移動通信系統(tǒng)課件

第1章概述1.1移動通信及其特點(diǎn)1.2移動通信的工作方式

1.3移動通信系統(tǒng)的組成1.4移動通信系統(tǒng)的頻段使用1.5多址方式1.6其他常用技術(shù)

1.7移動通信系統(tǒng)的發(fā)展1.8第六代移動通信(6G)

第1章概述1.1移動通信及其特點(diǎn)

1.1移動通信及其特點(diǎn)

移動通信是指移動用戶之間或移動用戶與固定用戶之間進(jìn)行的通信。

1.1移動通信及其特點(diǎn)

移動通信是指移動用戶之間或

與其他通信方式相比，移動通信具有以下基本特點(diǎn)：

(1)電波傳播條件惡劣。

(2)具有多普勒效應(yīng)。

由于移動臺在運(yùn)動中，所以產(chǎn)生多普勒頻移效應(yīng)，頻移值fd與移動臺運(yùn)動速度v、工作頻率f（或波長λ）及電波到達(dá)角θ有關(guān)，即

多普勒頻移導(dǎo)致附加調(diào)頻噪聲。

(1-1)

與其他通信方式相比，移動通信具有以下基本特點(diǎn)：

(3)干擾嚴(yán)重。

(4)接收設(shè)備動態(tài)范圍大。

(5)需要采用位置登記、過境切換等移動性管理技術(shù)。

(6)綜合了各種技術(shù)。

(7)對設(shè)備要求苛刻。

(3)干擾嚴(yán)重。

(4)接收設(shè)備動態(tài)

一.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解我國移動網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展對移動電子商務(wù)發(fā)展的促進(jìn)作用以及新零售發(fā)展的具體內(nèi)容2.掌握移動電子商務(wù)與新零售的具體應(yīng)用場景。一.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解我國移動網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展對移動電子商務(wù)5二.目錄4.1沒有移動網(wǎng)就沒有電子商務(wù)4.2移動用戶滲透率改變了電子商務(wù)競爭規(guī)則4.3從網(wǎng)店到APP再到公眾號微商城4.4移動電子商務(wù)造就新零售最后一塊拼圖4.5東盟電子商務(wù)之窗4.6電子商務(wù)學(xué)術(shù)進(jìn)展放一張圖片二.目錄4.1沒有移動網(wǎng)就沒有電子商務(wù)放一張圖片4.1沒有移動網(wǎng)就沒有移動電子商務(wù)4.1.1智能手機(jī)帶來新世界·

智能手機(jī)對移動電子商務(wù)的促進(jìn)作用·新興技術(shù)為移動電子商務(wù)助力①NFC、SIMPass、RFID-SIM等移動支付技術(shù)②LBS技術(shù)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等技術(shù)③二維碼、社交平臺4.1.2中國落后3G但卻搶占4G

·3G時代,智能手機(jī)展露頭角,巨頭大戰(zhàn)社交·3G對移動電子商務(wù)的促進(jìn)作用

·搶占4G·4G助力移動電子商務(wù)

4.1沒有移動網(wǎng)就沒有移動電子商務(wù)4.1.1智能手機(jī)帶來新世4.1.3手機(jī)上網(wǎng)用戶奠定基石

·手機(jī)上網(wǎng)用戶現(xiàn)狀

截至2019年上半年,我國手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)8.47億人,網(wǎng)民使用手機(jī)上網(wǎng)的比例高達(dá)99.1%。

·數(shù)據(jù)分析互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的消費(fèi)依然保持著較快增長,下沉市場、跨境電子商務(wù)、模式創(chuàng)新為網(wǎng)絡(luò)購物市場提供了新的增長動能。4.1.3手機(jī)上網(wǎng)用戶奠定基石

·手機(jī)上網(wǎng)用戶現(xiàn)狀

截至84.2移動用戶滲透率改變了電子商務(wù)競爭規(guī)則

4.2.1手機(jī)與寬帶用戶的消長造成實(shí)名制的興起·手機(jī)成為中國網(wǎng)民第一大上網(wǎng)終端·手機(jī)實(shí)名制①推行手機(jī)實(shí)名制能更好防范短信欺詐、手機(jī)詐騙等行為。②推行手機(jī)實(shí)名制對手機(jī)支付推廣意義重大·支付實(shí)名制：聯(lián)網(wǎng)支付賬戶將強(qiáng)制推行實(shí)名制?！ぶЦ秾?shí)名制原因：實(shí)名認(rèn)證可以更好地保護(hù)用戶賬戶安全。有利于管理用戶,將給政府信息、政策信息精確發(fā)布及刑事和反腐案件偵破提供便利。對于個人用戶來說,購買商品遇到欺詐、假劣產(chǎn)品時也可使自己得到最大限度的利益,對違法犯罪行為也有震懾作用,有利于維護(hù)社會穩(wěn)定。4.2移動用戶滲透率改變了電子商務(wù)競爭規(guī)則

4.2.1手機(jī)與9支付平臺實(shí)名制的推行,一方面可以有效地減少用戶惡意欠費(fèi)、欺詐等情況的發(fā)現(xiàn),降低了電子商務(wù)的風(fēng)險降低用戶消費(fèi)風(fēng)險,恢復(fù)和培養(yǎng)消費(fèi)者的信心,增加他們使用業(yè)務(wù)的頻率,也使電子商務(wù)企業(yè)獲得更大的利潤空間。對于消費(fèi)者的維權(quán)來說也具相當(dāng)大優(yōu)勢。4.2.2流量降價帶來電子商務(wù)網(wǎng)購紅·流量降價的原因①政策:2014年,工信部宣布全面放開電信業(yè)務(wù)資費(fèi),電信運(yùn)營商可根據(jù)市場情況及用戶需求制定資費(fèi)方案,包括具體資費(fèi)結(jié)構(gòu)、資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)費(fèi)方式。②輿論壓力:4G網(wǎng)絡(luò)具有帶寬大、下載速度快的顯著特點(diǎn),由此帶來了數(shù)據(jù)流量業(yè)務(wù)需求的大量增長。支付平臺實(shí)名制的推行,一方面可以有效地減少用戶惡意欠費(fèi)、欺詐10③成本問題:由于運(yùn)營商多年的積淀,前期的完善假設(shè)在現(xiàn)在的運(yùn)營成本被分?jǐn)偟迷絹碓叫?所以成本降低了很多,因此運(yùn)營商有空間進(jìn)行降價

·流量降價帶來電子商務(wù)網(wǎng)購紅

4.2.3用戶手機(jī)上網(wǎng)成為常規(guī)·用戶手機(jī)上網(wǎng)流量使用情況2013~2019年的數(shù)據(jù)顯示我國移動互聯(lián)網(wǎng)接入量及月戶均流量皆保持著較高的增長率。截至2019年6月，網(wǎng)民中使用手機(jī)上網(wǎng)的比例提升至99.1%。③成本問題:由于運(yùn)營商多年的積淀,前期的完善假設(shè)在現(xiàn)在的運(yùn)營11·下沉市場、跨境電子商務(wù)、模式創(chuàng)新帶動網(wǎng)絡(luò)購物2019年上半年,網(wǎng)絡(luò)購物市場保持較快發(fā)展,下沉市場、跨境電子商務(wù)、模式創(chuàng)新為網(wǎng)絡(luò)購物市場提供了新的增長動能。在地域方面以中小城市及農(nóng)村地區(qū)為代表的下沉市場拓展了網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)增長空間,電子商務(wù)平臺加速渠道下沉在業(yè)態(tài)方面跨境電子商務(wù)零售進(jìn)口額持續(xù)增長,利好政策進(jìn)一步推動行業(yè)發(fā)展2019年上半年,我國跨境電子商務(wù)零售進(jìn)口商品貨值456.5億元,同比增長24.3%在模式方面直播帶貨、工廠電子商務(wù)、社區(qū)零售等新模式蓬勃發(fā)展,成為網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)增長新亮點(diǎn)·下沉市場、跨境電子商務(wù)、模式創(chuàng)新帶動網(wǎng)絡(luò)購物在地域方面以124.3從網(wǎng)店到APP再到公眾號微商城4.3.1零售電子商務(wù)平臺盈利關(guān)鍵在廣告·廣告是零售電子商務(wù)平臺盈利的關(guān)鍵原因現(xiàn)代社會廣告無處不在,作為互聯(lián)網(wǎng)免費(fèi)時代的代價,廣告充斥著互聯(lián)網(wǎng)的每個角落。網(wǎng)絡(luò)廣告是門戶網(wǎng)站的主要盈利來源,同時也是B2B電子商務(wù)網(wǎng)站的主要收入來源?！せヂ?lián)網(wǎng)廣告的形式：搜索排名和信息流廣告。搜索排名包括百度搜索、淘寶競價排名、各大手機(jī)應(yīng)用市場競價排名等；信息流廣告產(chǎn)品包括微博、頭條、抖音、各類新聞產(chǎn)品、朋友圈；還有傳統(tǒng)的首頁推薦、開屏廣告等形式·網(wǎng)絡(luò)廣告市場現(xiàn)狀4.3從網(wǎng)店到APP再到公眾號微商城4.3.1零售電子商13(1)網(wǎng)絡(luò)廣告規(guī)模達(dá)4844億,市場生命力依然旺盛,“價值要素”的科學(xué)化是第一驅(qū)動力。廣告帶來的銷售增長要求被細(xì)化和量化，企業(yè)試圖將

包含廣告、數(shù)據(jù)、銷售在內(nèi)的營銷融入企業(yè)全生命周期的管理和運(yùn)營當(dāng)中去,并真正使?fàn)I銷成為企業(yè)市場戰(zhàn)略中的重要一環(huán),這意味營銷價值要素在技術(shù)和人力的配合下也會愈發(fā)科學(xué)和成熟。

(2)媒體融合向縱深發(fā)展,順著技術(shù)發(fā)展軌跡,以網(wǎng)絡(luò)媒體為核心的融合程度不斷加深

(3)電子商務(wù)企業(yè)廣告生命力頑強(qiáng)

4.3.2APP提高購物體驗(yàn)

·定義：APP應(yīng)用自身變現(xiàn),主要模式有:如游戲類APP的付費(fèi)下載,APP中的付費(fèi)模塊(Free+Premium)及基于內(nèi)容的知識變現(xiàn)等

·特點(diǎn)(1)移動APP核心資源

①內(nèi)容/功能(1)網(wǎng)絡(luò)廣告規(guī)模達(dá)4844億,市場生命力依然旺盛,“14②內(nèi)容的生產(chǎn)制造

③數(shù)據(jù)挖掘能力

④移動APP的收入來源4.3.3微信公眾號十萬+創(chuàng)造新客流·微信公眾號傳播特性(1)語音傳播(2)碎片式的傳播內(nèi)容(3)情感聯(lián)系下的人性化交流·微信公眾號的定位類型(1)自媒體(2)純粹賣貨型(3)品牌型(4)其他型·如何利用微信公眾號創(chuàng)造十萬+客流(1)做好微信公眾號的內(nèi)容運(yùn)營(2)活動建設(shè),跟粉絲之間建立一種深厚的感情(3)引導(dǎo)粉絲,利用公眾號的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)變現(xiàn)(4)給粉絲帶來實(shí)用性②內(nèi)容的生產(chǎn)制造

③數(shù)據(jù)挖掘能力

④移動APP的收入來源15·盈利方式

①建付費(fèi)交流圈②網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)課③廣告費(fèi)④賣其他周邊配套相關(guān)產(chǎn)品等

4.3.4手機(jī)微商城讓變現(xiàn)成本更低

·微商城簡介

微商城又叫微信商城,主要是借助微信公眾號、微信朋友圈和微博等媒介推送微店和微商城的產(chǎn)品,交易均通過微店和微商城進(jìn)行。

·微商城運(yùn)營推廣技巧

(1)微信活動推廣

(2)分傭推廣

①微分銷系統(tǒng)最具特色的功能之一就是分傭,因此分傭也可以作為微商城運(yùn)營推廣的方式。

②分傭推廣是按流量、會員注冊量和訂單成交量來進(jìn)行計(jì)費(fèi)的推廣模式?！び绞?/p>

①建付費(fèi)交流圈②網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)課③廣告費(fèi)④賣其16(3)打造爆款

首先要保證產(chǎn)品的品質(zhì)、價格以及產(chǎn)品的庫存充足,并能夠獲得足夠利潤。之后再通過更多的線上、線下渠道讓用戶知道預(yù)熱產(chǎn)品的信息,展開優(yōu)惠獲得用戶。

·微商城的平臺優(yōu)勢

(1)平臺費(fèi)用低

相對于自己做一個完善的移動端微商城,第三方的微商城平臺能夠解決絕大多數(shù)企業(yè)的需求,而且費(fèi)用相對企業(yè)獨(dú)自開發(fā)要低得多。

(2)較完善的互動工具

現(xiàn)在像微貓這樣的微商城,后臺擁有多種互動營銷工具,如拼團(tuán)、優(yōu)惠券、秒殺、抽獎、發(fā)紅包等。

(3)運(yùn)營數(shù)據(jù)

ERP和CRM系統(tǒng)較為全面導(dǎo)運(yùn)營方向。(3)打造爆款

首先要保證產(chǎn)品的品質(zhì)、價格以及產(chǎn)品的庫存充174.4移動電子商務(wù)造就新零售最后一塊拼圖4.4.1O2O是過渡還是終點(diǎn)？·新零售定義新零售,即企業(yè)以互聯(lián)網(wǎng)為依托,通過運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)手段并運(yùn)用心理學(xué)知識,對商品的生產(chǎn)、流通與銷售過程進(jìn)行升級改造,進(jìn)而重塑業(yè)態(tài)結(jié)構(gòu)與生態(tài)圈,并對線上服務(wù)、線下體驗(yàn)以及現(xiàn)代物流進(jìn)行深度融合的零售新模式。線上線下和物流結(jié)合在一起,才會產(chǎn)生新零售。新零售具備精準(zhǔn)、品質(zhì)強(qiáng)、便利、效率高的特點(diǎn)?！ふ弑尘?016年11月11日,國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于推動實(shí)體零售創(chuàng)新轉(zhuǎn)型的意見》(國辦發(fā)〔2016〕78號),明確了推動我國實(shí)體零售創(chuàng)新轉(zhuǎn)型的指導(dǎo)思想和基本原則。·新零售出現(xiàn)的原因線下捍衛(wèi)了三個重要的特性,就是體驗(yàn)性、可信性和即得性。①對線上而言,線下有龐大的客流量②對線下而言,缺乏互聯(lián)網(wǎng)思維和相應(yīng)的技術(shù)、平臺③新科技的應(yīng)用4.4移動電子商務(wù)造就新零售最后一塊拼圖4.4.1O2O是184.4.2新零售是新物種嗎

·新零售興起

2016年10月13日,馬云在阿里云棲大會上首提“新零售、新制造、新金融、新技術(shù)、新資源”的“五新”概念。2017年2月20日,阿里巴巴與百聯(lián)集團(tuán)宣布達(dá)成正式戰(zhàn)略合作,被看成是阿里集團(tuán)真正落地“新零售”的第一步

·新零售的模式

新零售普遍認(rèn)同的觀點(diǎn)是O2O,主要有以下的四種模式。

(1)新零售的寵兒：生鮮市場成為新零售的熱門。

(2)無人超市

(3)體驗(yàn)店

(4)自助式無人零售

新零售的不同模式,直接影響著該零售的走向和格局,但它們都有一個共同性,那就是無法缺少用戶。

4.4.2新零售是新物種嗎

·新零售興起

2016年1019·新零售的未來趨勢

①在電子商務(wù)巨頭集體回歸線下市場時,打造超級產(chǎn)品成為企業(yè)核心。

②智慧標(biāo)記、智慧結(jié)賬將不再是額外的購物體驗(yàn),而是基本必備。

③客戶體驗(yàn)持續(xù)扮演重要角色,消費(fèi)者希望在店內(nèi)獲得更多的交流及互動。

④社群媒體讓人們可創(chuàng)造并推廣自有品牌,使電子商務(wù)業(yè)者及小型賣家數(shù)量增加。

⑤創(chuàng)新且人性化的體驗(yàn)店將扮演零售業(yè)者櫥窗,讓客戶透過AR/VR科技創(chuàng)造個人化的購物體驗(yàn)。

4.4.3更大挑戰(zhàn)在于整合·生態(tài)系統(tǒng)1993年,美國著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家穆爾首次提出了“商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)”概念，以相互作用的組織和個體為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)群落,隨著時間的推移,他們共同發(fā)展自身能力和作用,并傾向于按一個或多個中心企業(yè)指引的方向發(fā)展自己?！ば铝闶鄣奈磥碲厔?/p>

①在電子商務(wù)巨頭集體回歸線下市場時,打20·阿里生態(tài)系統(tǒng)

四個主要階段(即發(fā)展、擴(kuò)展、領(lǐng)導(dǎo)、自我革新或死亡),即建立并完善著一條穩(wěn)定的、共贏的生態(tài)鏈，前處于自我革新的階段，是閉合式的生態(tài)系統(tǒng)

·阿里生態(tài)系統(tǒng)

四個主要階段(即發(fā)展、擴(kuò)展、領(lǐng)導(dǎo)、自我革新21

1.2移動通信的工作方式

移動通信按照用戶的通話狀態(tài)和頻率使用的方法分，有三種工作方式：單工制、半雙工制和雙工制。

單工制分單頻（同頻）單工和雙頻（異頻）單工兩種，

見圖1-1。

1.2移動通信的工作方式

移動通信按照用戶的通話狀態(tài)圖1-1單工通信方式圖1-1單工通信方式

1）同頻單工

同頻是指通信雙方使用相同的工作頻率(f1)；單工是指通信雙方的操作采用“按—講”(PTT，PushToTalk)方式。平時，雙方的接收機(jī)均處于守聽狀態(tài)。如果A方需要發(fā)話，可按下PTT開關(guān)，發(fā)射機(jī)工作，并使A方接收機(jī)關(guān)閉。這時，由于B方接收機(jī)處于守聽狀態(tài)，因此可實(shí)現(xiàn)由A至B的通話；同理，也可實(shí)現(xiàn)B至A的通話。在該方式中，電臺的收發(fā)信機(jī)是交替工作的，故收發(fā)信機(jī)不需要使用天線共用器，而是使用同一副天線。

1）同頻單工

同頻是指通信雙方使用相同的工作頻率

這種工作方式的優(yōu)點(diǎn)是：

①設(shè)備簡單；

②移動臺之間可直接通話，不需基站轉(zhuǎn)接；

③不按鍵時發(fā)射機(jī)不工作，因此功耗小。

其缺點(diǎn)是:

①只適用于組建簡單和甚小容量的通信網(wǎng)；

②當(dāng)有兩個以上移動臺同時發(fā)射時就會出現(xiàn)同頻干擾；

③當(dāng)附近有鄰近頻率的電臺發(fā)射時，容易造成強(qiáng)干擾，通常為了避免干擾,要求相鄰頻率的間隔大于4MHz,因而頻譜利用率低；

④按鍵發(fā)話，松鍵受話，使用者不習(xí)慣。

這種工作方式的優(yōu)點(diǎn)是：

①設(shè)備簡單；

②

2)異頻單工

異頻是指通信雙方使用兩個不同頻率f1和f2。這種方式中通信雙方的操作仍采用“按—講”方式。由于收發(fā)使用不同的頻率，因此同一部電臺的收發(fā)信機(jī)可以交替工作，也可以收常開，只控制發(fā)，即按下PTT發(fā)射。其優(yōu)缺點(diǎn)與同頻單工基本相同。在無中心轉(zhuǎn)信臺轉(zhuǎn)發(fā)的情況下，電臺需配對使用，否則通信雙方無法通話，故異頻單工方式主要用于有中心轉(zhuǎn)信臺轉(zhuǎn)發(fā)(單工轉(zhuǎn)發(fā)或雙工轉(zhuǎn)發(fā))的情況。所謂單工轉(zhuǎn)發(fā)，即中心轉(zhuǎn)信臺使用一組頻率(如收用f1，發(fā)用f2)，一旦接收到載波信號即轉(zhuǎn)去發(fā)送。所謂雙工轉(zhuǎn)發(fā),即中心轉(zhuǎn)信臺使用兩組頻率(一組收用f1，發(fā)用f2；另一組收用f3，發(fā)用f4)，任一路一旦接收到載波信號即轉(zhuǎn)去發(fā)送。

2)異頻單工

異頻是指通信雙方使用兩個不同頻率f

2.半雙工制

圖1-2中，通信一端(A)采用雙工制，而移動臺(B)采用單工制，這種方式稱為半雙工制。半雙工制的優(yōu)點(diǎn)是：

①移動臺設(shè)備簡單，價格低，耗電少；

②收發(fā)采用不同頻率，提高了頻譜利用率；

③移動臺受鄰近電臺干擾小。其缺點(diǎn)是移動臺仍需按鍵發(fā)話，松鍵受話，使用不方便。

由于收發(fā)使用不同的頻率，因此移動臺(B)的收發(fā)信機(jī)可以交替工作，也可以收常開，只控制發(fā)，即按下PTT發(fā)射。半雙工制主要用于移動臺接入有線網(wǎng)(如市話網(wǎng))，A作為有線網(wǎng)接入點(diǎn)。

2.半雙工制

圖1-2中，通信一端(A)采用圖1-2半雙工通信方式圖1-2半雙工通信方式

3.雙工制

雙工制有頻分雙工(FDD，也稱異頻雙工)和時分雙工(TDD，也稱同頻雙工)兩種方式。

頻分雙工制如圖1-3所示，是指通信的雙方，即收發(fā)信機(jī)均同時工作，任一方在發(fā)話的同時，也能收聽到對方的話音，無需按PTT開關(guān)，類同于平時打市話，使用自然，操作方便。

3.雙工制

雙工制有頻分雙工(FDD，也稱異頻圖1-3雙工通信方式圖1-3雙工通信方式

頻分雙工制的優(yōu)點(diǎn)是：

①收發(fā)頻率分開，可大大減小干擾；

②用戶使用方便。

其缺點(diǎn)是：

①移動臺在通話過程中總是處于發(fā)射狀態(tài)，因此功耗大；

②移動臺之間通話需占用兩個信道；

③需雙工器，體積較大，價格較貴。在無中心轉(zhuǎn)信臺轉(zhuǎn)發(fā)的情況下，采用頻分雙工制的電臺需配對使用，否則通信雙方無法通話。

頻分雙工制的優(yōu)點(diǎn)是：

①收發(fā)頻率分開，可大大

1.3移動通信系統(tǒng)的組成

移動通信系統(tǒng)按其經(jīng)營方式或用戶性質(zhì)可分為專用移動通信系統(tǒng)（專網(wǎng)）和公共移動通信系統(tǒng)（公網(wǎng)）。專網(wǎng)的最大功能要求是調(diào)度，專網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷了一對一的單機(jī)對講系統(tǒng)，單信道一呼百應(yīng)系統(tǒng)和選呼系統(tǒng)，后來又發(fā)展到多信道多用戶共享的專用調(diào)度系統(tǒng)。集群（Trunking）移動通信是傳統(tǒng)的專用無線調(diào)度系統(tǒng)的高級發(fā)展階段，是專用移動通信的發(fā)展方向。

1.3移動通信系統(tǒng)的組成

移動通信系統(tǒng)按其經(jīng)營方

隨著電子技術(shù)、集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和交換技術(shù)的飛速發(fā)展，專用移動通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與公共移動通信系統(tǒng)越來越相像，如Motorola的iDENiDEN:IntegnatedDigitalEnhancedNetwork，集群數(shù)字高效網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)，其本身就是在數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)上加上了調(diào)度功能。

所以，我們將重點(diǎn)介紹公共移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

隨著電子技術(shù)、集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和交換技術(shù)的飛

早期公共蜂窩移動通信系統(tǒng)（1G/2G）的基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1-4左邊部分所示，主要基于電路交換（CS）。一個交換區(qū)由一個移動交換中心（MSC，MobileServiceSwitchingCentre）、一個或若干個歸屬位置寄存器（HLR,HomeLocationRegister）和訪問者位置寄存器（VLR，VisitorLocationRegister,有時幾個MSC合用一個VLR）、設(shè)備識別寄存器（EIR,EquipmentIdentityRegister）、鑒權(quán)中心（AC,AuthenticationCentre）、操作維護(hù)中心（OMC,OperationandMaintenanceCentre）、基站控制器（BSC,BaseStationController）、基地站（BS,BaseStation,簡稱基站）和移動臺（MS,MobileStation）等功能實(shí)體組成。MSC、HLR、VLR、EIR、AC等構(gòu)成核心網(wǎng)（CN）,BSC與BTS組成的基站子系統(tǒng)（BSS）構(gòu)成接入網(wǎng)（AN）。

早期公共蜂窩移動通信系統(tǒng)（1G/2G）的基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1-4基于CS(GSM)和PS(GPRS,3G)的蜂窩移動通信系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖1-4基于CS(GSM)和PS(GPRS,3G)的蜂窩

MSC對位于其服務(wù)區(qū)內(nèi)的MS進(jìn)行交換和控制，同時提供移動網(wǎng)與固定公眾電信網(wǎng)的接口。MSC是移動網(wǎng)的核心。作為交換設(shè)備，MSC具有完成呼叫接續(xù)與控制的功能，這點(diǎn)與固定網(wǎng)交換中心相同。作為移動交換中心，MSC又具有無線資源管理和移動性管理等功能，例如移動臺位置登記與更新、越區(qū)切換等。為了建立從固定網(wǎng)至某個移動臺的呼叫路由，固定網(wǎng)就近進(jìn)入關(guān)口MSC（GMSC），由該GMSC查詢有關(guān)的HLR，并建立至移動臺當(dāng)前所屬的MSC的呼叫路由。

MSC對位于其服務(wù)區(qū)內(nèi)的MS進(jìn)行交換和控制，同時提供移

HLR是用于移動用戶管理的數(shù)據(jù)庫。每個移動用戶必須在某個HLR中登記注冊。HLR所存儲的用戶信息分為兩類：一類是有關(guān)用戶參數(shù)的信息，例如用戶類別，向用戶所提供的服務(wù)，用戶的各種號碼、識別碼以及用戶的保密參數(shù)等；另一類是有關(guān)用戶當(dāng)前位置的信息，例如移動臺漫游號碼、VLR地址等，用于建立至移動臺的呼叫路由。

HLR是用于移動用戶管理的數(shù)據(jù)庫。每個移動用戶必須在某

VLR是存儲用戶位置信息的動態(tài)數(shù)據(jù)庫。當(dāng)漫游用戶進(jìn)入某個MSC區(qū)域時，必須向該MSC相關(guān)的VLR登記，并被分配一個移動用戶漫游號（MSRN），在VLR中建立該用戶的有關(guān)信息，其中包括移動用戶識別碼（MSI）、移動用戶漫游號（MSRN），所在位置區(qū)的標(biāo)志以及向用戶提供的服務(wù)等參數(shù)，這些信息是從相應(yīng)的HLR中傳遞過來的。MSC在處理入網(wǎng)、出網(wǎng)呼叫時需要查詢VLR中的有關(guān)信息。一個VLR可以負(fù)責(zé)一個或若干個MSC區(qū)域。

EIR是存儲有關(guān)移動臺設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫。EIR實(shí)現(xiàn)對移動設(shè)備的識別、監(jiān)視、閉鎖等功能。

VLR是存儲用戶位置信息的動態(tài)數(shù)據(jù)庫。當(dāng)漫游用戶進(jìn)入某

AC鑒權(quán)中心是認(rèn)證移動用戶的身份以及產(chǎn)生相應(yīng)認(rèn)證參數(shù)的功能實(shí)體。AC對任何試圖入網(wǎng)的用戶進(jìn)行身份認(rèn)證，只有合法用戶才能接入網(wǎng)中并得到服務(wù)。

OMC操作維護(hù)中心是網(wǎng)絡(luò)操作維護(hù)人員對全網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控和操作的功能實(shí)體。

BSC基站控制器負(fù)責(zé)所屬基站的管理和控制。

BTS基站收發(fā)信機(jī)。

AC鑒權(quán)中心是認(rèn)證移動用戶的身份以及產(chǎn)生相應(yīng)認(rèn)證參數(shù)的

由于因特網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳遞則采用分組交換（PS）的方式，而電路交換（CS）與分組交換（PS）網(wǎng)絡(luò)具有不同的交換體系，導(dǎo)致彼此間的網(wǎng)絡(luò)幾乎都是獨(dú)立運(yùn)行。為了適應(yīng)移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，在現(xiàn)有的基于CS的網(wǎng)絡(luò)上，如GSM,通過采用GPRS技術(shù)，可使現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)輕易地實(shí)現(xiàn)與因特網(wǎng)（Internet）的互聯(lián)互通，從而使運(yùn)營商能夠?qū)σ苿邮袌鲂枨笞鞒隹焖俜磻?yīng)并獲得競爭優(yōu)勢。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增加了ServingGPRSSupportNode（SGSN）以及GatewayGPRSSupportNode（GGSN）兩種分組交換節(jié)點(diǎn)設(shè)備。如圖1-4右邊部分所示，對于GSM網(wǎng)絡(luò)原有的BSC、BTS等通信設(shè)備，只需要軟件更新或增加一些連接接口。

由于因特網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳遞則采用分組交換（PS）的方式，而

3G基本結(jié)構(gòu)還是按圖1-4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，話音還是走CS,互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)走PS。隨著技術(shù)的發(fā)展，電路交換逐步采用的軟交換技術(shù)，大大減少了原有的大量的硬件成本，逐步達(dá)到全I(xiàn)P交換。

LTE/4G以后系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P交換，功能節(jié)點(diǎn)也大大得到簡化，但網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本與3G全PS結(jié)構(gòu)基本相同。

3G基本結(jié)構(gòu)還是按圖1-4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，話音還是走CS,互

LTE/4G系統(tǒng)只存在分組域（PS）域，在系統(tǒng)架構(gòu)上，LTE/4G在3GPP原有系統(tǒng)架構(gòu)上進(jìn)行演進(jìn)，但對原3G系統(tǒng)的NodeB、RNC、CN進(jìn)行功能整合，系統(tǒng)設(shè)備簡化為eNodeB和EPC兩種網(wǎng)元。整個LTE/4G系統(tǒng)由核心網(wǎng)（EPC）、基站（eNodeB）和用戶設(shè)備（UE）三部分組成。其中，eNodeB負(fù)責(zé)接入網(wǎng)部分，也稱E-UTRAN；EPC負(fù)責(zé)核心網(wǎng)（CN）部分，EPC處理部分稱為MME，數(shù)據(jù)處理部分稱為SAEGateway（S-GW）,分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（P-GW）。

LTE/4G系統(tǒng)只存在分組域（PS）域，在系統(tǒng)架構(gòu)上，

HSS為歸屬用戶服務(wù)器，管理移動用戶的簽約數(shù)據(jù)和移動用戶的位置信息。eNodeB與EPC通過S1接口連接，eNodeB之間通過X2接口連接，UE與eNodeB通過Uu接口連接。LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1-5所示。

HSS為歸屬用戶服務(wù)器，管理移動用戶的簽約數(shù)據(jù)和移動用圖1-54G蜂窩移動通信系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖1-54G蜂窩移動通信系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

1.4移動通信系統(tǒng)的頻段使用

移動通信主要使用VHF和UHF頻段，其主要原因有以下三點(diǎn):(1)VHF/UHF頻段較適合移動通信。

(2)天線較短，便于攜帶和移動。

(3)抗干擾能力強(qiáng)。

1.4移動通信系統(tǒng)的頻段使用

移動通信主要使用VHF移動通信系統(tǒng)課件

1.5多址方式

1.5.1移動通信系統(tǒng)中的多址方式基礎(chǔ)的多址方式主要有四種：頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）

1.5多址方式

1.5.1移動通信系統(tǒng)中的

（1）FDMA。圖1-6（a）所示為FDMA的頻段劃分方法。

（2）TDMA。圖1-6（b）所示。

（3）CDMA。圖1-6（c）所示。

（4）SDMA。它是一種較新的多址技術(shù)。在有中國提出的第三臺移動通信（3G）標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA中就應(yīng)用了SDMA技術(shù)?？斩喾种肥疽鈭D如如圖1-6（d）。

（1）FDMA。圖1-6（a）所示為FD圖1-6多址方式示意圖圖1-6多址方式示意圖

SDMA的優(yōu)勢是明顯的：

1.它可以提高天線增益，使得功率控制更加合理有效，顯著地提升了系統(tǒng)容量；

2.可以削弱來自外界的干擾，另一方面還可以降低對其他電子系統(tǒng)的干擾。

SDMA實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是智能天線技術(shù)，這也正是當(dāng)前應(yīng)用SDMA的難點(diǎn)。

SDMA的優(yōu)勢是明顯的：

1.它可

特別是對于移動用戶，由于移動無線信道的復(fù)雜性，使得智能天線中關(guān)于多用戶信號的動態(tài)捕獲、識別與跟蹤以及信道的辨識等算法極為復(fù)雜，從而對DSP（數(shù)字信號處理）提出了極高的要求，對于當(dāng)前的技術(shù)水平是個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。所以，雖然人們對于智能天線的研究已經(jīng)取得了不少鼓舞人心的進(jìn)展，但由于存在上述一些目前難以克服的問題而未得到廣泛應(yīng)用。但可以預(yù)見，由于SDMA的諸多優(yōu)點(diǎn)，SDMA的推廣是必然的。

特別是對于移動用戶，由于移動無線信道的復(fù)雜

1.5.2移動通信系統(tǒng)中不同多址方式的頻譜效率

在FDMA蜂窩系統(tǒng)中，頻譜效率取決于每赫茲帶寬信息比特率和頻率復(fù)用系數(shù)。美國模擬蜂窩系統(tǒng)AMPS將分配的頻譜分成30kHz帶寬的許多信道，并使用窄帶FM調(diào)制，調(diào)制效率為每30kHz一條話路。由于干擾，同一頻率不能在每一小區(qū)中重復(fù)作用。為提供可靠的通話質(zhì)量，載干比（C/I）需要18dB或更高。根據(jù)推算和經(jīng)驗(yàn)表明，在大多數(shù)情況下，這個C/I值需要在頻率復(fù)用系數(shù)為1/7時才能達(dá)到。頻率復(fù)用系數(shù)是表示相同頻率是如何被復(fù)用的數(shù)目。

1.5.2移動通信系統(tǒng)中不同多址方式的頻譜效率

因此,得到的結(jié)論是：每個小區(qū)中必須占用210kHz的頻譜才有一條話路。通過減小小區(qū)面積增加小區(qū)數(shù)，雖然從理論上能取得任意高的話路容量，但需要增加設(shè)備費(fèi)用。此外，由于小區(qū)覆蓋范圍減小，也增加了基站間的切換次數(shù)。切換次數(shù)的增加將導(dǎo)致兩個壞處：一是容易掉話；二是加重了交換機(jī)的負(fù)擔(dān)。

因此,得到的結(jié)論是：每個小區(qū)中必須占用2

TDMA頻譜效率的計(jì)算基本上和FDMA相同。由于目前被認(rèn)可的頻率復(fù)用準(zhǔn)則和模擬系統(tǒng)相似，我們可以算出對于DAMPS，每個小區(qū)必須占用70kHz的頻譜才有一條話路。換句話說，它的容量是模擬AMPS的三倍。同樣可以算出，GSM的系統(tǒng)容量約是模擬TACS的兩倍。

TDMA頻譜效率的計(jì)算基本上和FDMA相同。由于目前

CDMA頻譜效率的算法和上面兩種制式不大相同，因?yàn)樯厦鎯煞N制式每條話路占用的頻譜寬度是一定的，只要頻率復(fù)用系數(shù)一定，每個小區(qū)的話路容量就確定下來。而CDMA是通過不同的地址碼來區(qū)分用戶的，所有用戶都共用一個頻率。決定CDMA系統(tǒng)容量的主要參數(shù)有處理增益、所需的Eb/N0值、話音激活系數(shù)、頻率復(fù)用效率和扇區(qū)數(shù)目等。而且即使上述參數(shù)都確定，容量還要受具體的地理環(huán)境、背景噪聲和外部干擾等條件的影響。所以，在CDMA中，每條話路所需占用的頻譜寬度是不確定的。通過試驗(yàn)和理論計(jì)算，IS-95CDMA的容量可達(dá)到AMPS的8至10倍，即每個小區(qū)中只占用20kHz的頻譜就可有一條話路。

CDMA頻譜效率的算法和上面兩種制式不大相同，因?yàn)樯?/p>

目前的CDMA蜂窩系統(tǒng)實(shí)際上也都是FDMA和CDMA的組合。因?yàn)樘幵谕惠d頻的CDMA用戶共用同一頻率，所以它的頻率復(fù)用系數(shù)可以被看作是1，但由于受鄰近小區(qū)中用戶的干擾的影響，CDMA實(shí)際的頻率復(fù)用系數(shù)應(yīng)為2/3。CDMA系統(tǒng)的高容量很大一部分因素是由于它的頻率復(fù)用系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他制式的蜂窩系統(tǒng)，另外一個主要因素是它使用了話音激活技術(shù)。

目前的CDMA蜂窩系統(tǒng)實(shí)際上也都是FDMA和CDMA的

1.5.33G/4G/5G多址接入技術(shù)

在3G系統(tǒng)中采用了非正交技術(shù)——直接序列碼分多址（DirectSequenceCDMA，DS-CDMA）技術(shù)。由于直接序列碼分多址技術(shù)的非正交特性，系統(tǒng)需要采用快速功率控制（FastTransmissionPowerControl，F(xiàn)TPC）來解決手機(jī)和小區(qū)之間的遠(yuǎn)近問題。在使用同一個頻率資源的CDMA系統(tǒng)中，全部用戶干擾能量決定了空中接口的吞吐量，進(jìn)而影響數(shù)據(jù)速率或者用戶數(shù)。所以我們說，該系統(tǒng)容量是干擾受限系統(tǒng)，對每個用戶來說沒有一個嚴(yán)格的信道分配限制，是一個軟容量系統(tǒng)。

1.5.33G/4G/5G多址接入技術(shù)

在3G系

在4G系統(tǒng)中采用正交頻分多址（OFDM）這一正交技術(shù)，OFDM不但可以克服多徑干擾問題，而且和MIMO技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，可以極大地提高系統(tǒng)速率。由于多用戶正交，手機(jī)和小區(qū)之間就不存在遠(yuǎn)近問題，系統(tǒng)將不再需要快速功率控制，轉(zhuǎn)而采用AMC（自適應(yīng)編碼）的方法來實(shí)現(xiàn)鏈路自適應(yīng)。正交多址接入有很多優(yōu)勢，如用戶間因保持正交，多用戶干擾相對較小，線性接收機(jī)實(shí)現(xiàn)也較為簡單。

在4G系統(tǒng)中采用正交頻分多址（OFDM）這一正交技術(shù)，

但是，傳統(tǒng)的正交多路接入技術(shù)由于較低的頻譜利用率，不能滿足5G的性能。5G不僅要大幅度提升系統(tǒng)的頻譜效率，而且還要具備支持海量設(shè)備連接的能力，此外，在簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及信令流程方面也提出了很高的要求，這些都將對現(xiàn)有的正交多址技術(shù)形成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在最新的5G新型多址技術(shù)研究中，非正交多址技術(shù)（Non-OrthogonalMultipleAccess,NOMA）被正式提出。在正交多址技術(shù)(OrthogonalMultipleAccess,OMA)中，只能為一個用戶分配單一的無線資源，例如按頻率分割或按時間分割，而NOMA方式可將一個資源分配給多個用戶。

但是，傳統(tǒng)的正交多路接入技術(shù)由于較低的頻譜利用率，不能

NOMA技術(shù)的核心思想在于發(fā)射端為每個用戶分配非正交的通信資源。其發(fā)射端為不同的用戶在時域、頻域或者碼域上疊加傳輸；接收端提供先進(jìn)的接受算法以分離用戶信息。該技術(shù)能夠滿足快速增長的用戶需求，其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在高頻譜效率、大容量、高速率、簡單實(shí)現(xiàn)、易于MIMO技術(shù)結(jié)合、低功耗、低時延、低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度等方面。

NOMA技術(shù)的核心思想在于發(fā)射端為每個用戶分配非正交的

現(xiàn)有的NOMA技術(shù)大致可分為功率域NOMA和碼域NOMA。碼域NOMA與傳統(tǒng)的正交多址技術(shù)有相似之處，在發(fā)送端將各個用戶的信息調(diào)制到不同的擴(kuò)頻序列上，然后進(jìn)行疊加傳送，復(fù)用的傳輸層或用戶數(shù)可以大于可用的正交資源數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)過載，滿足未來6G海量連接的需求。功率域NOMA可以利用每個用戶不同的路徑損耗來實(shí)現(xiàn)多用戶復(fù)用。實(shí)現(xiàn)多用戶在功率域的復(fù)用，需要在接收端加裝一個串行干擾抵消（SuccessiveInterferenceCancellation，SIC）模塊，通過這一干擾消除器，加上信道編碼，如低密度奇偶校驗(yàn)碼（LDPC）等，就可以在接收端區(qū)分出不同用戶的信號。

現(xiàn)有的NOMA技術(shù)大致可分為功率域NOMA和碼域NOM

1.6其他常用技術(shù)

移動通信系統(tǒng)需要利用信號處理技術(shù)來改進(jìn)惡劣無線電傳播環(huán)境中的鏈路性能。均衡、分集和信道編碼這三種技術(shù)，可以用來改進(jìn)小尺度時間、空間中接收信號的質(zhì)量和鏈路性能。它們既可以單獨(dú)使用，又可以組合使用。

1.6其他常用技術(shù)

移動通信系統(tǒng)需要利用信號處理技術(shù)

均衡技術(shù)可以補(bǔ)償時分信道中由于多徑效應(yīng)產(chǎn)生的符號間干擾（ISI）。如果調(diào)制帶寬超過了無線信道的相干帶寬，將會產(chǎn)生符號間干擾，并且調(diào)制脈沖將會產(chǎn)生時域擴(kuò)展，從而進(jìn)入相鄰符號。而接收機(jī)的均衡器可對信道中的幅度和延遲進(jìn)行補(bǔ)償。由于無線信道的未知性和時變性，因此均衡器需要是自適應(yīng)的。

均衡技術(shù)可以補(bǔ)償時分信道中由于多徑效應(yīng)產(chǎn)生的符號間干擾

分集技術(shù)是另外一種用來補(bǔ)償信道衰落的技術(shù)，它通常使用兩個或多個接收天線來實(shí)現(xiàn)。演進(jìn)中的3G通用空中接口也利用了發(fā)射分集技術(shù)，基站通過空間分開的天線或頻率發(fā)送多份信號的副本。同均衡器一樣，分集技術(shù)改善了無線通信鏈路的質(zhì)量，而且不用改變通用空中接口或者增加發(fā)射功率或者帶寬。

分集技術(shù)是另外一種用來補(bǔ)償信道衰落的技術(shù)，它通常使用兩

1.6.1均衡技術(shù)

在帶寬受限（頻率選擇性的）且時間擴(kuò)散的信道中，由于多徑影響而導(dǎo)致的符號間干擾會使被傳輸?shù)男盘柈a(chǎn)生失真，因而在接收機(jī)中產(chǎn)生誤碼。符號間干擾被認(rèn)為是在無線信道中傳輸高速率數(shù)據(jù)時的主要障礙，而均衡正是克服符號間干擾的一種技術(shù)。

從廣義上講，均衡可以指任何用來削弱符號間干擾的信號處理操作。在無線信道中，可以使用各種各樣的均衡器來消除干擾，并同時提供分集。由于移動衰落信道具有隨機(jī)性和時變性，這就要求均衡器必須能夠?qū)崟r地跟蹤移動通信信道的時變特性，因此這種均衡器又稱為自適應(yīng)均衡器。

1.6.1均衡技術(shù)

在帶寬受限（頻率選擇性的）且時間

自適應(yīng)均衡器一般包括兩種工作模式，即訓(xùn)練模式和跟蹤模式。其工作過程如下：發(fā)射機(jī)發(fā)射一個已知的、定長的訓(xùn)練序列，以便接收機(jī)中的均衡器可以調(diào)整到恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，使BER最小。典型的訓(xùn)練序列是一個二進(jìn)制的偽隨機(jī)信號或是一串預(yù)先指定的數(shù)據(jù)比特，而緊跟在訓(xùn)練序列之后被傳送的是用戶數(shù)據(jù)。接收機(jī)中的自適應(yīng)均衡器將通過遞歸算法來評估信道特性，并且修正濾波器系數(shù)，以對多徑造成的失真做出補(bǔ)償。

自適應(yīng)均衡器一般包括兩種工作模式，即訓(xùn)練模式和跟蹤模式

在設(shè)計(jì)訓(xùn)練序列時，要求做到即使在最差的信道條件下，均衡器也能通過這個序列獲得恰當(dāng)?shù)臑V波系數(shù)。這樣就可以在訓(xùn)練序列執(zhí)行完之后，使得均衡器的濾波系數(shù)已經(jīng)接近最佳值。而在接收用戶數(shù)據(jù)時，均衡器的自適應(yīng)算法就可以跟蹤不斷變化的信道。這樣處理的結(jié)果就是：自適應(yīng)濾波器將不斷改變其濾波特性。當(dāng)均衡器得到很好的訓(xùn)練后，就說它已經(jīng)收斂。

在設(shè)計(jì)訓(xùn)練序列時，要求做到即使在最差的信道條件下，均

均衡器從調(diào)整系數(shù)至形成收斂，整個過程的時間跨度是均衡器算法、結(jié)構(gòu)和多徑無線信道變化率的函數(shù)。為了保證能有效地消除符號間干擾，均衡器需要周期性地做重復(fù)訓(xùn)練。均衡器通常用于數(shù)字通信系統(tǒng)中，因?yàn)樵跀?shù)字通信系統(tǒng)中用戶數(shù)據(jù)被分為若干段，并被放入小的時間段或時隙中傳送。時分多址（TDMA）無線通信系統(tǒng)特別適合于使用均衡器。TDMA系統(tǒng)在長度固定的時間段中傳送數(shù)據(jù)，并且訓(xùn)練序列通常在一個分組的開始被傳送。每次收到一個新的數(shù)據(jù)分組時，均衡器將用同樣的訓(xùn)練序列進(jìn)行修正。

均衡器從調(diào)整系數(shù)至形成收斂，整個過程的時間跨度是均衡器

1.6.2分集技術(shù)

分集技術(shù)是通信中的一種用相對低廉的投資就可以大幅度改進(jìn)無線鏈路性能的接收技術(shù)。與均衡技術(shù)不同，分集技術(shù)不需要訓(xùn)練序列，因此發(fā)射機(jī)不需要發(fā)送訓(xùn)練序列，從而節(jié)省了開銷。分集技術(shù)的使用范圍很廣。

1.6.2分集技術(shù)

分集技術(shù)是通信中的一種用相對低廉

分集的概念是：如果一條無線傳播路徑中的信號經(jīng)歷了深度衰落，那么另一條相對獨(dú)立的路徑中可能包含著較強(qiáng)的信號。因此，接收機(jī)可以在多徑信號中選擇兩個或兩個以上的信號進(jìn)行合并，這樣做的好處是它在接收機(jī)中的瞬時信噪比和平均信噪比都有所提高，并且通?？梢蕴岣?0～30dB。分集技術(shù)是通過尋找無線傳播環(huán)境中的獨(dú)立（或至少是高度不相關(guān)的）多徑信號來實(shí)現(xiàn)的。

分集的概念是：如果一條無線傳播路徑中的信號經(jīng)歷了深度衰

分集方案分為兩種：

一種稱為“宏觀分集方案”；

另一種稱為“微觀分集方案”。宏觀分集方案用于合并兩個或多個長時限對數(shù)正態(tài)信號，這些信號是經(jīng)獨(dú)立的衰落路徑接收來自不同基站站址上的兩個或多個不同天線發(fā)射的信號，顯然，只要在各方向上的信號傳播不是同時受到陰影效應(yīng)或地形地貌的影響，這種方法能有效保持通信不會中斷。微觀分集方案用于合并兩個或多個短時限瑞利信號，這些信號都是在同一個接收基站上經(jīng)獨(dú)立的衰落路徑接收來自兩個或多個不同天線發(fā)射的信號。

分集方案分為兩種：

一種稱為“宏觀分集方案”；

常用的分集包括：空間分集、頻率分集、時間分集、極化分集。

空間分集，也稱為天線分集，是無線通信中使用最多的分集形式之一。要想從不同的天線上獲得非相關(guān)的接收信號，就要求天線間的間隔距離等于或大于半個波長。在基站的設(shè)計(jì)中，為了進(jìn)行分集接收，在每個小區(qū)的中心，都裝備了多個基站接收天線。但是由于移動臺接近地面，容易產(chǎn)生嚴(yán)重的信號散射現(xiàn)象，因此基站處的分集天線之間必須相隔很遠(yuǎn)（通常是波長的幾十倍），才能實(shí)現(xiàn)信號的非相關(guān)。空間分集既可用于基站，也可用于移動臺，還可同時用于兩者。

常用的分集包括：空間分集、頻率分集、時間分集、極化分集

頻率分集在多于一個的載頻上傳送信號。其工作原理是，在信道相干帶寬之外的頻率是不相關(guān)的，并且不會出現(xiàn)同樣的衰落。在理論上，不相關(guān)信道產(chǎn)生同樣衰落的概率是各自產(chǎn)生衰落概率的乘積。

時間分集是指以超過信道相干時間的時間間隔重復(fù)發(fā)送信號，以便讓再次收到的信號具有獨(dú)立的衰落環(huán)境，從而產(chǎn)生分集效果。目前，時間分集技術(shù)已經(jīng)大量地用于擴(kuò)頻CDMA的RAKE接收機(jī)中，由多徑信道提供傳輸冗余信息。

頻率分集在多于一個的載頻上傳送信號。其工作原理是，在信

極化分集利用了空中的水平極化和垂直極化路徑不相關(guān)的這一特性。由于在傳輸中進(jìn)行了多次反射，使得信號在不同的極化方向上是不相關(guān)的。將極化天線用于多徑環(huán)境中，當(dāng)傳輸路徑中有障礙物時，極化分集可以驚人地減少多徑時延擴(kuò)展，而不會明顯地降低功率。

極化分集利用了空中的水平極化和垂直極化路徑不相關(guān)的這一

在移動無線通信中，分集合并的方案是在幾個信道上同時傳輸或者選擇分集合并傳輸，以降低在接收端上過量的深衰落概率。在宏觀分集中，選用選擇分集合并是有效的。這樣，可以減少長時限衰落。選擇性分集合并是在兩個或者多個信號中進(jìn)行選擇，而不是對信號進(jìn)行合并。對于短時限衰落的微觀分集，原則是通過分集方案獲得相等平均功率的大量信號，其相應(yīng)的分集合并方法包括選擇性合并，最大比值合并和等增益合并。這些線性分集合并方法包含了多個接收信號簡單的加權(quán)線性和。

在移動無線通信中，分集合并的方案是在幾個信道上同時傳

1.6.3信道編碼技術(shù)

信道編碼通過在傳輸數(shù)據(jù)中引入冗余來避免數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在傳輸過程中出現(xiàn)差錯。用于檢測差錯的信道編碼稱為檢錯編碼，而既可檢錯又可糾錯的信道編碼稱為糾錯編碼。

1.6.3信道編碼技術(shù)

信道編碼通過在傳輸數(shù)據(jù)中引

糾錯和檢錯技術(shù)的基本目的是通過在無線鏈路的數(shù)據(jù)傳輸中引入冗余來改進(jìn)信道的質(zhì)量。冗余比特的引入增加了原始信號的傳輸速率。因此，在源數(shù)據(jù)速率固定的情況下，這增加了帶寬要求，結(jié)果降低了高SNR情況下的帶寬效率，卻大大降低了低SNR情況下的BER。根據(jù)香農(nóng)定理可知，只要SNR足夠大，就可以用很寬的帶寬來實(shí)現(xiàn)無差錯通信。這就是3G應(yīng)用寬帶CDMA的部分原因。另一方面，差錯控制編碼的寬度是隨編碼長度的增加而增加的。因此，糾錯編碼在帶寬受限的環(huán)境中是有一定優(yōu)勢的，并且在功率受限的環(huán)境中提供一定的鏈路保護(hù)。

糾錯和檢錯技術(shù)的基本目的是通過在無線鏈路的數(shù)據(jù)傳輸中引

信道編碼器把源信息變成編碼序列，使其可用于信道傳輸，這就是它處理數(shù)字信息源的方法。檢錯碼和糾錯碼有三種基本類型：分組碼、卷積碼和Turbo碼。

分組碼是一種前向糾錯（FEC）編碼。它是一種不需要重復(fù)發(fā)送就可以檢出并糾正有限個錯誤的編碼。在分組碼中，校驗(yàn)位被加到信息位之后，以形成新的碼字（或碼組）。在一個分組編碼器中，k個信息位被編為n個比特，而n-k個校驗(yàn)位的作用就是檢錯和糾錯。分組碼以（n，k）表示，其編碼速率定義為Rc=k/n，這也是原始信息速率與信道信息速率的比值。

信道編碼器把源信息變成編碼序列，使其可用于信道傳輸，這

卷積碼與分組碼有根本的區(qū)別，它不是把信息序列分組后再進(jìn)行單獨(dú)編碼，而是由連續(xù)輸入的信息序列得到連續(xù)輸出的已編碼序列。已經(jīng)證明，在同樣的復(fù)雜度下，卷積碼可以比分組碼獲得更大的編碼增益。

卷積碼是在信息序列通過有限狀態(tài)移位寄存器的過程中產(chǎn)生的。通常，移位寄存器包含N級（每級k比特），并對應(yīng)有基于生成多項(xiàng)式的m個線性代數(shù)方程。輸入數(shù)據(jù)每次以k位移入移位寄存器，同時有n位數(shù)據(jù)作為已編碼序列輸出，編碼速率為Rc=k/n。參數(shù)N稱為約束長度，它指明了當(dāng)前的輸出數(shù)據(jù)與多少的輸入數(shù)據(jù)有關(guān)。N決定了編碼的復(fù)雜度和能力大小。

卷積碼與分組碼有根本的區(qū)別，它不是把信息序列分組后再進(jìn)

1.7移動通信系統(tǒng)的發(fā)展史

1.7.1全球移動通信的發(fā)展歷程

移動通信的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個發(fā)展階段：

20世紀(jì)20～30年代：警車無線電調(diào)度電話（AM調(diào)幅），使用頻率為2MHz。

1.7移動通信系統(tǒng)的發(fā)展史

1.7.1全球移動

20世紀(jì)40～50年代：人工接續(xù)的移動電話（FM調(diào)頻），單工工作方式，使用頻段為150MHz及450MHz。特別值得一提的是1947年Bell實(shí)驗(yàn)室提出了蜂窩的概念。

20世紀(jì)60年代：自動撥號移動電話，全雙工工作方式，使用頻段為150MHz及450MHz。1964年美國開始研究更先進(jìn)的移動電話系統(tǒng)（IMTS）。

20世紀(jì)70～80年代：AMPS、TACS分別在美國、英國投入使用。使用頻段為800/900MHz（早期曾使用450MHz），全自動撥號，全雙工工作，具有越區(qū)頻道轉(zhuǎn)換，自動漫游通信功能。頻譜利用率、系統(tǒng)容量和話音質(zhì)量都有明顯的提高。

20世紀(jì)40～50年代：人工接續(xù)的移動電話（FM調(diào)頻）

20世紀(jì)90年代：GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)和窄帶CDMA（IS-95A）數(shù)字移動通信系統(tǒng)及衛(wèi)星移動通信投入使用。

21世紀(jì)初：基于窄帶IS-95CDMA技術(shù)的寬帶CDMA技術(shù)的cdma2000、由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ETSI）、日本無線工業(yè)廣播協(xié)會（ARIB）等制定的W-CDMA、由我國提出的時分同步CDMA（TD-SCDMA）等第三代（3G）系統(tǒng)（IMT-2000）陸續(xù)開始投入使用。

21世紀(jì)10年代：4G(LTE-FDD和TD-LTE)開始商用。

21世紀(jì)20年代：5G（IMT-2020）開始商用。

20世紀(jì)90年代：GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)和窄帶CDM

20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的模擬蜂窩移動電話系統(tǒng)，人們把它稱為第一代移動通信系統(tǒng)。其主要技術(shù)是模擬調(diào)頻、頻分多址，主要業(yè)務(wù)是電話。代表這一系統(tǒng)的有美國的AMPS，英國的TACS，北歐的NMT-900及日本HCNTS等。模擬系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是：頻譜利用率低，不能與ISDN兼容，保密性差，以及移動終端要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化、低功耗、低價格的難度都較大。

20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的模擬蜂窩移動電話系統(tǒng)，人們把

美國的AMPS最早是由美國于1971年開始研制并投入軍用的。1973年，美國Motorola公司向美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)提出申請AMPS(AdvancedMobilePhoneService)系統(tǒng)，經(jīng)批準(zhǔn)于1983年投入使用。

美國的AMPS最早是由美國于1971年開始研制并投入軍

表1-1AMPS與TACS的主要差別表1-1AMPS與TACS的主要差別

使用的150MHz、450MHz、900MHz三個頻段的具體收發(fā)頻率間隔分別為:150MHz的收發(fā)頻率間隔為5.7MHz；

450MHz的收發(fā)頻率間隔為10MHz；900MHz的收發(fā)頻率間隔為45MHz。

AMPS系統(tǒng)和TACS系統(tǒng)均為采用FDMA方式的模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)，屬第一代(1G)移動通信系統(tǒng)。其缺點(diǎn)是容量小，不能滿足飛速發(fā)展的移動通信業(yè)務(wù)量和業(yè)務(wù)種類的需要。

使用的150MHz、450MHz、900MH

表1-2列出了全球目前投入運(yùn)營或曾經(jīng)投入過運(yùn)營的低功率系統(tǒng)的主要參數(shù)。

表1-3列出了全球目前投入運(yùn)營的第二代(2G)數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的主要參數(shù)。

表1-2列出了全球目前投入運(yùn)營或曾經(jīng)投入過運(yùn)營的低移動通信系統(tǒng)課件移動通信系統(tǒng)課件

1.7.2從2G向3G發(fā)展

1.移動用戶數(shù)發(fā)展的必然趨勢

隨著移動用戶數(shù)量的急劇增加，世界上一些發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了頻率資源緊張、系統(tǒng)容量飽和的局面。移動通信所賴以生存的無線電頻率是一種寶貴的資源，頻譜資源是有限的，但隨著移動通信的飛速發(fā)展，用戶數(shù)量的急劇增加，有限的資源被“無限”地利用，矛盾越來越尖銳。３Ｇ由于采用了CDMA技術(shù)，相對于２Ｇ來說可以提供更大的系統(tǒng)容量，能有效緩解急劇增長的用戶數(shù)量和有限的頻率資源之間的矛盾。從這個角度分析，２Ｇ的無線技術(shù)必將被３Ｇ所取代。

1.7.2從2G向3G發(fā)展

1.移動用戶數(shù)發(fā)展

2.移動業(yè)務(wù)發(fā)展的必然趨勢

隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，人類已經(jīng)逐漸步入信息化社會，人們對于移動通信也提出了越來越高的要求。在這種潮流下，分組交換、ATM、IP等技術(shù)與移動通信技術(shù)的融合已經(jīng)成為移動通信的發(fā)展趨勢，而且移動通信和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合也越來越緊密。同時，信息技術(shù)的發(fā)展和用戶的多樣化、個性化需求要求移動通信系統(tǒng)提供更豐富、更個性化的業(yè)務(wù)，如圖像、話音與數(shù)據(jù)相結(jié)合的多媒體業(yè)務(wù)和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但2G系統(tǒng)主要為用戶提供話音業(yè)務(wù)和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，QoS能力有限，無法滿足用戶多媒體、電子商務(wù)、移動上網(wǎng)等多種新興通信的要求。

2.移動業(yè)務(wù)發(fā)展的必然趨勢

隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展

3.運(yùn)營商發(fā)展的必然趨勢

從更深層次來說，隨著終端價格和話費(fèi)的下調(diào)、預(yù)付費(fèi)業(yè)務(wù)的開展，手機(jī)消費(fèi)已從奢侈品走向普及，大量低端用戶的加入導(dǎo)致運(yùn)營商的ＡＲＰＵ逐漸下降。ＡＲＰＵ一直是投資者衡量運(yùn)營商核心競爭力的一個重要指標(biāo)，因此如何有效提高ＡＲＰＵ就成為亟待解決的問題。

3.運(yùn)營商發(fā)展的必然趨勢

從更深層次來說，隨著

由于話音業(yè)務(wù)的利潤空間日益縮小，因此要提高ＡＲＰＵ，還需要開展豐富的差異化競爭業(yè)務(wù)。因?yàn)椋玻侵苯訉I(yè)務(wù)本身標(biāo)準(zhǔn)化，所以同一種業(yè)務(wù)就只有一種標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)方式，不利于第三方的快速引入和業(yè)務(wù)生成，生成新業(yè)務(wù)比較困難，無法充分滿足用戶多樣化、個性化的業(yè)務(wù)需求。在３Ｇ中，某個特定業(yè)務(wù)可以抽象為多個業(yè)務(wù)能力特征的集合，每個業(yè)務(wù)能力特征可以根據(jù)承載網(wǎng)絡(luò)的不同而由不同的業(yè)務(wù)能力具體實(shí)現(xiàn)，這表現(xiàn)了３Ｇ業(yè)務(wù)生成的多樣化和靈活性。運(yùn)營商只有充分利用３Ｇ平臺來開展差異化競爭，才能在未來的激烈競爭中生存和發(fā)展。

由于話音業(yè)務(wù)的利潤空間日益縮小，因此要提高ＡＲＰＵ，

IMT-2000的系統(tǒng)特性如下：

(1)采用(1.8～2.2)GHz頻帶的數(shù)字系統(tǒng)。

(2)在多種無線環(huán)境(蜂窩系統(tǒng)、無繩系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)和固定的無線系統(tǒng))下工作。

(3)使用多模式終端，提供漫游能力。

(4)提供廣泛的電信業(yè)務(wù)。

(5)具有與固定網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)可比的高質(zhì)量和完整性。

(6)具有國際漫游和系統(tǒng)內(nèi)部越區(qū)切換的能力。

(7)使用智能網(wǎng)(IN)技術(shù)進(jìn)行移動性管理和業(yè)務(wù)控制。

(8)具有高水平的安全和保密能力。

(9)具有靈活開放的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

IMT-2000的系統(tǒng)特性如下：

(1)采用

無線傳輸技術(shù)(RTT)是第三代移動通信系統(tǒng)的重要組成部分。無線傳輸技術(shù)主要包括多址技術(shù)、調(diào)制技術(shù)、信道編碼與交織、雙工技術(shù)、物理信道結(jié)構(gòu)和復(fù)用、幀結(jié)構(gòu)、RF信道參數(shù)等。1998年6月30日為ITU規(guī)定的提交RTT建議的最后期限，共有10個組織向ITU提交了候選RTT方案，如表1-4所示。

無線傳輸技術(shù)(RTT)是第三代移動通信系統(tǒng)的重要組成部移動通信系統(tǒng)課件

1.7.3WiMAX(全球微波互聯(lián)接入)

WiMAX(全球微波互聯(lián)接入)以IEEE802.16的系列寬頻無線標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),故稱為802.16無線城域網(wǎng)(MAN)，是又一種為企業(yè)和家庭用戶提供“最后一英里”的寬帶無線連接方案，作為電纜和DSL之外的選擇,由WiMAX論壇(WiMAXForum)提出并于2001年6月成形。在802.16物理層的三個變體中，WiMAX選擇了802.16-2004版的256個載波的OFDM，具有較寬的頻帶以及較遠(yuǎn)的傳輸距離，與主要以短距離區(qū)域傳輸為目的的IEEE802.11通信協(xié)議有著相當(dāng)大的不同,可以覆蓋(40～48)km的范圍。

1.7.3WiMAX(全球微波互聯(lián)接入)

WiM

WiMAX目前定義了固定、游牧、便攜、簡單移動及自由移動五種應(yīng)用場景，其在各場景下的性能指標(biāo)如表1-5所示。

WiMAX目前定義了固定、游牧、便攜、簡單移動及移動通信系統(tǒng)課件

固定接入業(yè)務(wù)是802.16運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)中最基本的業(yè)務(wù)模型，包括：用戶因特網(wǎng)接入、傳輸承載業(yè)務(wù)傳輸及Wi-Fi熱點(diǎn)回傳等。

游牧場景下，終端可以從不同的接入點(diǎn)接入到一個運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)中，在每次會話連接中，用戶終端只能進(jìn)行站點(diǎn)式的接入，在兩次不同的網(wǎng)絡(luò)接入中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)將不被保留。

便攜場景下，除了進(jìn)行小區(qū)切換外，連接不會發(fā)生中斷，從這個階段開始，終端可以在不同的基站之間進(jìn)行切換。當(dāng)進(jìn)行切換過程時，用戶將經(jīng)歷短時間(最大2s)的業(yè)務(wù)中斷或者感到一些延遲。切換過程結(jié)束后，TCP/IP應(yīng)用對當(dāng)前IP地址進(jìn)行刷新或者重建IP地址。

固定接入業(yè)務(wù)是802.16運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)中最基本的業(yè)務(wù)模型，

在自由移動場景下，用戶可以在移動速度為120km/h甚至更高的情況下，無中斷地使用寬帶無線接入業(yè)務(wù)，當(dāng)沒有網(wǎng)絡(luò)連接時，用戶終端模塊將處于低功耗模式。

簡單移動和自由移動網(wǎng)絡(luò)需要支持休眠模式、空閑模式和尋呼模式。

在自由移動場景下，用戶可以在移動速度為120km/

1.7.4從3G向4G發(fā)展

3G在全球布局后,4G的路如何走一直是行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。

2012年1月18日,國際電信聯(lián)盟在2012年無線電通信全會上,正式審議通過將LTE和WirelessMAN技術(shù)規(guī)范確立為“4G”國際標(biāo)準(zhǔn),中國主導(dǎo)制定的TD-LTE和FDD-LTE同時并列成為4G國際標(biāo)準(zhǔn)。

TD-LTE被確定為4G國際標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)志著中國在移動通信標(biāo)準(zhǔn)制定領(lǐng)域再次走到了世界前列,為TD-LTE產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展及國際化提供了重要基礎(chǔ)。

1.7.4從3G向4G發(fā)展

3G在全球布局后,4

1.7.5從4G向5G發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛等需求推進(jìn)了4G向5G發(fā)展。5G彌補(bǔ)了4G技術(shù)的不足，在吞吐率、時延、連接數(shù)量、能耗等方面進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能。它采取數(shù)字全I(xiàn)P技術(shù)，支持分組交換，它既不是單一的技術(shù)演進(jìn)，也不是幾個全新的無線接入技術(shù)，而是整合了新型無線接入技術(shù)和現(xiàn)有無線接入技術(shù)（2G、3G、4G、WLAN等），通過集成多種技術(shù)來滿足不同的需求，是一個真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò)。并且，由于融合，5G可以延續(xù)使用3G、4G的基礎(chǔ)設(shè)施資源，并實(shí)現(xiàn)與2G、3G、4G共存。

1.7.5從4G向5G發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛等需求推

隨著用戶需求和行業(yè)應(yīng)用的驅(qū)動，對包括傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在內(nèi)的5G關(guān)鍵技術(shù)提出了極大的挑戰(zhàn)。5G將通過更高的頻譜效率、更多的頻譜資源以及更密集的小區(qū)部署等，共同滿足移動業(yè)務(wù)流量增長的需求。在網(wǎng)絡(luò)容量方面，5G通信技術(shù)將比4G實(shí)現(xiàn)單位面積移動數(shù)據(jù)流量增長1000倍；在傳輸速率方面，典型用戶數(shù)據(jù)速率將提升10到100倍，峰值傳輸速率可達(dá)10Gbps（4G為100Mbps）；同時，端到端時延縮短5-10倍，頻譜效率提升5-10倍，網(wǎng)絡(luò)綜合能效提升1000倍。

隨著用戶需求和行業(yè)應(yīng)用的驅(qū)動，對包括傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

2015年６月，ITU明確了5G的名稱、愿景和時間表等關(guān)鍵內(nèi)容，并定義了5G的主要應(yīng)用場景。2019年ITU推出5G標(biāo)準(zhǔn)，2020年商用，5G系統(tǒng)也正式命名為IMT-2020。國際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP也明確將從2016年開始制定5G標(biāo)準(zhǔn)，2018年將完成標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)。

2015年６月，ITU明確了5G的名稱、愿景和時間表等

1.7.6

我國的移動通信發(fā)展歷程

我國移動通信是從軍事移動通信(即戰(zhàn)術(shù)通信)起步的。民用移動通信發(fā)展較晚，最初階段大致可分為早期、74系列、80系列三個階段。20世紀(jì)50年代末到70年代中主要在公安、郵電、交通、漁業(yè)等少數(shù)部門用作專網(wǎng)；1974年才開放了四個民用波段，制定了通用技術(shù)條件，開始研制頻道間隔為50kHz和100kHz的74系列產(chǎn)品；1980年制定了頻道間隔為25kHz的性能指標(biāo)、測試方法和環(huán)境要求等部頒標(biāo)準(zhǔn)，開展了80系列設(shè)備的研制。

1.7.6我國的移動通信發(fā)展歷程

我國移動通信是從

我國公眾移動通信起步于20世紀(jì)80年代，1987年在廣州、上海率先采用900MHzTACS標(biāo)準(zhǔn)的模擬蜂窩移動通信系統(tǒng),開通了蜂窩移動通信業(yè)務(wù)。它一經(jīng)面世,就受到廣大用戶的歡迎,并迅速發(fā)展到全國各省。移動電話用戶數(shù)每年翻番,發(fā)展速度之快,令世人矚目。至1996年已基本建成一個覆蓋全國(除臺灣省以外)31個省、直轄市、自治區(qū)大部分地市縣和部分重要縣鎮(zhèn)的全國移動通信網(wǎng)。該網(wǎng)采用的設(shè)備主要由摩托羅拉系統(tǒng)(稱A網(wǎng))和愛立信系統(tǒng)(稱B網(wǎng))組成。1995年1月1日實(shí)現(xiàn)了A網(wǎng)和B網(wǎng)兩系統(tǒng)內(nèi)的分別聯(lián)網(wǎng)自動漫游。

我國公眾移動通信起步于20世紀(jì)80年代，1987年在廣

1996年1月1日實(shí)現(xiàn)了A網(wǎng)、B網(wǎng)兩系統(tǒng)的互聯(lián)自動漫游,從而真正實(shí)現(xiàn)了“一機(jī)在手、信步神州”。隨著數(shù)字移動通信系統(tǒng)的發(fā)展與普及，模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)于2000年起開始封網(wǎng)，并逐步退出中國電信發(fā)展的歷史舞臺，將頻段讓給數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。

1996年1月1日實(shí)現(xiàn)了A網(wǎng)、B網(wǎng)兩系統(tǒng)的互聯(lián)自動漫游,從

1994年4月，中國聯(lián)合通信有限公司（簡稱“中國聯(lián)通”）的成立打破了郵電“一統(tǒng)天下”的局面。中國聯(lián)通決定采用技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備成熟、具有國際自動漫游功能的GSM數(shù)字移動通信技術(shù),組建全國第二個公眾移動通信網(wǎng)。1994年9月，中國電信也采用GSM數(shù)字移動通信技術(shù),組建了中國電信全國公眾數(shù)字移動通信網(wǎng)。從1994年9月至1995年年底短短一年多時間，中國就有15個省、直轄市、自治區(qū)開通了GSM數(shù)字移動電話業(yè)務(wù),并采用中國七號信令完成聯(lián)網(wǎng)自動漫游。

1994年4月，中國聯(lián)合通信有限公司（簡稱“中國聯(lián)通”

在發(fā)展GSM的同時,我國積極跟蹤C(jī)DMA技術(shù)的發(fā)展。CDMA數(shù)字蜂窩試驗(yàn)網(wǎng)率先由長城電信在北京、上海、廣州、西安四大城市建成并開通，使用效果不錯。美國TIA的IS-95的雙模式CDMA標(biāo)準(zhǔn)以Qualcomm的方案為基礎(chǔ)，系統(tǒng)帶寬為1.25MHz。隨著中國電信改革的深入，1999年4月，信息產(chǎn)業(yè)部確定由中國聯(lián)通在全國范圍經(jīng)營CDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。2000年4月20日，從中國電信分離的移動業(yè)務(wù)由新成立的中國移動通信集團(tuán)公司（簡稱“中國移動”）運(yùn)行。

在發(fā)展GSM的同時,我國積極跟蹤C(jī)DMA技術(shù)的發(fā)展。C

1999年6月，中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)研究組(CWTS)在韓國正式簽字，同時加入3GPP和3GPP2,成為這兩個當(dāng)前主要負(fù)責(zé)第三代合作伙伴計(jì)劃的組織伙伴。在此之前，我國是以觀察員的身份參與該計(jì)劃的標(biāo)準(zhǔn)化活動的。

1999年11月，芬蘭赫爾辛基ITU第18次會議上，TD－SCDMA進(jìn)入ITUTG8/1文件IMT-RSPC的最終稿，成為ITU/3G候選方案。2000年5月5日，土耳其伊斯坦布爾無線電大會上，TD－SCDMA正式被ITU接納成為IMT2000標(biāo)準(zhǔn)之一，這是百年來中國電信發(fā)展史上的重大突破。

1999年6月，中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)研究組(CWTS)在韓

為推動中國３Ｇ產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，２００１年６月，信息產(chǎn)業(yè)部組織國內(nèi)運(yùn)營企業(yè)、設(shè)備制造企業(yè)和科研支撐單位的專家成立了“第三代移動通信技術(shù)試驗(yàn)專家組”，正式啟動３Ｇ技術(shù)試驗(yàn)，對ＴＤ－ＳＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、cdma２０００三種技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)備、接口、網(wǎng)絡(luò)性能、終端、互操作、業(yè)務(wù)、無線干擾、網(wǎng)管和計(jì)費(fèi)等進(jìn)行了全面測試。

２００６年１月２０日，我國信息產(chǎn)業(yè)部將第三代移動通信（３Ｇ）“中國標(biāo)準(zhǔn)”ＴＤ－ＳＣＤＭＡ公布為中國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。２００６年５月１６日，信息產(chǎn)業(yè)部又將歐洲提出的ＷＣＤＭＡ和美國提出的cdma２０００頒布為中國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

為推動中國３Ｇ產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，２００１年６月，信息產(chǎn)業(yè)部組

在ＴＤ－ＳＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、cdma２０００系列通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，國內(nèi)外積極參與ＴＤ－ＳＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、cdma２０００產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)和運(yùn)營的企業(yè)，在產(chǎn)品需求定義、設(shè)備合作開發(fā)、系統(tǒng)集成應(yīng)用等方面有了一致的認(rèn)識，技術(shù)和市場分工進(jìn)一步明確，同類設(shè)備的性能和指標(biāo)越來越具有可比性，從而形成更加成熟的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。

2008年9月28日，中國聯(lián)通與中國電信聯(lián)合發(fā)布公告，CDMA業(yè)務(wù)的經(jīng)營主體將由中國聯(lián)通變更為中國電信。

在ＴＤ－ＳＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、cdma２０００系列通

2009年1月7日下午14點(diǎn)30分，工業(yè)和信息化部對中國移動發(fā)放自主研發(fā)的TD－SCDMA牌照，對中國聯(lián)通發(fā)放WCDMA牌照，對中國電信發(fā)放cdma2000牌照。這標(biāo)志著中國進(jìn)入3G時代。至此，經(jīng)過電信重組和3G牌照發(fā)放，中國電信、中國聯(lián)通和中國移動三大電信運(yùn)營商均獲得移動和固網(wǎng)牌照，形成全業(yè)務(wù)經(jīng)營格局。

2009年1月7日下午14點(diǎn)30分，工業(yè)和信息化部對中

在積極開發(fā)4G技術(shù)和推進(jìn)4G商用的同時，2013年10月，我國啟動了國家863計(jì)劃“第五代移動通信系統(tǒng)研究開發(fā)”項(xiàng)目。在2020年之前，系統(tǒng)地研究5G移動通信體系架構(gòu)、無線組網(wǎng)、無線傳輸、新型天線與射頻以及新頻譜開發(fā)與利用等關(guān)鍵技術(shù)，完成性能評估及原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)與測試。實(shí)現(xiàn)支持業(yè)務(wù)總速率10Gbps，將目前4G系統(tǒng)的頻譜、功率效率提升10倍，滿足未來10年移動互聯(lián)網(wǎng)流量增加1000倍的發(fā)展需求。此項(xiàng)目參加單位除了華為、中興、大唐等國內(nèi)數(shù)十家通信企業(yè)、學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)外，還吸納了三星、諾西、愛立信公司等數(shù)家國際企業(yè)作為研發(fā)合作伙伴。5G研究正在成為全球移動通信領(lǐng)域新一輪技術(shù)競爭焦點(diǎn)。

在積極開發(fā)4G技術(shù)和推進(jìn)4G商用的同時，2013年10

值得一提的是華為，在2013年11月6日就宣布在2018年前投資6億美元對5G的技術(shù)進(jìn)行研發(fā)與創(chuàng)新，并預(yù)言在2020年用戶會享受到20Gbps的商用5G移動網(wǎng)絡(luò)。

目前，5G正以超乎想象的速度加速到來，全球領(lǐng)先運(yùn)營商正加速5G商用部署。5G產(chǎn)業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品、終端、安全、商業(yè)等各領(lǐng)域已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。華為的5G技術(shù)和產(chǎn)品走在了世界的前列。截止2019年1月，華為全球5G商用合作伙伴最多，高達(dá)50+；華為已獲得30個5G商用合同，25,000多個5G基站已發(fā)往世界各地。

值得一提的是華為，在2013年11月6日就宣布在201

2019年6月6日，工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照，中國正式進(jìn)入5G商用元年。

2019年6月6日，工信部正式向中國電信、中國移動、中

1.8第六代移動通信（6G）標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)狀

5G的研究隨著即將商用的趨勢慢慢地進(jìn)入了最后的階段，學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界等各界對5G之后的新一代移動通信技術(shù)逐漸產(chǎn)生興趣。工業(yè)與信息化部于2018年3月表示我國的6G研究已經(jīng)開始。2019年11月3日，科技部會同發(fā)展改革委、教育部、工業(yè)和信息化部、中科院、自然科學(xué)基金委在北京組織召開6G技術(shù)研發(fā)工作啟動會。會議宣布成立了國家6G技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組、國家6G技術(shù)研發(fā)總體專家組。

1.8第六代移動通信（6G）標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)狀

5G的研究

隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，人們對移動網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率的要求不斷提升。從1G的2.4Kbps到如今的5G（理論峰值傳輸速率可達(dá)10-20Gbps），移動網(wǎng)絡(luò)傳輸速率已提升達(dá)千倍以上。同樣的，更高的頻段意味著可用的頻譜范圍更大，在如今頻譜資源匱乏的情況下，高頻段的移動通信技術(shù)可以很好的解決運(yùn)營商在頻譜資源利用上的壓力。6G網(wǎng)絡(luò)將會使用太赫茲技術(shù)，即頻率在0.1THz-10THz之間，這就意味著更寬的頻譜資源、更多的接入等。同時6G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率將會是5G網(wǎng)絡(luò)的100倍以上，網(wǎng)絡(luò)時延也會從5G的毫秒級降至微秒級。

隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，人們對移動網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率的要求

6G