《移动通信系统原理》课件

移动通信系统原理移动通信系统原理介绍移动通信系统的基本原理，包含信号传输、信道编码、多址接入等关键技术移动通信的发展历程5G1超高速率、低延迟4G2高速移动互联网3G3移动数据服务2G4数字语音通信1G5模拟语音通信移动通信经历了从模拟到数字、从低速率到高速率、从语音通信到数据通信的飞跃发展移动通信系统架构移动通信系统由多个子系统组成，共同完成无线通信功能主要包括基站子系统、移动台子系统、网络子系统和核心网基站子系统负责与移动台进行无线通信，网络子系统负责管理网络资源和用户数据，核心网负责处理用户呼叫和数据传输等服务移动通信信道无线传播介质多径传播12移动通信信道主要由空气构成，信号通过电磁波进行传输，无线信号在传播过程中会遇到各种障碍物，导致信号被反射受多种因素影响，例如地形、建筑物和天气、折射和散射，产生多条路径，造成信号叠加和干扰信道衰落干扰34由于多径传播和无线信道的动态变化，移动通信信号的强度移动通信信道中存在来自其他无线设备、电力线、电磁噪声和相位会发生波动，造成信号衰落现象等各种干扰源，影响信号质量频谱管理和频率复用频谱管理是国家对无线电频谱资源进行合理分配和管理的重要手段，旨在保障无线通信系统正常运行并提高其利用效率频率复用是指在同一地理区域内，通过对不同用户分配不同的频率或频率组合来实现多个用户同时使用无线电频谱，从而提高频谱利用率无线接入技术GSM3G4G LTE5G全球移动通信系统（）代表第三代移动通信技术是第四代移动通信技是第五代移动通信技术，GSM3G4G LTE5G是一种早期的无线接入技术，提供了更快的速度和更多术，提供更高的数据速率和提供了极高的速度、低延迟，广泛用于全球功能更低的延迟和大量连接能力蜂窝系统覆盖蜂窝系统覆盖是指基站覆盖区域的范围，用以确保移动用户在该区域内可以接收到信号并进行通信蜂窝系统覆盖区域通常由多个基站覆盖，每个基站覆盖一个特定区域，被称为蜂窝“”为了确保蜂窝系统覆盖范围，需要进行合理的基站规划和部署，并根据实际情况进行调整基站的覆盖范围受地形、环境和无线信号传播特性的影响信号传播特性自由空间传播地面波传播无线电波在无障碍环境中以光速传播，遵循反平方定律无线电波沿着地球表面传播，受地球曲率和地形影响天波传播阴影衰落无线电波被电离层反射回地球，可实现远距离通信信号遇到障碍物时会发生衰减，导致信号强度降低多径传播和信号衰落多径传播信号到达接收机时，会经过多条路径，导致信号叠加或抵消，产生信号衰落衰落类型信号衰落主要包括快衰落和慢衰落，快衰落是由多径传播引起的，而慢衰落是由阴影效应引起的影响多径传播和信号衰落会影响移动通信系统的信号质量和可靠性，需要采取措施来克服这些影响克服方法可以通过分集技术、均衡技术和编码技术等方法来克服多径传播和信号衰落的影响调制与编码技术调制将数字信号转换为模拟信号，以便在无线信道中传输编码将数字信号转换为更鲁棒的格式，以抵抗噪声和干扰信号处理对信号进行处理，以提高传输效率和质量信道编码与信道译码信道编码信道译码信道编码是将信息数据转换为适合在噪声信道上传输的代码形信道译码是接收端对接收到的编码数据进行解码，恢复原始信式它通过引入冗余信息来提高数据传输的可靠性，即使在传息数据的过程它利用信道编码引入的冗余信息，识别并纠正输过程中数据发生错误，也可以通过冗余信息进行纠错或检错传输过程中出现的错误，尽可能还原原始数据移动通信系统的多址接入频分多址时分多址FDMA TDMA每个用户分配独立的频率，防止信号互相干将时间分成多个时隙，每个用户独占一个时扰隙码分多址空分多址CDMA SDMA每个用户使用不同的码序列进行信号调制，通过天线技术将空间分成多个小区，每个小在接收端进行解调分离区使用不同的频率或码序列移动通信信令系统信令功能信令协议信令消息信令系统提供呼叫建立、连接管理、信令协议定义了移动网络中不同设备移动通信系统使用各种信令消息来控数据传输等功能，确保移动用户之间之间进行通信的规则和格式，例如移制连接、交换数据和管理网络资源，以及与固定网络之间的通信动用户与基站之间的通信协议例如呼叫建立消息、数据传输消息和网络控制消息移动电话网络接口移动电话网络接口是移动电话与网络之间的连接点，是手机与网络进行通信的关键桥梁移动电话网络接口定义了手机与网络之间的通信协议和数据格式，包括数据传输、控制信号、鉴权等方面的规范手机用户接入网络流程手机开机1手机开机后会自动搜索附近的基站基站连接2手机与基站建立连接，并完成身份验证网络连接3手机通过基站接入移动通信网络，完成数据传输手机接入网络流程包括手机开机、基站连接和网络连接三个步骤手机开机后会自动搜索附近的基站，并与基站建立连接连接成功后，手机会完成身份验证，最终通过基站接入移动通信网络，完成数据传输蜂窝系统的网络间漫游漫游过程1用户离开当前服务区域，进入其他运营商的网络时，会触发漫游过程鉴权和接入2漫游网络需要识别用户的身份，并进行鉴权，确保漫游用户的合法性网络切换3完成漫游过程后，用户将接入新的网络，并继续进行通话或数据传输移动通信网络的安全性数据加密身份验证网络安全协议安全监测和防御通过加密算法保护敏感数据通过用户认证和授权机制，采用安全协议，例如通过监控网络流量，识别并TLS/SSL，防止窃听和篡改防止非法访问和使用，保护通信过程中的数据完阻止恶意攻击和入侵行为整性和机密性移动通信系统3G3G标准3G标准包括WCDMA、TD-SCDMA和EV-DO等，它们分别由不同的组织制定，并具有各自的优缺点移动通信系统4G高速率低延迟4G网络提供更快的速度，支持高清视频通话和高速数据下载4G网络的低延迟特性使实时应用，例如在线游戏和视频会议，更加流畅高容量多种应用4G网络可以支持更多用户同时连接，满足更多用户的网络需4G网络支持各种移动互联网应用，例如社交媒体、在线购物求、云存储和移动支付移动通信系统5G高速率低延迟网络提供显著更高的数据速网络的低延迟特性，使实时5G5G率，比快倍以上，支持超应用如自动驾驶、远程手术等4G10高清视频流、虚拟现实等应用成为可能海量连接网络切片网络可支持大量设备同时连网络支持网络切片，可以根5G5G接，为物联网、智能城市等应据不同应用需求提供定制化的用奠定基础网络服务，提升效率和安全性移动互联网移动互联网的应用移动互联网的影响移动互联网已成为人们生活中不可或缺的一部分，其应用范围移动互联网对人们的生活方式、社会经济发展和文化交流产生广泛，从社交、娱乐、购物、新闻、地图导航到金融支付、在了深远影响，它改变了人们获取信息的方式，推动了电子商务线教育等，几乎涵盖了生活的各个方面和移动支付的发展，也促进了社交媒体的兴起物联网和车联网智能城市自动驾驶车联网智慧家居通过传感器、网络和数据分利用车联网技术，实现车辆连接车辆、道路、交通信号通过智能设备和网络，实现析，实现城市基础设施的智的自动驾驶，提高道路安全灯等，实现交通信息的实时家庭设备的智能化控制和管能化管理，提高城市运营效性和交通效率共享和智能控制，提高道路理，提高家庭生活便捷性和率和居民生活质量安全性和交通效率安全性移动通信应用案例移动通信在各个领域都有广泛应用移动支付、在线购物、社交媒体、导航、在线教育等都离不开移动通信技术技术的出现，为移动通信应用提供了更强大的技术支持，5G为智慧城市、工业互联网、无人驾驶等新兴领域开辟了新的发展空间移动通信应用案例丰富，不断推动社会进步，为人们的生活带来诸多便利移动终端技术趋势折叠屏幕连接5G折叠屏幕技术可以让手机拥有更大的技术将带来更快的网络速度，更低5G屏幕尺寸，同时保持便携性的延迟，并支持更多设备同时连接人工智能增强现实人工智能将使移动设备更加智能，能增强现实技术将把虚拟世界与现实世够更好地理解用户需求并提供个性化界融合在一起，创造全新的用户体验服务未来移动通信发展展望网络卫星通信网络全息通信智慧城市网络6G网络将带来超高速率、超卫星通信将与地面网络协同全息通信将实现身临其境的移动通信将为智慧城市建设6G低延迟、超高可靠性和超大发展，提供更广阔的覆盖范体验，改变人们的沟通方式提供强大的技术支撑，推动连接能力围和更可靠的连接城市发展和管理的智能化移动通信系统原理小结发展趋势关键技术

1.

2.12移动通信技术不断发展，从了解移动通信系统的核心技到，未来将继续向更术，包括信道编码、调制技2G5G高速度、更低延迟、更大容术、多址接入技术等量方向发展应用前景

3.3移动通信技术已成为现代社会的重要基础设施，广泛应用于各种领域，推动了社会进步问答环节欢迎大家提出关于移动通信系统原理的相关问题我们将竭诚为您解答感谢大家感谢各位参与本次课程学习，希望通过本课程的学习，大家能够对移动通信系统原理有更深入的了解，并将其应用于实际工作中。