《移动蜂窝通信系统》课件

移动蜂窝通信系统移动蜂窝通信系统是现代通信技术的重要组成部分，为用户提供随时随地的语音、数据和多媒体服务课程内容简介移动通信系统概述网络架构核心技术应用案例移动通信系统技术演进及应用移动通信网络结构、编址和路多址接入技术、信道编码技术呼叫过程、业务支持及接入技场景由等术移动通信系统1G代表第一代移动通信系统，也称为模拟移动通信系统1G它是移动通信发展史上的第一个里程碑，为现代移动通信奠定了基础特点及应用1G模拟技术语音通信第一代移动通信系统采用模拟技移动通信系统主要用于语音通1G术，信号传输易受干扰，通话质信，只能进行简单的语音通话，量差，通话容量低，难以满足日无法进行数据传输或其他业务益增长的通信需求有限应用技术落后由于技术限制，移动通信系统随着技术发展，移动通信系统1G1G应用场景有限，主要用于紧急情已逐渐被淘汰，被更先进的数字况和固定电话难以覆盖的地区移动通信系统所取代移动通信系统2G第二代移动通信系统，也称为，是移动通信技术发展的一个重要里程碑2G2G系统实现了从模拟通信到数字通信的跨越，大幅提升了通信质量和效率特点及应用2G主要特点应用领域2G2G移动通信系统使用、等技术它具备语音通话、短网络在语音通话、短信等方面具有广泛的应用此外，也被2G GSMCDMA2G2G信等功能技术支持数据传输，但速度相对较慢用于低速数据传输，如移动支付、移动游戏等2G移动通信系统3G移动通信系统是第三代移动通信系统，也称为宽带移动通信系统移动通3G3G信系统主要应用于高速数据传输，以及移动互联网接入等领域移动通信系3G统具有以下特点特点及应用3G数据速率提升多媒体服务丰富12网络大幅提升了数据传输速率，用户可以享受更快、更支持视频通话、视频下载、在线游戏等多种多媒体业务，丰3G稳定的移动互联网体验富了用户体验覆盖范围更广应用领域广泛34网络的覆盖范围不断扩大，为更多用户提供服务广泛应用于移动互联网、移动办公、移动支付等领域，促进3G移动互联网的蓬勃发展移动通信系统4G第四代移动通信系统，简称，是移动通信技术发展史上的里程碑4G相较于前几代技术，在传输速率、网络容量、频谱效率等方面都有显著提升4G特点及应用4G高速数据传输移动互联网应用物联网发展宽带接入速度比快得多，可达提供移动互联网服务，支持推动物联网发展，支持智能提供宽带接入服务，可替代4G3G4G4G4G，支持高清视频通话各种移动应用，如社交、购物家居、智能交通、智能医疗等传统的有线网络，为用户提供100Mbps、高速网络游戏等、游戏、视频等更便捷的网络体验移动通信系统5G移动通信系统是第五代移动通信技术，是目前最先进的移动通信技术5G它具有高速率、低延迟、大连接、高可靠性等特点，为万物互联提供可靠的通信基础特点及应用5G的特点的应用5G5G提供超高速率，低延迟，高可靠性和大连接能力网络容量显可以支持各种应用，包括物联网，自动驾驶，远程医疗，增强5G5G著提升，支持更多连接设备现实和虚拟现实等将改变人们的生活方式，提供更加智能化5G的体验移动通信系统的发展趋势持续高速率高可靠性

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22.移动通信系统的发展趋势是持未来的移动通信系统需要保证续追求更高的数据传输速率，更高的可靠性，以满足对关键满足用户对高清视频、等高基础设施、工业自动化等领域VR速数据服务的不断增长需求的应用需求广泛覆盖智能化

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44.移动通信系统将不断扩展覆盖移动通信系统将与人工智能、范围，实现无缝连接，为全球物联网等技术深度融合，实现用户提供无处不在的通信服务智能化，为用户提供更加个性化的服务移动通信系统体系结构移动通信系统体系结构指的是移动通信网络的整体结构，它定义了网络中各个组成部分之间的关系和相互作用方式移动通信系统体系结构主要包括三个层次核心网、无线接入网和终端设备核心网负责处理用户数据、控制网络资源和提供各种业务，例如语音、数据、短信等无线接入网负责将终端设备连接到核心网，它包括基站、无线控制器等终端设备是指用户使用的移动电话、智能手机和平板电脑等，它们负责接收和发送信号，与网络进行通信移动通信系统的网络结构移动通信系统网络结构主要由核心网和无线接入网组成核心网负责处理呼叫、短信、数据等业务，无线接入网负责连接用户终端和核心网核心网包含移动交换中心、数据中心、计费中心等，无线接入网包含基站、基站控制器等移动通信系统的编址和路由移动网络编址1移动通信系统采用独特的编址方案，为移动终端分配全球唯一的标识符每个移动用户都拥有一个唯一的国际移动用户识别码，用IMSI于识别其身份路由原理2移动通信系统使用路由技术来确定移动终端之间的通信路径，实现数据包的正确传输根据用户位置和网络状况，动态选择最佳路由，保证通信效率路由协议3移动通信系统使用各种路由协议，例如移动、位置管理等，进IP GSM行路由选择和数据传输这些协议确保移动终端始终保持连接状态，并在网络中漫游时保持连接移动通信系统的呼叫过程呼叫建立1用户发起呼叫，系统分配资源呼叫连接2建立连接，传输数据呼叫保持3连接保持，等待呼叫恢复呼叫释放4释放资源，结束通话移动通信系统的呼叫过程是一个复杂的过程，涉及多个步骤和流程呼叫过程可以分为呼叫建立、呼叫连接、呼叫保持和呼叫释放四个阶段移动通信系统的业务支持语音通话短信移动通信系统提供高质量的语音通话服务，支持各种呼叫类型，例短信服务是移动通信系统的重要组成部分，支持各种短信息服务，如语音信箱、呼叫转移等例如彩信、个性化铃声等数据业务增值业务移动通信系统提供各种数据业务，例如互联网接入、移动办公、移移动通信系统提供各种增值业务，例如彩铃、游戏、音乐下载等动支付等移动通信系统的接入技术蜂窝移动通信卫星通信无线局域网有线接入基站覆盖区域，形成蜂窝状，卫星信号覆盖范围广，适用于覆盖范围有限，但传输速度快固定线路连接，传输稳定，但用户在不同区域，连接不同基偏远地区、海上等，适合室内、热点区域使用灵活性差，主要用于固定设备站移动通信系统的多址接入技术频分多址（）时分多址（）码分多址（）空分多址（）FDMA TDMACDMA SDMA将不同的用户分配到不同的频将一个信道的时间分成多个时通过对不同的用户信号进行编利用不同的天线方向和波束形率信道上，使他们能够同时使隙，每个用户在分配的时隙内码，使他们能够同时共享相同成技术，将不同的用户分配到用相同的传输介质使用信道的频率信道不同的空间区域移动通信系统的信道编码技术信道编码目的常见编码技术信道编码的作用在移动通信系统中，信道编码的主要目常用的信道编码技术包括卷积码、信道编码技术通过添加冗余信息，可以的是提高数据传输的可靠性，并有效地码、码等这些编码技术有效地检测和纠正传输过程中的错误，Turbo LDPC对抗信道噪声和干扰通过添加冗余信息来提高数据传输的可提高数据传输的可靠性，从而提高移动靠性通信系统的性能移动通信系统的调制技术调制技术常用调制技术调制技术的影响移动通信系统使用调制技术将常用的调制技术包括幅度调制不同的调制技术拥有不同的优数字信号转换为模拟信号进行、频率调制、相位缺点，例如频谱利用率、抗噪AM FM传输调制方式的选择影响着调制以及它们组合形成声性能、抗衰落性能等，需要PM信号的频谱特性，传输效率和的调制技术，如正交幅度调制根据不同的应用场景选择合适抗干扰性能的调制技术QAM移动通信系统的频谱管理频谱分配合理分配频谱资源，提高频谱利用率，避免干扰频谱监测监控电磁频谱使用情况，防止非法占用和干扰频谱优化优化网络配置和参数，提高频谱利用率，降低干扰移动通信系统的网络优化覆盖优化容量优化12覆盖优化可以提高网络信号强通过优化网络资源分配，提高度和覆盖范围，增强用户体验网络容量，减少拥塞性能优化干扰控制34提升网络数据传输速率、降低减少来自其他无线网络或设备延迟和误码率，提高网络性能的干扰，提高信号质量移动通信系统的服务质量保障信号覆盖范围连接稳定性数据传输速度网络延迟确保信号覆盖范围广，用户能保持通话清晰，减少掉线率，满足用户对高速数据传输的需减少网络延迟，提升游戏体验够在大多数地区正常使用服务提供可靠的通信体验求，确保流畅的互联网浏览和，实时通信流畅度和视频通话应用使用质量移动通信系统的网络安全数据加密身份验证入侵检测安全漏洞修复加密技术用于保护用户数据在确保用户身份的真实性，防止监测网络流量，及时发现和阻及时修补系统漏洞，防止攻击传输过程中的安全恶意用户或设备访问网络止网络攻击者利用漏洞进行攻击移动通信系统的设备及系统测试设备测试系统测试

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22.测试移动通信网络中的设备，测试整个移动通信网络的性能例如基站、交换机等，确保其，包括覆盖范围、容量、可靠性能符合标准性等性能测试安全测试

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44.在不同的负载情况下测试系统测试系统和设备的安全性，确性能，评估其承载能力和抗干保网络安全和用户数据安全扰能力移动通信系统的标准化及发展标准化重要性标准化组织标准化保证了不同厂商设备的兼、、等组织负责制3GPP ETSIITU容性，并促进系统互操作性定移动通信系统标准标准化发展趋势向更高速度、更低延迟、更高容量和更灵活的网络方向发展移动通信系统的未来发展更高的带宽更低的延迟更广泛的覆盖更强的安全未来移动通信系统将提供更高移动通信系统将提供更低的延未来移动通信系统将覆盖更广未来移动通信系统将拥有更强的带宽，以满足不断增长的数迟，以支持对实时性要求高的阔的区域，为更多人提供服务的安全机制，以保护用户数据据流量需求应用和隐私例如，技术的演进将推动例如，无人驾驶汽车、远程医例如，卫星通信技术的应用将例如，量子通信技术的应用将5G带宽进一步提升，为超高清视疗等需要极低的延迟才能正常扩展移动通信网络的覆盖范围提升通信安全等级，防止信息频、虚拟现实等应用提供支持运行，为偏远地区提供通信服务被窃取或篡改总结与展望未来发展移动通信系统将继续朝着高速率、低延迟、高可靠性、低功耗和高安全性的方向发展技术革新未来将更加注重网络切片、边缘计算、人工智能、物联网等技术的应用社会影响移动通信技术的不断发展将深刻影响人类社会的生活、工作和学习方式。