第1章 移动通信概述(2023版)
移动通信技术第一章概述PPT课件
接入网通常由基站、基站控制器、 汇聚节点等组成，根据网络规模和 覆盖范围，可以灵活调整其架构。
核心网
核心网定义
核心网是移动通信网络的心脏， 负责处理和管理整个网络的通信
业务。
核心网功能
核心网主要承担用户管理、业务 控制、路由管理、资源管理等功 能，确保各类通信业务的顺畅运
行。
核心网架构
核心网通常由移动管理实体 （MME）、服务网关（SGW）、 公共数据网网关（PGW）等组 成，根据网络规模和业务需求进
调相（PM）
通过改变载波的相位来传递信息。
调相和调频的组合（CPM）
通过改变载波的相位和频率的组合来传递信息。
信源编码与信道编码
信源编码
对原始信号进行压缩编码，减少信息冗余，提高传输效率。
信道编码
对传输的信息进行错误检测和纠正，提高信息传输的可靠性 。
MIMO与波束赋形
MIMO（多输入多输出）
利用多个天线同时发送和接收信号，提高信号容量和传输速率。
工业互联网
工业互联网是指通过互联网技术实现工业生产过程的智能化和信息化，提高生产效率和降低成本。移动通信技术在工业互联 网中发挥着重要作用。
移动通信技术在工业互联网中的应用包括远程监控、数据采集、设备维护等领域。通过移动通信网络，可以实现工业设备的 远程管理和控制，提高生产效率和降低运营成本。同时，移动通信技术还可以为工业互联网提供灵活的网络接入和数据传输 服务，支持工业生产的灵活性和可扩展性。
多址技术
FDMA（频分多址）
通过将频带分成多个子频带，每个子频带分配给一个用户，实现 多用户同时通信。
TDMA（时分多址）
将时间轴分成多个时隙，每个时隙分配给一个用户，实现多用户同 时通信。
第1章-移动通信概述
✓2090～2120 MHz用于空间科学业务（气象辅助和地球探测业务，地对空
方向）
✓在不干扰固定业务的情况下，2085～2120 MHz可用于无线电定位业务
✓ 1996年12月，国家无委会为了满足发展蜂窝移动通信和无线接入的需要
，对2000 MHz的部分地面无线电业务频率进行了重新规划，其分配方案如
相同载频电台之间的干扰
我国移动通信工作频段
原邮电部规定
160 MHz频段 ：
138~149.9 MHz
150.05~167 MHz
450 MHz频段：
403~420 MHz
450~470 MHz
900 MHz频段：
890~915 MHz（移动台发、基站收）
935~960 MHz（基站发、移动台收）
也就是说，一部手机比一枚鸡蛋重不了多少了。
大哥大
手机之父马丁•库帕
发 展 简 述
A/D
接入方式
典型代表
第一代（1G）
模拟蜂窝系统
FDMA
美国AMPS系统，欧洲TACS系统
第二代（2G）
数字蜂窝系统
TDMA
GSM系统
CDMA
N-CDMA系统
目标
典型代表
过渡代（2.5G）
高速传输
GPRS, CDMA20001X系统
同样的信道数时，在一个区域内集群通信系统可容
纳更多的用户。
✓ 集群通信系统根据调度业务的特征， 通常具有一定
的限时功能， 一次通话的限定时间大约为15~60 s(
可根据业务情况调整)。 蜂窝通信系统对通信时间一
般不进行限制。
✓ 集群通信系统的主要服务业务是无线用户和无线用
移动通信入门第一章移动通信的概述
移动通信入门第一章移动通信的概述移动通信入门第一章：移动通信的概述在当今社会，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从随时随地与亲朋好友保持联系，到获取丰富多样的信息和服务，移动通信技术的发展深刻地改变了我们的生活方式和工作方式。
那么，什么是移动通信？它是如何工作的？又经历了怎样的发展历程呢？让我们一起来揭开移动通信的神秘面纱。
移动通信，简单来说，就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换的通信方式。
这与传统的固定通信有着显著的区别，固定通信要求通信双方在固定的地点通过有线连接进行通信，而移动通信则打破了这种限制，让人们能够在移动的过程中保持通信畅通。
移动通信的实现依赖于一系列复杂的技术和系统。
其中，最关键的技术包括无线传输技术、移动终端技术、网络架构和协议等。
无线传输技术负责将信息以电磁波的形式在空间中传播，它需要解决信号衰减、干扰、多径传播等诸多问题，以确保信息的准确传输。
移动终端则是我们手中的手机、平板电脑等设备，它们具备接收和发送无线信号的能力，并能够对信息进行处理和展示。
网络架构和协议则如同通信的“交通规则”，负责管理和协调各个终端之间的通信，确保信息能够快速、准确地到达目的地。
移动通信的发展可以追溯到上世纪初。
早期的移动通信系统采用的是模拟技术，如美国的 AMPS（高级移动电话系统）和北欧的 NMT （北欧移动电话）系统。
这些系统的容量有限，通话质量也不尽如人意，但它们为移动通信的发展奠定了基础。
随着技术的不断进步，数字移动通信技术应运而生。
2G 时代的GSM（全球移动通信系统）和 CDMA（码分多址）技术大大提高了通信的质量和容量，不仅能够支持清晰的语音通话，还可以实现短信等简单的数据业务。
进入 21 世纪，3G 技术的出现带来了更显著的变革。
3G 网络能够提供高速的数据传输速率，使得移动互联网成为可能。
人们可以通过手机浏览网页、下载文件、观看视频等，移动通信不再仅仅局限于语音和短信通信。
移动通信入门第一章移动通信的概述
移动通信入门第一章移动通信的概述在当今的数字化时代，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从简单的语音通话到丰富多样的多媒体应用，移动通信技术的发展深刻地改变了我们的沟通方式、工作模式以及娱乐生活。
那么，究竟什么是移动通信？它是如何发展起来的？又有哪些关键技术和特点呢？接下来，让我们一同走进移动通信的世界。
移动通信，顾名思义，是指通信双方至少有一方处于移动状态下进行的信息交换。
这种移动可以是在步行、驾车、乘坐交通工具等情况下。
与传统的固定通信相比，移动通信最大的特点就是用户的移动性。
它不受时间和空间的限制，让人们能够随时随地保持联系。
移动通信的发展历程可以追溯到 20 世纪初。
早期的移动通信系统主要是基于模拟技术，如 1G（第一代移动通信系统）。
1G 采用的是模拟信号传输，主要提供语音通话服务，但其容量有限、通话质量不稳定，且保密性差。
随着技术的进步，2G（第二代移动通信系统）应运而生。
2G 采用数字信号传输，不仅提高了通话质量，还能够支持短信等简单的数据业务。
2G 的代表技术包括 GSM（全球移动通信系统）和 CDMA（码分多址）。
进入 21 世纪，3G（第三代移动通信系统）开启了移动通信的新篇章。
3G 实现了更高的数据传输速率，使得移动互联网应用成为可能，如网页浏览、电子邮件、在线视频等。
3G 的主流技术标准包括WCDMA（宽带码分多址）、CDMA2000 和 TDSCDMA（时分同步码分多址）。
随后的 4G（第四代移动通信系统）则带来了更高速的网络体验。
4G 采用了 LTE（长期演进）技术，能够实现快速的下载和上传速度，支持高清视频流畅播放、在线游戏等高带宽需求的应用。
而如今，我们正步入 5G（第五代移动通信系统）时代。
5G 具有超高的速率、超低的延迟和超大的连接容量，不仅为个人用户带来了前所未有的体验，如虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等沉浸式应用，还为工业互联网、智能交通、智慧医疗等领域的发展提供了强大的支撑。
第一章 移动通信概述
下面将给出几类在不同环境与条件下经常使用的 著名经验公式与模型。 •1)奥村—哈塔(Okumura-Hata)模型 •2) Hata模型向个人通信PCS系统的扩展 •3)Walfisch-Ikegami模型(WIM) •4)室内传播模型
1.5 移动通信噪声与干扰
信道对信号传输的限制除了损耗和衰落外，另一 重要限制因素是噪声和干扰。
20世纪80年代—90年代—21世纪前10年
第三代移动通信
数字蜂窝移动通信系统 (多频) IMT-2000
(CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA)
主要接入技术：CDMA
IP网业务和多媒体业务的发展和应用——业务驱动 数字业务、IP业务、音视频业务会逐步成为主流业务
技术特点：
自适应技术：调制自适应，编码自适应，接入自适应，网络自 适应。 网络技术：分组连接，多网连接。 业务技术：业务分类，编码组帧，数据压缩。 静止状态下 提供2Mbit/s的数据传输速率。
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。它类似于太阳光受阻 挡后可产生的阴影，光波的波长较短，因此阴影可见， 电磁波波长较长，阴影不可见，但是接收终端(如手机) 与专用仪表可以测试出来。 远近效应：由于接收用户的随机移动性，移动用户与基 站之间的距离也是在随机变化，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。通信系统中的非线性 将进一步加重信号强弱的不平衡性，甚至出现了以强压 弱的现象，并使弱者，即离基站较远的用户产生掉话 (通信中断)现象，通常称这一现象为远近效应。
第1章移动通信的基本概念
1.1 移动通信的定义
▪ 移动通信是一门复杂的高新技术，尤其是蜂窝移 动通信。要使通信的一方或双方在移动中实现通 信，就必须采用无线通信方式。它不但集中了无 线通信和有线通信的最新技术成就，而且集中了 网络技术和计算机技术的许多成果。目前，蜂窝 移动通信已从模拟通信发展到了数字通信阶段， 并且正朝着第三代移动通信这一更高阶段发展。
1.1 移动通信的定义
▪ （2）邻道干扰 邻道干扰是指相邻或邻近的信道（或频道）之
间的干扰，是由于一个强信号串扰弱信号而造成 的干扰。如有两个用户距离基站位置差异较大， 且这两个用户所占用的信道为相邻或邻近信道时， 距离基站近的用户信号较强，而远的用户信号较 弱，因此，距离基站近的用户有可能对距离远的 用户造成干扰。为解决这个问题，在移动通信设 备中，采用了自动功率控制电路，以调节发射功 率。
1.2 移动通信的发展概况
▪ 第六个阶段从20世纪90年代末开始，其标志是第 三代移动通信系统技术的发展和应用。1999年11 月5日在芬兰赫尔辛基召开的ITUTG8/1第18次会 议上，最终确定了3类（TDMA、CDMA-FDD、 CDMA-TDD）共5种技术作为第三代移动通信的 基础，其中WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA 是3G的3个主流标准。目前，WCDMA和cdma 2000在部分地区已经正式商用。这个阶段的特征 是系统容量和载频利用率得到了较大的提高。第 三代移动通信系统可以提供高速数据业务，承载 的业务类型得到了极大的丰富。
1.1 移动通信的定义
▪ （3）同频干扰 同频干扰是指相同载频电台之间的干扰。
由于蜂窝式移动通信采用同频复用来规划 小区，这就使系统中相同频率电台之间的 同频干扰成为其特有的干扰。这种干扰主 要与组网方式有关，在设计和规划移动通 信网时必须予以充分的重视。
2024版移动通信概述PPT课件
移动通信概述PPT课件•移动通信基本概念与原理•移动通信关键技术分析•蜂窝网络规划与优化方法•无线传输新技术发展趋势目录•移动终端设备与业务应用•网络安全与隐私保护问题探讨移动通信基本概念与原理01移动通信定义及发展历程移动通信定义指通信双方或至少有一方在移动中进行信息交换的通信方式。
发展历程从模拟移动通信到数字移动通信，再到当前的4G/5G移动通信技术。
无线通信系统与网络架构无线通信系统组成包括基站、移动台、交换中心、信道等组成部分。
网络架构包括核心网、接入网和传输网等部分，支持各种业务和应用。
信号传输与处理技术信号传输技术包括调制、解调、编码、解码等过程，实现信号的可靠传输。
信号处理技术包括滤波、放大、变换等技术，提高信号质量和传输效率。
标准化组织及其作用标准化组织如3GPP、IEEE等，负责制定和推广移动通信相关标准。
作用推动技术发展，提高设备兼容性，降低研发成本，促进产业合作。
移动通信关键技术分析02多址技术原理及应用场景多址技术原理多址技术是指在一个通信系统中，允许多个用户同时共享同一物理信道进行通信的技术。
它通过对信号进行不同的处理，使得系统能够区分来自不同用户的信号，实现多用户同时通信。
应用场景多址技术广泛应用于移动通信、卫星通信、计算机网络等领域。
在移动通信中，多址技术是实现手机用户之间、手机与基站之间通信的基础。
调制与解调方法探讨调制方法调制是将基带信号转换为适合在信道中传输的已调信号的过程。
常见的调制方式包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
在移动通信中，通常采用数字调制方式，如QPSK、16QAM等。
解调方法解调是将已调信号还原为基带信号的过程。
解调方法与调制方法相对应，例如对于QPSK调制，可以采用相干解调或非相干解调等方法进行解调。
信道编码与差错控制策略信道编码信道编码是为了提高数字传输的可靠性而采用的一种技术。
它通过在发送端对信息进行编码，增加冗余度，以便在接收端能够检测和纠正传输过程中可能出现的错误。
2024年度数字移动通信课件第1章移动通信概述
组成部分详解
核心网包括移动交换中心（MSC）、归属位置寄存器（HLR）等设备，接入网 包括基站（BS）、基站控制器（BSC）等设备，终端则包括手机、平板电脑等 设备。
2024/3/24
物联网应用
将移动通信技术应用于物联网 领域，实现设备间的互联互通
和智能化管理。
13
终端设备发展趋势与挑战
发展趋势
5G技术的普及将推动终端设备向更高速度、更低时延的方向发展。
2024/3/24
AI技术的融合将使得终端设备更加智能化，具备更强的自主学习和决策能力。
14
终端设备发展趋势与挑战
• 可穿戴设备和物联网设备的兴起将丰富终端设备的形态和 应用场景。
2024/3/24
19
产业链构成及各环节作用
设备制造商
负责研发和生产移动通信设备，包括基站 、交换机、路由器等，为运营商提供网络 建设所需的硬件设备和软件解决方案。
测试认证机构
负责对移动通信设备和终端进行测试和认 证，确保设备和终端符合相关标准和规范 ，保障网络的安全性和稳定性。
运营商
负责建设和运营移动通信网络，提供话音 、数据等通信服务，是产业链的核心环节 。
2024/3/24
24
THANKS
感谢观看
2024/3/24
25
2024/3/24
15
终端设备发展趋势与挑战
01
挑战
2024/3/24
02
03
04
设备间的兼容性和互联互通问 题仍需解决。
数据安全和隐私保护问题日益 突出，需要加强相关技术和法
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第1章移动通信概述
移动通信概述
移动通信是指通过无线电波传输信号，实现移动设备之间的语音通话、短信、数据传输等通信方式。
本文将从以下几个方面对移动通信进行概述。
⑴移动通信发展历史
移动通信的起源可以追溯到上世纪20年代，随着技术的进步和需求的增加，移动通信不断以较快的速度发展壮大。
从1G到5G，每一代移动通信技术都有着巨大的革新和突破，给人们的生活和工作带来了极大的便利。
⑵移动通信网络架构
现代移动通信网络主要由移动设备、基站、核心网等组成。
移动设备包括方式、平板电脑等便携式设备，基站是实现无线信号覆盖的关键设备，核心网是连接各个基站和服务的中枢系统。
⑶移动通信技术标准
移动通信技术标准是指为了实现互联互通而制定的一系列规范和标准。
常见的移动通信技术标准有GSM、CDMA、WCDMA、LTE、5G 等，它们都有各自的优势和适应场景。
⑷移动通信中的常用技术
在移动通信中，还存在着一些常用的关键技术，如调制解调技术、多址技术、信道编码技术等。
这些技术在保证通信质量和提高系统性能方面起着重要的作用。
⑸移动通信的应用领域
移动通信已经渗透到了各个行业和领域，如通信运营商、智能方式、车联网、物联网等。
移动通信的应用不仅仅限于人与人之间的通信，而是实现人与物的互联互通。
⑹移动通信的挑战和发展趋势
面对日益增长的通信需求和技术创新，移动通信也面临着一些挑战，如频谱资源的紧张、用户隐私保护等。
未来移动通信的发展趋势将继续向着更高的速率、更可靠的连接、更低的延迟和更广的覆盖范围发展。
附件：
⒈附件1：移动通信发展历史图表
⒉附件2：移动通信网络架构图
⒊附件3：移动通信技术标准对比表
法律名词及注释：
⒈ GSM：全球移动通信系统，是一种2G数字蜂窝通信系统。
⒉ CDMA：码分多址，是一种基于数字传输技术的通信方式。
⒊ WCDMA：宽带码分多址，是3G移动通信技术的一种。
⒋ LTE：长期演进，是4G移动通信技术的一种。
⒌ 5G：第五代移动通信技术，具有更高的速率和更低的延迟。