移动通信和无线宽带技术教学课件PPT 52页

'单元六移动通信和无线宽带技术 模块一移动通信技术模块二无线宽带接入技术内容 模块一移动通信技术移动通信概述移动通信的定义：移动通信（MobileCommunication）是指通信双方至少有一方在移动中（或者临时停留在某一非预定的位置上）进行信息传输和交换。移动通信系统：包括无绳电话系统、陆地蜂窝移动通信系统、集群通信系统、卫星移动通信系统等。：是物质或精神状态的一种反映，例如语音、文字、音乐、数据、图片或活动图像等。 模块一移动通信技术移动通信概述移动通信的组成：移动通信系统由移动台（如手机）、基站（天线、无线电信号的接收、发射设备及基站控制器等）、交换网络（移动交换机、跨地区间的中继传送设备等）三大部分组成。 模块一移动通信技术移动通信概述移动通信的特点：（1）设备性能要求高（2）电波传播有严重的衰落现象（3）存在远近效应（4）强干扰条件下工作（5）存在多普勒效应（6）技术复杂 模块一移动通信技术移动通信概述移动通信的分类：（1）按使用对象可分为民用设备和军用设备；（2）按使用环境可分为陆地通信、海上通信和空中通信；（3）按多址方式可分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等；（4）按覆盖范围可分为广域网和局域网；（5）按业务类型可分为电话网、数据网和多媒体网；（6）按工作方式可分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工；（7）按服务范围可分为专用网和公用网；（8）按信号形式可分为模拟网和数字网。 模块一移动通信技术移动通信概述工作方式介绍：（1）单工通信（2）双工通信 模块一移动通信技术移动通信概述工作方式介绍：（3）半双工通信 模块一移动通信技术移动通信概述移动通信的发展： 模块一移动通信技术移动通信概述我国移动通信发展概况： 模块一移动通信技术3G系统3G发展的原动力：发展3G的原动力有市场驱动和技术驱动两方面原因。市场驱动方面：一是满足未来移动用户容量的需求；二是提供移动数据和多媒体通信业务。技术驱动：更高频谱效率的要求；各大网络兼容性要求；全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖，全球漫游要求。 模块一移动通信技术3G系统第三代移动通信系统发展历程：1985年末，国际电信联盟（ITUInternationalTelecommunicationUnion）在讨论移动通信的CCIRSG-8会议上提出了未来公共陆地移动通信系统（FPLMTS）的概念，从而拉开了第三代移动通信技术发展的序幕。1997年以来、国内外有关第三代移动通信的研究逐渐成为移动通信领域的研究热点。按照ITU的既定时间表，1999年3月完成第三代移动通信标准IMT－2000RTT关键参数的选定。1999年底完成包括上层协议在内的完整的无线接口标准制定工作。2000年底完成核心网全部标准的制定工作。 模块一移动通信技术3G系统我国第三代移动通信系统发展历程：1997年6月国家八六三通信技术主题在安徽黄山发起了首次规模较大的有关宽带移动通信系统技术研讨会,来自国内外的著名厂商均派代表参加了本次会议。1997年7月中国第三代移动通信评估协调组（ChEG）成立。1998年国家八六三通信技术主题又与邮电部第三代移动通信评估协调组（ChEG）联合在香山召开了规模更为庞大的第三代移动通信研讨会。1998年6月邮电部电信技术研究院向ITU提交了自己的第三代移动通信建议标准TD－SCDMA。1998年9月ChEG完成了对其它国家有关提案的评估（重点针对欧洲WCDMA和北美cdma2000）报告，并提交ITU。1998年11月，国家第三代移动通信系统研究开发重大项目启动,该项目的主要目标是在2000年12月之前，通过自主科研开发拥有一批核心专利技术，建立具有第三代移动通信基本特征的实验系统，为制定我国的第三代移动通信体制标准提出建议。 模块一移动通信技术3G系统3G的标准： 模块一移动通信技术3G系统3G系统的构成： 模块一移动通信技术3G系统3G特征与特点：（1）具有丰富的多媒体业务应用；（2）提供高速率的数据承载，其中高速移动环境下支持144kbit/s速率，步行和慢速移动环境下支持384kbit/s速率，室内环境支持2Mbit/s速率的数据传输；（3）业务提供方式灵活，同时提供电路域和分组域、话音和数据业务，支持承载类业务，支持可变的比特率，支持不对称业务，并且在一个连接上可同时进行多种业务；（4）提供端到端QOS保障，使得3G网络业务可以具备更好的业务质量。 模块一移动通信技术3G系统3G业务的分类及应用：1．基于QoS的3G业务分类及应用根据不同业务QoS要求，3GPP定义了四种基本业务类型，即会话类业务、流媒体业务、交互类业务和背景类业务。受四类业务自身业务特性及其他因素的影响，如移动通信相对于有线通信的特征、3G网络业务承载能力限制、运营商利润需求、消费者的消费能力与消费欲望等，四种业务类型的主流业务各具不同特色。2．基于用户需求的3G业务分类及应用按照面向用户需求的业务划分，可以分为通信类业务、娱乐类业务、资讯类业务及互联网业务。 模块一移动通信技术4G系统4G系统的发展简史：4G是第四代移动通信及其技术的简称，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。。 模块一移动通信技术4G系统4G系统的发展简史： 模块一移动通信技术4G系统4G移动通信系统的特点：1．兼容性强，智能化高2．全IP核心网络3．无缝连接4．容量高，速率快 模块一移动通信技术4G系统4G与3G系统的比较：特征3G4G业务特性优先考虑语音、数据业务融合数据和VOIP网络结构蜂窝小区混合结构—包括Wi-Fi/蓝牙等频率范围1.6—2.5GHz2—8GHz,800MHz低频带宽5—20MHz100+MHz速率385Kbitis—2Mbitis20-100Mbitis交换方式电路交换包交换包交换移动性能200Kmph200KmphIP性能多版本全IP(IPv6) 模块一移动通信技术4G系统4G通信的关键技术：1．正交频分复用（OFDM）2．智能天线（SA）与多入多出天线（MIMO）技术3．软件无线电技术 模块一移动通信技术4G系统中国4G发展综述：第一阶段：2001年—2003年关键技术攻关；第二阶段：2003年—2006年系统和应用演示；第三阶段：2006年—2011年外场试验和预商用。 模块一移动通信技术4G系统4G主要应用：视频通话/在线视频：高速网络将支持人们实时面对面通话，同样高速网络将支持人们上传下载高清视频。云（计算）服务：高速便捷的在线存储的数据和应用，云服务对于移动用户来说在可靠性，功能性和安全性方面都会有显著的改善。在线游戏：无时无刻基于4G网络的在线游戏对于游戏热衷者来说是一种莫大的诱惑，对于普通手机用户而言也是打发碎片时间的好方法。区域社交服务：社交永远是热门的应用，基于4G网络的区域内近距离社交，可视频可音频，可发送视频或照片，给社交带来便捷的方式。手机导航定位：更精确的定位，更清晰的街角图片，更丰富的美食、娱乐推荐。 模块一移动通信技术5G系统5G简介：5G（5th-generation）是第五代移动通信技术的简称，目前还没有一个具体标准。2012年1月，ITU正式发布了第4代移动通信技术标准ITU-RM.2012建议书，4G移动通信技术标准工作告一段落。2012年开始，业界开始了面向5G的愿景与需求的探讨。一系列研究报告正在开发中，ITU-RWP5D目前正在开发M.[IMT.Vision]建议书，我国CCSATC5WG6组2012年立项开展“后IMT-Advanced愿景与需求研究”，我国2013年2月成立IMT-2020（5G）推进组，下设需求研究组，开展面向5G的需求研究。经过一年多的讨论，目前业界尚未针对5G形成统一、完整的认识，但是在一些方面已经有相对收敛的观点，例如：就时间范畴看，大多数观点认为，5G为面向2020年信息社会需求的无线移动通信系统；满足未来1000倍及以上的流量增长需求，为5G发展的另一个重要目标；持续的空口能力提升，包括10Gbit/s甚至以上的峰值速率、100Mbit/s甚至更高的用户速率体验、空口时延的进一步降低等；另外，5G还需要持续降低网络成本和能耗，拓展业务支持能力，提高网络可靠性。 模块一移动通信技术5G系统5G网络拓扑图： 模块一移动通信技术5G系统5G移动网络： 模块一移动通信技术5G系统5G应用：（1）5G高速度在安卓系统（Android）的应用（2）光场相机5G作为未来通信发展的趋势，势必承担着统一通信行业的重任，根据5G技术的设计方向，将来的5G技术是一个可以囊括4G、3G、2G中所有通信协议以及Wi-Fi、NFC、BLUETOOTH等无线通信技术的全能通信平台。高兼容性的通信平台不但为运营商及设备商提供了更好的资源整合解决方案，大量地节约资本开支，更能大幅减少维护成本。 模块一移动通信技术GSM系统GSM全名为：GlobalSystemforMobileCommunications，中文为全球移动通讯系统，俗称“全球通”，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网络。GSM系统包括GSM900（900MHz）、GSM1800（1800MHz）及GSM1900（1900MHz）等几个频段。GSM（全球移动通信系统）是一种广泛应用于欧洲及世界其他地方的数字移动电话系统。GSM实际上是欧洲的无线电话标准，据GSMMoU联合委员会报道，GSM在全球有12亿的用户，并且用户遍布120多个国家。因为许多GSM网络操作员与其他国外操作员有漫游协议，因此当用户到其他国家之后，仍然可以继续使用他们的移动电话。： 模块一移动通信技术GSM系统GSM系统的主要特点：（1）移动台具有漫游功能（2）可提供多种业务（3）具有较好的保密功能（4）越区切换功能 模块一移动通信技术GSM系统GSM系统的业务功能：（1）电话业务（2）数字业务 模块一移动通信技术GSM系统GSM工作频段的分配：GSM系统上行频段下行频段带宽双工间隔双工信道数GSM900890~915935~9602×2545124GSM900E880~915925~9602×3545174GSM18001710~17851805~18802×7595374GSM19001850~19101930~19902×6080299 模块一移动通信技术GSM系统GSM的系统构成 模块一移动通信技术GPRS系统GPRS概述：GPRS（GeneralPacketRadioService，通用分组无线业务），它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。 模块一移动通信技术GPRS系统GPRS特点：（1）传输速率高（2）接入速度快（3）可永久连接（4）丰富的数据业务（5）计费更加合理 模块一移动通信技术GPRS系统GPRS网络结构1： 模块一移动通信技术GPRS系统GPRS网络结构2： 模块一移动通信技术GPRS系统GPRS服务功能及应用：1．GPRS的服务功能2．GPRS在移动数据业务中的应用 模块二无线宽带接入技术WiFi技术WiFi技术概述：WiFi是WirelessFidelity的全称。WiFi是一种能够将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。WiFi是一个无线网络通信技术的品牌，由WiFi联盟（Wi-FiAlliance）所持有。目的是改善基于IEEE802.11标准的无线网络产品之间的互通性。有人把使用IEEE802.11系列协议的局域网就称为WiFi。本质上是一种商业认证，该认证符合IEEE802.11系列无线网络协议。WiFi协议是一种短距离无线传输技术，使用的空口频率是2.4GHz或5GHz附近频段。 模块二无线宽带接入技术WiFi技术WiFi技术的特点：1．建设便捷。2．无线电波覆盖范围广。3．投资经济。4．传输速率快。5．业务可集成。6．较低的厂商进入门槛。7．是现有通信系统很好的补充。 模块二无线宽带接入技术WiFi技术WiFi的组网类型：1．Infrastructure拓扑结构 模块二无线宽带接入技术WiFi技术WiFi的组网类型：2.Ad-Hoc拓扑结构 模块二无线宽带接入技术WiFi技术WiFi的关键技术：（1）直序扩频技术 模块二无线宽带接入技术WiFi技术WiFi的关键技术：（2）跳频技术跳频技术（Frequency-HoppingSpreadSpectrum，FH-SS）技术，是指把整个带宽分割成不少于75个频道，每个不同的频道都可以单独的传送数据。当传送数据时，根据收发双方预定的协议，在一个频道传送一定时间后，就同步“跳”到另一个频道上继续通信。 模块二无线宽带接入技术WiFi技术WiFi的关键技术：（3）OFDM技术它是一种无线环境下的高速多载波传输技术。其主要思想是：在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，各子载波并行传输，从而能有效的抑制无线信道的时间弥散所带来的符号间干扰（ISI）.这样就减少了借手机内均衡的复杂度，有时甚至可以不采用均衡器，仅通过插入循环前缀的方式消除ISI的不利影响。 模块二无线宽带接入技术WiFi技术WiFi的应用与未来前景：如今，WiFi行业有了可以为人们提供无缝连接的机会，并可以用更多方式连接更多场所的更多设备，其优势超过了任何其他的替代型途径，这就是IEEE802．11n，速率比之前的版本快五倍，有效覆盖范围则是之前版本的两倍。数字家庭的许多设备都已连接到WiFi网络中，从家用个人电脑、游戏机或蓝光DVD播放器，到可以存储上万首歌曲与大量图片的硬盘，再到数码相机、打印机或高清电视，IEEE802.11n产品能够提供足够的带宽，为这些需求或更多需求提供支持，可谓是一条让每个人能够同时连接网络并仍可享受到数字音乐、流式视频和在线游戏带来的愉悦。目前，带有IEEE802.11n标准的产品的数量已经超过1500种，其中半数以上都来自亚太地区的企业。八家中国企业，包括华为、TPLink、H3C、中兴、腾达科技、锐捷网络、深圳共进和伟易达。更多的产品正在中国的两家授权WiFi测试实验室进行测试，准备推向市场。 模块二无线宽带接入技术WiFi技术WiFi的应用与未来前景：将来，WiFiDirect将会被应用在产品上，让各种设备得以随时随地直接互联——即使在没有WiFi网络、热点或互联网连接的情况下也能实现。由此，手机、相机、打印机、个人电脑、键盘和耳机将通过彼此互联来传输内容，并快速简便地分享应用程序。另外一项即将问世的WiFiAlliance认证项目将支持在60千兆赫兹频带上的WiFi运营，以千兆比特/秒的速度连接未来的消费电子设备，而非如今的兆比特/秒。这意味着，可提供高清视频与音频、显示器和无延迟游戏的消费电子设备的性能将会显著提高。 模块二无线宽带接入技术WiMAX技术WiMAX技术简介：WiMAX是一种城域网（MAN）技术。运营商部署一个信号塔，就能得到超数英里的覆盖区域。覆盖区域内任何地方的用户都可以立即启用互联网连接。和WiFi一样WiMAX也是一个基于开放标准的技术，它可以提供消费者所希望的设备和服务,它会在全球经济范围内创造一个开放而具有竞争优势的市场。 模块二无线宽带接入技术WiMAX技术WiMAX的技术特点：1．链路层技术（1）QoS性能（2）工作频段 模块二无线宽带接入技术WiMAX技术WiMAX的技术特点：2.WiMAX的网络体系结构 模块二无线宽带接入技术WiMAX技术WiMAX应用：WiMAX的应用主要是基于IP数据的综合业务宽带无线接入，具体工作模式有点对多点宽带无线接入、点对点宽带无线接入、蜂窝状组网方式等。对于不同的应用场合，可以灵活、快速地进行部署。目前，WiMAX的主要应用领域包括蜂窝回传、无线业务回传、金融网络业务、远程教育、公共安全、海上通信、校园网、临时建筑通信、娱乐通信、城市无线业务接入和远郊通信网络等。 谢谢！'