移動通信專業課件日期：目錄CATALOGUE移動通信概述無線局域網技術全球移動通信系統通用分組無線業務技術移動虛擬專用網與公共陸地移動網第三代移動通信系統技術演進無線城域網與移動智能網技術前沿移動通信概述01定義與發展歷程移動通信發展歷程移動通信的發展經歷了從模擬通信到數字通信的歷程，第一代移動通信系統（1G）主要采用模擬技術，只能進行語音傳輸；第二代移動通信系統（2G）實現了數字化，可以傳輸語音和低速率數據；第三代移動通信系統（3G）提高了數據傳輸速度，可以傳輸圖像和高速數據；第四代移動通信系統（4G）則進一步提高了數據傳輸速度和容量，支持更多的多媒體業務。移動通信定義移動通信是指通信雙方至少有一方在移動中進行信息交換的通信方式，包括陸地移動通信、海上移動通信、航空移動通信等。移動臺是移動通信的終端設備，包括手機、車載電話等，具有無線接收和發射功能。移動臺基臺是移動通信的固定基站，負責與移動臺進行無線通信，并將信號轉發到移動交換局。基臺移動交換局是移動通信系統的核心，負責處理移動臺之間的通信請求和數據交換。移動交換局移動通信系統組成010203頻段劃分及應用場景低頻段低頻段主要用于遠距離通信和廣播，如廣播、電視等。中頻段中頻段主要用于移動通信和無線局域網（WLAN）等，是我們日常使用最廣泛的頻段。高頻段高頻段主要用于衛星通信和雷達等，具有較高的傳輸速率和保密性。甚高頻段和特高頻段這兩個頻段主要用于微波接力通信和衛星通信等，具有較高的傳輸速率和抗干擾能力。發展趨勢與挑戰面臨挑戰移動通信也面臨著頻譜資源緊張、網絡安全、電磁輻射等問題，需要不斷研究和解決。同時，隨著用戶需求的不斷變化，移動通信也需要不斷創新，以滿足用戶日益增長的多樣化需求。發展趨勢隨著技術的不斷進步，移動通信將向更高頻段、更大容量、更快速度、更智能化方向發展，5G、6G等新一代移動通信技術將不斷涌現。無線局域網技術02無線局域網應用無線局域網在辦公、家庭、學校、公共場所等領域廣泛應用，為用戶提供便利的無線接入服務。無線局域網定義無線局域網（WLAN）是WirelessLocalAreaNetwork的簡稱，指應用無線通信技術將計算機設備互聯起來，構成可以互相通信和實現資源共享的網絡體系。無線局域網特點無線局域網不再使用通信電纜將計算機與網絡連接起來，而是通過無線的方式連接，使網絡的構建和終端的移動更加靈活。無線局域網基本概念WLAN標準無線局域網標準主要由IEEE制定，包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等，其中802.11n是當前主流標準。WLAN標準與協議分析WLAN協議無線局域網協議包括MAC層協議和物理層協議，MAC層協議規定了無線局域網的訪問控制、數據傳輸等規范，物理層協議則規定了無線信號的傳輸方式、頻率、調制方式等。WLAN協議分析通過對WLAN協議的分析，可以深入了解無線局域網的通信原理、數據傳輸過程以及如何實現無線接入等關鍵技術。網絡拓撲結構及特點網絡拓撲結構無線局域網的網絡拓撲結構主要包括點對點拓撲、星型拓撲、網狀拓撲等，其中星型拓撲是最常見的結構。網絡拓撲特點網絡拓撲選擇無線局域網的網絡拓撲結構具有靈活性、可擴展性、易維護性等特點，可以適應不同的應用環境和場景需求。在選擇無線局域網的網絡拓撲結構時，需要考慮實際的應用需求、環境特點、設備性能等因素，選擇最適合的拓撲結構。無線局域網面臨著多種安全威脅，如竊聽、干擾、非法接入等，需要采取有效的安全措施來保護網絡安全。安全威脅無線局域網的安全策略包括加密、認證、訪問控制等多種手段，可以保護網絡的安全性和隱私性。安全策略無線局域網的認證機制是確保只有合法用戶才能接入網絡的重要措施，包括基于密碼的認證、基于證書的認證等多種方式。認證機制安全策略與認證機制全球移動通信系統03網絡架構GSM網絡由移動臺、基站子系統（BSS）和網絡子系統（NSS）組成，實現無線傳輸、控制和管理等功能。功能實體接口與協議GSM網絡架構及功能實體NSS包括移動交換中心（MSC）、歸屬位置寄存器（HLR）、訪問位置寄存器（VLR）和鑒權中心（AUC）等，負責用戶信息管理、呼叫接續和移動性管理。GSM網絡各實體之間通過標準化的接口和協議進行通信，如A接口、Abis接口和Um接口等，保證了不同廠商設備之間的互操作性。信道配置與傳輸方式選擇GSM網絡的信道配置采用動態分配方式，根據用戶需求和系統負載情況動態調整信道資源，提高頻譜利用率。信道配置GSM系統采用多種信道類型，包括業務信道（TCH）、控制信道（CCH）和公共控制信道（CCCH）等，以滿足不同通信需求。信道類型GSM系統采用時分多址（TDMA）和頻分多址（FDMA）相結合的方式，實現了多用戶同時通信和信息的傳輸。傳輸方式GSM系統提供了多種業務類型，包括語音業務、數據業務和補充業務等，滿足了用戶的多樣化需求。業務類型實現原理漫游和切換GSM系統通過定義不同的邏輯信道和信令流程，實現了各種業務的靈活接入和控制。例如，語音業務通過TCH信道傳輸語音信息，數據業務通過CSD、GPRS等信道傳輸數據信息。GSM系統支持國際漫游和無縫切換功能，用戶在全球范圍內可以隨時隨地進行通信，無需更換手機和SIM卡。業務類型及其實現原理網絡優化策略探討頻率規劃通過合理的頻率規劃，減少頻率干擾和復用，提高頻譜資源的利用率和通信質量。覆蓋優化通過調整基站布局、天線參數和功率等參數，優化網絡覆蓋性能，提高信號強度和通話質量。容量管理根據業務需求和網絡負載情況，合理分配信道資源，提高網絡容量和接入成功率。網絡監測與維護定期對網絡進行監測和維護，及時發現和排除故障，確保網絡穩定運行。通用分組無線業務技術04GPRS采用分組交換方式，僅在實際傳送和接收時才使用無線資源，提高了無線資源的利用率。GPRS的技術特點GPRS網絡基于GSM網絡，由移動交換中心、服務GPRS支持節點、網關GPRS支持節點等組成。GPRS的網絡結構01020304GPRS是一種利用GSM基礎設施提供速率高達100kbit/s分組數據業務的移動蜂窩接入技術。GPRS的基本概念GPRS是GSM向WCDMA的過渡技術，被稱為“2.5代技術”。GPRS的演進過程GPRS技術原理簡介數據傳輸過程剖析通過移動交換中心和服務GPRS支持節點建立連接，然后進行數據傳輸。GPRS數據傳輸的基本流程GPRS采用了重傳機制和糾錯編碼等技術來提高數據傳輸的可靠性。GPRS的費用主要根據數據傳輸量來計算，通常采用按量計費的方式。數據傳輸的可靠性保障GPRS的傳輸速率一般在20-40kbit/s之間，可以滿足一般用戶的移動互聯網需求。數據傳輸的速率和容量01020403數據傳輸的費用和計費方式移動辦公通過GPRS技術，用戶可以隨時隨地訪問公司內部網絡資源，實現移動辦公。業務應用場景舉例01互聯網瀏覽GPRS技術使得用戶可以通過手機等移動設備瀏覽互聯網上的信息。02電子郵件收發通過GPRS技術，用戶可以隨時隨地收發電子郵件，實現無線通訊。03遠程監控和數據采集GPRS技術可以應用于遠程監控和數據采集等領域，實現無線數據傳輸和控制。04性能評估指標及方法吞吐量吞吐量是評估GPRS網絡性能的重要指標之一，表示單位時間內傳輸的數據量。接入時延接入時延是指從用戶發出請求到接收到響應的時間，是評估GPRS網絡響應速度的重要指標。可靠性可靠性是指數據傳輸的準確性和穩定性，可以通過誤碼率等指標來評估。覆蓋范圍覆蓋范圍是指GPRS網絡可以覆蓋的地理范圍，可以通過基站數量和分布來評估。移動虛擬專用網與公共陸地移動網05MVPN實現原理基于IPSEC國際通用安全協議，提供安全的端到端的遂道連接，實現企業內部信息化應用的高效、便捷、安全互連組網。MVPN優勢分析安全性高，擴展性強，可支持遠程訪問，適用于出差人員及異地分散的分支機構、營銷網點等場景。MVPN實現原理及優勢分析由移動交換機、基站、移動智能終端等組成，通過無線方式實現用戶與網絡的連接，形成地區或國家規模的通信網。PLMN網絡架構提供基本的語音、短信業務，以及數據業務，如互聯網接入、移動支付等；同時提供用戶管理、鑒權、計費等功能。PLMN功能描述PLMN網絡架構和功能描述互聯互通問題解決方案解決方案采用統一的標準和規范，加強運營商之間的合作與互聯互通，推動移動支付等跨行業應用的推廣。互聯互通現狀MVPN與PLMN之間存在互通問題，需要解決不同運營商之間的網絡互通、漫游費用結算等問題。MVPN發展趨勢隨著企業信息化程度的提高，MVPN的應用將越來越廣泛，未來可能成為企業信息化建設的重要組成部分。PLMN發展趨勢5G技術的快速發展將推動PLMN的升級和演進，未來PLMN將更加注重數據業務和用戶體驗的提升，為用戶提供更加優質的服務。未來發展趨勢預測第三代移動通信系統技術演進063G標準制定背景和目標市場需求隨著移動通信的迅速發展，人們對移動通信系統的容量、質量、速率和功能提出了更高要求。技術進步新技術的不斷涌現為移動通信系統升級提供了條件，如數字通信技術、無線接入技術等。頻譜資源利用合理高效地利用有限的頻譜資源，提高通信系統的頻譜利用率和通信質量。國際競爭與合作制定全球統一的3G標準，促進各國之間的合作與互通，推動移動通信產業的快速發展。WCDMA和CDMA2000的傳輸速率較高，可達到2Mbps以上，TD-SCDMA的傳輸速率相對較低，但也能滿足一般移動數據業務需求。傳輸速率WCDMA和CDMA2000的容量較大，覆蓋范圍較廣，適用于密集城市地區；TD-SCDMA的容量和覆蓋范圍相對較小，但更適合于熱點覆蓋和室內分布。容量與覆蓋01020304WCDMA采用寬帶碼分多址技術，CDMA2000基于窄帶CDMA技術，TD-SCDMA采用時分同步碼分多址技術。技術特點WCDMA和CDMA2000的商用化進程較快，已經在全球范圍內廣泛應用；TD-SCDMA的商用化進程相對較慢，但在中國等市場得到了廣泛應用。商用化進程WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA比較數據業務應用3G系統支持多種數據業務應用，如移動互聯網、視頻通話、在線游戲等，為用戶提供了更加豐富多彩的移動通信體驗。高速數據傳輸技術3G系統采用了一系列高速數據傳輸技術，如多載波調制、自適應調制編碼、多天線技術等，以提高數據傳輸速率和傳輸質量。數據傳輸協議為保證數據傳輸的可靠性和穩定性，3G系統采用了完善的數據傳輸協議和控制機制，如TCP/IP協議、ATM協議等。網絡架構和關鍵技術3G網絡采用了分組交換技術和全IP的網絡架構，實現了數據、語音和視頻的融合傳輸，同時采用了智能天線、軟件無線電等關鍵技術來提高網絡的性能和效率。高速數據傳輸技術探討多模終端的定義多模終端是指能夠同時支持多種移動通信制式的終端，包括3G、4G、5G等多種網絡制式的手機、平板電腦等設備。多模終端的優勢多模終端可以實現全球漫游、無縫切換和多種業務應用，提高用戶的使用體驗和便利性。多模終端設計思路多模終端的設計需要綜合考慮多種網絡制式的兼容性和互操作性，包括硬件設計、軟件設計、射頻設計等方面。同時，還需要考慮終端的功耗、成本、尺寸等因素，以實現最佳的性價比和用戶體驗。多模終端設計思路分享多模終端的發展趨勢隨著移動通信技術的不斷發展和普及，多模終端將成為未來移動通信市場的主流產品。未來，多模終端將進一步向智能化、個性化、多功能化方向發展，為用戶提供更加全面、便捷、高效的移動通信服務。多模終端設計思路分享無線城域網與移動智能網技術前沿07WMAN的技術特點WMAN具有覆蓋范圍廣、傳輸速率高、支持多種業務、建設成本較低等特點。WMAN的定義無線城域網（WMAN）是在地域上覆蓋城市及其郊區范圍的分布節點之間傳輸信息的本地分配無線網絡。應用場景WMAN能實現語音、數據、圖像、多媒體、IP等多業務的接入服務，適用于城市范圍內的無線通信需求，如寬帶無線接入、移動辦公、應急通信等。WMAN概念及其應用場景移動智能網（MIN）是智能網在移動方面的擴充和發展，通過移動網絡增強定制應用邏輯，實現移動業務的智能化處理。MIN的概念MIN主要由業務交換點（SSP）、業務控制點（SCP）和業務數據點（SDP）等組成，它們協同工作以實現智能業務的控制和提供。MIN的組成部分MIN具有業務生成快、運營風險低、業務種類多等特點，可以滿足移動用戶對多樣化、個性化業務的需求。MIN的特點移動智能網（MIN）基本原理WMAN和MIN的結合為移動通信業務創