第8章_移动通信网络讲述.pptx

第8章 移动通信网络 To be happy in this world, first you need a cell phone and then you need an airplane. Then you are truly wireless. - Ted Tuner, CNN founder 2 第7章介绍了典型无线低速网络协议，重点讨论了各协议网络层次的特点，并就无线低速网络协议实现需要注意的问题展开谈论。 3 内容回顾 8.1 移动通信发展历史 8.2 3G通信技术和标准 8.3 移动互联网 8.4 4G：下一代移动网络 4 本章内容 2013年5月，全国移动电话用户达11.65亿户，其中3G移动电话用户达3.04亿户。 完整的物联网系统由前端信息生成、中间传输网络以及后端的应用平台构成。移动通信网络，将成为物联网终端“全面、随时、随地”传输信息的有效平台。 5 概论：移动通信的时代 8.1 移动通信发展历史 8.2 3G通信技术和标准 8.3 移动互联网 8.4 4G：下一代移动网络 6 本章内容 20世纪20年代到40年代为模拟语音的早期发展阶段。 1928年，美国普度大学（Purdue University）的学生发明了超外差式无线电接收机，建立了世界上第一个移动通信系统（车载无线电系统）。工作频率为2MHz，在40年代才被提高到了30-40MHz。 1946年，贝尔系统在圣路易斯建立起了第一个可用于汽车的电话系统。 西德、法国和英国分别于1950年、1956年和1959年完成了公用移动电话系统的研制。 7 第一代移动通信：模拟语音 20世纪60年代，美国开始使用中小容量的改进移动电话系统IMTS。 IMTS有两个频率分别用于接收和发送功能。 IMTS支持23个信道，频率范围为150～450MHz。 在一个大区域中只用一个基站覆盖的设计被成为大区制。 大区制有以下特点： 基站覆盖面积大 发射功率大 可用频率带宽有限，系统容量小 适用于专业网，不适合商用 8 第一代移动通信：模拟语音 1982年，为了解决大区制容量饱和的问题，美国贝尔实验室发明了高级移动电话系统AMPS。 AMPS提出了“小区制”，“蜂窝单元”的概念，是第一种真正意义上的“蜂窝移动通信系统”，同时采用频分复用（Frequency Division Multiplexing, FDM）技术，解决了公用移动通信系统所需要的大容量要求和频谱资源限制的矛盾。 100千米范围之内，IMTS每个频率上只允许一个电话呼叫；AMPS以允许100个10千米的蜂窝单元，从而可以保证每个频率上有10～15个电话呼叫。 9 第一代移动通信：模拟语音 每一个蜂窝单元有一个基站负责接收该单元中电话的信息。 基站连接到移动电话交换局（Mobile Telephone Switching Office, MTSO）。 MTSO采用分层机制，一级MTSO负责与基站之间的直接通信；高级MTSO则负责低级MTSO之间的业务处理。 10 蜂窝系统：系统结构 当电话在蜂窝单元之间移动的时候，基站之间会通信，从而交换控制权，避免信道分配不错导致信号冲突。 基站对于电话用户控制权的转换也称为“移交”。 “软移交”：用户通话保持连贯。 “硬移交”：老的基站需要停止用户通话。 11 蜂窝系统：移交 第二代移动通信技术：数字制式 支持传统语音通信、文字和多媒体短信 支持一些无线应用协议 目前服务用户最多的移动通信技术 900/1800MHz GSM移动通信 工作在900/1800MHz频段，124对单工信道，每对单工信道有200kHz的频宽 无线接口采用TDMA技术，核心网移动性管理协议采用MAP协议 800MHz CDMA系统 无线接口采用窄带码分多址（CDMA）技术 第三代移动通信系统的基础 12 第二代移动通信：数字语音 GSM是一种蜂窝网络系统，蜂窝单元按照半径可以分为： 宏蜂窝：覆盖面积最广，基站通常在较高的位置，例如山峰 微蜂窝：基站高度普遍低于平均建筑高度，适用于市区内 微微蜂窝：室内，影响范围在几十米以内 伞蜂窝：填补蜂窝间的信号空白区域 GSM后台网络系统包括以下模块系统： 基站系统，包括基站和相关控制器 网络和交换系统，也称为核心网，负责衔接各个部分 GPRS核心网，可用于基于报文的互联网连接，为可选部分 身份识别模块，也称为SIM卡，主要用于保存手机用户数据 13 GSM系统 CDMA移动通信网是由蜂窝组网、扩频、多址接入以及频率复用等几种技术结合而成，含有频域、时域和码域等三维信号处理的一种协作。因此它具有 抗干扰性好 抗多径衰落 必威体育官网网址安全性高 容量和质量之间可做权衡取舍 同频率可在多个小区内重复使用等属性 CDMA最明显的优势在于，它利用编码技术可以区分并分离多个同