移動通信技術(shù)教案

1、職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案（20 20 學(xué)年第學(xué)期）教學(xué)單位： 課程名稱： 移動通信技術(shù) 任課班級： 任課教師： 教案書寫說明教案又稱課時授課計劃，是任課教師的教學(xué)實施方案。任課教師應(yīng)遵循專業(yè)教學(xué)計劃制訂的培養(yǎng)目標(biāo)，以教學(xué)大綱為依據(jù)、教材為藍(lán)本，在熟悉教材，了解學(xué)生的基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)實踐經(jīng)驗，提前編寫設(shè)計好每堂課的全部教學(xué)活動。教案書寫應(yīng)包括以下內(nèi)容： 課題：授課題（章節(jié)）名。 課型：分理論講授課、實驗(實訓(xùn))課、實習(xí)(見習(xí))課等。講授課又分新授課或復(fù)習(xí)課。 教學(xué)目的：本課題教學(xué)應(yīng)達(dá)到的目的。 教學(xué)重點(diǎn)：本課題（章節(jié)）的教學(xué)重點(diǎn)分別列出。 教學(xué)難點(diǎn)：本課題（章節(jié)）的教學(xué)難點(diǎn)分別列出。 教學(xué)方法：指本課題

2、使用的教學(xué)方法和手段。 課時安排：本課題（章節(jié)）總計劃課時數(shù)。 教學(xué)內(nèi)容：本課題（章節(jié)）主要內(nèi)容。 作業(yè)及實踐：包括思考題、討論題、實驗題目、實訓(xùn)題目等。 教學(xué)后記：授課結(jié)束后的教學(xué)小結(jié)、心得體會等。課程概況任課教師職 稱總學(xué)時（108）學(xué)時理論：108課程名稱移動通信技術(shù)實踐：使用教材移動通信技術(shù) 魏紅 人民郵電出版社課程教學(xué)目的移動通信是電子工程專業(yè)的專業(yè)課。本課程講述移動通信的一般原理與組網(wǎng)技術(shù)，是一門理論性和實用性很強(qiáng)的課程。設(shè)置本課程的目的是使學(xué)生學(xué)習(xí)了本課程之后，對移動通信的基本概念、基本原理和組網(wǎng)技術(shù)有較全面的了解和領(lǐng)會，應(yīng)能應(yīng)用移動通信的原理與技術(shù)分析闡釋常見移動通信方式中信息

3、傳輸?shù)陌l(fā)送與接收原理，應(yīng)能分析設(shè)計一些簡單移動通信系統(tǒng)，為移動通信系統(tǒng)的管理維護(hù)、研究和開發(fā)打下必要的理論基礎(chǔ)和技能。學(xué)時分配章/節(jié)授課內(nèi)容學(xué)時備注移動通信概念3移動通信主要技術(shù)3GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)及無線接口3GPRS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)及無線接口3IS-95 CDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)及無線接口3第三代移動通信系統(tǒng)總體要求和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、WCDMA的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無線接口和關(guān)鍵技術(shù)3cdma2000的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無線接口和關(guān)鍵技術(shù)3TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無線接口和關(guān)鍵技術(shù)3B3G和4G移動通信系統(tǒng)及技術(shù)應(yīng)用B3G/4G概述、HSPA3LTE(B3G)3LTE-Advance

4、d(4G)3寬帶無線接入技術(shù)3學(xué)時分配章/節(jié)授課內(nèi)容學(xué)時備注無繩電話系統(tǒng)、無線尋呼系統(tǒng)、衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)、集群移動通信系統(tǒng)、限定空間移動通信系統(tǒng)3無線電波、電波傳播中的衰落3OM模型概念及場強(qiáng)衰耗中值的預(yù)測、任意地形、地物衰耗場強(qiáng)中值和信號中值的預(yù)測、電波傳播電路的計算、覆蓋設(shè)計3移動通信中的噪聲和干擾3總結(jié)復(fù)習(xí)3出席及成績考核表班級： 2020學(xué)年學(xué)期學(xué)號姓名出缺席情況及日期（日/月）成績考核注：出席不記號；事假；病假；曠課/；遲到；早退。 移動通信技術(shù) 課程教案（適用于電子教案）授課題目第1章 移動通信概念教學(xué)目的教學(xué)要求掌握移動通信概念、特點(diǎn)理解移動通信系統(tǒng)中的信號的基本處理過程教學(xué)重點(diǎn)

5、教學(xué)難點(diǎn)重點(diǎn) 移動通信的概念、特點(diǎn)移動通信系統(tǒng)中的信號的基本處理過程 難點(diǎn) 移動通信系統(tǒng)中的信號的基本處理過程教學(xué)方法教學(xué)手段方法：啟發(fā)式教學(xué)法、案例教學(xué)法、問題教學(xué)法、自學(xué)輔導(dǎo)法等手段：常規(guī)教學(xué)、多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等課堂教學(xué)時間分配教學(xué)內(nèi)容時間分配（分）1.1 移動通信的基本概念l 移動通信概念通信雙方或至少有一方在移動中進(jìn)行信息交換的通信方式l 移動通信的特點(diǎn)移動通信是有線、無線相結(jié)合的通信方式 無線接入 有線或無線傳輸 計算機(jī)控制（1） 電波傳播條件惡劣，存在嚴(yán)重的多徑衰落（2）強(qiáng)干擾條件下工作（3）具有多普勒效應(yīng)（4）存在陰影（盲區(qū)）（5）用戶經(jīng)常移動，與BS無固定聯(lián)系l 移動通信的

6、發(fā)展概述l 移動通信的工作方式l 單工輪流收、發(fā)（按-講）同頻單工、異頻單工l 雙工通信雙方同時收發(fā)準(zhǔn)雙工-雙工方式的一種特殊形式接收機(jī)常開，發(fā)射機(jī)只在有信號需發(fā)射時才開優(yōu)點(diǎn)：移動臺省電減少空中干擾電平l 半雙工一方輪流收發(fā)(單工)，另一方同時收發(fā)(雙工)雙工側(cè)采用天線共用器1.2 移動通信系統(tǒng)的組成l 組成：MSC、BS、MS與其他網(wǎng)絡(luò)相連的中繼線l MS、BS均有一套收發(fā)信機(jī)和天饋系統(tǒng)l 無線小區(qū)：BS天線覆蓋范圍 影響無線小區(qū)大小的因素l 發(fā)射功率（傳播衰耗）l 基站天線高度（視距傳播特性）1.3 移動通信中的編號計劃l GSM與CDMA系統(tǒng)中的編號l GPRS中的編號l SAE/LTE

7、中的編號1.3.1GSM與CDMA系統(tǒng)中的編號l GSM中的編號1.GSM中的編號l （1）MSISDN 移動用戶的ISDN號(13S，15S，18S)l 2）IMSI 國際移動用戶識別號l 3）TMSI 臨時移動用戶識別碼l （4）MSRN 移動用戶漫游號碼l （5）IMEI 國際移動設(shè)備識別碼l 6）區(qū)域和設(shè)備識別 位置區(qū)識別號LAI 全球小區(qū)識別碼GCI 基站識別碼BSICl CDMA中的編號與GSM中的編號基本一致 移動用戶號碼薄號碼MDN 移動用戶識別號MIN/IMSI 設(shè)備電子序列號ESN/MEID 臨時本地用戶號TLDN 系統(tǒng)標(biāo)識SID/NID MSC標(biāo)識MSCID 發(fā)送者識別碼

8、SIN1.3.2 GPRS中的編號與GSM相同的編號：MSISDN、IMSI、IMEI、TMSI、LAI、CGI、新編號 路由尋址區(qū)標(biāo)識RAI 分組臨時移動用戶標(biāo)識符P-TMSI PDP地址 網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)接入點(diǎn)標(biāo)識NSAPI 臨時邏輯鏈路標(biāo)識TLLI 隧道標(biāo)識符TID GSN地址和GSN號碼1.4 移動通信中信號的基本處理過程l 數(shù)字移動通信系統(tǒng)中，需把模擬信號轉(zhuǎn)換成適合在空中無線信道中傳輸?shù)臄?shù)字信號l 數(shù)字語音信號處理 GSM系統(tǒng)中的數(shù)字信號處理過程 CDMA系統(tǒng)中的數(shù)字信號處理過程 數(shù)字語音信號處理包括發(fā)射信號處理和接收信號處理1.4.1 GSM系統(tǒng)中的信號處理過程1.發(fā)射信號處理（1）語音

9、編碼（2）信道編碼（3）交織編碼4）數(shù)字信號調(diào)制5）變頻2.接收信號處理均衡1.4.2 CDMA系統(tǒng)中信號處理過程l IS-95 CDMA系統(tǒng)中，前向業(yè)務(wù)信道在完成與GSM系統(tǒng)相同的模數(shù)變換、分段后，按圖1-17所示完成語音信號處理，再通過合路器、雙工器送往天線發(fā)射。 l 相比GSM系統(tǒng)增加了如“幀質(zhì)量指示、加尾比特、碼元重復(fù)”等處理過程。l 為了提供碼分多址技術(shù)的用戶、信道、基站識別，增加了用戶地址調(diào)制（擾碼）、信道地址調(diào)制和基站地址調(diào)制（擴(kuò)頻），在地址調(diào)制時均采用相應(yīng)的地址碼與信息相乘的方法實現(xiàn)。l 為適應(yīng)系統(tǒng)的功率控制技術(shù)的應(yīng)用，還增加了功率控制比特復(fù)用過程。1.4.3 各移動通信系統(tǒng)模

10、型比較l 通信模型中的各部分基本功能： （1）信源編碼：把要傳遞的信息（語音、圖象）變成數(shù)字信號，該功能在終端和業(yè)務(wù)提供商（ISP）處實現(xiàn)； （2）信道編碼：提高信號的抗干擾能力，通過一些算法在信源數(shù)據(jù)里增加一些冗余碼、校驗碼； （3）加擾：在同頻組網(wǎng)的情況下，需要采用擾碼來區(qū)分小區(qū)； （4）調(diào)制：把基頻（基帶）信號送到射頻信道的技術(shù)，是無線接口寬帶化的首選技術(shù)；（5）發(fā)射和接收：在天線上收發(fā)射頻信號。1.5 移動通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)l 類型 按信息類型分l 話音業(yè)務(wù)l 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 按業(yè)務(wù)的提供方式分l 基本業(yè)務(wù)l 補(bǔ)充業(yè)務(wù)l 增值業(yè)務(wù)不同的運(yùn)營商所提供的業(yè)務(wù)分類會有所區(qū)別 課堂教學(xué)設(shè) 計主要寫出教學(xué)

11、的主要環(huán)節(jié)及其設(shè)計安排。如復(fù)習(xí)舊課、導(dǎo)入新課、如何突出重點(diǎn)、如何破解難點(diǎn)、教材分析、學(xué)情分析、教法設(shè)想、學(xué)法指導(dǎo)、媒體使用、作業(yè)習(xí)題布置、問題討論、提問、總結(jié)、案例使用、教學(xué)情景設(shè)計、課程考核及課后輔導(dǎo)等。作 業(yè)實踐教學(xué)備 注本章參考書目、課外閱讀材料、需要注意的問題等。教學(xué)后記授課題目第2章 移動通信主要技術(shù)教學(xué)目的教學(xué)要求l 目的和要求 了解移動通信系統(tǒng)的組網(wǎng)制式、無線區(qū)群結(jié)構(gòu)、信道選擇方法 理解多信道共用、頻率復(fù)用概念 掌握移動通信中的跟蹤交換技術(shù)技術(shù) 理解移動通信中的選路與接續(xù)過程 了解移動通信中的安全技術(shù) 掌握移動通信系統(tǒng)中常用的抗衰落抗干擾技術(shù)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)l 重點(diǎn) 移動通信中的

12、跟蹤交換技術(shù)、選路與接續(xù)過程、抗衰落抗干擾技術(shù) l 難點(diǎn) 移動通信中的組網(wǎng)技術(shù)、安全技術(shù)、抗衰落抗干擾技術(shù)教學(xué)方法教學(xué)手段方法：啟發(fā)式教學(xué)法、案例教學(xué)法、問題教學(xué)法、自學(xué)輔導(dǎo)法等手段：常規(guī)教學(xué)、多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等課堂教學(xué)時間分配教學(xué)內(nèi)容時間分配（分）2.1無線區(qū)域覆蓋結(jié)構(gòu)l 區(qū)域覆蓋結(jié)構(gòu)l 組網(wǎng)制式l 正六邊形無線區(qū)群結(jié)構(gòu)l 移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和信道2.1.1 組網(wǎng)制式l 按服務(wù)區(qū)覆蓋方式可分為 大區(qū)制 小區(qū)制l 大區(qū)制l 小區(qū)制l 小區(qū)形狀的選擇3.小區(qū)形狀的選擇l 服務(wù)區(qū)形狀：線狀、面狀（無縫覆蓋）l 相同地形地物、全向天線圓形小區(qū)l 規(guī)劃設(shè)計中為鄰接覆蓋服務(wù)區(qū)，用圓內(nèi)接正多邊形代替圓(

13、正三角形、正方形、正六邊形)三種圓內(nèi)接正多邊形的比較2.1.2 正六邊形無線區(qū)群結(jié)構(gòu)l 無線區(qū)群的構(gòu)成l 激勵方式（2）激勵方式l 類型 中心激勵-全向天線 頂點(diǎn)激勵-定向天線 利用頻譜2.1.3 移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和信道l 無線區(qū)域覆蓋結(jié)構(gòu)l 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)l 信道2.2 頻率利用l 頻率資源l 頻譜管理l 同頻復(fù)用l 多信道共用l 多址技術(shù)l 信道自動選擇方式l 定位方式2.3移動通信中的控制與交換l 移動交換系統(tǒng)的特殊要求l 位置登記l 越區(qū)切換l 漫游2.4 路由及接續(xù)l 電路群的設(shè)置l 路由選擇l 用戶的激活與分離l 呼叫接續(xù)2.5 移動通信系統(tǒng)中的安全措施 l SIM與UIMl 安全措施

14、2.6 移動網(wǎng)絡(luò)的抗衰落、抗干擾技術(shù)l 跳頻l 間斷傳輸l 分集l 功率控制l 擴(kuò)頻課堂教學(xué)設(shè) 計主要寫出教學(xué)的主要環(huán)節(jié)及其設(shè)計安排。如復(fù)習(xí)舊課、導(dǎo)入新課、如何突出重點(diǎn)、如何破解難點(diǎn)、教材分析、學(xué)情分析、教法設(shè)想、學(xué)法指導(dǎo)、媒體使用、作業(yè)習(xí)題布置、問題討論、提問、總結(jié)、案例使用、教學(xué)情景設(shè)計、課程考核及課后輔導(dǎo)等。作 業(yè)實踐教學(xué)備 注本章參考書目、課外閱讀材料、需要注意的問題等。教學(xué)后記授課題目第3章 2G移動通信系統(tǒng)及技術(shù)應(yīng)用教學(xué)目的教學(xué)要求l 目的和要求 掌握GSM、GPRS、IS-95 CDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)和幀結(jié)構(gòu) 了解GSM、GPRS、IS-95 CDMA系統(tǒng)無線接口中的信

15、道配置 理解碼分多址技術(shù)與擴(kuò)頻通信基本原理 教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)l 重點(diǎn) GSM、GPRS和IS-95 CDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù) GSM、GPRS系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)、用戶數(shù)據(jù)的傳輸 擴(kuò)頻通信基本原理 l 難點(diǎn) GSM、GPRS和IS-95 CDMA系統(tǒng)的無線接口、關(guān)鍵技術(shù) 碼分多址技術(shù)基本原理教學(xué)方法教學(xué)手段方法：啟發(fā)式教學(xué)法、案例教學(xué)法、問題教學(xué)法、自學(xué)輔導(dǎo)法等手段：常規(guī)教學(xué)、多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等課堂教學(xué)時間分配教學(xué)內(nèi)容時間分配（分）3.1 GSMl GSM系統(tǒng)組成及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)l GSM數(shù)字信號的處理l GSM中的頻率利用l GSM中的無線接口3.1.1 GSM系統(tǒng)組成及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)l GSM系統(tǒng)組

16、成l GSM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).GSM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)l 我國的GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：二、三級混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.1.2 GSM 數(shù)字信號的處理 1.話音編碼2.信道編碼3.交織4.數(shù)字信號調(diào)制5. Viterbi均衡3.1.3 GSM中的頻率利用l 頻率復(fù)用：同一載波的無線信道用于覆蓋相隔一定距離的不同區(qū)域頻道序號對應(yīng)工作頻率的計算3.1.4 GSM中的無線接口l GSM中的接口類型及位置l Um接口（空中接口）(1) 信道(2)邏輯信道的分類(3)突發(fā)脈沖序列（4）邏輯信道到物理信道的映射（5）MS測試原理3.1.3 GSM中的頻率利用l 頻率復(fù)用：同一載波的無線信道用于覆蓋相隔一定距離的不同區(qū)域頻道序號對應(yīng)

17、工作頻率的計算3.1.4 GSM中的無線接口l GSM中的接口類型及位置l Um接口（空中接口）(1) 信道(2)邏輯信道的分類(3)突發(fā)脈沖序列（4）邏輯信道到物理信道的映射（5）MS測試原理（6）移動用戶的接續(xù)過程中邏輯信道的應(yīng)用3.2 GPRSl GPRS概述l GPRS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)l GPRS中的無線接口l GPRS中的功能及實現(xiàn)3.2.1 GPRS概述1.GPRS的主要特點(diǎn)2. GPRS的局限性3. GPRS的發(fā)展(EGPRS)3.2.2 GPRS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)l 基于GSM的GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)l GPRS骨干網(wǎng)絡(luò)3.2.3 GPRS中的無線接口l GPRS中的接口l GPRS空中接口1.

18、GPRS中的接口l GPRS中采用G接口l 分為：信令接口、 信令和數(shù)據(jù)接口2. GPRS的空中接口1）GPRS空中接口與GSM相關(guān)部分（2）分組數(shù)據(jù)邏輯信道PDCH（3）GPRS物理信道（4）信道編碼（5）用戶數(shù)據(jù)在空中接口的傳輸3.2.4 GPRS中的功能及實現(xiàn)l GPRS中必須實現(xiàn)的多種獨(dú)立功能（六種） 網(wǎng)絡(luò)接入控制功能 分組路由選擇和傳輸功能 移動性管理功能 邏輯鏈路管理功能 無線資源管理功能 網(wǎng)絡(luò)管理功能l 會話管理3.3 IS-95CDMA(CMS)l 碼分多址技術(shù)基本原理l IS-95 CDMA中上、下行鏈路工作原理l IS-95 CDMA中的關(guān)鍵技術(shù)l IS-95 CDMA中的

19、無線接口l CMS的移動功能結(jié)構(gòu)3.3.1碼分多址技術(shù)基本原理1.碼分多址方式2.碼分多址技術(shù)基本原理3. CDMA和擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的結(jié)合l 直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng) 簡稱直擴(kuò)系統(tǒng)DS，又稱偽噪聲擴(kuò)頻系統(tǒng) 發(fā)端：用偽碼與信息直接相乘實現(xiàn)擴(kuò)頻 . CDMA中地址碼和擴(kuò)頻碼的選擇l 地址碼和擴(kuò)頻碼的重要性 對系統(tǒng)的性能具有決定性的作用 l 系統(tǒng)的多址能力； l 抗干擾、抗噪聲、抗截獲能力及多徑保護(hù)和抗衰落能力； l 信息數(shù)據(jù)的保密； l 捕獲與同步的實現(xiàn) （1）Walsh碼2） m序列（3）Gold序列4）IS-95 CDMA中地址碼的應(yīng)用3.3.2 上、下行鏈路工作原理l 無線信道 下行鏈路（前向：B

20、TS發(fā)往MS） 上行鏈路（反向：MS發(fā)往BTS）1.下行鏈路2.上行鏈路3.3.3 IS-95 CDMA中的關(guān)鍵技術(shù)l 功率控制技術(shù)l 分集技術(shù)l 調(diào)制與擴(kuò)頻l 語音編碼l 越區(qū)切換1.功率控制技術(shù)l 功控原因 CDMA系統(tǒng)是一個自干擾系統(tǒng)，通信質(zhì)量和容量受限于收到干擾功率的大小。 在CDMA中解決遠(yuǎn)近效應(yīng)，同時避免對其他用戶的過大干擾，必須嚴(yán)格功率控制 主要執(zhí)行對MS的功率控制l 類型 反向鏈路的功率控制l 反向開環(huán)功率控制l 反向閉環(huán)功率控制 前向鏈路的功率控制 1）反向鏈路的功率控制l 反向開環(huán)功率控制l 反向閉環(huán)功率控制（2）前向鏈路的功率控制（3）功率控制的應(yīng)用.分集技術(shù)l 分集技術(shù)

21、在 IS-95 CDMA中的應(yīng)用 分集技術(shù)（微分集） l 時間分集 l 頻率分集 l 空間( 路徑) 分集 合并技術(shù)：等增益合并 3.調(diào)制與擴(kuò)頻l 以下行為例發(fā)端：先正交擴(kuò)頻，再正交調(diào)制收端：先解調(diào)，再解擴(kuò)l 正交調(diào)制 ：QPSK調(diào)制.語音編碼l 數(shù)字通信必用編碼技術(shù)：信源編碼和信道編碼l CDMA中的語音編碼：QCELPQualcomm碼激勵線性預(yù)測編碼 發(fā)端：編碼；收端：解碼（1）QCELP編/解碼過程l 語音編碼過程（2）QCELP數(shù)據(jù)速率的選擇5.越區(qū)切換l 同一載頻、同一MSC下的小區(qū)間的軟切換l 同一載頻在同一基站扇區(qū)間的更軟切換l 不同載頻或不同MSC下小區(qū)間的硬切換l CDMA

22、與AMPS系統(tǒng)間的切換3.3.4 IS-95 CDMA無線接口l 前向信道 1個導(dǎo)頻信道；7個尋呼信道；1個同步信道；55個前向業(yè)務(wù)信道l 反向信道 最多32個，最少0個接入信道最多64個，最少32個反向業(yè)務(wù)信道2.呼叫處理3.3.5 CMS的移動功能結(jié)構(gòu)l CMS功能結(jié)構(gòu) 頂層：服務(wù)管理group3； 中間層：服務(wù)控制group2； 底層：服務(wù)資源group1l 頂層涉及管理功能需求，確保系統(tǒng)容量和可靠性另兩層涉及服務(wù)功能需求，提供CMS基本服務(wù)課堂教學(xué)設(shè) 計主要寫出教學(xué)的主要環(huán)節(jié)及其設(shè)計安排。如復(fù)習(xí)舊課、導(dǎo)入新課、如何突出重點(diǎn)、如何破解難點(diǎn)、教材分析、學(xué)情分析、教法設(shè)想、學(xué)法指導(dǎo)、媒體使用

23、、作業(yè)習(xí)題布置、問題討論、提問、總結(jié)、案例使用、教學(xué)情景設(shè)計、課程考核及課后輔導(dǎo)等。作 業(yè)實踐教學(xué)備 注本章參考書目、課外閱讀材料、需要注意的問題等。教學(xué)后記授課題目第4章 3G移動通信系統(tǒng)及技術(shù)應(yīng)用教學(xué)目的教學(xué)要求l 目的和要求 掌握WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA各系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)、時隙幀結(jié)構(gòu) 理解WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA各系統(tǒng)無線接口中信道配置教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)l 重點(diǎn) WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無線接口、關(guān)鍵技術(shù) l 難點(diǎn) WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA的無線接口 教學(xué)方法教學(xué)手段方法：啟發(fā)式教學(xué)法、案例教學(xué)

24、法、問題教學(xué)法、自學(xué)輔導(dǎo)法等手段：常規(guī)教學(xué)、多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等課堂教學(xué)時間分配教學(xué)內(nèi)容時間分配（分）4.1 3G概述1.對IMT-2000系統(tǒng)的總體要求2. IMT-2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)l 組成：由四個功能子系統(tǒng)組成：核心網(wǎng)CN 、無線接入網(wǎng)RAN 、移動臺MT 和用戶識別模塊UIM l 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)接口 網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)接口NNI 無線接入網(wǎng)與核心網(wǎng)間的接口RAN-CN 無線接口UNI 用戶識別模塊和移動臺間的接口UIM-MTl 結(jié)構(gòu)分層 物理層、鏈路層和高層應(yīng)用 需要同時支持電路型業(yè)務(wù)和分組業(yè)務(wù)，并支持不同質(zhì)量、不同速率業(yè)務(wù) 4.2 WCDMAl WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)l WCDMA無線接入技術(shù)l W

25、CDMA中的關(guān)鍵技術(shù)4.2.1 WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)l R99從R99到R4網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn) 從R4到R5網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)l R6版本R7版本4.2.2 WCDMA無線接入技術(shù)l UMTS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)l UTRAN體系結(jié)構(gòu)l 主要接口 l 空中接口 1UMTS系統(tǒng)結(jié)構(gòu) l UMTS是采用WCDMA空中接口技術(shù)的3G，通常也把UMTS系統(tǒng)稱為WCDMA通信系統(tǒng)由核心網(wǎng)CN、UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)UTRAN和用戶設(shè)備UE組成2UTRAN體系結(jié)構(gòu) l UTRAN包含許多無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)RNS，一個RNS由一個RNC和一個或多個NodeB組成l 一個NodeB可支持FDD或TDD模式l 在TDD模式中有3種可選碼片速率

26、：7.68Mchip/s TDD，3.84Mchip/s TDD和1.28Mchip/s TDD （1）RNC控制RNC(CRNC)：服務(wù)RNC（SRNC）漂移RNC（DRNC）l 一個RNC實體通常包含CRNC，SRNC和DRNC的功能 （2）UTRAN功能 l 用戶數(shù)據(jù)傳輸 l 系統(tǒng)接入控制功能 l 無線信道加密和解密 l 移動性功能 l 無線資源管理和控制功能 l 同步功能 l 廣播/多播業(yè)務(wù)相關(guān)功能 3.主要接口 Iub接口l ：RNC與NodeB間的接口，用來傳輸RNC和NodeB間的信令，及來自無線接口的數(shù)據(jù) l Iur接口：兩個RNC間的邏輯接口，用來傳送RNC間的控制信令和用戶

27、數(shù)據(jù) l Iu接口：連接RNC和CN的接口，用于傳輸RNC和CN間的控制信息和用戶信息，主要負(fù)責(zé)傳遞非接入層的控制信息、用戶信息、廣播信息及控制Iu接口上的數(shù)據(jù)傳遞 4空中接口 （1）無線接口分層 層1(L1) 物理層 層2(L2)MAC 層 層3(L3)RRC 層 2）信道結(jié)構(gòu)l 傳輸信道l 物理信道l 傳輸信道到物理信道的映射傳輸信道l 專用傳輸信道：傳數(shù)據(jù)、信令公共傳輸信道物理信道4.2.3 WCDMA中的關(guān)鍵技術(shù)l 主要技術(shù)及參數(shù) l 擴(kuò)頻與調(diào)制技術(shù) l 信道編碼與復(fù)用 l RAKE接收和多用戶檢測技術(shù) l 空時碼技術(shù) l 物理層相關(guān)進(jìn)程 1.主要技術(shù)及參數(shù)WCDMA與GSM指標(biāo)的比較

28、2擴(kuò)頻與調(diào)制技術(shù)同步信道的擴(kuò)頻和調(diào)制 （1）傳輸格式參數(shù) 傳輸格式TF傳輸格式集合TFS傳輸格式組合TFC傳輸格式組合集合TFCS傳輸格式指示TFI傳輸格式組合指示TFCI（2）傳輸信道的一般編碼和復(fù)用3）傳輸格式檢測（4）信道編碼格式 （5）壓縮模式 4RAKE接收和多用戶檢測技術(shù) （1）初始同步與Rake多徑分集接收技術(shù) （2）多用戶檢測技術(shù) 5空時碼技術(shù) l 空時編碼STC即在時間和空間域都引入編碼l 主要類型 空時分組碼STBC 空時格碼STTC 分層空時碼LSTl 空時碼集發(fā)射分集和編碼于一體，具有較好的頻率有效性和功率有效性6物理層相關(guān)進(jìn)程 小區(qū)搜索隨機(jī)接入發(fā)射分集功率控制切換測量

29、壓縮模式的測量4.3 cdma2000cdma2000標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)dma2000無線接入技術(shù)cdma2000中的關(guān)鍵技術(shù)Cdma2000.1x EV-DO4.3.1 cdma2000標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)cdma2000的發(fā)展cdma2000的特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的演進(jìn)4.3.2 cdma2000無線接入技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)cdma2000中的接口空中接口系統(tǒng)狀態(tài)及轉(zhuǎn)移cdma2000.1x基本工作過程1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)移動臺MS 無線網(wǎng)絡(luò)RN PCF 網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)NSS P-NSS2.cdma2000中的接口MS與RN間：空中接口 BSC間：A接口 A3接口RN 與P-NSS 間的接口：A 接口3.空中接口無線配置和擴(kuò)頻速率前

30、向鏈路物理信道反向鏈路物理信道邏輯信道到物理信道的映射反向信道信號處理cdma2000 1xEV-DO物理信道cdma2000 1xEV-DV物理信道4.系統(tǒng)狀態(tài)及轉(zhuǎn)移在cdma2000中，信號實體按照不同的狀態(tài)轉(zhuǎn)移有效控制系統(tǒng)的執(zhí)行信號實體還控制和執(zhí)行一個呼叫的建立、維持和斷開所必需的一些功能信號實體的執(zhí)行過程可按兩種不同方向：狀態(tài)和功能在cdma2000中，信號實體在移動臺有四種狀態(tài)移動臺初始化狀態(tài)移動臺空閑狀態(tài)系統(tǒng)接入狀態(tài)移動臺業(yè)務(wù)信道控制狀態(tài)5. cdma2000 1x基本工作過程4.3.3 cdma2000關(guān)鍵技術(shù)1.接入與尋呼技術(shù)2.信道編碼技術(shù)主要信道編碼類型 前向糾錯編碼（卷積

31、碼、Turbo 碼） 循環(huán)冗余編碼CRC 信道交織編碼 3.調(diào)制與解調(diào)技術(shù)cdma2000系統(tǒng)的前向信道使用QPSK調(diào)制cdma2000反向鏈路中采用了HPSK調(diào)制cdma2000中前向信道使用相干解調(diào)，反向信道也使用相干解調(diào)4.功率控制前向鏈路功率控制 內(nèi)環(huán)功率控制 外環(huán)功率控制前向鏈路專用信道的功率控制反向鏈路功率控制多種反向信道的閉環(huán)功率控制5.切換軟切換（在cdma2000中采用新的導(dǎo)頻檢測門限）空閑切換接入登錄切換 接入切換 接入試探切換 硬切換 4.3.4 cdma2000 1xEV-DO1.主要特點(diǎn)cdma2000 1x EV-DO是一個高效的CDMA/TDM混合系統(tǒng)，在支持高速

32、率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中帶來兩個優(yōu)點(diǎn)僅使用1.25MHz帶寬能支持最高數(shù)據(jù)率是2.4576Mbit/s，比較cdma2000 1x系統(tǒng)，在3.75MHz帶寬上支持最高數(shù)據(jù)率為2.0736Mbit/s利用了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的許多特點(diǎn)2.系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)接入終端AT相當(dāng)于移動臺，是為移動用戶提供數(shù)據(jù)連接的設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)AN定義為分組域數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)與接入終端間提供數(shù)據(jù)連接的設(shè)備不管BSC支持cdma2000 1x EV-DO或是cdma2000 1x，PDSN都提供相同的服務(wù)和連接邏輯實體接入終端AT（包括ME和UIM）接口Um接口 MT2和TE2間的Rm接口3.系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)RN4.分組核心網(wǎng)PCN5.簡單IP網(wǎng)絡(luò)6.移動I

33、P網(wǎng)絡(luò)4.4 TD-SCDMATD-SCDMA概述TD-SCDMA無線接入技術(shù)TD-SCDMA中的關(guān)鍵技術(shù)4.4.1 TD-SCDMA概述1.TD-SCDMA的特點(diǎn)2. TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn) 1） TSM2） LCR3） HSDPA/HSUPA 4）TDLTE 4.4.2 TD-SCDMA無線接入技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無線接口基本物理層過程1. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)TD-SCDMA與UMTS具有一樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由CN、UTRAN和UE三個部分組成。CN和UTRAN間的接口為Iu接口，是有線接口UTRAN和UE間的接口為Uu接口，即空中接口各組成部分的功能和接口（除空中接口）的含義、分層等均相同 2. 無線接口信

34、道信道的映射關(guān)系無線傳輸幀結(jié)構(gòu)信號處理過程信號處理過程：信道編碼與復(fù)用、擴(kuò)頻與調(diào)制傳輸信道編碼與復(fù)用調(diào)制擴(kuò)頻與脈沖形成3. 基本物理層程序（1）同步與小區(qū)搜索（2）功率控制（3）時間提前量調(diào)整（4）無線幀間隔發(fā)射（5）隨機(jī)接入（6）定位服務(wù)LCS測量5.3.3 TD-SCDMA的關(guān)鍵技術(shù)智能天線技術(shù)聯(lián)合檢測接力切換技術(shù)動態(tài)信道分配軟件無線電技術(shù)其他技術(shù)1.智能天線技術(shù)智能天線作用 智能天線的原理 智能天線根據(jù)其工作方式分為兩類智能天線在3G中的應(yīng)用2.聯(lián)合檢測聯(lián)合檢測與智能天線的結(jié)合需求在實際應(yīng)用中的問題智能天線和聯(lián)合檢測結(jié)合并不等于簡單相加3.接力切換技術(shù)硬切換和軟切換都存在一些缺點(diǎn)如：硬切

35、換掉話率高；軟切換資源利用率低等 （1）接力切換的特點(diǎn)（2）接力切換過程5.軟件無線電技術(shù)4.動態(tài)信道分配信道分配方案按信道分割的不同方式分為三類固定信道分配FCA動態(tài)信道分配DCA混合信道分配HCA課堂教學(xué)設(shè) 計主要寫出教學(xué)的主要環(huán)節(jié)及其設(shè)計安排。如復(fù)習(xí)舊課、導(dǎo)入新課、如何突出重點(diǎn)、如何破解難點(diǎn)、教材分析、學(xué)情分析、教法設(shè)想、學(xué)法指導(dǎo)、媒體使用、作業(yè)習(xí)題布置、問題討論、提問、總結(jié)、案例使用、教學(xué)情景設(shè)計、課程考核及課后輔導(dǎo)等。作 業(yè)實踐教學(xué)備 注本章參考書目、課外閱讀材料、需要注意的問題等。教學(xué)后記授課題目第5章 B3G和4G移動通信系統(tǒng)及技術(shù)應(yīng)用教學(xué)目的教學(xué)要求l 目的和要求 掌握HSPA

36、、LTE、LTE-A系統(tǒng)的基本概念理解HSPA、LTE、LTE-A系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)l 重點(diǎn) HSPA、LTE、LTE-A系統(tǒng)的基本概念和關(guān)鍵技術(shù) l 難點(diǎn) HSPA、LTE、LTE-A系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)教學(xué)方法教學(xué)手段方法：啟發(fā)式教學(xué)法、案例教學(xué)法、問題教學(xué)法、自學(xué)輔導(dǎo)法等手段：常規(guī)教學(xué)、多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等課堂教學(xué)時間分配教學(xué)內(nèi)容時間分配（分）5.1 B3G/4G概述移動通信系統(tǒng)的演進(jìn)cdma2000cdma2000 EV-DOUMB(終止)WCDMAHSPALTE FDDLTE AdvancedTD-SCDMATD-HSPATD-LTE LTE Advanced5.2 HSPA

37、5.2.1 基于WCDMA的HSPA1. HSDPA（1）HSDPA架構(gòu)（2）無線接口新增信道HSDPA物理層工作過程 （3）HSDPA移動性（4）HSDPA中的關(guān)鍵技術(shù)新增的3個物理信道 自適應(yīng)調(diào)制編碼AMC 混合自動請求重傳HARQ 快速調(diào)度算法 快速小區(qū)切換 2.HSUPA（1） HSUPA架構(gòu)(2）無線接口HSUPA中物理層的調(diào)度器工作過程 （3）HSUPA中的關(guān)鍵技術(shù)l HSUPA主要技術(shù) 物理層混合重傳 基于NodeB 的快速調(diào)度及2ms TTI 短幀傳輸 新的擴(kuò)頻因子 在上行鏈路中引入軟切換技術(shù) 新增了一個專用信道E-DCH 以支持HSUPA 的傳輸 5.2.2 基于TD-SCD

38、MA的TD-HSPA1.無線接口（1）新增信道（2）信道伴隨和定時2.TD-HSPA關(guān)鍵技術(shù)（1）物理層共享信道（2）基站快速調(diào)度 TD-HSPA采用共享信道承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的機(jī)制；使用基站進(jìn)行快速調(diào)度，減少反饋時延；采用高階調(diào)制（16QAM）、自適應(yīng)調(diào)制編碼AMC和HARQ技術(shù)，并輔以必要的功率控制和上行同步，提高空中接口的吞吐量，降低誤碼率，提升整體的系統(tǒng)性能 （3）自適應(yīng)調(diào)制編碼AMC (4）混合自動重傳請求HARQ3.TD-HSPA+TD-HSPA+基于TD-HSPA體系架構(gòu)，針對其中一些有待提高和完善的方面進(jìn)行了優(yōu)化和增強(qiáng)，從而使TD-SCDMA能提供質(zhì)量更高的服務(wù)優(yōu)化和增強(qiáng)技術(shù)包括：下

39、行64QAM、MIMO、無線接口層2協(xié)議增強(qiáng)、增強(qiáng)型CELL_FACH和連續(xù)的分組連接CPC (1）下行64QAM（2）MIMO天線技術(shù) （3）無線接口層2協(xié)議增強(qiáng)（4）增強(qiáng)型CELL_FACH （5）CPC5.3 LTE(B3G) 1.LTE設(shè)計目標(biāo)2.技術(shù)指標(biāo)5.3.1 LTE系統(tǒng)組成2.LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（1）核心網(wǎng)側(cè)EPC主要網(wǎng)元（2）無線側(cè)網(wǎng)元 (E-UTRAN)5.3.2 LTE中的無線接口 1.幀結(jié)構(gòu)（1）LTE幀結(jié)構(gòu)（2）資源調(diào)度單位 2.信道（1）LTE空中接口邏輯信道 （2）LTE空中接口傳輸信道 （3）LTE空中接口物理信道下行物理信道 上行物理信道 （4）LTE中的信號3.

40、信號處理4.物理層過程信道編碼擾碼 信號調(diào)制 小區(qū)搜索隨機(jī)接入功率控制 2）隨機(jī)接入3）功率控制5.無線資源管理RRM分組調(diào)度管理切換管理接入控制5.3.3 LTE中的關(guān)鍵技術(shù) 1.OFDM(1）OFDM空口速率的提升主要依靠以下技術(shù)：高階調(diào)制、多天線技術(shù)、HARQ和AMC頻譜效率提升主要依靠OFDM技術(shù)（2）SC-FDMA2.MIMO和波束賦形（1）MIMO（2）波束賦形3.高階調(diào)制LTE的調(diào)制主要采用QPSK和QAM，最高可到64QAM 4.AMC5.ICIC（1）常用小區(qū)間干擾抑制技術(shù) (2）ICIC6. SON（1）SON的部署 （2）SON的應(yīng)用5.4 LTE-Acvanced(4G

41、) 針對不同的覆蓋范圍提出不同的服務(wù)質(zhì)量要求5.4.1 LTE-Acvanced中的無線資源管理 1.IMT-Advanced技術(shù)中的資源管理 （1）調(diào)度 （2）干擾管理（3）CA（4）MBMS傳輸2.LTE-Advanced頻譜共享 5.4.2 LTE-Acvanced中的關(guān)鍵技術(shù) 1.載波聚合CA l （1）CA部署場景（ 5種） l （2）CC的分類 l （3）服務(wù)小區(qū)的管理 l （4）小區(qū)激活和去激活 2.中繼技術(shù)RS 3.協(xié)同多點(diǎn)傳輸CoMP4.異構(gòu)網(wǎng)干擾協(xié)調(diào)增強(qiáng)eICIC 5.多天線增強(qiáng)EMAT 5.4.3 LTE-Acvanced設(shè)備間通信 1.會話建立 2.M2M發(fā)射功率 3.

42、多天線技術(shù) 4.無線資源管理 課堂教學(xué)設(shè) 計主要寫出教學(xué)的主要環(huán)節(jié)及其設(shè)計安排。如復(fù)習(xí)舊課、導(dǎo)入新課、如何突出重點(diǎn)、如何破解難點(diǎn)、教材分析、學(xué)情分析、教法設(shè)想、學(xué)法指導(dǎo)、媒體使用、作業(yè)習(xí)題布置、問題討論、提問、總結(jié)、案例使用、教學(xué)情景設(shè)計、課程考核及課后輔導(dǎo)等。作 業(yè)實踐教學(xué)備 注本章參考書目、課外閱讀材料、需要注意的問題等。教學(xué)后記授課題目第6章 其他移動通信系統(tǒng)教學(xué)目的教學(xué)要求目的和要求掌握各類移動通信系統(tǒng)的基本概念了解各類移動通信系統(tǒng)的基本工作原理 教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)重點(diǎn)各類移動通信系統(tǒng)的基本概念 難點(diǎn)各類移動通信系統(tǒng)的基本工作原理教學(xué)方法教學(xué)手段方法：啟發(fā)式教學(xué)法、案例教學(xué)法、問題教學(xué)法

43、、自學(xué)輔導(dǎo)法等手段：常規(guī)教學(xué)、多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等課堂教學(xué)時間分配教學(xué)內(nèi)容時間分配（分）6.1 寬帶無線接入技術(shù)接入網(wǎng)包括傳輸系統(tǒng)、復(fù)用設(shè)備、用戶/網(wǎng)絡(luò)接口、數(shù)字交叉連接設(shè)備等根據(jù)傳輸介質(zhì)不同分為有線接入和無線接入無線接入指從交換節(jié)點(diǎn)到用戶駐地網(wǎng)或用戶終端間部分或全部采用無線手段接入的技術(shù)，當(dāng)數(shù)據(jù)速率2Mbit/s時即為寬帶無線接入根據(jù)系統(tǒng)是否支持移動過程中的用戶終端，無線接入又分為移動接入與固定接入。移動無線寬帶接入支持系統(tǒng)中用戶終端在移動中實現(xiàn)寬帶無線接入，主要技術(shù)包括 基于IEEE 802.15 的無線個人域網(wǎng)WPAN 基于IEEE 802.11 的無線局域網(wǎng)WLAN 基于IEEE 8

44、02.16e 的無線城域網(wǎng)WMAN 基于IEEE 802.20 或3G 的無線廣域網(wǎng)WWAN6.1.1 WLAN1. WLAN的標(biāo)準(zhǔn)2.WLAN的結(jié)構(gòu)3.Wi-Fi6.1.2 WiMAX1.WiMAX概述2.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)WiMAX網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)包括核心網(wǎng)、用戶基站SS、基站BS、中繼站RS、用戶設(shè)備TE和網(wǎng)管 3.關(guān)鍵技術(shù)OFDM/OFDMA多天線技術(shù)AAS鏈路自適應(yīng)面向連接的MAC層協(xié)議及QoS服務(wù) 動態(tài)帶寬分配 安全性保障 6.2 其他移動通信系統(tǒng)6.2.1無繩電話系統(tǒng)1.無繩電話系統(tǒng)2. PAS（1） PAS 的關(guān)鍵技術(shù) 頻率利用動態(tài)信道分配PAS切換(2）PAS的通信過程本地通信過程3. iPASiPAS=IP+PASWACOS概述mSwitch iPAS（1）WACOS iPAS概念 基于下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN) 的綜合解決方案 無線接入概念創(chuàng)新地應(yīng)用于傳統(tǒng)PSTN 采用：功能強(qiáng)大的運(yùn)行支持系統(tǒng)； 多協(xié)議網(wǎng)關(guān)；IP信令網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)特點(diǎn)采用功能強(qiáng)大的服務(wù)器群支持大量先進(jìn)的功能和業(yè)務(wù)支持SS7、Q.931及V5.x等協(xié)議功能強(qiáng)大的IP信令網(wǎng)絡(luò)支持各種無線接入技術(shù)針對運(yùn)營商不