模块八 现代通信技术

工业和信息化精品系列教材信息技术（拓展模块）现代通信技术模块八目录认识通信技术了解移动通信技术掌握5G技术任务一任务二任务三了解其他现代通信技术任务四随着互联网和信息技术的普及，人们在享受信息带来的便利的同时，也面临着诸多信息安全问题，如计算机病毒、非法入侵操作系统、数据泄露、网络诈骗等。这些问题轻则损害个人的财产或合法权益，重则破坏社会诚信，影响社会的稳定和谐。本任务将介绍信息安全的概念、基本要素，以及网络安全等级保护等知识。读者先了解信息安全的基础理论，构建信息安全的基本框架，再通过搜索信息安全相关的关键词和保护制度等进行实践操作，加深对信息安全的理解。任务描述任务描述认识通信技术任务一相关知识（一）通信的概念（二）现代通信技术简介（三）现代通信技术的发展与融合相关知识认识通信技术任务一（一）通信的概念通信是指人与人、人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递，在广义上指需要信息的双方或多方在不违背各自意愿的情况下采用任意方法、任意媒质，将信息从某一方准确安全地传送到另一方。（一）通信的概念通信的概念与以下概念相关。消息消息是信息的表现形式，包括语音、文字、符号、音乐和图像等，不同形式的消息可以包含相同的信息。信息信息在概念上与消息的意义相似，信息的含义比消息更普通和抽象，通常可以把信息理解为消息中包含的有意义的内容。信号信号通常是运载消息的工具，即消息的载体，所有信息都是靠信号来传递的，信号以光、声和电等形式存在。（二）现代通信技术简介通信技术的发展可分为3个阶段。语言和文字通信的阶段电通信的阶段电子信息通信的阶段（二）现代通信技术简介通信技术主要包括通信系统和通信所运用的技术两个组成部分。数字通信技术信息传输技术数据通信与数据网接入网与接入技术数据交换技术通信网络技术宽带IP技术（三）现代通信技术的发展与融合1．现代通信技术的特点宽带化个人化全球化数字化智能化0102030405（三）现代通信技术的发展与融合2．现代通信技术的发展趋势更强大的信息传输能力多样化的人机交换方式融合多种业务和网络（三）现代通信技术的发展与融合3．现代通信技术的创新之路现代通信技术需要在科学化改革的道路上不断创新和发展，这也是实现国家繁荣、家庭幸福、个人优秀的必要前提。我国的通信技术在不断地向前发展，但与发达国家仍然存在差距，所以需要大家不断地学习、引进先进技术，结合我国通信技术发展情况，进行调整与创新。任务实践（1）查看表中内容，按照表中的搜索关键词搜索相关内容，了解信息安全的相关知识，并回答问题。认识通信技术任务一搜索关键词通信网络通信分类问题①通信网络的组成和分类？②通信的分类方式及具体的类型？（2）在互联网中搜索世界通信发展历史和中国通信发展历史的内容，自制一个表格，将其中重要的时间点、历史事件和代表人物等都罗列在表格中。目录认识通信技术了解移动通信技术掌握5G技术任务一任务二任务三了解其他现代通信技术任务四我国移动通信技术的发展经历了一段从无到有、从落后到领先的自主创新和艰苦研发的历程：从“零起步”到4G技术TD-LTE占有全世界40％市场；从1G、2G采用其他国家的网络标准，到3G自主研发的TD-SCDMA成为国际标准，再到4G技术占据世界移动通信一席之位，到目前5G、6G走在技术前沿。本任务先介绍移动通信的概念及移动通信的核心技术，再通过搜索关键词的实践操作与案例分析帮助读者学习更多的现代通信技术知识，以便读者更好地掌握移动通信技术的发展新方向和先进技术。任务描述任务描述了解移动通信技术任务二相关知识（一）移动通信的概念（二）移动通信的核心技术相关知识了解移动通信技术任务二（一）移动通信的概念移动通信是指移动（运动中或临时停留在某一非预定位置）物体之间，或者移动物体与固定物体之间进行信息传输和交换的通信。移动物体包括人、车、船和飞机等能够处于运动状态的物体，固定物体则包括固定无线电台、有线用户和计算机等处于相对静止状态的物体。（一）移动通信的概念移动通信具有以下几个特点。移动性噪声和干扰严重技术设备要求高通信传播条件复杂系统和网络结构复杂（二）移动通信的核心技术第一代移动通信技术（1G）第二代移动通信技术（2G）模拟调制技术频分多址技术时分多址技术码分多址技术第三代移动通信技术（3G）第四代移动通信技术（4G）空分多址技术智能天线技术无线应用协议技术无线IP技术软件无线电技术正交频分多址技术基于IP的核心网技术智能天线技术多入多出技术软件无线电技术任务实践（1）查看表中内容，按照表中的分类搜索相关内容，了解移动通信技术发展历程的相关知识，并填写对应的内容。了解移动通信技术任务二类型主要事件主要特点第一代移动通信技术第二代移动通信技术第三代移动通信技术第四代移动通信技术第五代移动通信技术第六代移动通信技术（2）珠穆朗玛峰的通信基站是目前全球海拔最高的移动通信基站，虽然在用户个人烟稀少的地方建设通信基站并不赚钱，且维护成本极高，但是为了尽最大可能避免登山者发生意外，为了能在发生意外时以最快速度挽救登山者的性命，国家修建了这一移动通信基站。根据这一案例，说说你对移动通信概念及其相关特点的理解。目录认识通信技术了解移动通信技术掌握5G技术任务一任务二任务三了解其他现代通信技术任务四5G不仅为人们带来了“高速率、低时延、大连接”的极致通信体验，也推动了大数据、人工智能、虚拟现实、无人驾驶、远程医疗等行业应用的实现和发展，还为智慧城市、智能家居等智能化生活的实现和发展提供了技术支持。随之而来的是市场对5G人才需求的急剧增长，市场需要更多熟悉5G技术知识、掌握实用的5G技术、具有极高的综合素养和职业精神的技术人才。本任务先介绍5G的概念、特点、应用场景、关键技术、网络构架、部署特点和建设流程等相关知识，再通过任务实践加深读者对5G技术的理解。任务描述任务描述掌握5G技术任务三相关知识（一）5G的概念与特点（二）5G的应用场景相关知识掌握5G技术任务三（三）5G的关键技术（四）5G的网络构架和部署特点（五）5G的网络建设流程（一）5G的概念与特点第五代移动通信技术简称5G（5thGeneration），是目前已经应用的新一代蜂窝移动通信技术。在2015年发布的《5G概念白皮书》中，综合了5G关键能力与核心技术，提出了由“标志性能力指标”和“一组关键技术”来共同定义的5G概念。5G主要有以下4个特点。1234高数据速率低功耗较低的时延超大网络容量（二）5G的应用场景5G应用在人们的日常生活、工作和交通出行等领域，即便在密集住宅区、办公楼、露天场所、地铁、高铁等具有超高流量密度、超高连接数密度、超高移动性特征的场景，5G也可以为用户提供各种多媒体信息服务。无人驾驶>>>智能城市远程医疗个人AI辅助>>>智能制造无人机云VR/AR>>家庭固定无线接入社交网络>>智慧能源（三）5G的关键技术无线技术网络技术超密集组网新型多址大规模天线阵列全频谱接入软件定义网络网络功能虚拟化（四）5G的网络构架和部署特点1．5G网络构架5G核心网AMF：访问和移动管理功能。UPF：支持用户平面功能。5G接入网gNB：为5G网络用户提供NR的用户平面和控制平面协议和功能。ng-eNB：为4G网络用户提供NR的用户平面和控制平面协议和功能。（四）5G的网络构架和部署特点2．5G网络部署特点独立组网非独立组网option2：由5G终端、5G基站、5G核心网组成独立的5G网络。option5：由4GLTE升级为eLTE后，接入5G核心网。option3：将LTE作为控制面和用户面的锚点，改造核心网EPC设备，支持双连接功能和4G无线网。option4：以NR作为数据汇聚点、分发点和控制面锚点，接入5G核心网。option7：以5GC作为核心网，将升级后的eLTE作为数据汇聚、分发点和控制面锚点（五）5G的网络建设流程1．5G网络规划流程规划准备阶段对5G网络建设工作进行初步规划和预测预规划阶段对前一阶段选址的可行性、覆盖的范围和容量进行预测和判定详细规划阶段根据前两个阶段的工作数据详细讨论各项工作（五）5G的网络建设流程2．5G网络规划建设要点1324

覆盖规划容量规划站址规划业务预测任务实践（1）查看表种内容，按照表中的分类搜索5G具体应用场景的相关内容，了解5G应用的具体商业模式和应用案例，并填写对应的内容。应用场景商业模式应用案例云VR/ARVR广告服务收费模式：用户付费享受VR内容，广告公司基于CPM向VR平台付费HBO、Northface智能城市无人驾驶社交网络远程医疗掌握5G技术任务三任务实践（2）据欧洲电信标准组织（EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute，ETSI）官方网站的检索结果表明，截至2018年6月14日，在5G新通信技术领域，累计声明标准专利总数高达5124项，其中，华为以1481项声明专利（占比28.90%）占据排名第一。请在了解和学习了5G通信技术的相关知识后，回答以下几个问题。掌握5G技术任务三①5G有哪些关键的技术？②5G的网络构架有哪些？③通过在互联网上搜索相关资料，说说华为有哪些领先的5G技术？目录认识通信技术了解移动通信技术掌握5G技术任务一任务二任务三了解其他现代通信技术任务四随着现代通信技术的不断发展，在享受到5G移动通信技术带来的便捷生活后，人们聚焦并关注到了越来越多的通信技术的应用，尝试着促进更多通信技术的发展，为社会带来更多新的可能。本任务介绍除了5G外的其他现代通信技术的相关知识，包括蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、射频识别、卫星通信和光纤通信等，再通过具体的技术商业应用案例帮助读者了解更多的现代通信技术。任务描述任务描述了解其他现代通信技术任务四相关知识（一）蓝牙（二）Wi-Fi相关知识（三）ZigBee（四）射频识别（五）卫星通信了解其他现代通信技术任务四（六）光纤通信（一）蓝牙蓝牙（Bluetooth）是一种支持设备短距离通信的无线电技术，常用于智能手机、笔记本电脑、智能音箱、无线耳机、智能门锁、车辆显示屏等智能设备之间进行无线信息交换。蓝牙技术具有全球范围适用、成本低、可同时传输语音和数据、抗干扰能力强、模块体积小但便于集成、低功耗、能临时建立对等连接、具有开放的接口标准等特点。（二）Wi-FiWi-Fi技术具有覆盖范围大、传播速度快、健康安全辐射小、网络组建容易等特点。由于Wi-Fi无线接入的高速传输优势，在一定条件下可以作为对5G等移动通信网络的补充。（三）ZigBeeZigBee（又称紫峰协议）是一种高可靠、短距离和低功耗的无线通信技术，采用IEEE802.15.4协议，其数据传输模块类似于移动网络基站。（四）射频识别射频识别能够实现快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期的跟踪管理，识别工作不受恶劣环境的影响，而且能够达到读取速度快、读取信息安全可靠的效果。（五）卫星通信卫星通信系统由卫星和地面站两个部分组成，地面站是指在地球表面（包括地面、海洋和大气中）设置的无线电通信站，卫星则是指用于实现通信目的的人造地球卫星（也称通信卫星）。卫星在整个卫星通信系统中起到中继站的作用，即把地面站发射的电磁波放大后再反送回另一个地面站，地面站则是卫星通信系统形成的链路。卫星通信具有通信范围大、通信距离远、安全可靠（不易受陆地灾害的影响）、开通电路迅速（只要设置地面站即可开通电路）、多址（同时可在多处接收，能经济地实现广播、多址通信）、多址连接（同一信道可用于不同方向或不同区间）和电路设置非常灵活等特点。（五）卫星通信光纤通信是一种以光导纤维作为介质，以光波作为载体，传输信息的现代通信技术。光纤通信技术具有频带极宽、通信容量大