《通信概論》課件 任務(wù)1 移動通信技術(shù)演進

任務(wù)1

移動通信技術(shù)演進萌芽——古時的移動通信技術(shù)一曙光——第一代移動通信技術(shù)二學(xué)習(xí)內(nèi)容通信概論發(fā)展——第二代移動通信技術(shù)三過渡——第三代移動通信技術(shù)四曙光——第四代移動通信技術(shù)五未來——第五代移動通信技術(shù)六萌芽——古時的移動通信技術(shù)一通信概論

“烽火戲諸侯”是很多中國人耳熟能詳?shù)墓适拢钦鎸嵃娴摹袄莵砹恕保褐苡耐跤幸粋€愛妃，叫做褒姒，但是天生不愛笑，所以為了博取美人一笑，周幽王不惜戲弄周邊的諸侯們，點燃烽火，讓他們以為有外敵入侵，諸侯們匆匆趕來，才知道自己被戲耍，但是當(dāng)真正的外敵西戎侵犯都成的時候，周幽王點燃了烽火，諸侯們卻不在相信，沒有敢去營救周幽王，最終兵敗身亡，導(dǎo)致了西周的滅亡。

烽火戲諸侯萌芽——古時的移動通信技術(shù)是中國古代邊防最重要的軍事通訊手段之一。在古代，中國頻繁的遭受外租的入侵，為了有效的通知軍隊進行抵抗，古人在邊境建造了很多“烽火臺”。烽火是古代戰(zhàn)場使用的另一種重要的通信手段。戰(zhàn)鼓一響就意味著軍隊全面進入戰(zhàn)斗狀態(tài)，與敵人誓死相拼；鳴金傳來，則意味著結(jié)束戰(zhàn)斗，軍隊調(diào)整好陣型撤出戰(zhàn)場?！皳艄摹焙汀傍Q金”在古代運用最為廣泛，因為它只是傳遞消息時馬休息所用，所謂八百里加急，換馬不換人就是這個道理，后來發(fā)展到提供官員、旅客住宿。驛站是古人之間聯(lián)系的一種重要方法，將信件系在鴿子的腳上然后傳遞給要傳遞的人。古代通信不方便，利用鴿子會飛且飛得比較快、會辨認方向等多方面優(yōu)點，馴化鴿子，用以提高送信的速度。飛鴿傳書萌芽——古時的移動通信技術(shù)曙光——第一代移動通信技術(shù)二

通信概論01020403第一代移動通信技術(shù)制定于上世紀80年代，其主要采用的技術(shù)包括模擬技術(shù)和頻分多址（FrequencyDivisionMultipleAccess，F(xiàn)DMA）技術(shù)。1G有多種制式，我國主要采用的是全入網(wǎng)通信系統(tǒng)技術(shù)（TotalAccessCommunicationsSystem，TACS）。第一代移動通信有很多不足之處，如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通話質(zhì)量不高、不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和不能提供自動漫游等。由于受到傳輸帶寬的限制，不能進行移動通信的長途漫游，只能是一種區(qū)域性的移動通信系統(tǒng)。曙光——第一代移動通信技術(shù)3211987年11月18日，我國第一臺模擬移動電話網(wǎng)(TACS)在廣州開通。1G系統(tǒng)在國內(nèi)剛剛建立的時候，很多人手中拿的還是大塊頭的摩托羅拉8000X，俗稱大哥大。那個年代雖然沒有現(xiàn)在的移動、聯(lián)通和電信，卻有著A網(wǎng)和B網(wǎng)之分，而在這兩個網(wǎng)背后就是主宰模擬時代的愛立信和摩托羅拉。發(fā)展歷程31G主要系統(tǒng)為高級電話系統(tǒng)（AdvancedMobilePhoneSystem，AMPS），另外還有北歐移動電話（NordicMobileTelephony，NMT）及TACS，該制式在加拿大、南美、澳洲以及亞太地區(qū)廣泛采用，而國內(nèi)在80年代初期移動通信產(chǎn)業(yè)還屬于一片空白，直到1987年的廣東第六屆全運會上蜂窩移動通信系統(tǒng)正式啟動。發(fā)展歷程2

1986年，第一套移動通信系統(tǒng)在美國芝加哥誕生，采用模擬訊號傳輸，模擬式為代表在無線傳輸采用模擬式的FM調(diào)制，將介于300Hz到3400Hz的語音轉(zhuǎn)換到高頻的載波頻率MHz上。此外，1G只能應(yīng)用在一般語音傳輸上，且語音品質(zhì)低、訊號不穩(wěn)定、涵蓋范圍也不夠全面。發(fā)展歷程1曙光——第一代移動通信技術(shù)1G淘汰

由于各國采用不同的制式、不同的頻帶和信道帶寬，用戶的漫游很不方便，使得第一代移動通信系統(tǒng)只是一個區(qū)域性的移動通信系統(tǒng)，此外，在使用過程中，模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)暴露很多問題，諸如頻譜效率低，業(yè)務(wù)種類單一和呼叫中斷率高，通信設(shè)備笨重等，但其中最主要的問題是其頻帶資源和通信容量與日益增長的移動通信用戶對大容量，多業(yè)務(wù)和高服務(wù)質(zhì)量移動通信的需求的矛盾日益突出。1G的缺點曙光——第一代移動通信技術(shù)原為AmericanTelephone&Telegraph的縮寫，也是中文譯名美國電話電報公司由來，是一家美國電信公司，美國第二大移動運營商。創(chuàng)建于1877年，曾長期壟斷美國長途和本地電話市場。在近120年中，公司曾經(jīng)過多次分拆和重組，目前，AT&T是美國最大的本地和長途電話公司，總部曾經(jīng)位于德克薩斯州圣安東尼奧，2008年搬到了德州北部大城市達拉斯。摩托羅拉公司簡介曙光——第一代移動通信技術(shù)通信概論發(fā)展——第二代移動通信技術(shù)三第二代移動通信簡介

第二代移動通信系統(tǒng)是以數(shù)字技術(shù)為主體的移動經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)。自上世紀90年代以來，以數(shù)字技術(shù)為主體的第二代移動通信系統(tǒng)得到了極大的發(fā)展，短短的十年，其用戶就超過了十億。在中國，以全球移動通信系統(tǒng)（GlobalSystemforMobileCommunication，GSM）為主，IS-95、CDMA為輔的第二代移動通信系統(tǒng)只用了十年的時間，就發(fā)展了近2.8億用戶，并超過固定電話用戶數(shù)，成為世界上最大的移動經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)。GSM標準的無處不在使得在移動電話運營商之間簽署"漫游協(xié)定"后用戶的國際漫游變得很平常。GSM較之它以前的標準最大的不同是它的信令和語音信道都是數(shù)字式的，因此GSM被看作是第二代移動電話系統(tǒng)(2G)。通信概論與一代通信對比與1G相比，2G提供了更高的網(wǎng)絡(luò)容量，改善了話音質(zhì)量和保密性，并為用戶提供無縫的國際漫游。具有保密性強、頻譜利用率高、能提供豐富的業(yè)務(wù)、標準化程度高等特點。第二代移動通信簡介通信概論GSM系統(tǒng)發(fā)展1992年歐洲標準化委員會統(tǒng)一推出的標準，它采用數(shù)字通信技術(shù)、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)標準，并可以開發(fā)出更多的新業(yè)務(wù)供用戶使用。1991年歐洲開通了第一個GSM系統(tǒng)，移動運營者為該系統(tǒng)設(shè)計和注冊了滿足市場要求的商標，將GSM更名為“全球移動通信系統(tǒng)”（GSM）。GSM系統(tǒng)的原始技術(shù)在1987定義。1989年，ETSI從CEPT接手。1990第一個GSM規(guī)范說明完成，這個規(guī)范的文本長達超過6000頁。商業(yè)運營開始于1991，地點是芬蘭的Radiolinja。最早于1982年，GSM小組("GroupeSpécialMobile"(法語))就已經(jīng)成立，而GSM的名字也是源于這個小組的名字，盡管后來縮寫的含義已經(jīng)完全改變。最開始這個小組由CEPT負責(zé)管理。GSM是2G時代最為廣泛采用的移動通信系統(tǒng)。通信概論通信概論GSM系統(tǒng)發(fā)展1998年，3G合作項目(3GPP)啟動。最初，這個項目的目標是制定詳細的下一代移動通訊網(wǎng)（3G）規(guī)范。然而，3GPP也接受了維護和開發(fā)GSM規(guī)范的工作。ETSI是3GPP的一個成員。單2015年，全球諸多GSM網(wǎng)絡(luò)運營商，已經(jīng)將2017年確定為關(guān)閉GSM網(wǎng)絡(luò)的年份。之所以關(guān)閉GSM等2G網(wǎng)絡(luò)，是將無線電頻率資源騰出，用于建設(shè)4G以及未來的5G網(wǎng)絡(luò)。1998由于GSM標準的開放性，頻率利用率比模擬的高（約為模擬網(wǎng)的1.8一2倍），很快在世界獲得了普及，并成為數(shù)字制式移動通信（也稱第二代）網(wǎng)絡(luò)的主導(dǎo)技術(shù)。GSM的手機與“大磚頭”模擬手機的區(qū)別是多了用戶識別卡（SIM卡）—沒有插入SIM卡的移動臺（手機）是不能夠接入網(wǎng)絡(luò)的。GSM網(wǎng)絡(luò)一旦識別用戶的身份，即可提供各種服務(wù)。19922015通信概論MSMS是公用GSM移動通信網(wǎng)中用戶使用的設(shè)備，也是用戶能夠直接接觸的整個GSM系統(tǒng)中的唯一設(shè)備。BSSBSS是GSM系統(tǒng)中與無線蜂窩方面關(guān)系最直接的基本組成部分。它通過無線接口直接與移動臺相接，負責(zé)無線發(fā)送接收和無線資源管理。NSSNSS主要包含有GSM系統(tǒng)的交換功能和用于用戶數(shù)據(jù)與移動性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能，它對GSM移動用戶之間通信和GSM移動用戶與其它通信網(wǎng)用戶之間通信起著管理作用。OSSOSS需完成許多任務(wù)，包括移動用戶管理、移動設(shè)備管理以及網(wǎng)路操作和維護。GSM系統(tǒng)組成通信概論高頻譜效率高容量效率高話音質(zhì)量開放的接口高安全性實現(xiàn)漫游GSM系統(tǒng)特點通信概論2G時代的落幕退出歷史2016年12月1日，澳大利亞最大的運營商Telstra關(guān)閉運行了23年零6個月7天的GSM網(wǎng)絡(luò)；2017年1月1日，美國運營商AT＆T宣布關(guān)閉GSM網(wǎng)絡(luò)；新加坡三大運營商Singel、StarHub和M1聯(lián)合宣布于2017年4月關(guān)閉GSM網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)預(yù)測，到2020年，2G網(wǎng)絡(luò)在全球范圍內(nèi)可能就會全面消失。2G的消亡盡管2G技術(shù)在發(fā)展中不斷得到完善，但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大，頻率資源己接近枯竭，語音質(zhì)量不能達到用戶滿意的標準，數(shù)據(jù)通信速率太低，無法在真正意義上滿足移動多媒體業(yè)務(wù)的需求，陪伴一代通信人的GSM，已經(jīng)開始逐漸進入歷史的陳列館。通信概論過渡——第三代移動通信技術(shù)四通信概論系統(tǒng)簡介第三代移動通信系統(tǒng)(3G)的概念最早于1985年由國際電信聯(lián)盟（InternationalTelecommunicationUnion，ITU）提出，是首個以“全球標準”為目標的移動通信系統(tǒng)。第三代移動通信技術(shù)通信概論

第三代移動通信系統(tǒng)(3G)的概念最早于1985年由國際電信聯(lián)盟（InternationalTelecommunicationUnion，ITU）提出，是首個以“全球標準”為目標的移動通信系統(tǒng)。在1992年的世界無線電大會上，為3G分配了2GHz附近約230MHz的頻帶。考慮到該系統(tǒng)的工作頻段在2000MHz，最高業(yè)務(wù)速率為2000kbit/s，而且將在2000年左右商用，于是ITU在1996年正式命名為IMT-2000（InternationalMobileTelecommunication-2000）。

3G系統(tǒng)最初的目標是在靜止環(huán)境、中低速移動環(huán)境、高速移動環(huán)境分別支持2Mbit/s、384kbit/s、144kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。其設(shè)計目標是旨在提供比2G更大的系統(tǒng)容量、更優(yōu)良的通信質(zhì)量，并使系統(tǒng)能提供更豐富多彩的業(yè)務(wù)。第三代移動通信技術(shù)通信概論系統(tǒng)發(fā)展情況3G系統(tǒng)是從2G系統(tǒng)演進以寬帶CDMA技術(shù)為主，并能同時提供話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)，旨在徹底解決1G和2G系統(tǒng)主要弊端的先進移動通信系統(tǒng)。第三代移動通信技術(shù)通信概論系統(tǒng)發(fā)展情況1985年，在美國城市圣迭亞哥成立了一個名叫“高通”的公司，這個公司利用美國軍方接近的“展布頻譜技術(shù)”開發(fā)出一個名為“CDMA”的新通訊技術(shù)，今兒直接導(dǎo)致了3G的誕生。1985年ITU就提出了3G的概念，同時建立了專門的組織機構(gòu)進行研究。然而，在此后的10十年，研究進展一直比較緩慢。1996年后，研究工作取得了長足的進步，ITU于1996年為未來陸地移動通信系統(tǒng)確定了正式名稱：IMT-2000，其含義為該系統(tǒng)預(yù)期在2000年以后投入使用，工作于2000MHz頻帶，最高傳輸數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s。通信概論系統(tǒng)技術(shù)標準隨著3G技術(shù)的日漸成熟，在世界范圍內(nèi)逐漸形成了三個主要的技術(shù)標準，分別為WCDMA，CDMA2000，TD-SCDMA。第三代移動通信技術(shù)通信概論系統(tǒng)技術(shù)標準W-CDMA是一種利用碼分多址復(fù)用（或者CDMA通用復(fù)用技術(shù)，不是指CDMA標準）方法的寬帶擴頻3G移動通信空中接口。WCDMA主要起源于歐洲和日本的早期第三代無線研究活動，GSM的巨大成功對第三代系統(tǒng)在歐洲的標準化產(chǎn)生重大影響。CDMA2000CDMA2000（CodeDivisionMultipleAccess2000）是一個3G移動通訊標準，國際電信聯(lián)盟ITU的IMT-2000標準認可的無線電接口，也是2GCDMAOne標準的延伸。根本的信令標準是IS-2000。CDMA2000與另一個3G標準WCDMA不兼容。TD-SCDMATD-SCDMA是英文TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess（時分同步碼分多址）的簡稱，中國提出的第三代移動通信標準(簡稱3G)，也是ITU批準的三個3G標準中的一個，以我國知識產(chǎn)權(quán)為主的、被國際上廣泛接受和認可的無線通信國際標準。是我國電信史上重要的里程碑。

W-CDMA通信概論小結(jié)3G時代經(jīng)歷了三足鼎立的紛爭，至今也沒有定論誰是最好的3G標準，但是這些都已經(jīng)不重要了，在日常的使用過程中逐漸暴露了3G自身的一些不足，如高額的資費、缺少殺手級的應(yīng)用等，而后續(xù)的第四代移動通信技術(shù)已經(jīng)箭在弦上，因此3G注定只能成為一個從語音文本時代到移動互聯(lián)網(wǎng)時代的過渡產(chǎn)品。通信概論現(xiàn)在——第四代移動通信技術(shù)五通信概論簡介

隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，適應(yīng)移動數(shù)據(jù)、移動計算及移動多媒體運作需要的第四代移動通信開始興起，因此有理由期待這種第四代移動通信技術(shù)（4G）給人們帶來更加美好的未來。另一方面，4G也因為其擁有的超高數(shù)據(jù)傳輸速度，被中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟譽為機器之間當(dāng)之無愧的“高速對話”。

通信概論簡介

4G是集3G與WLAN于一體，并能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量、音頻、視頻和圖像等。4G能夠以100Mbps以上的速度下載，比目前的家用寬帶ADSL（4Mbps）快25倍，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求。此外，4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性。通信概論研發(fā)階段

2006年1月～2010年12月設(shè)立有關(guān)重大專項，完成通用無線環(huán)境的體制標準研究及其系統(tǒng)實用化研究，開展較大規(guī)模的現(xiàn)場試驗。2001年12月～2003年12月開展Beyond3G/4G蜂窩通信空中接口技術(shù)研究，完成Beyond3G/4G系統(tǒng)無線傳輸系統(tǒng)的核心硬、軟件研制工作，開展相關(guān)傳輸實驗，向ITU提交有關(guān)建議;2004年1月～2005年12月使Beyond3G/4G空中接口技術(shù)研究達到相對成熟的水平，進行與之相關(guān)的系統(tǒng)總體技術(shù)研究，完成聯(lián)網(wǎng)試驗和演示業(yè)務(wù)的開發(fā)，建成具有Beyond3G/4G技術(shù)特征的演示系統(tǒng)，向ITU提交初步的新一代無線通信體制標準;通信概論運行階段2010海外主流運營商規(guī)模建設(shè)4G的元年，多數(shù)機構(gòu)預(yù)計海外4G投資時間還將持續(xù)3年左右。國家工業(yè)和信息化部部長苗圩表示：4G的腳步越來越近，4G牌照在一年左右時間中就會下發(fā)。12月4日正式向三大運營商發(fā)布4G牌照，中國移動、中國電信和中國聯(lián)通均獲得TD-LTE牌照。12月18日，中國移動在廣州宣布，將建成全球最大4G網(wǎng)絡(luò)。2013年年底前，北京、上海、廣州、深圳等16個城市可享受4G服務(wù)；預(yù)計到2014年年底，4G網(wǎng)絡(luò)將覆蓋超過340個城市。三大運營商大力建設(shè)4G網(wǎng)絡(luò)。20122013201520142018全國電話用戶總數(shù)達到15.37億戶，其中移動電話用戶總數(shù)13.06億戶，4G用戶總數(shù)達3.86225億戶，4G用戶在移動電話用戶中的滲透率為29.6%。7月，工信部公布《2018年上半年通信業(yè)經(jīng)濟運行情況》報告顯示，4G用戶總數(shù)達到11.1億戶，占移動電話用戶的73.5%。通信概論第四代移動通信系統(tǒng)可稱為廣帶(Broadband)接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對稱的超過2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，數(shù)據(jù)率超過UMTS，是支持高速數(shù)據(jù)率（2～20Mb/s）連接的理想模式，上網(wǎng)速度從2Mb/s提高到100Mb/s，具有不同速率間的自動切換能力。技術(shù)標準通信概論優(yōu)勢自適應(yīng)資源分配廣帶多媒體通信高清晰度的圖像傳輸交互式多媒體業(yè)務(wù)通信概論未來——第五代移動通信技術(shù)六通信概論決戰(zhàn)巔峰一

移動通信技術(shù)全球海拔最高的5G網(wǎng)絡(luò)通信概論5月27日上午，承擔(dān)珠峰高程測量任務(wù)的隊員們成功沖頂，中國移動5G網(wǎng)絡(luò)提供了重要的通信保障。這有力地證明了中國移動及華為珠峰5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案的完整性、可靠性、合理性及實用性，也充分說明了組網(wǎng)方案以及產(chǎn)品性能、安裝工藝、技術(shù)指標的超高質(zhì)量。決戰(zhàn)巔峰通信概論決戰(zhàn)巔峰

端到端運行穩(wěn)5G系統(tǒng)涉及核心網(wǎng)、承載網(wǎng)、無線接入網(wǎng)，為登頂珠峰建設(shè)端到端的5G網(wǎng)絡(luò)是一個極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程。技術(shù)交付和網(wǎng)絡(luò)保障團隊前往海拔5300m以上區(qū)域24小時值守，全力保障本次珠峰5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和開