《移动通信的》课件

移动通信的发展历程移动通信技术经历了数十年的飞速发展从最初的模拟通信到如今的时代5G，每一次技术革新都为人类社会带来巨大变革本次演讲将详细探讨移动通信的各个方面，包括基本概念、网络结构、技术特点和未来发展趋势移动通信的基本概念定义特点移动通信是指通信双方至少有无线连接、移动性、灵活性是一方在移动状态下进行的通信移动通信的核心特征应用广泛应用于语音通话、数据传输、互联网接入等领域移动通信网络的分类蜂窝网络无线局域网卫星通信如、、等，覆盖范围广，如，适用于小范围高速数据传输覆盖全球，适用于偏远地区通信GSM CDMALTE Wi-Fi适用于大规模通信移动通信网络的拓扑结构接入网连接用户设备与核心网，包括基站和控制器传输网负责数据的长距离传输，连接不同区域的网络核心网网络的中枢，处理呼叫控制、数据路由等核心功能移动通信的信道特性多径效应衰落信号经反射、散射后产生多条传信号强度随距离增加而减弱，受播路径，导致信号干扰环境影响较大时变性干扰信道特性随时间变化，需要动态来自其他用户或外部源的信号干调整通信参数扰，影响通信质量移动通信的信号传播发射1基站或移动设备发射电磁波信号传播2信号在空间中传播，受各种因素影响接收3接收设备捕获信号并进行解调处理移动通信的频带划分低频段1传播距离远，穿透能力强中频段2平衡覆盖和容量，广泛应用高频段3容量大，适合高速数据传输移动通信的多址接入时分多址（TDMA）频分多址（FDMA）将时间分成多个时隙，不同用户使用将频带分成多个子频带，不同用户使不同时隙用不同频带码分多址（CDMA）用户使用不同的编码，同时占用相同的时频资源移动通信的多址时分时隙分配1每个用户被分配特定的时间段同步要求2需要精确的时间同步资源利用3提高了频谱利用效率应用4广泛应用于、系统2G3G移动通信的码分多址原理优势应用使用唯一的扩频码区分不同用户，实现抗干扰能力强，容量大，安全性高广泛应用于系统，如和3G WCDMA同时通信CDMA2000移动通信的蜂窝结构基本单元频率复用六边形小区，每个小区有一个基相邻小区使用不同频率，远距离站小区可重复使用容量提升灵活覆盖通过小区分裂增加网络容量可根据用户密度调整小区大小移动通信的基站覆盖宏基站1覆盖范围大，适用于广域网络微基站2覆盖中等范围，适用于城市热点区域皮基站3覆盖范围小，适用于室内或小范围区域移动通信的手机定位GPS定位基站定位利用卫星信号，精度高但耗电多利用基站信号强度，精度较低但省电Wi-Fi定位利用周围信号，适用于室内Wi-Fi移动通信的移动性管理位置更新终端定期向网络报告位置信息寻呼网络寻找特定用户的位置切换用户在不同小区间移动时保持通信连续移动通信的信号调制技术幅度调制（AM）频率调制（FM）相位调制（PM）改变载波幅度传输信息，结构简单但抗改变载波频率传输信息，抗干扰能力强改变载波相位传输信息，适用于数字通干扰能力弱，音质好信移动通信的编码技术源编码信道编码压缩原始信息，减少冗余，提高增加冗余信息，提高抗干扰能力传输效率和纠错能力加密编码线路编码保护信息安全，防止未授权访问将数字信号转换为适合传输的波形移动通信的语音编码波形编码1直接对语音波形进行编码，如PCM参数编码2提取语音特征参数进行编码，如LPC混合编码3结合波形和参数编码，如CELP移动通信的数据编码熵编码1如霍夫曼编码，减少数据冗余游程编码2适用于连续重复数据的压缩字典编码3如，用短码替代长字符串LZW变换编码4如，用于图像和视频压缩DCT移动通信的信道编码块编码卷积编码如码，将数据分块编码，适合突连续编码，适合随机错误，广泛应用BCH发错误于移动通信Turbo码高效纠错能力，接近香农限移动通信的网络接入技术无线接入有线接入卫星接入如、，实现移动设备与基站的如光纤、，实现基站与核心网的连接适用于偏远地区或海上通信LTE5G NRDSL连接移动通信的无线接入技术2G

1、，主要用于语音通信GSM CDMA3G

2、，引入数据服务WCDMA CDMA20004G

3、，全网络，高速数据传输LTE LTE-A IP5G4，超高速、低延迟、大连接NR移动通信的核心网技术交换系统数据库系统处理呼叫路由和控制存储用户信息和网络配置网关系统智能网系统连接不同网络，如移动网和固定提供增值服务和灵活的业务控制网移动通信的用户面接口空中接口移动设备与基站间的无线连接回传接口基站与核心网间的数据传输网间接口不同运营商网络间的数据交换移动通信的控制面接口信令接口数据库接口传输控制信息，如呼叫建立和释放访问用户信息和网络配置数据网管接口实现网络监控和管理功能移动通信的接口标准3GPP标准IEEE标准ITU标准如、接口标准，全球主流如系列标准，广泛应用于局全球电信标准，如（）LTE5G NR

802.11Wi-Fi IMT-20205G域网移动通信的网络演进2G到3G1引入数据服务，支持互联网接入3G到4G2全网络，高速数据传输IP4G到5G3支持海量物联网、低延迟通信未来6G4更高速率、更低延迟、智能化网络移动通信技术3GWCDMA CDMA2000欧洲主导，全球应用最广美国主导，北美地区广泛应用特点TD-SCDMA中国主导，实现自主知识产权支持高速数据业务，如视频通话和移动互联网移动通信技术4G高速率低延迟全IP架构下行峰值速率可达端到端延迟低至简化网络结构，提高效率1Gbps10ms移动通信技术5G增强移动宽带1超高速率，支持视频、8K VR/AR大规模物联网2支持海量设备连接超可靠低延迟通信3适用于自动驾驶、远程医疗等网络切片4灵活配置网络资源，满足不同需求未来移动通信技术展望人工智能6G太赫兹通信，空天地一体化网智能化网络管理和优化络量子通信全息通信超高安全性的通信方式实现沉浸式远程交互体验移动通信的未来发展趋势智能化1驱动的自适应网络AI绿色化2低功耗、高效率的可持续发展融合化3通信、计算、存储的深度融合泛在化4随时随地的无缝连接体验。