《通信概论》课件 任务1 移动通信技术演进

任务1

移动通信技术演进萌芽——古时的移动通信技术一曙光——第一代移动通信技术二学习内容通信概论发展——第二代移动通信技术三过渡——第三代移动通信技术四曙光——第四代移动通信技术五未来——第五代移动通信技术六萌芽——古时的移动通信技术一通信概论

“烽火戏诸侯”是很多中国人耳熟能详的故事，它是真实版的“狼来了”：周幽王有一个爱妃，叫做褒姒，但是天生不爱笑，所以为了博取美人一笑，周幽王不惜戏弄周边的诸侯们，点燃烽火，让他们以为有外敌入侵，诸侯们匆匆赶来，才知道自己被戏耍，但是当真正的外敌西戎侵犯都成的时候，周幽王点燃了烽火，诸侯们却不在相信，没有敢去营救周幽王，最终兵败身亡，导致了西周的灭亡。

烽火戏诸侯萌芽——古时的移动通信技术是中国古代边防最重要的军事通讯手段之一。在古代，中国频繁的遭受外租的入侵，为了有效的通知军队进行抵抗，古人在边境建造了很多“烽火台”。烽火是古代战场使用的另一种重要的通信手段。战鼓一响就意味着军队全面进入战斗状态，与敌人誓死相拼；鸣金传来，则意味着结束战斗，军队调整好阵型撤出战场。“击鼓”和“鸣金”在古代运用最为广泛，因为它只是传递消息时马休息所用，所谓八百里加急，换马不换人就是这个道理，后来发展到提供官员、旅客住宿。驿站是古人之间联系的一种重要方法，将信件系在鸽子的脚上然后传递给要传递的人。古代通信不方便，利用鸽子会飞且飞得比较快、会辨认方向等多方面优点，驯化鸽子，用以提高送信的速度。飞鸽传书萌芽——古时的移动通信技术曙光——第一代移动通信技术二

通信概论01020403第一代移动通信技术制定于上世纪80年代，其主要采用的技术包括模拟技术和频分多址（FrequencyDivisionMultipleAccess，FDMA）技术。1G有多种制式，我国主要采用的是全入网通信系统技术（TotalAccessCommunicationsSystem，TACS）。第一代移动通信有很多不足之处，如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只能是一种区域性的移动通信系统。曙光——第一代移动通信技术3211987年11月18日，我国第一台模拟移动电话网(TACS)在广州开通。1G系统在国内刚刚建立的时候，很多人手中拿的还是大块头的摩托罗拉8000X，俗称大哥大。那个年代虽然没有现在的移动、联通和电信，却有着A网和B网之分，而在这两个网背后就是主宰模拟时代的爱立信和摩托罗拉。发展历程31G主要系统为高级电话系统（AdvancedMobilePhoneSystem，AMPS），另外还有北欧移动电话（NordicMobileTelephony，NMT）及TACS，该制式在加拿大、南美、澳洲以及亚太地区广泛采用，而国内在80年代初期移动通信产业还属于一片空白，直到1987年的广东第六届全运会上蜂窝移动通信系统正式启动。发展历程2

1986年，第一套移动通信系统在美国芝加哥诞生，采用模拟讯号传输，模拟式为代表在无线传输采用模拟式的FM调制，将介于300Hz到3400Hz的语音转换到高频的载波频率MHz上。此外，1G只能应用在一般语音传输上，且语音品质低、讯号不稳定、涵盖范围也不够全面。发展历程1曙光——第一代移动通信技术1G淘汰

由于各国采用不同的制式、不同的频带和信道带宽，用户的漫游很不方便，使得第一代移动通信系统只是一个区域性的移动通信系统，此外，在使用过程中，模拟蜂窝移动通信系统暴露很多问题，诸如频谱效率低，业务种类单一和呼叫中断率高，通信设备笨重等，但其中最主要的问题是其频带资源和通信容量与日益增长的移动通信用户对大容量，多业务和高服务质量移动通信的需求的矛盾日益突出。1G的缺点曙光——第一代移动通信技术原为AmericanTelephone&Telegraph的缩写，也是中文译名美国电话电报公司由来，是一家美国电信公司，美国第二大移动运营商。创建于1877年，曾长期垄断美国长途和本地电话市场。在近120年中，公司曾经过多次分拆和重组，目前，AT&T是美国最大的本地和长途电话公司，总部曾经位于德克萨斯州圣安东尼奥，2008年搬到了德州北部大城市达拉斯。摩托罗拉公司简介曙光——第一代移动通信技术通信概论发展——第二代移动通信技术三第二代移动通信简介

第二代移动通信系统是以数字技术为主体的移动经营网络。自上世纪90年代以来，以数字技术为主体的第二代移动通信系统得到了极大的发展，短短的十年，其用户就超过了十亿。在中国，以全球移动通信系统（GlobalSystemforMobileCommunication，GSM）为主，IS-95、CDMA为辅的第二代移动通信系统只用了十年的时间，就发展了近2.8亿用户，并超过固定电话用户数，成为世界上最大的移动经营网络。GSM标准的无处不在使得在移动电话运营商之间签署"漫游协定"后用户的国际漫游变得很平常。GSM较之它以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的，因此GSM被看作是第二代移动电话系统(2G)。通信概论与一代通信对比与1G相比，2G提供了更高的网络容量，改善了话音质量和保密性，并为用户提供无缝的国际漫游。具有保密性强、频谱利用率高、能提供丰富的业务、标准化程度高等特点。第二代移动通信简介通信概论GSM系统发展1992年欧洲标准化委员会统一推出的标准，它采用数字通信技术、统一的网络标准，并可以开发出更多的新业务供用户使用。1991年欧洲开通了第一个GSM系统，移动运营者为该系统设计和注册了满足市场要求的商标，将GSM更名为“全球移动通信系统”（GSM）。GSM系统的原始技术在1987定义。1989年，ETSI从CEPT接手。1990第一个GSM规范说明完成，这个规范的文本长达超过6000页。商业运营开始于1991，地点是芬兰的Radiolinja。最早于1982年，GSM小组("GroupeSpécialMobile"(法语))就已经成立，而GSM的名字也是源于这个小组的名字，尽管后来缩写的含义已经完全改变。最开始这个小组由CEPT负责管理。GSM是2G时代最为广泛采用的移动通信系统。通信概论通信概论GSM系统发展1998年，3G合作项目(3GPP)启动。最初，这个项目的目标是制定详细的下一代移动通讯网（3G）规范。然而，3GPP也接受了维护和开发GSM规范的工作。ETSI是3GPP的一个成员。单2015年，全球诸多GSM网络运营商，已经将2017年确定为关闭GSM网络的年份。之所以关闭GSM等2G网络，是将无线电频率资源腾出，用于建设4G以及未来的5G网络。1998由于GSM标准的开放性，频率利用率比模拟的高（约为模拟网的1.8一2倍），很快在世界获得了普及，并成为数字制式移动通信（也称第二代）网络的主导技术。GSM的手机与“大砖头”模拟手机的区别是多了用户识别卡（SIM卡）—没有插入SIM卡的移动台（手机）是不能够接入网络的。GSM网络一旦识别用户的身份，即可提供各种服务。19922015通信概论MSMS是公用GSM移动通信网中用户使用的设备，也是用户能够直接接触的整个GSM系统中的唯一设备。BSSBSS是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分。它通过无线接口直接与移动台相接，负责无线发送接收和无线资源管理。NSSNSS主要包含有GSM系统的交换功能和用于用户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能，它对GSM移动用户之间通信和GSM移动用户与其它通信网用户之间通信起着管理作用。OSSOSS需完成许多任务，包括移动用户管理、移动设备管理以及网路操作和维护。GSM系统组成通信概论高频谱效率高容量效率高话音质量开放的接口高安全性实现漫游GSM系统特点通信概论2G时代的落幕退出历史2016年12月1日，澳大利亚最大的运营商Telstra关闭运行了23年零6个月7天的GSM网络；2017年1月1日，美国运营商AT＆T宣布关闭GSM网络；新加坡三大运营商Singel、StarHub和M1联合宣布于2017年4月关闭GSM网络。根据预测，到2020年，2G网络在全球范围内可能就会全面消失。2G的消亡尽管2G技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源己接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低，无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求，陪伴一代通信人的GSM，已经开始逐渐进入历史的陈列馆。通信概论过渡——第三代移动通信技术四通信概论系统简介第三代移动通信系统(3G)的概念最早于1985年由国际电信联盟（InternationalTelecommunicationUnion，ITU）提出，是首个以“全球标准”为目标的移动通信系统。第三代移动通信技术通信概论

第三代移动通信系统(3G)的概念最早于1985年由国际电信联盟（InternationalTelecommunicationUnion，ITU）提出，是首个以“全球标准”为目标的移动通信系统。在1992年的世界无线电大会上，为3G分配了2GHz附近约230MHz的频带。考虑到该系统的工作频段在2000MHz，最高业务速率为2000kbit/s，而且将在2000年左右商用，于是ITU在1996年正式命名为IMT-2000（InternationalMobileTelecommunication-2000）。

3G系统最初的目标是在静止环境、中低速移动环境、高速移动环境分别支持2Mbit/s、384kbit/s、144kbit/s的数据传输。其设计目标是旨在提供比2G更大的系统容量、更优良的通信质量，并使系统能提供更丰富多彩的业务。第三代移动通信技术通信概论系统发展情况3G系统是从2G系统演进以宽带CDMA技术为主，并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统，旨在彻底解决1G和2G系统主要弊端的先进移动通信系统。第三代移动通信技术通信概论系统发展情况1985年，在美国城市圣迭亚哥成立了一个名叫“高通”的公司，这个公司利用美国军方接近的“展布频谱技术”开发出一个名为“CDMA”的新通讯技术，今儿直接导致了3G的诞生。1985年ITU就提出了3G的概念，同时建立了专门的组织机构进行研究。然而，在此后的10十年，研究进展一直比较缓慢。1996年后，研究工作取得了长足的进步，ITU于1996年为未来陆地移动通信系统确定了正式名称：IMT-2000，其含义为该系统预期在2000年以后投入使用，工作于2000MHz频带，最高传输数据速率为2Mbit/s。通信概论系统技术标准随着3G技术的日渐成熟，在世界范围内逐渐形成了三个主要的技术标准，分别为WCDMA，CDMA2000，TD-SCDMA。第三代移动通信技术通信概论系统技术标准W-CDMA是一种利用码分多址复用（或者CDMA通用复用技术，不是指CDMA标准）方法的宽带扩频3G移动通信空中接口。WCDMA主要起源于欧洲和日本的早期第三代无线研究活动，GSM的巨大成功对第三代系统在欧洲的标准化产生重大影响。CDMA2000CDMA2000（CodeDivisionMultipleAccess2000）是一个3G移动通讯标准，国际电信联盟ITU的IMT-2000标准认可的无线电接口，也是2GCDMAOne标准的延伸。根本的信令标准是IS-2000。CDMA2000与另一个3G标准WCDMA不兼容。TD-SCDMATD-SCDMA是英文TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess（时分同步码分多址）的简称，中国提出的第三代移动通信标准(简称3G)，也是ITU批准的三个3G标准中的一个，以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。是我国电信史上重要的里程碑。

W-CDMA通信概论小结3G时代经历了三足鼎立的纷争，至今也没有定论谁是最好的3G标准，但是这些都已经不重要了，在日常的使用过程中逐渐暴露了3G自身的一些不足，如高额的资费、缺少杀手级的应用等，而后续的第四代移动通信技术已经箭在弦上，因此3G注定只能成为一个从语音文本时代到移动互联网时代的过渡产品。通信概论现在——第四代移动通信技术五通信概论简介

随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起，因此有理由期待这种第四代移动通信技术（4G）给人们带来更加美好的未来。另一方面，4G也因为其拥有的超高数据传输速度，被中国物联网校企联盟誉为机器之间当之无愧的“高速对话”。

通信概论简介

4G是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载，比目前的家用宽带ADSL（4Mbps）快25倍，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。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。通信概论研发阶段

2006年1月～2010年12月设立有关重大专项，完成通用无线环境的体制标准研究及其系统实用化研究，开展较大规模的现场试验。2001年12月～2003年12月开展Beyond3G/4G蜂窝通信空中接口技术研究，完成Beyond3G/4G系统无线传输系统的核心硬、软件研制工作，开展相关传输实验，向ITU提交有关建议;2004年1月～2005年12月使Beyond3G/4G空中接口技术研究达到相对成熟的水平，进行与之相关的系统总体技术研究，完成联网试验和演示业务的开发，建成具有Beyond3G/4G技术特征的演示系统，向ITU提交初步的新一代无线通信体制标准;通信概论运行阶段2010海外主流运营商规模建设4G的元年，多数机构预计海外4G投资时间还将持续3年左右。国家工业和信息化部部长苗圩表示：4G的脚步越来越近，4G牌照在一年左右时间中就会下发。12月4日正式向三大运营商发布4G牌照，中国移动、中国电信和中国联通均获得TD-LTE牌照。12月18日，中国移动在广州宣布，将建成全球最大4G网络。2013年年底前，北京、上海、广州、深圳等16个城市可享受4G服务；预计到2014年年底，4G网络将覆盖超过340个城市。三大运营商大力建设4G网络。20122013201520142018全国电话用户总数达到15.37亿户，其中移动电话用户总数13.06亿户，4G用户总数达3.86225亿户，4G用户在移动电话用户中的渗透率为29.6%。7月，工信部公布《2018年上半年通信业经济运行情况》报告显示，4G用户总数达到11.1亿户，占移动电话用户的73.5%。通信概论第四代移动通信系统可称为广带(Broadband)接入和分布网络，具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力，数据率超过UMTS，是支持高速数据率（2～20Mb/s）连接的理想模式，上网速度从2Mb/s提高到100Mb/s，具有不同速率间的自动切换能力。技术标准通信概论优势自适应资源分配广带多媒体通信高清晰度的图像传输交互式多媒体业务通信概论未来——第五代移动通信技术六通信概论决战巅峰一

移动通信技术全球海拔最高的5G网络通信概论5月27日上午，承担珠峰高程测量任务的队员们成功冲顶，中国移动5G网络提供了重要的通信保障。这有力地证明了中国移动及华为珠峰5G网络设计方案的完整性、可靠性、合理性及实用性，也充分说明了组网方案以及产品性能、安装工艺、技术指标的超高质量。决战巅峰通信概论决战巅峰

端到端运行稳5G系统涉及核心网、承载网、无线接入网，为登顶珠峰建设端到端的5G网络是一个极其复杂的系统工程。技术交付和网络保障团队前往海拔5300m以上区域24小时值守，全力保障本次珠峰5G网络建设和开