《移動通信第4章》ppt課件目錄移動通信概述無線傳播理論蜂窩網絡規劃與設計無線接入技術移動通信網絡優化未來移動通信發展趨勢01移動通信概述第一代移動通信（1G）模擬語音通信，采用頻分多址（FDMA）技術，主要系統包括AMPS、TACS等。數字語音通信，采用時分多址（TDMA）或碼分多址（CDMA）技術，主要系統包括GSM、IS-95等。寬帶數據通信，采用CDMA技術，提供更高的數據傳輸速率和多媒體業務，主要系統包括WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等。高速數據通信，采用正交頻分復用（OFDM）和多輸入多輸出（MIMO）技術，提供更高的數據傳輸速率和更低的時延，主要系統包括LTE、LTE-Advanced等。第二代移動通信（2G）第三代移動通信（3G）第四代移動通信（4G）移動通信發展歷程用戶設備，包括手機、平板電腦等移動終端。移動臺（MS）與移動臺進行無線通信的設備，包括宏基站、微基站等。基站（BS）負責移動臺的位置管理和呼叫控制等功能。移動交換中心（MSC）提供諸如短消息服務、位置服務、緊急呼叫等公共服務。公共服務系統移動通信系統組成移動通信標準化組織國際電信聯盟（ITU）負責制定國際電信標準和規則，促進國際電信合作和發展。第三代合作伙伴計劃（3GPP）負責制定3G和4G等移動通信技術標準，成員包括全球主要的電信制造商和運營商。第三代合作伙伴計劃2（3GPP2）負責制定CDMA2000等移動通信技術標準，成員包括北美和亞洲的一些電信制造商和運營商。中國通信標準化協會（CCSA）負責制定中國通信行業標準，推動中國通信產業的發展。02無線傳播理論電磁波傳播方式包括直射、反射、折射、衍射和散射等，不同傳播方式會對信號產生不同的影響。電磁波頻段劃分根據頻率和波長，電磁波可分為長波、中波、短波、超短波和微波等，不同頻段的電磁波具有不同的傳播特性。電磁波基本性質電磁波是一種橫波，具有電場和磁場分量，可以在真空中傳播。電磁波傳播特性無線信道特性無線信道具有多徑效應、多普勒效應、陰影效應等特性，這些特性會對信號傳輸產生不良影響。無線信道建模方法包括基于幾何的建模、基于統計的建模和基于物理的建模等，不同建模方法適用于不同的場景和需求。無線信道仿真技術利用計算機仿真技術，可以模擬無線信道的傳播特性和信號傳輸過程，為無線通信系統設計和性能評估提供有力支持。無線信道建模與仿真

信道容量與香農定理信道容量定義信道容量是指在給定信道條件下，單位時間內能夠可靠傳輸的最大信息量，是評估無線通信系統性能的重要指標。香農定理內容香農定理給出了在給定信噪比條件下，信道容量的理論上限，為無線通信系統設計和優化提供了理論指導。香農定理應用在無線通信系統中，通過采用先進的調制解調技術、多天線技術、信道編碼技術等手段，可以接近或達到香農定理給出的信道容量上限。03蜂窩網絡規劃與設計拓撲結構的特點具有層次性、可擴展性和自組織性，能夠靈活適應不同場景和需求。拓撲結構的類型包括宏蜂窩、微蜂窩、微微蜂窩等，不同類型具有不同的覆蓋范圍和應用場景。蜂窩網絡的基本概念由多個六邊形小區組成的網絡，每個小區設有一個基站，負責與用戶終端進行通信。蜂窩網絡拓撲結構03頻率規劃與優化根據網絡規模、業務需求等因素，合理規劃頻率資源，優化頻率分配方案，降低干擾水平。01頻率復用技術通過在不同小區使用相同頻率資源，提高頻譜利用率，減少頻率資源浪費。02干擾分析分析同頻干擾、鄰頻干擾等干擾類型，研究干擾產生的原因和影響，提出相應的干擾抑制措施。頻率復用與干擾分析覆蓋預測方法采用射線跟蹤、經驗公式等方法，預測基站的覆蓋范圍和信號質量，為基站選址提供科學依據?；静季謨灮鶕采w預測結果和網絡性能指標，調整基站布局和參數配置，實現網絡覆蓋和容量的均衡優化?；具x址原則考慮地形地貌、建筑物分布、人口密度等因素，選擇合適的基站位置，確保網絡覆蓋質量和經濟效益。基站選址及覆蓋預測04無線接入技術FDMA（頻分多址）原理將總帶寬分割成多個子信道，每個子信道占用不同的頻率范圍，用戶通過分配到的子信道進行通信。CDMA（碼分多址）原理利用擴頻技術，每個用戶分配一個獨特的擴頻碼，通過相關接收實現多用戶通信。比較FDMA、TDMA和CDMA在原理上有所不同，分別基于頻率、時間和擴頻碼進行區分。它們在系統容量、頻譜效率、抗干擾能力等方面各有優缺點。TDMA（時分多址）原理將時間分割成周期性的幀，每一幀再分割成若干個時隙，用戶在不同的時隙中進行通信。FDMA、TDMA、CDMA原理及比較OFDM（正交頻分復用）原理將高速數據流分解成多個低速子數據流，分別調制到多個正交子載波上進行傳輸。通過添加循環前綴和采用FFT/IFFT實現調制和解調。應用OFDM技術廣泛應用于無線局域網（WLAN）、數字音頻廣播（DAB）、數字視頻廣播（DVB）等領域。它具有較高的頻譜效率和抗多徑干擾能力，適用于高速數據傳輸。OFDM技術原理及應用MIMO（多輸入多輸出）原理通過在發射端和接收端配置多個天線，利用空間復用、空間分集等技術提高系統容量和傳輸可靠性。MIMO技術可以顯著提高無線通信系統的性能。應用MIMO技術已廣泛應用于4G/5G移動通信、無線局域網（WLAN）、衛星通信等領域。它可以顯著提高系統容量、頻譜效率和傳輸可靠性，是現代無線通信的關鍵技術之一。MIMO技術原理及應用05移動通信網絡優化網絡性能評估指標評估網絡覆蓋范圍和覆蓋質量，包括信號強度、信噪比等。衡量網絡能夠處理的業務量，通常以每小區或每用戶的數據速率、連接數等表示。評估用戶在網絡中成功建立呼叫的概率，反映網絡的可用性和可靠性。衡量用戶在通信過程中意外中斷的概率，反映網絡的穩定性和連續性。覆蓋率容量呼叫建立成功率掉話率數據采集對收集的數據進行分析，識別網絡中存在的問題和瓶頸。問題分析參數調整驗證測試01020403對調整后的網絡進行驗證測試，確保優化效果符合預期。收集網絡運行數據，包括性能指標、配置參數、告警信息等。根據分析結果，調整網絡參數和配置，優化網絡性能。網絡優化流程和方法覆蓋優化。針對網絡中存在的覆蓋問題，通過調整天線角度、增加基站等方式，提高網絡覆蓋率和信號質量。案例一容量優化。針對網絡中存在的容量瓶頸，通過擴容、負載均衡等方式，提高網絡容量和業務處理能力。案例二呼叫建立失敗優化。針對網絡中存在的呼叫建立失敗問題，通過分析信令流程、調整參數等方式，提高呼叫建立成功率。案例三掉話優化。針對網絡中存在的掉話問題，通過分析掉話原因、調整參數等方式，降低掉話率并提高用戶滿意度。案例四典型案例分析06未來移動通信發展趨勢5G/6G愿景與挑戰需要探索新的商業模式和合作方式，推動5G/6G與各行業深度融合，實現商業價值和社會價值的共創共享。商業模式挑戰實現超高速度、超低時延、超大規模連接，支持各種新型應用場景，如自動駕駛、遠程醫療、智能制造等。5G/6G愿景需要解決高頻譜利用、高效能傳輸、網絡架構創新等關鍵技術問題，同時面臨網絡安全、隱私保護等方面的挑戰。技術挑戰大規模MIMO技術通過增加天線數量，提高空間復用度和傳輸可靠性，實現高速率、低時延的無線傳輸。全雙工通信技術允許通信雙方同時發送和接收信息，提高頻譜利用率和通信效率?？梢姽馔ㄐ偶夹g利用LED燈光作為傳輸介質，實現高速、安全的無線數據傳輸，具有廣泛的應用前景。新型無線傳輸技術展望123通過引入人工智能、機