【正文】 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 孫艷華 綜合樓 823室 Email： 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 ?課程任務(wù)和目的 ?熟悉移動(dòng)通信系統(tǒng)： GSM系統(tǒng)和 CDMA系統(tǒng)，了解 3G和未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) ?了解移動(dòng)通信過程的基本原理、主要技術(shù) ?掌握移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本工作原理和典型的系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)； 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 ?參考書籍 《 現(xiàn)代移動(dòng)通信 》 ，蔡躍明等編著，機(jī)械工業(yè)出版社， 2022年 《 移動(dòng)通信原理與系統(tǒng) 》 ，啜剛等著，北京郵電大學(xué)出版社， 2022年 《 移動(dòng)通信 》 ，章堅(jiān)武等編著，西安電子科技大學(xué)出版社， 2022年 《 移動(dòng)通信原理 》 ，吳偉陵等著，電子工業(yè)出版社， 2022年 《 移動(dòng)通信 》 ，郭梯云等編著，西安電子科技大學(xué)出版社， 2022 《 無(wú)線通信原理與應(yīng)用 》 ， Theodore ,蔡濤等譯，電子工業(yè)出版社 ,1999年 11月第 1版 《 GSM原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 》 ，韓斌杰著 ?考試方式：閉卷 (成績(jī) =考勤 20%+閉卷成績(jī) 80%) ?相關(guān)課程 信號(hào)與系統(tǒng)、通信系統(tǒng)原理、概率論與隨機(jī)過程、電磁場(chǎng)與電磁波等 ?實(shí)驗(yàn)課 1315周五，每次約 20人 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 序言 — 移動(dòng)通信的歷史 ?就是在某一特定歷史條件下 ?為了滿足某些人的需要 ?一些有奇思異想的人通過敏銳的觀察力和非凡的想象力，創(chuàng)造了某種奇跡。 任何偉大的發(fā)明都是有歷史背景的 … 移動(dòng)通信也不例外，從古代人們利用火光傳遞信息的烽火臺(tái)，到現(xiàn)在通過無(wú)線電波、手機(jī)、衛(wèi)星中繼等手段跨國(guó)漫游，這個(gè)過程中間也經(jīng)歷了無(wú)數(shù)的 ? 設(shè)想、實(shí)驗(yàn)、探索與改進(jìn) 移動(dòng)通信 2022年 1月 《 世紀(jì) phone》 刊登了一篇 《 移動(dòng)通信史的十件大事 》 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 上帝創(chuàng)造了何等奇跡 ——電報(bào)的發(fā)明 人類通信史上革命性變化，是從把 電 作為信息載體后發(fā)生的 ?1793年，法國(guó)查佩兄弟倆在巴黎和里爾之間架設(shè)了一條 230千米長(zhǎng)的接力方式傳送信息的托架式線路。 ?1837年，莫爾斯發(fā)明了第一臺(tái)電報(bào)機(jī)， 成功地發(fā)明了著名的莫爾斯電碼。 塞繆爾 莫爾斯(17911872) ?1753年，在 《 蘇格蘭人 》 雜志上發(fā)表了一封署名 CM的書信中，作者提出了用電流進(jìn)行通信的大膽設(shè)想。 ? 1844年 5月 24日，莫爾斯在華盛頓向巴爾的摩發(fā)出了人類歷史上第一份電報(bào)：上帝創(chuàng)造了何等的奇跡 !開始了公共通信的時(shí)代。 電報(bào)的發(fā)明，拉開了電信時(shí)代的序幕，開創(chuàng)了人類利用電傳遞信息的歷史 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 奧森特先生，快來(lái)幫我啊 ——電話的發(fā)明 電報(bào)不能進(jìn)行及時(shí)雙向信息交流 ?1796年，休斯提出了用話筒接力傳送語(yǔ)音信息的辦法，雖然不切實(shí)際，但他首次提出了 “ 電話 (telephone)” 這個(gè)名詞 ?1861年，德國(guó)一名教師發(fā)明了最原始的電話機(jī)，利用聲波原理可在短距離互相通話 ，但無(wú)法投入使用。 ?1876年 3月 10日，貝爾用電流的強(qiáng)弱來(lái)模擬聲音大小的變化發(fā)明了有線電話，貝爾通過送話機(jī)與實(shí)驗(yàn)室的助手沃森特首次通話成功。 ? 1877年，建成從波士頓到紐約之間長(zhǎng)距離電話線通話。第一份用電話發(fā)出的新聞電訊稿被發(fā)送到波士頓 《 環(huán)球報(bào) 》 ，標(biāo)志著電話為公眾所采用。 ?1878年，貝爾電話公司正式成立。 貝爾 (18471922)，美國(guó)電話發(fā)明者 移動(dòng)通信 ?電話傳入我國(guó)，是在 1881年，英籍電氣技師皮曉浦在上海架起一對(duì)露天電話，這是中國(guó)的第一部電話 ?1882年，丹麥大北電報(bào)公司在上海外灘辦起我國(guó)第一個(gè)電話局 這是 2022年 8月 11日拍攝的美國(guó)新澤西州默里山貝爾實(shí)驗(yàn)室博物館內(nèi)的 世界第一部電話 (1876年 3月10日，美國(guó)發(fā)明家貝爾發(fā)明 )。 電話的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了通信雙方及時(shí)雙向的信息交流，并帶動(dòng)遠(yuǎn)距離通信的發(fā)展 奧森特先生，快來(lái)幫我啊 ——電話的發(fā)明 移動(dòng)通信 無(wú)形的信使 電磁波的發(fā)現(xiàn) ?1831年，英國(guó)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象 電學(xué)之父 法拉第，英國(guó) 物理學(xué)家 ?1864年，麥克斯韋發(fā)表了電磁場(chǎng)理論：麥克斯韋成為預(yù)言電磁波存在的第一人，揭示了光、電、磁現(xiàn)象的本質(zhì)的統(tǒng)一性 。 麥克斯韋， 1831～ 1879 ?1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng) 奧斯特 (17771851) 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 ?1887年，德國(guó)物理學(xué)家赫茲證實(shí)了電磁波的存在 赫茲， 18571894， 德國(guó)物理學(xué)家 無(wú)形的信使 電磁波的發(fā)現(xiàn) 1887年，成了近代科學(xué)史上的一座里程碑 電磁波的發(fā)現(xiàn) 不僅證實(shí)了麥克斯韋發(fā)現(xiàn)的真理 ，開創(chuàng)了無(wú)線電電子技術(shù)的新紀(jì)元 ，標(biāo)志著從 “ 有線電通信 ” 向 “ 無(wú)線電通信 ” 的轉(zhuǎn)折點(diǎn) 也是整個(gè)移動(dòng)通信的發(fā)源點(diǎn) 。 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 ?1894年，俄國(guó)從事電燈推廣工作的青年波波夫改進(jìn)了無(wú)線電接收機(jī)并為之增加了天線，使其靈敏度大大提高。 1896年，成功地用無(wú)線電進(jìn)行莫爾斯電碼的傳送，距離 250米 要是我能指揮電磁波，就可飛越整個(gè)世界 無(wú)線電報(bào)的發(fā)明 ?1896年，意大利人馬可尼改進(jìn)了無(wú)線電傳送和接收設(shè)備，在布里斯托爾海峽進(jìn)行無(wú)線電通信取得成功，1897年，在倫敦成立了馬可尼無(wú)線電報(bào)公司 ?1901年，無(wú)線電波越過大西洋，首次實(shí)現(xiàn)了隔洋遠(yuǎn)距離傳輸 馬可尼 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 載著聲音飛翔的電波 無(wú)線電通信的發(fā)明 ?1902年，美國(guó)人巴納特 史特波斐德在肯塔基州穆雷市進(jìn)行第一次試驗(yàn)廣播 ?1906年，在圣誕節(jié)前夕，美國(guó)物理學(xué)家費(fèi)森登設(shè)立世界第一個(gè)廣播站 ?與此同時(shí)，無(wú)線電通信很快被用于戰(zhàn)爭(zhēng)，二次世界大戰(zhàn)中出現(xiàn)了微波通信 ?1920年，美國(guó)匹茲堡的 KDKA電臺(tái)進(jìn)行了首次商業(yè)無(wú)線電廣播，后來(lái)，無(wú)線電廣播從 “ 調(diào)幅 ” 發(fā)展到了 “ 調(diào)頻 ” 制。 ?1924年第一條短波通信線路在瑙恩和布宜諾斯艾利斯之間建立 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 個(gè)人通信的發(fā)源地 尋呼機(jī)的誕生 ?1956年，第一個(gè)無(wú)線電尋呼機(jī)由 MOTOROLA研制成功 ?1968年，日本率先在 150MHZ頻段上開通模擬尋呼系統(tǒng) ?1984年 5月 1日，廣州用 150MHz頻段開通了我國(guó)第一個(gè)數(shù)字尋呼系統(tǒng) ?1991年 11月 15日，上海用 150MHz頻段開通了漢字尋呼系統(tǒng) ?1983年，我國(guó)開始研究發(fā)展尋呼系統(tǒng)， 9月 16日，上海用 50MHz頻段開通了我國(guó)第一個(gè)模擬尋呼系統(tǒng) 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 隨著無(wú)線電報(bào)和無(wú)線廣播的發(fā)明，人們更希望能有一種能夠隨身攜帶，不用電話線路的電話。 ?隨著兩次世界大戰(zhàn)的需要，早期的移動(dòng)通信的雛形已開發(fā)了出來(lái)，如步話機(jī)、對(duì)講機(jī)等等 ?60年代，隨著晶體管的出現(xiàn)，專用無(wú)線電話系統(tǒng)大量出現(xiàn)，在公安、消防、出租汽車等行業(yè)中應(yīng)用 ?1973年，馬丁 庫(kù)帕 發(fā)明了世界上第一個(gè)手機(jī)電話 實(shí)現(xiàn)個(gè)人電話的夢(mèng)想 蜂窩式移動(dòng)電話的誕生 ?1979年，美國(guó)芝加哥試驗(yàn)成功 AMPS模擬蜂窩式移動(dòng)電話系統(tǒng)， 1983年在美國(guó)投入商用。同時(shí)期還有 1980年北歐的 NMT， 1985年英國(guó)的 TACS系統(tǒng) ，使用頻段為 800/900MHZ ?1979年，日本開放了世界上第一個(gè)蜂窩移動(dòng)電話網(wǎng) HAMTS ?1947年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室提出了蜂窩構(gòu)想， 60年代出臺(tái)了研究計(jì)劃，1974年，正式提出了蜂窩移動(dòng)通信的概念 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 模擬蜂窩式移動(dòng)電話的缺點(diǎn)： 1)由于采用 FDMA技術(shù)造成頻率資源的嚴(yán)重不足，容量有限 2)保密性差，易被竊聽 3)業(yè)務(wù)單一 讓手機(jī)走進(jìn)每一個(gè)人 GSM手機(jī)的出現(xiàn) ?1982年，歐洲成立了 GSM(Group special Mobile) 任務(wù)是制定泛歐移動(dòng)通信漫游的標(biāo)準(zhǔn)，后來(lái)開發(fā)出的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)就以 “ GSM”命名， GSM (Global system for Mobile munication) 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 輝煌的失敗 —— 全球“銥”星系統(tǒng) 有沒有能在地球任何地方都能收發(fā)信號(hào)的手機(jī)？ 可考慮采用地球低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?1990年， Motorola公司推出全球個(gè)人通信新概念 ——―銥 ” (IRIDIUM)星系統(tǒng)，一個(gè)非常龐大的低軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，共計(jì) 77顆通信衛(wèi)星 (66 顆衛(wèi)星圍繞 6 個(gè)極地圓軌道運(yùn)行 ) ?1998年正式運(yùn)營(yíng)，但 2022年 3月 17日，“ 銥 ” 星公司被宣布破產(chǎn)，但衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)仍存在廣闊市場(chǎng) 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 山雨欲來(lái)風(fēng)滿樓 —— 新一代的手機(jī) ?手機(jī)不會(huì)再僅僅是你的個(gè)人通訊工具，會(huì)包含各種各樣的功能，GPRS、藍(lán)牙， WIFI等僅僅是移動(dòng)新技術(shù)的幾個(gè)亮點(diǎn)而已 ?目前第三代移動(dòng)通信正在市場(chǎng)推廣中，與此同時(shí)各國(guó)開始了第四代移動(dòng)通信 (4G)先期研究工作。 移動(dòng)通信 移動(dòng)通信的發(fā)源點(diǎn) GSM手機(jī)的出現(xiàn) 讓手機(jī)走進(jìn)每一個(gè)人 全球“銥”星系統(tǒng) 輝煌的失敗 新一代的手機(jī) 山雨欲來(lái)風(fēng)滿樓 電控學(xué)院 綜合樓 823 2022年 1月 《 世紀(jì) phone》 刊登了一篇 《 移動(dòng)通信史的十件大事 》 80 35 1753 1844 91 1796 1876 1820 1887 67 1894 1901 7 1902 1945 43 1956 1991 單 雙 單 雙 科學(xué)史上的一座里程碑 電信的序幕 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 ? 第一章 概論 ? 第二章 移動(dòng)通信信道 ? 第三章 組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) ? 第四章 數(shù)字調(diào)制技術(shù) ? 第五章 抗衰落和鏈路性能增強(qiáng)技術(shù) ? 第六章 擴(kuò)頻通信技術(shù) ? 第七章 GSM 移動(dòng)通信系統(tǒng) ● 主要內(nèi)容 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 第一章 概論 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 思考題 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 ?通信的基本概念：通信就是從一個(gè)地方向另一個(gè)地方傳遞消息的過程 ?移動(dòng)通信的基本概念：是指通信雙方中 至少有一方在移動(dòng)中 (或暫時(shí)停留在某處 )進(jìn)行信息傳遞的通信方式，成為現(xiàn)代通信中發(fā)展最快的通信手段之一。 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 ?利用無(wú)線電波進(jìn)行信息傳輸 ?無(wú)線電波傳播特性很差 (1)彌散損耗 (路徑損耗 ) (2)陰影效應(yīng) (3)多徑效應(yīng) 電磁波在傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射、 折射、 繞射等現(xiàn)象，接收的電波疊加，造成接收信號(hào)的電場(chǎng)強(qiáng)度起伏不定 ,產(chǎn)生衰落和時(shí)延擴(kuò)展 (4)多普勒效應(yīng) 接收到的載波頻率隨移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度的不同產(chǎn)生不同的頻移(隨機(jī)調(diào)頻 )，使接收點(diǎn)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)振幅、相位隨時(shí)間、地點(diǎn)而不斷變化 (聲波和光波也存在 ) 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 基站 移動(dòng)臺(tái) 直射波 陰影 反射波 V 移動(dòng)臺(tái) 多普勒效應(yīng) 多徑效應(yīng) 路徑損耗 陰影效應(yīng) 移動(dòng)通信 電控學(xué)院 綜合樓 823 ?在強(qiáng)干擾環(huán)境 (