物联网通信技术原理第5章 移动通信技术

目录

 5.1 移动通信的基本概念及发展历史

5.1.1 移动通信的基本概念

5.1.2 移动通信的发展历史（理解）

1.第一代移动通信系统(1G)

2.第二代移动通信系统(2G)

3.第三代移动通信系统(3G)

5.1.3 移动通信的发展趋势与展望

5.2 无线传播与移动信道

5.2.1 移动信道的特点（理解）

1、移动通信信道的主要三个特点

2、移动通信信道中的电磁波传播

3、接收信号中的三类损耗与四种效应

4. 快衰落与慢衰落

5.2.2 三类主要快衰落

1、空间选择性衰落

2、频率选择性衰落

3、时间选择性衰落

4、实际移动通信中三类选择性衰落产生的条件

5.2.3移动通信中的几种主要噪声与干扰

1、加性、正态、白噪声

2、多径干扰

3、多址干扰

5.3 多址技术与扩频通信

5.3.1 多址技术的基本概念（SDMA掌握）

5.3.2 移动通信中的典型多址接入方式（掌握）

1、FDMA

2、TDMA

3、CDMA

5.3.3 码分多址CDMA中的地址码（掌握）

1、地址码分类与设计要求

2、信道地址码

3、用户地址码

4、基站地址码

5.4 信源编码与数据压缩

5.4.1语音压缩编码

1.引言    

2. 波形编码及其性能估计

3. 参量编码及其性能估计

4.混合编码的性能估计

5.数字通信中的语音编码

6.语音压缩编码原理

5.4.2 移动通信中的语音编码（略）

1、GSM系统的RPE-LTP声码器

2、IS-96系统的QCELP声码器

3、CDMA2000系统的EVRC声码器

4、WCDMA系统中的AMR声码器

5.4.3 图像压缩编码（了解）

1、图像编码标准简介

2、静止图像压缩标准JPEG

3、准活动图像视频压缩标准H.26X

4、活动图像视频压缩标准MPEG

5、第二代视频压缩编码标准

5.5 移动通信中的鉴权与加密

5.5.1 移动环境中的安全威胁及相应措施

5.5.2 GSM系统的鉴权与加密（了解）

 1、防止未授权非法用户接入的鉴权(认证)技术

2、防止空中接口窃听的加解密技术

3、临时移动用户身份码TMSI更新技术

4、防止非法或过期设备接入的用户识别寄存器(EIR)

5.5.3 IS-95系统的鉴权与加密（略）

1、鉴权认证技术

2、加密技术

5.5.4 WCDMA系统信息安全（略）

5.6 调制理论

5.6.1移动通信系统的物理模型（略）

5.6.2调制/解调的基本功能与要求

5.6.3 MSK/GMSK调制

5.6.4 其他调制方法简介

5.6.5 用于CDMA的调制方式

5.7 信道编码

5.7.1信道编码的基本概念

5.7.2 GSM系统的信道编码（理解）

1、GSM的信道编码方案

 2、全速率话音信道TCH/FS的信道编码         

5.8 分集与均衡

5.8.1 分集技术的基本原理    

5.8.2 RAKE接收与多径分集    

5.9 OFDM技术

5.9.1 OFDM基本原理（掌握）

1. 时域上的OFDM

2、频域上的OFDM         

5.9.2 OFDM中的信道估计（略）

5.9.3 OFDM中的同步技术

5.9.4 多载波码分多址技术

5.10 移动网络的结构与组成

5.10.1 移动网络的结构与组成（理解）

1、移动通信网组成         

2、蜂窝式网络结构         

3、移动通信的服务质量(QOS)     

5.10.2 从GSM网络到GSM/GPRS网络

5.10.3 第三代(3G)移动通信与3GPP网络

5.10.4 IS-95到CDMA2000

5.10.5 TD-SCDMA简介

5.10.6 3G的关键技术小结（理解）

3. 软件无线电         

4．多用户检测技术         

5 动态信道分配         

6 高速下行分组接入技术         

5.11 LTE及4G移动通信

5.11.1 LTE

5.11.2 4G移动通信

5.11.3 4G核心技术（理解）

1）接入方式和多址方案         

2）调制与编码技术         

3）高性能的接收机         

4）智能天线技术         

5）MIMO技术         

6）软件无线电技术         

7）基于IP的核心网         

8）多用户检测技术         

5.11.4 4G的标准

5.12 5G移动通信发展趋势及若干关键技术

5.12.1 5G简介

5.12.2 5G的关键技术（理解）

1、高频段传输       

2、新型多天线传输技术         

3、同时同频全双工技术         

4、D2D技术         

5、密集和超密集组网技术         

6、新型网络架构         

5.13 数字微波与卫星通信

5.13.1 数字微波通信系统

5.13.2 卫星通信系统（了解组成）

1)空间分系统         

2)地球站群         

3)跟踪遥测及指令分系统         

4)监控管理分系统       

5.13.3 卫星移动通信的概念

5.13.4 多址联接方式

5.13.5 频段同步卫星通信业务简介

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 5.1 移动通信的基本概念及发展历史

5.1.1 移动通信的基本概念

5.1.2 移动通信的发展历史（理解）

移动通信可以说从无线电通信发明之日就产生了。早在1897年，马可尼所完成的无线通信试验就是在固定站与一艘拖船之间进行的，距离为18海里（1海里=1852 m）。       

 现代移动通信的发展始于20世纪20年代，而公用移动通信是从20世纪60年代开始的。

公用移动通信系统的发展已经经历了第一代(1G)、第二代(2G)和第三代(3G)，并已经成熟应用第四代(4G)，正在部署5G，并在6G投入了积极的研究。

1.第一代移动通信系统(1G)

第一代移动通信系统为模拟移动通信系统，以美国的AMPS (IS-54)和英国的TACS(Total Access Communication System)为代表，采用频分双工、频分多址制式，并利用蜂窝组网技术以提高频率资源利用率，克服了大区制容量密度低、活动范围受限的问题。虽然采用频分多址，但并未提高信道利用率，因此通信容量有限：通话质量一般，保密性差；制式太多，标准不统一，互不兼容；不能提供非话数据业务；不能提供自动漫游。因此，已逐步被各国淘汰。

2.第二代移动通信系统(2G)

第二代移动通信系统为数字移动通信系统，是当前移动通信发展的主流，以GSM和窄带CDMA（Code Division Multiple Access，码分多址）为典型代表。第二代移动通信系统采用数字技术，利用蜂窝组网技术。多址方式由频分多址转向时分多址和码分多址技术，双工技术仍采用频分双工。2G采用蜂窝数字移动通信，使系统具有数字传输的种种优点，它克服了1G的弱点，话音质量及保密性能得到了很大提高，可进行省内、省际自动漫游。但系统带宽有限，限制了数据业务的发展，也无法实现移动的多媒体业务。

    目前采用的2G系统丰要有： (1)美国的D-AMPS，是在原AMPS (Advanced Mobile Phone Service)基础上改进而成的，规范由IS5-4发展成IS-136和IS-136HS，1993年投入使用。它采用时分多址技术。 (2)欧洲的GSM（全球移动通信系统），1988年完成技术标准制定，1990年开始投入商用。它采用时分多址技术，由于其标准化程度高，进入市场早，现已成为全球最重要的2G标准之一。 (3)日本的PDC，是日本电波产业协会于1990年确定的技术标准，1993年3月正式投入使用。它采用的也是时分多址技术。 (4)窄带CDMA，采用码分多址技术，1993年7月公布了IS-95空中接口标准，目前也是重要的2G标准之一。

3.第三代移动通信系统(3G)

第一代、第二代移动通信系统的主要业务需求是话音通信，因此通信系统的设计目标是提供话音通信。但随着社会经济的发展，人们对通信的需求越来越多样化，不再满足于单一的话音通信，用户还希望得到更高速率的业务，甚至是多媒体业务。同时，由于第一代系统中各种模式不能互相兼容，因此不能实现全球漫游。这些因素推动了移动通信的进一步发展，移动通信向第三、四代发展

第三代移动通信系统的主要特征如下： (1)能实现全球漫游，用户可以在整个系统甚至全球范围内漫游，且可以在不同速率、不同的运动状态下获得有服务质量的保证。 (2)能提供多种业务，提供语音到分组数据及多媒体业务，支持可变速率数据、运动视频非语言业务，能根据具体的业务需要提供必要的带宽。 (3)高频谱效率。 (4)能适应多种环境，可以综合现有的公众电话交换网(PSTN)、综合业务数字网、无绳系统、地面移动通信系统、卫星通信系统提供无缝隙的覆盖。 (5)足够的系统容量，强大的多种用户管理能力，高保密性能和服务质量，低成本；便于过渡、演进。

目前第三代移动通信系统采用3种标准：欧洲提出的WCDMA；美国提出的CDMA2000；我国自主研发的TD-SCDMA。         

这3种无线接口标准均采用了CDMA技术，是第三代移动通信系统的技术基础。第一代移动通信系统采用频分多址（Frequency Division Multiple Access，FDMA)的模拟调制方式，这种系统的主要缺点是频谱利用率低，信令干扰语音业务。

第二代移动通信系统主要采用时分多址( Time Division Multiple Access，TDMA)的数字调制方式，提高了系统容量，并采用独立信道传送信令，使系统性能大大改善，但系统容量仍然有限，越区切换性能仍不完善。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。

移动通信业从空白走向世界前列
1G 空白 
2G 跟随
3G 突破
4G 同步
5G 引领

5.1.3 移动通信的发展趋势与展望

5.2 无线传播与移动信道

5.2.1 移动信道的特点（理解）

1、移动通信信道的主要三个特点

传播的开放性 、接收地点地理环境的复杂性与多样性、通信用户的随机移动性

2、移动通信信道中的电磁波传播

若从移动信道中的电磁波传播上看可分为： 直射波、反射波、绕射波

3、接收信号中的三类损耗与四种效应

在上述移动信道的三个主要特点以及传播的三种主要类型作用下，接收点的信号将产生如下特点：

1）具有三类不同层次的损耗：路径传播损耗、慢衰落损耗、快衰落（仔细划分快衰落又可分为：空间选择性快衰落、频率选择性快衰落与时间选择性快衰落）。

2）四种主要效应：

阴影效应：由大型建筑物和其它物体的阻挡，在电波传播的接收区域中产生传播半盲区。

远-近效应：由于接收用户的随机移动性，移动用户与基站之间的距离在随机变化，若各移动用户发射信号功率一样，那么到达基站时信号的强弱将不同，离基站近者信号强，离基站远者信号弱。

多径效应：由于接收者所处地理环境的复杂性、使得接收到的信号不仅有直射波的主径信号，还有从不同建筑物反射过来以及绕射过来的多条不同路径信号。而且它们到达时的信号强度，到达时间以及到达时的载波相位都是不一样的。所接收到的信号是上述各路径信号的矢量和，也就是说各径之间可能产生自干扰，称这类自干扰为多径干扰或多径效应。

多普勒效应：它是由于接收用户处于高速移动中比如车载通信时传播频率的扩散而引起的，其扩散程度与用户运动速度成正比。这一现象只产生在高速(≥70km/h)车载通信时。

4. 快衰落与慢衰落

（1）慢衰落产生原因：路径损耗，是慢衰落主要原因。 由大气折射、大气湍流、大气层结等平均大气条件的变化而引起，通常与频率关系不大，而主要与气象条件、电路长度、地形等因素有关。它反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗，一般遵从对数正态分布。

（2）快衰落产生原因：主要由于多径传播而产生的衰落，移动台附近的散射体（地形，地物和移动体等）引起的多径传播信号在接收点相叠加，造成接收信号快速起伏。它反映微观小范围内数十波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗，其变化率比慢衰落快。

5.2.2 三类主要快衰落

1、空间选择性衰落

2、频率选择性衰落

3、时间选择性衰落

4、实际移动通信中三类选择性衰落产生的条件

5.2.3移动通信中的几种主要噪声与干扰

1、加性、正态、白噪声

2、多径干扰

3、多址干扰

5.3 多址技术与扩频通信

5.3.1 多址技术的基本概念（SDMA掌握）

5.3.2 移动通信中的典型多址接入方式（掌握）

1、FDMA

第一代移动通信是模拟式移动通信，都采用频分多址FDMA方式，最典型的有北美的AMPS和欧洲及我国的TACS体制。       

FDMA的主要技术特点为：每个信道传送一路电话，带宽较窄。TACS为25kHz，AMPS为30kHz。只要给移动台分配了信道，移动台与基站之间会连续不断收、发信号。由于发射机与接收机(基站与移动台都一样)同时工作，为了发、收隔离，必须采用双工器。共用设备成本高，FDMA采用每载波(信道)单路方式，若一个基站有30个信道，则每个基站需要30套收、发信机设备，不能共用。与TDMA相比，连续传输开销小、效率高，同时无需复杂组帧与同步，无需信道均衡。

2、TDMA

第二代移动通信是数字式移动通信，它主要采用两类多址方式：一类是欧洲大多数国家采用的时分多址TDMA方式，另一类是北美等采用的码分多址CDMA方式，我国两类方式都有。     

TDMA的主要技术特点： 每载波8个时隙信道，每个信道可提供一个数字话音用户，因此每个载波最多可提供8个用户。突发脉冲序列传输。每个移动台发射是不连续的，只是在规定的时隙内才发送脉冲序列。传输开销大，GSM的TDMA帧共分为五个层次：时隙、TDMA帧、复帧、超帧、超高帧，每个层次都需占用一些非信息位的开销，总的开销就比较大，影响整体传输效率

3、CDMA

它是第二代移动通信中的两种主要多址方式中除TDMA以外的另一种形式，最典型的是IS-95。在第三代移动通信中，五种体制中最主要的三种也是采用CDMA，它们是FDD的CDMA2000、FDD的WCDMA，与TDD的TD-SCDMA。       

 CDMA系统中所有用户共享同一时隙、同一频隙。CDMA采用扩频通信，其信道占用1.25MHz，属于宽带通信系统，它具有扩频通信的一系列优点比如抗干扰性强、低功率谱密度等。         

CDMA是一个干扰受限或者认为是信噪比受限系统，其容量不同于FDMA、TDMA中的硬容量，它是软容量。CDMA中的多个地址间的干扰由于选码不理想，将是系统中最主要干扰，且随用户数增多而增大。

5.3.3 码分多址CDMA中的地址码（掌握）

1、地址码分类与设计要求

1）用户地址码，用于区分不同移动用户。   

 2）信道地址码，用于区分每个小区(或扇区)内的不同信道，它又可分为：         

单业务、单速率信道地址码，主要用于第二代移动通信IS-95；         

多业务、多速率的信道地址码，主要用于第三代移动通信WCDMA与CDMA2000。     

3）基站地址码，在移动蜂窝网中用于区分不同的基站小区(或扇区)。

2、信道地址码

工程中往往需要寻找一类有限元素的正交函数系，数学上符合条件的有很多函数，比如离散傅氏级数、离散余弦函数、Hadamard函数、Walsh函数等等。CDMA的信道地址码选用Walsh函数系构成正交信道地址码。   

 1）IS-95系统的地址码      

在IS-95中选用了码长的正交Walsh函数系作为信道地址码，即采用了64种长度为64位的等长Walsh码作为信道地址码。

2）WCDMA系统的地址码         

WCDMA系统为了支持多速率、多业务的，只有通过可变扩频比才能达到同一要求的信道速率。在同一小区中，多个移动用户可以在相同频段同时发送不同的多媒体业务(速率不一样)，为了防止多用户业务信道之间的干扰，必须设计一类适合于多速率业务和不同扩频比的正交信道地址码，即OVSF码。       

 OVSF码是一组长短不一样的码，低速率的扩频比大，码组长，而高速率的扩频比小，码组短。在WCDMA中，最短的码组为4位，最长的码组为256位。但是不管码组长短是否一致，各长、短码组间仍然要保持正交性，以免不同速率业务信道之间产生相互干扰。

3、用户地址码

1）用户地址码选取原则         

主要用于上行(反向)信道，用户地址码由移动台产生，便于区分不同的用户，下行信道中由基站产生的扰码主要用于数据加扰。   

 2）IS-95中用户地址码设计         

在IS-95中采用一个超长序列的m序列伪码，它由42节移位寄存器产生，然后每个用户按照一定规律选取其中局部的有限位作为用户地址。

3）CDMA2000 1X中的用户地址码         

其用户地址码与IS-95完全相同。     

4）WCDMA中的用户地址码         

在WCDMA中的地址码采用了Gold码。Gold码是由两个本原m序列相加而构成的伪随机序列，它与m序列一样具有产生简单、自相关性能优良、且数量较多的优点。         

WCDMA中用户地址码分为两类：长码和短码。

4、基站地址码

1）基站地址码选址原则         

为了尽可能减少基站间的多用户干扰，基站地址码应满足正交性能，同时满足序列数量足够多。    基站地址码主要用于上、下行信道区分不同的基站。在IS-95中采用两个较短的PN码，码长-1，分别对下行同相(I)与正交(Q)调制分量进行扩频。

2）IS-95中基站地址码的产生     

3） CDMA2000系统的基站地址码         

CDMA2000-1X基站地址扰码与IS-95完全相同。    

CDMA2000-3X基站地址扰码不同于IS-95，其速率为3.6864Mchip/s。     

4）WCDMA系统的基站地址码         

WCDMA系统的基站地址码主要用于区分小区(基站或扇区)

为了绕过IS-95的知识产权，采用了Gold码

5.4 信源编码与数据压缩

5.4.1语音压缩编码

1.引言    

2. 波形编码及其性能估计

3. 参量编码及其性能估计

4.混合编码的性能估计

5.数字通信中的语音编码

6.语音压缩编码原理

5.4.2 移动通信中的语音编码（略）

1、GSM系统的RPE-LTP声码器

2、IS-96系统的QCELP声码器

3、CDMA2000系统的EVRC声码器

4、WCDMA系统中的AMR声码器

5.4.3 图像压缩编码（了解）

1、图像编码标准简介

目前制定视频压缩编译码国际标准的有两大国际组织：一个是ITU-T(以前称CCITT)，即国际电联的电信标准部，它制定的标准通常称为建议标准，一般用H.26X表示。另一个是ISO/IEC，即国际标准化组织和国际电工委员会，它所制定的一般就称为标准。通常采用JPEG和MPEGX表示。      

 视频压缩编码大致可以分为两代，第一代视频压缩编码包括JPEG、MPEG-1、MPEG-2、H.261、H.263等等；第二代视频压缩编码包括JPEG-2000、MPEG-4、MPEG-7、H.264等等。 

2、静止图像压缩标准JPEG

对于静止图像，国际标准化组织ISO和原来的国际电报电话咨询委员会CCITT(现改名为ITU-T)以及国际电工委员会IEC共同组织了一个图片专家联合小组研究制定标准，称它为JPEG标准。JPEG标准分为两类：基于DPCM与熵编码的无失真编码系统；基于离散余弦变换DCT的限失真编码系统。

3、准活动图像视频压缩标准H.26X

编码标准H.26X是由ITU-T制定的建议标准，自上世纪八十年代中期开始现已制定了H.261、H262、H.263，2003年正式发布了H.264建议标准。其中H.262和MPEG-2视频编、译码标准是同一个标准，这是两大国际组织的共同成果。而H.264也是两大组织联手制定的，被称为“MPEG-4 Visual Part 10”，也就是“MPEG-4 AVC”，2003年3月被正式确定为国际标准。

4、活动图像视频压缩标准MPEG

这类标准是由国际标准化组织ISO和国际电工委员会于1998年成立的一个研究活动图像的专家组MPEG(Moving Picture Experts Group)负责制定的。现已制定了MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4以及补充标准MPEG-7与MPEG-21等，其中MPEG-2与MPEG-4是与ITU-T联合研制的。         

在MPEG系列标准中，MPEG-1、MPEG-2属于第一代视频压缩标准，而MPEG-4则属于第二代视频压缩标准。

5、第二代视频压缩编码标准

三类代表性标准，即已应用于移动通信的JPEG-2000、MPEG-4编码标准和H.264编码标准

5.5 移动通信中的鉴权与加密

5.5.1 移动环境中的安全威胁及相应措施

5.5.2 GSM系统的鉴权与加密（了解）

为保障GSM系统安全保密性能，在系统设计中采用很多安全、保密措施，其中最主要的四类：    ①防止未授权的非法用户接入的鉴权(认证)技术；                                                                          ②防止空中接口非法用户窃听的加、解密技术；                                                                              ③防止非法用户窃取用户身份码和位置信息的临时移动用户身份码TMSI更新技术；                      ④防止未经登记的非法用户接入和防止合法用户过期终端(手机)在网中继续使用的设备认证技术。

 1、防止未授权非法用户接入的鉴权(认证)技术

鉴权(认证)目的是防止未授权的非法用户接入GSM系统，其基本原理是利用认证技术在移动网端访问寄存器VLR时，对入网用户的身份进行鉴别。

在移动台的用户识别卡SIM中，分别给出一对IMSI和个人用户密码Ki。 IMSI通过SIM写卡机写入客户SIM卡中，同时在写卡机中又产生一个对应此IMSI的唯一的客户鉴权键Ki，它被分别存储在客户SIM卡和AUC中。 在SIM卡中利用个人密码Ki与从网络侧鉴权中心AUC和安全工作站SWS并经VLR传送至移动台SIM卡中的一组随机数RAND通过A3算法产生输出的鉴权响应符号SRES2。在网络侧，也分为鉴权响应符号SRES1的产生与鉴权比较两部分。

由于是同一RAND，同样的Ki和A3算法，因此结果SRES应相同。VLR比较的结果相同就允许接入，否则为非法客户，网络拒绝为此客户服务。 在每次登记、呼叫建立尝试、位置更新以及在补充业务的激活、去活、登记或删除之前均需要鉴权。

GSM：单向鉴权，基站鉴别用户，用户无法鉴别是否是真基站。 WCDMA和LTE等是双向鉴权。

2、防止空中接口窃听的加解密技术

这种技术的加密目的是防止非法窃听用户的机密信息，基本原理遵循密码学中序列(流)加密原理。

3、临时移动用户身份码TMSI更新技术

为了保证移动用户身份的隐私权，防止非法窃取用户身份码和相应的位置信息，可以采用不断更新临时移动用户身份码TMSI取代每个用户唯一的国际移动用户身份码IMSI。

4、防止非法或过期设备接入的用户识别寄存器(EIR)

在网络端采用一个专门用于用户设备识别的寄存器EIR，它实质上是一个专用数据库。负责存储每个手机唯一的国际移动设备号码IMEI。根据运营者的要求，MSC/VLR能够触发检查IMEI的操作。

5.5.3 IS-95系统的鉴权与加密（略）

1、鉴权认证技术

2、加密技术

5.5.4 WCDMA系统信息安全（略）

5.6 调制理论

5.6.1移动通信系统的物理模型（略）

5.6.2调制/解调的基本功能与要求

5.6.3 MSK/GMSK调制

5.6.4 其他调制方法简介

5.6.5 用于CDMA的调制方式

5.7 信道编码

5.7.1信道编码的基本概念

5.7.2 GSM系统的信道编码（理解）

1、GSM的信道编码方案

GSM中不同类型信道，采用不同类型的信道编码方案。     

GSM中典型信道编、译码方案的原理性方框图如图5-71所示：

 2、全速率话音信道TCH/FS的信道编码         

话音编码是逐帧进行的，全速率话音为13Kbps，一个话音帧20ms，因此一话音帧中含有20ms×13000bps＝260bit。若一帧中数据序列可以表示为：其中前182比特(0～181)称为一级比特，以后的78比特，称为二级比特。   

1）外编码(分组循环码)         

对260bit话音帧中前50bit，称为一级比特A类进行(53,50,2)截短循环码编码，其生成多项式为：g(x)=1+x+，并由它求得3位奇偶校验比特：p(0)、p(1)和p(2)。

2）内编码(卷积码)     

对260bit话音帧中前182bit另加3bit校验位、4比特尾比特，共计189bit进行(2,1,4)卷积编码，        卷积码编码器输入为189bit＝50＋3＋132＋8，经上述(2,1,4)卷积编码后，输出为2×189bit＝378bit，再加上二级比特78bit，共计为378＋78＝456bit，这时20ms话音帧由260bit增至456bit，码速率也由13Kbps增加至456bit/20ms=22.8Kbps。

3）重排与交织       

首先将每个话音帧456bit分成8个子块，每个子块57bit，然后再按照下列重排公式进行重排： 。其中，x＝0,1,2,…,7表示子块数的序号，y＝0,1,2,…,57，表示每个子块中的比特序号。重排后，进行TDMA帧(114bit)交织。         

交织规则如下：将每个20ms话音帧分为8个子块，每个子块57bit；然后前一个话音帧的后4个子块与当前话音帧中前4个子块进行交织，而后一个话音帧的前4个子块与当前话音帧的后4个子块进行交织,这样由话音帧间交织实现交织后的每个TDMA 114bit帧。

    显然上述交织是在20ms话音帧的8个数据块基础上进行的，因此交织深度为8，而且交织是在20ms话音帧间进行的，称它为帧间数据块交织。

交织技术是改变数据流的传输顺序，将突发的错误随机化，提高纠错编码的有效性。输入数据经过信道编码后，在发送端，交织存储器为一个行列交织矩阵存储器，它按列写入、按行读出。

假设突发信道中连续几位产生错误。在接收端，去交织器正好相反，即按行写入，按列读出。这样可以增强对连续位置的符号错误的恢复能力。

5.8 分集与均衡

5.8.1 分集技术的基本原理    

5.8.2 RAKE接收与多径分集    

5.9 OFDM技术

OFDM 即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM 多载波调制的一种。

OFDM 主要思想：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰(ISI) 。

信道均衡是经典的抗码间干扰技术，在许多移动通信系统中都采用了均衡技术消除码间干扰。但是如果数据速率非常高，采用单载波传输数据，往往要设计几十甚至上百个抽头的均衡器，这不啻是硬件设计的噩梦。 OFDM系统既可以维持发送符号周期远远大于多径时延，又能够支持高速的数据业务，并且不需要复杂的信道均衡。

5.9.1 OFDM基本原理（掌握）

OFDM的基本原理是将高速的数据流分解为多路并行的低速数据流，在多个载波上同时进行传输。对于低速并行的子载波而言，由于符号周期展宽，多径效应造成的时延扩展相对变小。当每个OFDM符号中插入一定的保护时间后，码间干扰几乎就可以忽略。

1. 时域上的OFDM

举例：sin(t)和sin(2t)是正交的，因为sin(t)·sin(2t)在区间[0,2π]上的积分为0。在[0,2π]的时长内，采用幅度调制方式传送信号：sin(t)传送信号a，发送a·sin(t)；sin(2t)传送信号b，发送b·sin(2t)。其中，sin(t)和sin(2t)的用处是用来承载信号，是收发端预先规定好的信息，称为子载波；调制在子载波上的幅度信号a和b，才是需要发送的信息。因此在信道中传送的信号为a·sin(t)+b·sin(2t)。在接收端，分别对接收到的信号作关于sin(t)和sin(2t)的积分检测，就可以得到a和b了。

 

接收信号乘sin(t)，积分解码出a信号，此时传送b信号的sin(2t)项，在积分后为0；

接收信号乘sin(2t)，积分解码出b信号，此时传送a信号的sin(t)项，在积分后为0。

 将sin(t)和sin(2t)扩展到更多的子载波序列  {sin(2π·Δf·t)，sin(2π·Δf·2t)，sin(2π·Δf·3t),...,sin(2π·Δf·kt)} (例如k=16，256，1024等)，应该是很好理解的事情。                   其中，2π是常量；Δf是事先选好的载频间隔也是常量。1t,2t,3t,...,kt保证正弦波序列的正交性。  

 将cos(t)也引入，容易证明，cos(t)与sin(t)是正交的，也与整个sin(kt)的正交族相正交。同样，cos(kt)也与整个sin(kt)的正交族相正交。因此发射序列扩展到{sin(2π·Δf·t),sin(2π·Δf·2t),sin(2π·Δf·3t),...,sin(2π·Δf·kt),cos(2π·Δf·t),cos(2π·Δf·2t),cos(2π·Δf·3t),...,cos(2π·Δf·kt)}也就顺理成章了。

可以证明OFDM信号可以表示为离散傅立叶变换。所以OFDM可以用FFT来实现。         

一般F表示频域，f表示时域，所以可以从以上公式中看出，每个子载波上面调制的幅度，就是频域信息。类似的说法是：OFDM传输的是频域信号。

 从时域上面来看OFDM，其实是相当简洁明快的。不过，一个系统若要从时域上来实现OFDM，难度太大，时延和频偏都会严重破坏子载波的正交性，从而影响系统性能。

2、频域上的OFDM         

时域上的讨论开始于OFDM中的“O”；频域上我们从"FDM"开始。         

频分复用FDM是指把通信系统加以使用的总频带划分为若干个占用较小带宽的频道，这些频道在频域上互不重叠，每个频道就是一个通信信道，分配给一个用户使用。

为了更好的利用系统带宽，子载波的间距可以尽量靠近些。靠得很近的FDM，实际中考虑到硬件实现，解调第一路信号时，已经很难完全去除第二路信号的影响了，两路信号互相之间可能已经产生干扰了。但是在OFDM中，子载波的间距近到完全等同于奈奎斯特带宽（理想低通信道的带宽称为奈奎斯特带宽），使频带的利用率达到了理论上的最大值。

OFDM中间隔频率互相正交，频谱虽然有重叠，但是仍然是没有互相干扰。

OFDM的子载波间隔最低能达到奈奎斯特带宽（对于理想低通信道，奈奎斯特带宽W = 1/(2T)，对于理想带通信道，奈奎斯特带宽W = 1/T），也就是说在不考虑最旁边的两个子载波情况下，OFDM达到了理想信道的频带利用率（低通信道频带利用率为2Baud/Hz；带通信道频带利用率同样为2Baud/Hz）。

OFDM系统满足奈奎斯无码间干扰准则。但此时的符号成型不象通常的系统，不是在时域进行脉冲成型，而是在频域实现的。因此时频对偶关系，通常系统中的码间干扰(ISI)变成了OFDM系统中的子载波间干扰(ICI)。为了消除ICI，要求OFDM系统在频域采样点无失真。

5.9.2 OFDM中的信道估计（略）

5.9.3 OFDM中的同步技术

5.9.4 多载波码分多址技术

5.10 移动网络的结构与组成

5.10.1 移动网络的结构与组成（理解）

1、移动通信网组成         

移动通信网是现代通信网中的一个重要组成部分。而现代通信网主要是由下列四个主要部分组成：

1)终端机：其主要功能是将待传送的信息转换成电信号并送入网内，同时从网上提取所需的信息。比如电话机、手机、传真机、数传机、视频终端摄像机与显示器等。     

2)信道：它是载荷信息的信号所传送的通道，它主要包含固体介质的传输线、电缆、光缆；空气介质的无线信道等。从特性上可以分为恒参量非时变信道与变参量的时变信道，移动信道属于后者。

3)变换设施：要将简单的点对点的通信组成多点对多点的通信网就必须有交换设备。   

4)信令与协议：仅有硬件设备还不能在通信网内高效的互相交换信息，尤其是对自动化程度高，使用的环境条件(信源、业务、信道、用户等方面)复杂时，必需要有一些规范性的约定。这些约定在电话网中称为信令，而在计算机与数据网中则被称为协议。其实它就是网内使用专用“语言”用来协调网内、网间、运行以达到互通互控的目的。

2、蜂窝式网络结构         

上世纪七十年代美国贝尔实验室提出了蜂窝网概念，使移动通信正式走向商用化。         

移动通信网利用蜂窝小区结构实现了频率的空间复用，从而大大提高了系统的容量。蜂窝的概念也真正解决了公用移动通信系统要求容量大与有限的无线频率资源之间的矛盾。         

蜂窝网不仅成功的用于第一代模拟移动通信系统，第二代、第三代也继续延用了蜂窝网的概念，并在原有基本蜂窝网基础上进一步改进和优化，比如多层次的蜂窝网结构等等。

为了实现无缝隙覆盖，一个个天线辐射源产生的覆盖圆形必然会产生重叠，在通信中重叠区就是干扰区。在服务区面积一定的情况下，蜂窝式的正六边形重叠面积最小，是最佳形式的小区形状。         

移动通信网中蜂窝区群结构与组成：在蜂窝移动通信系统中为了避免干扰，显然相邻近小区不能采用相同的信道，若想要实现同一信道在服务区内重复使用，同信道小区之间应有足够的空间隔离距离。满足空间隔离距离的区域称为空间复用区，而在同一个空间复用区内的小区组成了一个蜂窝区群，且只有在不同的区群间的小区才能实现信道再用。

3、移动通信的服务质量(QOS)     

在移动通信中，QOS的需求对网络规划设计以及网络成本均具有很大影响。

（1）QOS主要取决于下列四个因素：

①业务支撑，主要通过辅助性服务(信息、供应和收费等)反映出来；                                             ②使用便利性；                                                                                                                               ③传输的完整性；                                                                                                                          ④适用性，指网络在需要时建立呼叫和维持通信的能力。     （最重要）

（2）在移动话音通信网络中，QOS参数与话音呼叫过程和通话质量相关，与下列四个阶段有关： ①在开始呼叫阶段，网络无法提供服务，或者称为拒呼率；                                                           ②在网络可用时呼叫失败，或称为呼损率；                                                                                   ③呼叫成功建立后发生中断，话音通信中断并收到忙音或没有声音；                                           ④一次通话完成，但通话质量低劣。

（3）在数字与数据通信系统中，一般采用平均误码率BER(或   )来描述QOS性能，它又可分为：平均误码率BER，平均误帧率FER或者平均误包(分组)率PER。     

若为数字话音，按前面呼叫通话的四个阶段又可细分为：多信道冲突概率(一般小于20%)，虚、假呼叫(告警)概率，呼叫失败(呼损)概率，错误呼叫(同步丢失)概率，平均误帧率，信号处理时延(一般小于1～10ms)。   

 话音的最终评判准则一般采用与主观用户评估的MOS得分来度量。

5.10.2 从GSM网络到GSM/GPRS网络

5.10.3 第三代(3G)移动通信与3GPP网络

5.10.4 IS-95到CDMA2000

5.10.5 TD-SCDMA简介

5.10.6 3G的关键技术小结（理解）

1．信道编码和交织         

信道编码和交织依赖于信道特性和业务需求。不仅对于业务信道和控制信道应采用不同的编码和交织技术，而且对于同一信道的不同业务也应采用不同的编码和交织技术。       

 在IMT-2000中，在语音和低速率、对译码时延要求比较苛刻的数据链路中使用卷积码。

Turbo码具有接近香农极限的纠错性能，在高速率(如32 kbit/s以上)、对译码时延要求不高的数据链路中，使用Turbo码可以提供优异的纠错性能。

2．智能天线         

天线有两个特性：一是阻抗特性，研究阻抗特性的目的是使馈线与天线阻抗匹配，提高传输效率；二是天线的方向特性，研究方向性的目的是使天线发射的电磁波指向所希望的方向，提高天线的效率，减少对其他用户的干扰。         

智能天线能根据外界信号的变化，通过信号处理对它本身的辐射和接收方向图自动进行优化，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到高效利用有用信号，抑制干扰信号的目的。智能天线通常是由多个天线单元组成的天线系统。传统的多址方式有时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)和码分多址(CDMA)方式，智能天线引入了第四种多址方式：空分多址(SDMA)。在相同时隙、相同频率、相同地址码的情况下，用户还可以根据信号不同的空间传播路径加以区分。

智能天线分为两大类：多波束智能天线与自适应阵智能天线，简称多波束天线和自适应阵天线。   

多波束天线利用多个并行波束覆盖整个用户区，天线方向图形状基本不变。它通过测向确定用户信号的到达方向，然后根据信号到达方向选取合适的阵元加权，将方向图的主瓣指向用户方向，从而提高用户的信噪比。因为用户信号并不一定在固定波束的中心处，当用户位于波束边缘，干扰信号位于波束中央时，接收效果最差，所以多波束天线不能实现信号最佳接收。但是与自适应阵天线相比，多波束天线具有结构简单、无须判定用户信号到达方向的优点。

用于基站的智能天线是一种由多个天线单元组成的自适应阵天线，一般采用4～16天线阵元结构，阵元间距1/2波长，阵元分布方式有直线形、圆环形和平面形。它可自动测出用户方向，并通过调节各阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列的天线方向图，使主波束对准用户信号方向，实现波束随着用户走；而干扰信号方向恰为天线方向图零陷或较低的功率方向，从而抑制干扰，提高信噪比，提高天线增益，减少信号发射功率，延长电池寿命，减小用户设备的体积。

智能天线可以成倍地扩展通信容量，和其他复用技术相结合，能够最大限度地利用有限的频谱资源。在移动通信中，时延扩散、瑞利衰落、多径、共信道干扰等，使通信质量受到严重影响。采用智能天线可以有效地解决这些问题。         

天线技术是当前移动通信发展的最有活力的技术领域之一。目前有几个趋势值得注意：①对天线不断提出各种要求，如小体积、宽频带、多频段、高方向性及低副瓣等；②新材料天线层出不穷，如陶瓷介质、超导天线等；③新的天线形式，如金属介质多层结构、复合缝隙阵、各种阵列天线等不断涌现；④随着电磁环境的日益恶化，将空分多址（SDMA）技术和TDMA、CDMA、智能天线和软件无线电技术综合运用，可能是解决问题的良好出路。

3. 软件无线电         

软件无线电是近几年发展起来的技术，它基于现代信号处理理论，尽可能在靠近天线的部位(中频甚至射频)进行宽带A/D和D/A转换。无线通信部分把硬件作为基本平台，把尽可能多的无线通信功能用软件来实现。软件无线电为3G手机与基站的无线通信系统提供了一个开放的、模块化的系统结构，具有很好的通用性、灵活性，使系统互连和升级变得非常方便。

其硬件主要包括天线、射频部分、基带的模/数(A/D)和数/模(D/A)转换设备以及数字信号处理单元。在软件无线电设备中，所有的信号处理(包括放大、变频、滤波、调制/解调、信道编译码、信源编译码、信号流变换，信道、接口的协议/信令处理、加/解密、抗干扰处理、网络监控管理等)都以数字信号的形式进行。由于软件处理的灵活性，使其在设计、测试和修改方面非常方便，而且容易实现不同系统之间兼容。

对于移动基站和终端而言，它面对的是多种网络的综合系统，因而需要实现多频、多模式、多业务的基站和终端。软件无线电基于统一的硬件平台，利用不同的软件来实现不同的功能，因而是解决基站和终端问题的利器。具体而言，软件无线电解决了以下问题：     

(1)为3G基站与终端提供了一个开放的、模块化的系统结构。

(2)智能天线结构的实现，用户信号到来方向检测，射频通道加权参数计算，天线方向图赋形    

 (3)各种信号处理软件的实现，包括各类无线信令处理软件，信号流变换软件，同步检测、建立和保持软件，调制解调算法软件，载波恢复、频率校准和跟踪软件，功率控制软件，信源编码算法软件，以及信道纠错算法编码软件等。

4．多用户检测技术         

CDMA传输的普遍问题在于：大量码分的用户信号分别在每个载波和每个收发信机上同时传送。所有传送信号的功率汇总到基站的收发信机中。信号成功检测的先决条件是，各个接收信号的电平相互之间的偏差小于1.5 dB。由于移动站和基站间的距离不同，多个用户信号经不同的路径到达基站时有不同的衰减。另外，每个信号都有由用户移动所带来的不同延迟扩展和信号抖动。为了将基站收信机输入的所有接收信号电平控制在一定的范围内，必须进行多环路快速功率控制。经过平衡的多址接入信号，在基站的收信机输入中，会产生对每个被检测用户信号的较强干扰。这种多址接入干扰(MAI)限制了CDMA系统的频谱利用率。

目前的CDMA接收机都是基于RAKE接收原理，它的缺点是在对一个用户解调时，没有利用已知的其他用户的信息。多用户检测接收机正是充分考虑到多址干扰实质上是一种结构性的伪随机序列信号，设法将所有用户信号都检测出来，将其他用户信号从总信号中滤除，仅保存有用信号。这就是多用户检测(又称联合检测、干扰消除技术)的基本思想。CDMA系统是干扰受限系统。多用户信号检测提供了一种有效地减少多址干扰的方法，从而增加了系统的容量。         

由于最佳的多用户检测太复杂，难以实用。因此，一般在接收机的复杂度和性能之间寻找一个平衡点，这样便衍生出许多种次优的多用户检测方案，这些方案基本可以分成两大类：线性多用户检测和干扰抵消多用户检测。

5 动态信道分配         

（1）CDMA系统受到两种来自系统自身的干扰：

①小区内干扰，也称为多用户接入干扰(MAI)，它是由小区内的多用户接入产生的；

②小区间相互干扰。         

（2）TD-SCDMA系统通过多用户联合检测来减小小区内干扰。减小小区间干扰的方法之一是采用干扰逃逸程序，其有动态信道分配功能的TD-SCDMA系统是典型的例子之一。

（3）在TDD模式中，利用用户设备可以分析用户所在时隙和其他信道的干扰情况。据此，通过小区内切换，受干扰的移动用户可以避开各种干扰。有3种的不同的动态信道分配方式：

①时域动态信道分配：如果在目前使用的时隙中发生干扰．通过改变时隙可避开干扰；

②频域动态信道分配：如果在目前使用的无线载波的所有时隙中发生干扰，通过改变无线载波可避开干扰；

③空域动态信道分配：空域动态信道分配是通过智能天线的定向性来实现的，它的产生与时域和频域动态信道分配有关。         

通过合并时域、频域和空域的动态信道分配技术，TD-SCDMA能够自动将系统自身干扰最小化。

6 高速下行分组接入技术         

3G业务上下行的不对称性使FDD系统需要一种有效的支持不对称业务的技术。高速下行分组接入(HSDPA)就是一种为多用户提供高速下行数据业务的技术，速率可达9.8Mbit/s，特别适合于多媒体、Internet等大量下载信息的业务。在以较高的速率传输数据时，HSDPA在特定时隙中使用较高调制方式(8 PSK，16 QAM甚至64 QAM)来进行传输。在TD-SCDMA中，已经使用8 PSK来传输2 Mbit/s的业务。在CDMA2000-1x中的某些时隙，使用16 QAM传输高速数据，在l.25 MHz的带宽下可以2 Mbit/s的速率传输数据。采用若干新技术，它可使下行速率达到8 Mbit/s直至20 Mbit/s以上。高速下行分组接入包括以下几种技术：自适应调制和编码(AMC)技术、混合ARQ协议(H-ARQ)技术、快速小区选择(FCS)技术、多入多出天线(MIMO)技术以及独立的DSCH信道技术等。

5.11 LTE及4G移动通信

5.11.1 LTE

5.11.2 4G移动通信

5.11.3 4G核心技术（理解）

1）接入方式和多址方案         

OFDM（正交频分复用）是一种无线环境下的高速传输技术，OFDM技术的优点是可以消除或减小信号波形间的干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率，可实现低成本的单波段接收机。OFDM的主要缺点是功率效率不高。

2）调制与编码技术         

4G移动通信系统采用新的调制技术，如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式，以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如Turbo码、级连码和LDPC等)、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等，从而在低信噪比条件下保证系统足够的性能。

3）高性能的接收机         

4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。按照Shannon定理，可以计算出，对于3G系统如果信道带宽为5MHz，数据速率为2Mb/s，所需的SNR为1.2dB；而对于4G系统，要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据，则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统，由于速率很高，对接收机的性能要求也要高得多。

4）智能天线技术         

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，被认为是未来移动通信的关键技术。

5）MIMO技术         

MIMO（多输入多输出）技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。信息论已经证明，当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时，MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。

6）软件无线电技术         

软件无线电使得系统具有灵活性和适应性，能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站，能实现各种应用的可变QoS。

7）基于IP的核心网         

移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，同已有的移动网络相比具有根本性的优点，即：可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种空中接口接入核心网；同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容，因此在设计核心网络时具有很大的灵活性，不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。

8）多用户检测技术         

多用户检测技术在传统检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对单个用户的信号进行检测，从而具有优良的抗干扰性能，解决了远近效应问题，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用链路频谱资源，显著提高系统容量。随着多用户检测技术的不断发展，各种高性能又不是特别复杂的多用户检测器算法不断提出，在4G实际系统中采用多用户检测技术将是切实可行的。

5.11.4 4G的标准

5.12 5G移动通信发展趋势及若干关键技术

5.12.1 5G简介

5.12.2 5G的关键技术（理解）

1、高频段传输       

 移动通信传统工作频段主要集中在3GHz以下，这使得频谱资源十分拥挤，而在高频段（如毫米波、厘米波频段）可用频谱资源丰富，能够有效缓解频谱资源紧张的现状，可以实现极高速短距离通信，支持5G容量和传输速率等方面的需求。         

高频段在移动通信中的应用是未来的发展趋势，业界对此高度关注。

2、新型多天线传输技术         

多天线技术经历了从无源到有源，从二维（2D）到三维（3D），从高阶MIMO到大规模阵列的发展，将有望实现频谱效率提升数十倍甚至更高，是目前5G技术重要的研究方向之一。

3、同时同频全双工技术         

现有的无线通信系统中,由于技术条件的限制,不能实现同时同频的双向通信,双向链路都是通过时间或频率进行区分的,对应于TDD和FDD方式.由于不能进行同时、同频双向通信,理论上浪费了一半的无线资源(频率和时间)。

4、D2D技术         

Device-to-Device(D2D)通信是一种在系统的控制下，允许终端之间通过复用小区资源直接进行通信的新型技术，它能够增加蜂窝通信系统频谱效率，降低终端发射功率，在一定程度上解决无线通信系统频谱资源匮乏的问题。

5、密集和超密集组网技术         

在未来的5G通信中，无线通信网络正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向演进。随着各种智能终端的普及，数据流量将出现井喷式的增长。未来数据业务将主要分布在室内和热点地区，这使得超密集网络成为实现未来5G的1000倍流量需求的主要手段之一。

6、新型网络架构         

目前，LTE接入网采用网络扁平化架构，减小了系统时延，降低了建网成本和维护成本。未来5G可能采用C-RAN接入网架构。C-RAN是基于集中化处理、协作式无线电和实时云计算构架的绿色无线接入网构架。

5.13 数字微波与卫星通信

5.13.1 数字微波通信系统

5.13.2 卫星通信系统（了解组成）

1)空间分系统         

空间分系统即通信卫星，通信卫星内的主体是通信装置，另外还有星体的遥测指令、控制系统和能源装置等。         通信卫星的作用是进行无线电信号的中继，最主要的设备是转发器(即微波收、发信机)和天线。一个卫星的通信装置可以包括一个或多个转发器。它把来自一个地球站的信号进行接收、变频和放大，并转发给另一个地球站，这样将信号在地球站之间进行传输。

2)地球站群         

地球站群一般包括中央站(或中心站)和若干个普通地球站。中央站除具有普通地球站的通信功能外，还负责通信系统中的业务调度与管理，对普通地球站进行监测控制以及业务转接等。         

地球站具有收、发信功能，用户通过它们接入卫星线路进行通信。地球站有大有小，业务形式也多种多样。一般来说，地球站的天线口径越大，发射和接收能力越强，功能也越强。

3)跟踪遥测及指令分系统         

跟踪遥测及指令分系统也称为测控站，它的任务是对卫星进行跟踪测量，控制其准确进入静止轨道上的指定位置；待卫星正常运行后，定期对卫星进行轨道修正和位置保持。

4)监控管理分系统       

监控管理分系统也称为监控中心，它的任务是对定点的卫星在业务开通前、后进行通信性能的监测和控制，例如对卫星转发器功率、卫星天线增益以及各地球站发射的功率、射频频率和带宽、地球站天线方向图等基本通信参数进行监控，以保证正常通信。

5.13.3 卫星移动通信的概念

5.13.4 多址联接方式

5.13.5 频段同步卫星通信业务简介