移動通信課程講解大綱演講人：日期:CONTENTS目錄01移動通信概述02移動通信技術(shù)演進03移動通信核心技術(shù)04移動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)05移動通信關(guān)鍵技術(shù)06未來發(fā)展趨勢01移動通信概述基本概念與特征6px6px6px移動通信是指通信雙方或多方在移動中進行信息傳輸和交換的通信方式。移動通信定義移動通信系統(tǒng)由移動臺、基臺、移動交換局等組成。移動通信系統(tǒng)組成移動通信具有移動性、電波傳播條件復(fù)雜、頻譜資源有限、干擾嚴重等特點。移動通信特點010302移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)等部分。移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)041G主要采用模擬技術(shù)和頻分多址（FDMA）技術(shù)，只能進行語音通信，通話質(zhì)量差，容量小。第一代移動通信技術(shù)（1G）3G采用更高級的碼分多址技術(shù)，可以提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如下載、視頻通話等，同時支持全球漫游。2G主要采用數(shù)字技術(shù)和時分多址（TDMA）或碼分多址（CDMA）技術(shù)，可以提供語音和低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如短信、彩信等。010302技術(shù)發(fā)展歷程4G采用正交頻分多址（OFDMA）和多天線技術(shù)（MIMO），大大提高了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率，支持高清視頻、在線游戲等高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。5G采用毫米波、大規(guī)模天線陣列等技術(shù)，旨在實現(xiàn)更高速度、更大容量、更低延遲的通信，支持物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等新型應(yīng)用。0405第四代移動通信技術(shù)（4G）第二代移動通信技術(shù)（2G）第五代移動通信技術(shù)（5G）第三代移動通信技術(shù)（3G）典型應(yīng)用領(lǐng)域公眾移動通信包括手機通話、短信、移動互聯(lián)網(wǎng)等，是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡耐ㄐ欧绞?。物?lián)網(wǎng)（IoT）物聯(lián)網(wǎng)是移動通信技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一，通過移動通信技術(shù)將各種設(shè)備連接起來，實現(xiàn)智能化管理和控制。智慧城市智慧城市是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合應(yīng)用，通過移動通信技術(shù)實現(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施的智能化和互聯(lián)互通，提高城市管理效率和居民生活質(zhì)量。自動駕駛自動駕駛技術(shù)需要依靠移動通信技術(shù)實現(xiàn)車輛與車輛、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間的實時通信和協(xié)同控制，保證行駛安全和提高交通效率。02移動通信技術(shù)演進1G到5G核心差異1G（第一代移動通信）1G主要提供模擬語音通信，采用頻分多址（FDMA）技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速率低，容易受到干擾，且容量有限。2G（第二代移動通信）2G實現(xiàn)了數(shù)字語音通信，主要采用時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）技術(shù)，提高了通話質(zhì)量和保密性，并支持低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如短信和WAP上網(wǎng)。3G（第三代移動通信）3G提供了更高速的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，能夠支持視頻通話、移動互聯(lián)網(wǎng)等多媒體業(yè)務(wù)，采用了寬帶碼分多址（WCDMA）、CDMA2000等技術(shù)。4G（第四代移動通信）4G以高速數(shù)據(jù)傳輸為核心，提供了更高速的網(wǎng)絡(luò)連接，支持視頻流媒體、在線游戲等大流量應(yīng)用，主要包括LTE（長期演進技術(shù)）和WiMAX（全球微波互聯(lián)接入）等標準。5G（第五代移動通信）5G旨在提供超高速、大容量、低延遲的通信服務(wù)，支持物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、遠程醫(yī)療等應(yīng)用場景，采用毫米波、大規(guī)模天線陣列等先進技術(shù)。標準化組織與協(xié)議3GPP是一個負責制定全球移動通信標準的組織，其制定的標準包括GSM、UMTS、LTE等，并正在制定5G標準。3GPPITUIEEEITU是國際電信聯(lián)盟，負責制定全球無線電通信標準和管理頻譜資源，移動通信標準也是其重要組成部分。IEEE是電氣和電子工程師協(xié)會，制定了眾多通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標準，如Wi-Fi、藍牙等，這些技術(shù)也在移動通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。全球頻譜分配策略頻譜是移動通信的基礎(chǔ)，但可用的頻譜資源有限，因此需要合理分配和有效利用。頻譜資源有限各國政府對頻譜資源擁有最終分配權(quán)，通常會根據(jù)國內(nèi)需求和政策導(dǎo)向進行分配，以確保國家安全和社會利益。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用需求的變化，頻譜使用也需要具有一定的靈活性，以適應(yīng)新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用場景。國家分配為了避免頻譜資源的沖突和干擾，各國需要通過國際組織（如ITU）進行協(xié)調(diào)和合作，制定國際間的頻譜分配規(guī)則和標準。國際協(xié)調(diào)01020403靈活使用03移動通信核心技術(shù)調(diào)制與解調(diào)技術(shù)調(diào)制技術(shù)的分類調(diào)制技術(shù)的性能指標數(shù)字調(diào)制技術(shù)解調(diào)技術(shù)數(shù)字調(diào)制和模擬調(diào)制，包括振幅調(diào)制（AM）、頻率調(diào)制（FM）等。包括相位調(diào)制（PSK）、振幅鍵控調(diào)制（ASK）和頻移鍵控調(diào)制（FSK）等。調(diào)制效率、誤碼率、頻譜利用率等。將已調(diào)信號恢復(fù)為原始信號的過程，包括相干解調(diào)和非相干解調(diào)。多址接入技術(shù)頻分多址（FDMA）將通信頻譜分割成多個頻段，每個用戶占用一個頻段進行通信。時分多址（TDMA）將通信時間分割成多個時隙，每個用戶占用一個時隙進行通信。碼分多址（CDMA）使用不同的編碼方式區(qū)分用戶，實現(xiàn)多用戶共享同一頻段。空分多址（SDMA）利用空間方向性來區(qū)分用戶，通過天線陣列實現(xiàn)多用戶通信。信道編碼技術(shù)提高數(shù)字通信系統(tǒng)的抗干擾能力，保證信息傳輸?shù)目煽啃?。信道編碼的作用線性分組碼、卷積碼、Turbo碼、LDPC碼等。常見的信道編碼方式編碼增益、復(fù)雜度、譯碼錯誤率等。信道編碼的性能指標通過信道編碼和調(diào)制技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)高效、可靠的通信傳輸。信道編碼與調(diào)制技術(shù)的結(jié)合04移動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)概念蜂窩網(wǎng)絡(luò)特點蜂窩網(wǎng)絡(luò)組成蜂窩網(wǎng)絡(luò)類型蜂窩網(wǎng)絡(luò)是一種采用無線通信技術(shù)進行信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，其名稱來源于其類似蜂窩的拓撲結(jié)構(gòu)。高頻段通信、頻譜復(fù)用、多址接入、漫游和無縫切換等特點。由多個基站、移動臺和交換系統(tǒng)組成，基站與移動臺之間通過無線信道進行通信。GSM、CDMA、3G、4G、5G等多種類型，每種類型都有其特定的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和通信協(xié)議。核心網(wǎng)核心網(wǎng)功能核心網(wǎng)是移動通信網(wǎng)絡(luò)的核心部分，負責處理移動臺之間的通信請求和數(shù)據(jù)交換。包括用戶管理、移動性管理、呼叫控制、計費等功能。核心網(wǎng)與接入網(wǎng)組成接入網(wǎng)接入網(wǎng)是移動臺與核心網(wǎng)之間的通信鏈路，包括無線接入網(wǎng)和有線接入網(wǎng)。接入網(wǎng)特點無線接入網(wǎng)具有靈活性高、覆蓋范圍廣、建設(shè)成本低等優(yōu)點；有線接入網(wǎng)則具有傳輸速率高、穩(wěn)定性好等特點。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法論網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化流程網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工具提高網(wǎng)絡(luò)容量、擴大覆蓋范圍、降低干擾、提高服務(wù)質(zhì)量等。包括頻率規(guī)劃、功率控制、天線調(diào)整、信道分配、負載均衡等。包括網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、數(shù)據(jù)采集、分析優(yōu)化、實施調(diào)整、驗證效果等步驟。包括網(wǎng)絡(luò)仿真工具、性能分析工具、頻譜分析儀、路測工具等。05移動通信關(guān)鍵技術(shù)MIMO與波束賦形MIMO技術(shù)多輸入多輸出技術(shù)，通過多個天線同時發(fā)送和接收多個數(shù)據(jù)流，提高通信系統(tǒng)的頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率。波束賦形MIMO與波束賦形的結(jié)合應(yīng)用通過調(diào)整天線陣列的信號幅度和相位，形成定向波束，增強特定方向的信號強度，提高通信質(zhì)量和覆蓋范圍。利用MIMO技術(shù)實現(xiàn)多天線同時傳輸，通過波束賦形技術(shù)將信號聚焦到目標用戶，提高通信的可靠性和傳輸速率。123將多個不連續(xù)的頻譜碎片聚合成更寬的頻譜資源，從而提高數(shù)據(jù)傳輸速率和頻譜效率。載波聚合技術(shù)載波聚合的原理包括連續(xù)載波聚合和非連續(xù)載波聚合兩種方式，具體選擇取決于可用的頻譜資源和系統(tǒng)設(shè)計。載波聚合的實現(xiàn)方式優(yōu)點是可以充分利用零散的頻譜資源，提高數(shù)據(jù)傳輸速率和系統(tǒng)容量；缺點是需要復(fù)雜的信號處理和更高的硬件要求。載波聚合的優(yōu)缺點低時延高可靠機制在移動通信中，對于實時性要求高的應(yīng)用（如自動駕駛、遠程醫(yī)療等），需要保證低時延和高可靠性。低時延高可靠的需求包括短幀傳輸、快速重傳、多級調(diào)制和編碼等，這些技術(shù)可以在保證數(shù)據(jù)傳輸速率的同時降低時延和誤碼率。低時延高可靠的實現(xiàn)技術(shù)通過吞吐量、時延、誤碼率等指標來評估系統(tǒng)的性能，以確保滿足應(yīng)用的需求。低時延高可靠的性能評估06未來發(fā)展趨勢6G技術(shù)研究方向太赫茲通信技術(shù)極致用戶體驗空天地一體化網(wǎng)絡(luò)人工智能賦能利用更高頻段的太赫茲波進行通信，實現(xiàn)更高速的數(shù)據(jù)傳輸。構(gòu)建涵蓋空中、太空、地面的全方位通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)無縫覆蓋。通過技術(shù)手段，為用戶提供更智能、更個性化的服務(wù)體驗。結(jié)合AI技術(shù)，實現(xiàn)更高效、更智能的移動通信網(wǎng)絡(luò)管理和優(yōu)化。衛(wèi)星通信融合路徑衛(wèi)星通信與5G融合利用衛(wèi)星通信的廣覆蓋和5G的高速度，實現(xiàn)互補優(yōu)勢，擴大通信范圍。01低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座通過部署低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座，實現(xiàn)全球無縫覆蓋的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。02衛(wèi)星通信技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)