移動(dòng)通信技術(shù)知識(shí)

移動(dòng)通信技術(shù)知識(shí)匯報(bào)人：AA2024-01-24移動(dòng)通信技術(shù)概述第一代移動(dòng)通信技術(shù)第二代移動(dòng)通信技術(shù)第三代移動(dòng)通信技術(shù)第四代移動(dòng)通信技術(shù)第五代移動(dòng)通信技術(shù)未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)展望目錄01移動(dòng)通信技術(shù)概述0102第一代移動(dòng)通信技術(shù)（1…主要基于模擬信號(hào)傳輸，如AMPS、TACS等系統(tǒng)。第二代移動(dòng)通信技術(shù)（2…采用數(shù)字信號(hào)傳輸，如GSM、CDMA等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸。第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3…引入了高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，如WCDMA、CDMA2000等系統(tǒng)，支持視頻通話、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用。第四代移動(dòng)通信技術(shù)（4…基于LTE技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高速移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)，支持高清視頻傳輸、實(shí)時(shí)互動(dòng)等應(yīng)用。第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5…引入了新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，如超高速率、低時(shí)延、大連接等，支持物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、智能制造等新興應(yīng)用。030405移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展歷程可分為模擬移動(dòng)通信和數(shù)字移動(dòng)通信。模擬移動(dòng)通信采用模擬信號(hào)傳輸，數(shù)字移動(dòng)通信采用數(shù)字信號(hào)傳輸。按傳輸方式分類(lèi)可分為頻分多址（FDMA）、時(shí)分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）等。不同多址方式具有不同的頻譜利用率和抗干擾能力。按多址方式分類(lèi)可分為廣域網(wǎng)移動(dòng)通信和局域網(wǎng)移動(dòng)通信。廣域網(wǎng)移動(dòng)通信覆蓋范圍廣，局域網(wǎng)移動(dòng)通信覆蓋范圍小。按覆蓋范圍分類(lèi)移動(dòng)通信技術(shù)分類(lèi)與特點(diǎn)自動(dòng)駕駛通過(guò)車(chē)與車(chē)、車(chē)與基礎(chǔ)設(shè)施之間的實(shí)時(shí)通信和數(shù)據(jù)交換，提高交通效率和安全性。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物與物之間的智能互聯(lián)和協(xié)同工作，推動(dòng)智能化發(fā)展。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)提供基于移動(dòng)設(shè)備的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，支持各種在線應(yīng)用和服務(wù)。語(yǔ)音通信提供高質(zhì)量的語(yǔ)音通話服務(wù)，滿足人們?nèi)粘Ｍㄐ判枨?。?shù)據(jù)傳輸支持各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，如短信、彩信、電子郵件等。移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域02第一代移動(dòng)通信技術(shù)03語(yǔ)音通信為主主要支持語(yǔ)音通話服務(wù)，數(shù)據(jù)傳輸能力有限。01模擬信號(hào)傳輸?shù)谝淮苿?dòng)通信技術(shù)采用模擬信號(hào)進(jìn)行通信，容易受到干擾和衰減。02蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通過(guò)劃分地理區(qū)域?yàn)槎鄠€(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)設(shè)立一個(gè)基站，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)通信的連續(xù)性。模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)將通信頻帶劃分為多個(gè)子頻帶，每個(gè)子頻帶用于一個(gè)用戶的通信。頻帶劃分允許多個(gè)用戶同時(shí)接入網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)分配不同的子頻帶實(shí)現(xiàn)用戶間的通信。多址接入由于采用固定的頻帶劃分方式，頻譜利用率相對(duì)較低。頻譜利用率低頻分多址技術(shù)

第一代移動(dòng)通信技術(shù)局限性模擬系統(tǒng)固有缺陷模擬信號(hào)容易受到干擾和衰減，通信質(zhì)量不穩(wěn)定。數(shù)據(jù)傳輸能力有限主要支持語(yǔ)音通信，數(shù)據(jù)傳輸速率低，無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求。設(shè)備體積大、功耗高受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件限制，第一代移動(dòng)通信設(shè)備體積較大，功耗較高，便攜性較差。03第二代移動(dòng)通信技術(shù)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）是應(yīng)用最為廣泛的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，采用時(shí)分多址（TDMA）和頻分多址（FDMA）技術(shù)。IS-95是北美地區(qū)采用的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，采用碼分多址（CDMA）技術(shù)。數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)IS-95系統(tǒng)GSM系統(tǒng)時(shí)分多址（TDMA）將時(shí)間分割成周期性的幀，每一幀再分割成若干個(gè)時(shí)隙向基站發(fā)送信號(hào)，在滿足定時(shí)和同步的條件下，基站可以分別在各時(shí)隙中接收到各移動(dòng)終端的信號(hào)而不混擾。碼分多址（CDMA）利用擴(kuò)頻技術(shù)所形成的不同碼序列實(shí)現(xiàn)的多址通信，具有抗干擾能力強(qiáng)、抗多徑干擾性好的特點(diǎn)，可以提高信號(hào)傳輸?shù)目垢蓴_性和保密性。時(shí)分多址與碼分多址技術(shù)數(shù)字信號(hào)傳輸質(zhì)量高，保密性強(qiáng)；頻譜利用率高，可提供更多的語(yǔ)音信道；可提供低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；無(wú)線電波傳播方式靈活，且不易受地形限制。優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)容量有限；越區(qū)切換時(shí)容易掉話；高速移動(dòng)時(shí)傳輸質(zhì)量較差。缺點(diǎn)第二代移動(dòng)通信技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)04第三代移動(dòng)通信技術(shù)123IMT-2000是國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）提出的第三代移動(dòng)通信（3G）系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，要求3G系統(tǒng)支持2000kbps的高速數(shù)據(jù)傳輸。IMT-2000標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)包括全球漫游、高頻譜效率、高服務(wù)質(zhì)量（QoS）保證以及支持多媒體業(yè)務(wù)等。IMT-2000標(biāo)準(zhǔn)采用了多種新技術(shù)，如智能天線、軟件無(wú)線電、功率控制等，提高了系統(tǒng)性能和靈活性。IMT-2000標(biāo)準(zhǔn)與特點(diǎn)寬帶碼分多址（WCDMA）技術(shù)是第三代移動(dòng)通信的主流技術(shù)之一，它基于擴(kuò)頻通信原理，通過(guò)給每個(gè)用戶分配一個(gè)唯一的擴(kuò)頻碼來(lái)實(shí)現(xiàn)多用戶同時(shí)通信。WCDMA技術(shù)具有高數(shù)據(jù)傳輸速率、大容量、高頻譜利用率等優(yōu)點(diǎn)，能夠支持多種業(yè)務(wù)，如語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等。WCDMA技術(shù)采用了多種關(guān)鍵技術(shù)，如功率控制、軟切換、多用戶檢測(cè)等，提高了系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性。寬帶碼分多址技術(shù)

第三代移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用與影響第三代移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，包括手機(jī)通信、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。第三代移動(dòng)通信技術(shù)的影響深遠(yuǎn)，它改變了人們的通信方式和生活方式，推動(dòng)了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展。第三代移動(dòng)通信技術(shù)的不斷演進(jìn)和升級(jí)，為未來(lái)的移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，推動(dòng)了通信產(chǎn)業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展。05第四代移動(dòng)通信技術(shù)LTE標(biāo)準(zhǔn)：LTE（Long-TermEvolution，長(zhǎng)期演進(jìn)）是3GPP組織制定的全球通用標(biāo)準(zhǔn)，采用OFDM和MIMO作為其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。它改進(jìn)并增強(qiáng)了3G的空中接入技術(shù)，采用OFDM和MIMO作為其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行326Mbit/s與上行86Mbit/s的峰值速率。LTE-Advanced標(biāo)準(zhǔn)：LTE-Advanced是LTE的升級(jí)版，正式名稱(chēng)為FurtherAdvancementsforE-UTRA，完全向后兼容LTE，通過(guò)載波聚合、上/下行多天線增強(qiáng)、多點(diǎn)協(xié)作傳輸、中繼、異構(gòu)網(wǎng)干擾協(xié)調(diào)增強(qiáng)等關(guān)鍵技術(shù)，極大的提高了無(wú)線通信系統(tǒng)的峰值數(shù)據(jù)速率、峰值頻譜效率、小區(qū)平均譜效率以及邊緣用戶性能，同時(shí)也提高了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)效率。特點(diǎn)：LTE/LTE-Advanced具有高數(shù)據(jù)速率、低延遲、分組傳送、廣域覆蓋和向下兼容等優(yōu)點(diǎn)。010203LTE/LTE-Advanced標(biāo)準(zhǔn)與特點(diǎn)基本原理正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)是一種多載波調(diào)制技術(shù)，它將高速數(shù)據(jù)流分配到多個(gè)正交子載波上進(jìn)行并行傳輸，每個(gè)子載波上的信號(hào)帶寬遠(yuǎn)小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個(gè)子載波上的信道可以看作平坦性衰落，從而可以消除符號(hào)間干擾。優(yōu)點(diǎn)OFDM技術(shù)具有抗多徑干擾能力強(qiáng)、頻譜利用率高、適合高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。應(yīng)用OFDM技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）、無(wú)線城域網(wǎng)（WMAN）、數(shù)字音頻廣播（DAB）等領(lǐng)域。正交頻分復(fù)用技術(shù)010203技術(shù)創(chuàng)新第四代移動(dòng)通信技術(shù)在物理層傳輸技術(shù)方面有著重大創(chuàng)新，如高階調(diào)制技術(shù)、多天線技術(shù)、鏈路自適應(yīng)技術(shù)等。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面也進(jìn)行了創(chuàng)新，如扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、分布式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等。突破第四代移動(dòng)通信技術(shù)突破了傳統(tǒng)移動(dòng)通信技術(shù)的限制，實(shí)現(xiàn)了高速移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸和多媒體業(yè)務(wù)支持。同時(shí)，它還支持多種接入方式和多種業(yè)務(wù)融合，為用戶提供更加豐富多彩的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。發(fā)展趨勢(shì)隨著5G技術(shù)的不斷發(fā)展，第四代移動(dòng)通信技術(shù)將逐漸被取代。然而，在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，第四代移動(dòng)通信技術(shù)仍將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，為5G技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。第四代移動(dòng)通信技術(shù)創(chuàng)新與突破06第五代移動(dòng)通信技術(shù)5G愿景與關(guān)鍵性能指標(biāo)5G愿景實(shí)現(xiàn)高速率、低時(shí)延、大連接、高可靠的移動(dòng)通信服務(wù)，滿足未來(lái)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展需求。關(guān)鍵性能指標(biāo)包括峰值速率、用戶體驗(yàn)速率、頻譜效率、移動(dòng)性、時(shí)延、連接數(shù)密度、流量密度、能效等。設(shè)計(jì)原理基于OFDM技術(shù)，采用靈活的參數(shù)配置和新型調(diào)制編碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸和可靠的通信。特點(diǎn)支持高頻譜效率和高速移動(dòng)性，具備低時(shí)延和高可靠性，提供靈活的空口設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)部署。5G新空口設(shè)計(jì)原理及特點(diǎn)采用基于SDN/NFV的云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化、軟件化和云化，提高網(wǎng)絡(luò)靈活性和可擴(kuò)展性。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變革向全面云化、智能化、開(kāi)放化、融合化方向演進(jìn)，構(gòu)建高效、安全、可靠、開(kāi)放的5G網(wǎng)絡(luò)。演進(jìn)方向5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變革與演進(jìn)方向07未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)展望6G愿景及關(guān)鍵性能指標(biāo)預(yù)測(cè)6G將實(shí)現(xiàn)全球覆蓋、高速率、低時(shí)延、高可靠性、大連接等特性，構(gòu)建萬(wàn)物互聯(lián)的智能世界。6G愿景6G的關(guān)鍵性能指標(biāo)將包括峰值速率、用戶體驗(yàn)速率、時(shí)延、連接數(shù)密度、移動(dòng)性、流量密度等，預(yù)計(jì)比5G有顯著提升。關(guān)鍵性能指標(biāo)預(yù)測(cè)大規(guī)模天線技術(shù)利用大規(guī)模天線技術(shù)提高系統(tǒng)頻譜效率和功率效率，如超大規(guī)模MIMO、全息MIMO等。新型多址技術(shù)通過(guò)引入新型多址技術(shù)，提高頻譜效率和系統(tǒng)容量，如稀疏碼分多址（SCMA）、非正交多址（NOMA）等。新型調(diào)制編碼技術(shù)研究更高效的調(diào)制編碼技術(shù)，如極化碼、LDPC碼等，以適應(yīng)未來(lái)高速率、低時(shí)延的通信需求。新型無(wú)線傳輸技術(shù)發(fā)