移动通讯技术教案.docx

移动通讯技术教案.docx

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移动通讯技术教案

教案

2011~2012学年第一学期

课程名称

移动通讯技术

系（院、部）

电子信息工程系

教研室（实验室）

信息工程教研室

授课班级

电信通信班

主讲教师

周玲

职称

讲师

湖南科技学院教务处制

二○一一年九月

教案（首页）

课程名称

移动通讯技术

总计：

48学时

课程类别

专业选修课

学分

3

讲课：

48学时

实验：

0学时

上机：

0学时

任课教师

周玲

职称

讲师

授课对象

专业班级：

电信通信方向共一个大班

基要本参教考材资和料主

教材：

李建东、郭梯云,邬国扬《移动通信》（第四版）西安电子科技大学出版社

主要参考资料：

1．吴伟陵，牛凯《移动通信原理》电子工业出版社

2．王文博《宽带无线通信OFDM技术》人民邮电出版社

3.彭林等《第三代移动通信技术》电子工业出版社

4.綦朝辉《现代移动通信技术》国防工业出版社

6．吴伟陵《移动通信的关键技术》北京邮电大学出版社

教和学要目求的

《移动通信》是通信专业学生选修的一门专业课程。

本课程讲述移动通信的一般原理与组网技术，是一门理论性和实用性很强的课程。

设置本课程的目的是使学生学习了本课程之后，对移动通信的基本概念、基本原理和组网技术有较全面的了解和领会，应能应用移动通信的原理与技术分析阐释常见移动通信方式中信息传输的发送与接收原理，应能分析设计一些简单移动通信系统，为移动通信系统的管理维护、研究和开发打下必要的理论基础和技能。

教及学难重点点

《移动通信》是一门理论性和实用性很强的课程,它涉及的知识点,新概念及专业术语比较多,我们要求学生做到识记的基础上领会,在领会的基础上进行运用。

1.移动信道的传播特性特别是陆地移动信道传输损耗的计算；

2.移动通信的组网技术；

3.时分多址数字蜂窝网主要是GSM系统的掌握；

4.码分多址移动通信系统。

注：

课程类别：

公共基础课、专业基础课、专业必修课、专业选修课、集中实践环节、实验课、公共选修课

第一讲概论

（一）

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

概论

（一）

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生掌握移动通信的主要特点和移动通信系统的分类。

五、教学重点与难点：

1、移动通信的主要特点是什么？

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1、移动通信的主要特点是什么？

2、移动通信系统的分类。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

注重激发学生的学习兴趣。

2、实施步骤：

本讲在教材内容上是起着引领全编、激发兴趣的作用。

它主要从整体上介绍了移动通信的特点及分类。

教好这一章对于整个“移动通信”的教学意义重大。

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是移动通信的主要特点。

第2节的主要内容是介绍常用移动通信的分类、工作方式及移动业务。

七、讨论题、思考题：

1、移动通信技术的主要特点是什么？

2、讨论下移动通信技术发展进程．

八、参考资料与阅读文献：

1．邬国扬，孙献璞《蜂窝通信》西安电子科技大学出版社

2．王文博《宽带无线通信OFDM技术》人民邮电出版社

3.彭林等《第三代移动通信技术》电子工业出版社

4.綦朝辉《现代移动通信技术》国防工业出版社

6．吴伟陵《移动通信的关键技术》北京邮电大学出版社

九、课后小结：

第二讲概论

（二）

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

概论

（二）

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生掌握移动通信的主要特点和移动通信系统的分类,了解常用移动通信系统及其基本技术。

五、教学重点与难点：

1、集群系统的原理、工作方式及与蜂窝网的区别。

2、无线分组网的原理。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1、常用移动通信系统的介绍。

2、移动通信的基本技术。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

本讲从整体上介绍了常用的6种移动通信系统（无线寻呼系统、蜂窝移动通信系统、无神电话系统、集群通信系统、移动卫星通信系统及无线分组网）

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是介绍常用移动通信系统。

第2节的主要内容是及其基本技术。

七、讨论题、思考题：

1、集群系统与蜂窝网的区别？

2、讨论下移动通信系统的发展．

九、课后小结：

第三讲扩展频谱调制

（一）

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

扩展频谱调制

（一）

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生掌握扩频通信的基本概念，了解扩频系统的分类及工作原理，理解直接序列扩频DS工作原理，掌握码序列自相关与互相关函数。

五、教学重点与难点：

1、扩频通信系统的原理。

2、DS工作原理（重点）。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1、扩频通信基本概念。

2、扩频通信系统类型。

3、DS工作原理。

4、码序列的相关性。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是扩频通信基本概念和扩频通信系统类型。

。

第2节的主要内容是DS工作原理和码序列的相关性。

七、讨论题、思考题：

1、扩频通信的最大特点是什么？

2、讨论扩频通信系统工作原理．

九、课后小结：

第四讲扩展频谱调制

（二）与多载波调制

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

扩展频谱调制

（二）与多载波调制

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生掌握并理解m序列的产生（含义，工作原理及特性），了解m序列优选对与Gold序列及walsh函数，了解多载波系统。

五、教学重点与难点：

1、m序列工作原理。

2、m序列的特性。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1、m序列含义。

2、m序列工作原理。

3、m序列的特性。

4、m序列优选对与Gold序列。

5、walsh函数。

6、多载波系统。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是m序列含义、特性及工作原理。

第2节的主要内容是介绍了m序列优选对与Gold序列，walsh函数和多载波系统。

七、讨论题、思考题：

1、讨论m序列的特性．

九、课后小结：

第五讲OFDM

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

OFDM

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生掌握并理解OFDM原理，并比较与多载波系统的区别。

掌握OFDM的实现框图，了解OFDM的功率谱密度分布，OFDM的特点及应用。

五、教学重点与难点：

1、OFDM原理及实现。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1、OFDM原理。

2、OFDM的实现。

3、OFDM的功率谱密度分布。

4、OFDM的特点及应用。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是OFDM原理及实现。

第2节的主要内容是OFDM的功率谱密度分布，OFDM的特点及应用。

七、讨论题、思考题：

1、讨论并比较与多载波系统的区别。

九、课后小结：

第六讲无线电波的传播特性及移动信道的特征

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

无线电波的传播特性及移动信道的特征

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生掌握电波传播方式及障碍物的影响与绕射损耗；掌握慢衰落和快衰落。

了解大气中的电波传播，直射波及反射波。

识记自由空间传播损耗的计算公式。

理解移动信道的一些主要特征。

五、教学重点与难点：

1.障碍物的影响与绕射损耗。

2.慢衰落和快衰落。

3.自由空间传播损耗。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1、无线电波传播特性。

2、移动信道的特征。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是讲授无线电波传播特性。

包括电波传播方式，直射波，大气中的电波传播，障碍物的影响与绕射损耗及反射波。

第2节的主要内容是讲授移动信道的特征。

七、讨论题、思考题：

1.移动信道中电波传输的方式及特点是什么？

2.怎样考虑移动信道的特征？

八、课后小结：

第七讲陆地移动信道的传输损耗

（一）

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

陆地移动信道的传输损耗和移动信道模型

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生掌握地形和地物的分类，掌握中等起伏地形，不规则地形及任意地形地区传播损耗中值的计算，了解常用移动信道模型。

五、教学重点与难点：

1.地形和地物的分类。

2.中等起伏地形，不规则地形传播损耗中值的计算。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1.地形和地物的分类。

2.中等起伏地形传播损耗中值的计算。

3.不规则地形传播损耗中值的计算。

4.任意地形地区传播损耗中值的计算。

5.移动信道模型。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

通过例题讲解让学生掌握用查表的方法进行中等起伏地形，不规则地形传播损耗中值的计算。

2、实施步骤：

第1节的主要内容是讲授地形地物的分类及中等起伏地形传播损耗中值的计算。

第2节的主要内容是不规则地形及任意地形地区传播损耗中值的计算及移动信道模型。

七、讨论题、思考题：

1.怎样衡量移动信道的传播损耗？

八、课后小结：

第八讲陆地移动信道的传输损耗

（二）与移动信道模型

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

陆地移动信道的传输损耗

（二）与移动信道模型

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生掌握任意地形地区传播损耗中值的计算，了解常用移动信道模型。

五、教学重点与难点：

任意地形地区传播损耗中值的计算。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1.任意地形地区传播损耗中值的计算。

2.移动信道模型。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

通过例题讲解让学生掌握用查表的方法进行任意地形地区传播损耗中值的计算。

2、实施步骤：

第1节的主要内容是讲授任意地形地区传播损耗中值的计算。

第2节的主要内容是移动信道模型。

七、讨论题、思考题：

1.讨论常用的移动信道模型。

八、课后小结：

第九讲分集接收及RAKE接收

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

分集接收及RAKE接收

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生理解分集接收的原理，掌握分集接收的方式并理解分集合并性能的分析，了解RAKE接收工作原理。

五、教学重点与难点：

1.分集接收原理的理解。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1.分集接收原理及方式。

2.分集合并性能的分析。

3.RAKE接收工作原理。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是讲授分集接收原理及方式。

第2节的主要内容是分集合并性能的分析和RAKE接收工作原理。

七、讨论题、思考题：

1.如何理解分集接收技术，其作用是什么？

2.讨论不同分集合并方式的性能。

八、课后小结：

第九讲纠错编码技术与均衡技术

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

纠错编码技术与均衡技术

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生理解纠错编码的基本原理，了解掌握常用的检错码（奇偶校验码、CRC校验码、卷积码及交织编码）的基本原理及实现；了解均衡技术原理。

五、教学重点与难点：

常用的检错码的基本原理及实现。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1.纠错编码的基本原理。

2.常用的检错码（奇偶校验码、CRC校验码、卷积码及交织编码）的基本原理及实现。

3.均衡技术原理。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是讲授纠错编码的基本原理，常用的检错码（奇偶校验码、CRC校验码、卷积码及交织编码）的基本原理及实现。

第2节的主要内容是均衡技术。

七、讨论题、思考题：

1.如何理解纠错编码基本原理。

八、课后小结：

第十讲多址技术

（一）

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

多址技术

（一）

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生掌握话务量与呼损率的定义，完成话务量的性质与计算，呼损率的计算及用户忙时的话务量和用户数。

理解时分多址和频分多址的原理。

五、教学重点与难点：

话务量与呼损率的定义，完成话务量的性质与计算，呼损率的计算及用户忙时的话务量和用户数的计算。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1.频分多址原理。

2.话务量与呼损率的定义，完成话务量的性质与计算，呼损率的计算及用户忙时的话务量和用户数的计算。

3.时分多址原理。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是讲授频分多址原理，话务量与呼损率的定义。

第2节的主要内容是完成话务量的性质与计算，呼损率的计算及用户忙时的话务量和用户数的计算及时分多址原理。

七、讨论题、思考题：

1.如何衡量系统服务等级，它与哪些因素有关系？

2.频分多址，时分多址及码分多址的原理及区别？

八、课后小结：

第十一讲多址技术

（二）与区域覆盖

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

多址技术与区域覆盖

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生了解码分多址技术、随机多址技术原理；掌握区域覆盖两种方式——带状网及蜂窝网的应用范围，组成，同频小区距离和激励方式。

五、教学重点与难点：

1.蜂窝网中同频小区距离和激励方式。

2.移动通信的基本网络结构。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1.码分多址技术。

2.随机多址技术。

3.带状网及蜂窝网的应用范围，组成，同频小区距离和激励方式。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是码分多址及随机多址技术的原理及分类。

第2节的主要内容是讲授区域覆盖两种方式——带状网及蜂窝网的应用范围，组成，同频小区距离和激励方式。

七、讨论题、思考题：

1.顶点激励与中心激励的区别及作用？

2.怎样进行同频小区距离分析？

八、课后小结：

第十二讲网络结构与信令

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

网络结构与信令

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生掌握数字蜂窝移动网络的基本结构，掌握信令的定义及分类；了解常用的信令及信令协议。

理解信令的应用。

五、教学重点与难点：

1.移动通信的基本网络结构

2.信令的定义及分类。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1.数字蜂窝移动网络的基本结构。

2.信令的定义及分类。

3.数字信令及音频信令。

4.信令的应用。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是数字蜂窝移动网络的基本结构；信令的定义及分类。

。

第2节的主要内容是数字信令及音频信令；信令的应用。

七、讨论题、思考题：

1.理解信令的基本应用。

八、课后小结：

第十三讲越区切换与位置管理及频分多址模拟蜂窝网

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

越区切换与位置管理及多址模拟蜂窝网

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生理解越区切换及其判断准则；掌握越区切换的控制策略；理解位置管理的两个问题。

了解频分多址模拟蜂窝网的发展、系统结构及主要功能；理解其系统控制过程；掌握控制信号SAT和ST功能。

五、教学重点与难点：

1.越区切换及其判断准则；

2.位置登记。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1.越区交换

2.位置登记

3.频分多址模拟蜂窝网的发展、系统结构及主要功能；

4.控制系统及其信令。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是越区切换及其判断准则；越区切换的控制策略；

第2节的主要内容是位置管理的两个问题：

位置登记和呼叫传递；位置更新与寻呼；频分多址模拟蜂窝网的发展、系统结构及主要功能和控制系统及其信令

七、讨论题、思考题：

1.如何判断越区切换？

2.怎样理解位置登记？

八、课后小结：

第十四讲GSM系统总体和无线接口

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

GSM系统总体和无线接口

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生掌握GSM网络结构、GSM区域的划分、常用的号码表示及其功能；了解GSM主要业务。

掌握GSM无线传输的特征；掌握帧结构（帧、复帧、超帧、超高帧的定义）；了解并掌握GSM信道的分类；掌握GSM时隙格式并了解信道的组合方式；了解话音与编码过程；掌握跳频与间断传输技术。

五、教学重点与难点：

1.GSM网络结构；

2.常用的号码表示及其功能；

3.帧结构（帧、复帧、超帧、超高帧的定义）；

4.跳频与间断传输技术。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1.GSM网络结构；

2.GSM区域的划分；

3.常用的号码表示及其功能；

4.GSM主要业务；

5.GSM无线传输的特征；

6.GSM信道类型及其组合；

7.话音与编码；

8.跳频与间断传输技术。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是GSM网络结构、GSM区域的划分；常用的号码表示及其功能；了解GSM主要业务。

第2节的主要内容是GSM无线传输的特征；帧结构（帧、复帧、超帧、超高帧的定义）；GSM信道的分类；GSM时隙格式并了解信道的组合方式；话音与编码过程；跳频与间断传输技术。

七、讨论题、思考题：

1.为什么要进行区域划分？

2.结合实际讨论GSM主要业务。

3.跳频与间断传输的作用是什么？

八、课后小结：

第十五讲GSM系统的控制与管理和三种TDMA蜂窝系统分析比较

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

GSM系统的控制与管理和三种TDMA蜂窝系统分析比较

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生掌握并理解GSM的位置登记、鉴权与加密及呼叫接续的原理及过程。

了解美国D-AMPS系统及日本PDC系统；掌握并理解蜂窝通信系统通信容量的计算；比较3种TDMA系统的通信容量。

五、教学重点与难点：

1.鉴权与加密；

2.蜂窝通信系统通信容量的计算；

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1.GSM的位置登记；

2.鉴权与加密；

3.呼叫接续；

4.美国D-AMPS系统；

5.日本PDC系统；

6.蜂窝通信系统通信容量；

7.3种TDMA系统的通信容量。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是GSM的位置登记与鉴权；加密与呼叫接续。

第2节的主要内容是美国D-AMPS系统及日本PDC系统；蜂窝通信系统通信容量的计算；比较3种TDMA系统的通信容量。

七、讨论题、思考题：

1.鉴权与加密的作用是什么？

2.讨论模拟与数字及数字之间通信容量的大小。

八、课后小结：

第十六讲GPRS

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

GPRS

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生掌握GPRS定义及其网络结构，掌握GPRS隧道协议，了解GPRS空中接口。

五、教学重点与难点：

1.GPRS定义及其网络结构；

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1.GPRS定义及其网络结构；

2.GPRS隧道协议；

3.GPRS空中接口。

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是GPRS定义及其网络结构，GPRS隧道协议；

第2节的主要内容是GPRS空中接口。

七、讨论题、思考题：

1.讨论GPRS与HSCSD的异同点。

八、课后小结：

第十七讲CDMA概述及其通信容量

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

CDMA概述及其通信容量

四、教学目的与要求：

通过本讲的教学使学生了解CDMA的发展，掌握CDMA的特征，了解CDMA的多址干扰及功率控制；掌握并理解CDMA通信容量的计算。

五、教学重点与难点：

1.CDMA的特征；

2.CDMA通信容量的计算。

六、教学基本内容、教学方法与实施步骤：

（一）教学基本内容

1.CDMA概述；

2.CDMA通信容量；

（二）教学方法与实施步骤

1、教学方法：

采取讲授法进行教学。

2、实施步骤：

该讲教学内容的逻辑结构：

分为2节讲授，内容安排上逐次展开与深化。

第1节的主要内容是CDMA的发展、CDMA的特征、CDMA的多址干扰及功率控制；

第2节的主要内容是CDMA通信容量的计算。

七、讨论题、思考题：

1.比较CDMA、TDMA和FDMA系统的通信容量。

八、课后小结：

第十八讲IS-95CDMA蜂窝系统的无线传输

一、授课时间：

2课时

二、授课类型：

理论课

三、授课题目：

IS-95CDMA蜂窝系统的无线传输

四、教学目的与要求：