邮政及电信业务主管部门GSM概述导入：1G的种种缺点，被人们不断的放大，新的需求出现，于是需求推动科技进一步的发展，移动通信的历史这一次选择了:GSM（全球移动通信系统）Question：为什么会选择GSM？GSM又有哪些特色？GSM优势第二代第二代(2G)(2G)移动通信的特点：移动通信的特点：系统容量提高系统容量提高话音质量更好话音质量更好便于实现通信安全保密便于实现通信安全保密能提供多种业务服务，包括基础业务、承载业务、补充业务能提供多种业务服务，包括基础