《移動(dòng)通信技術(shù)與系統(tǒng)》 課件 第2次課 1G-5G通信

01蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)概述基站怎么劃分區(qū)域？劃分的區(qū)域盡量少區(qū)域間沒有縫隙移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)的概念將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)域劃分為若干小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分別設(shè)有一個(gè)(或多個(gè))基站，用以負(fù)責(zé)本小區(qū)移動(dòng)通信的聯(lián)絡(luò)和控制等功能。模擬蜂窩系統(tǒng)1979年，愛立信公司推出并建立北歐移動(dòng)電話系統(tǒng)（NMT）。1983年，北美建立高級移動(dòng)電話服務(wù)（AMPS）。數(shù)字蜂窩系統(tǒng)提供語音業(yè)務(wù)提供電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)接入、短消息等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。1988年，第一個(gè)數(shù)字蜂窩系統(tǒng)在歐洲建立，稱為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）。很快就出現(xiàn)了北美IS-95數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)第二代蜂窩系統(tǒng)021G-5G的變遷什么是G？G：generation移動(dòng)通信技術(shù)的第幾代你是幾G手機(jī)？變遷：1G到5G核心技術(shù)的變革！模擬系統(tǒng)寬帶多媒體1G3G高速智能數(shù)字系統(tǒng)2G4G—語音業(yè)務(wù)抗干擾能力弱保密性差容納的用戶數(shù)少抗干擾能力強(qiáng)保密性較好容納的用戶數(shù)大大增加萬物互聯(lián)5G速率：2G到5G數(shù)據(jù)速率覆蓋面積移動(dòng)性宏小區(qū)微小區(qū)固定接入64kbps2Mbps200Mbps2G4G3G2G到5G手機(jī)的數(shù)據(jù)通信速度有顯著的提升！5G數(shù)十Gbps03GSM的技術(shù)變革什么是GSM全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GlobalSystemforMobileCommunication)0203我國主要使用的2G標(biāo)準(zhǔn)01全球超過200個(gè)國家和地區(qū),超過10億人正在使用GSM電話。02022G標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生與發(fā)展——GSM1982年GSM小組成立1987年確定GSM的核心技術(shù)。1991年GSM系統(tǒng)在歐洲正式開通運(yùn)行，移動(dòng)通信跨入第二代1986年在巴黎，對提出的八個(gè)建議系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。1989年GSM標(biāo)準(zhǔn)生效1994年GSM進(jìn)入我國核心技術(shù)——GSM1、頻分雙工－窄帶時(shí)分多址（FDD－TDMA）頻分雙工時(shí)分多址窄帶信號的上下行頻率不同每路信號頻帶窄，200KHz按時(shí)間不同使用同一條信道，每載頻支持8個(gè)信道頻分雙工時(shí)分多址窄帶核心技術(shù)——GSM3、高斯濾波最小頻移鍵控調(diào)制1、頻分雙工－窄帶時(shí)分多址2、規(guī)則脈沖激勵(lì)－長期預(yù)測話音編碼RPE-LTPGMSKFDD－TDMA主要增加了GPRS部分的內(nèi)容PHASEⅡ＋除了對PHASEI標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行必要的修正和業(yè)務(wù)補(bǔ)充外，主要增加了1800M頻段的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)PHASEⅡ標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的三個(gè)階段PHASEⅠ主要定義了900M頻段的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GPRS:通用分組無線服務(wù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的三個(gè)階段2G?3G?寬帶多媒體標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的三個(gè)階段PHASEⅠ標(biāo)準(zhǔn)，主要定義了900M頻段的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)PHASEⅡ標(biāo)準(zhǔn)，除了對PHASEI標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行必要的修正和

業(yè)務(wù)補(bǔ)充外，主要增加了1800M頻段的

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)PHASEⅡ＋標(biāo)準(zhǔn)，主要增加了GPRS部分的內(nèi)容043G的技術(shù)變革我國使用的3G標(biāo)準(zhǔn)中國聯(lián)通WCDMA寬帶碼分多址

中國移動(dòng)

TD-SCDMA時(shí)分同步碼分多址中國電信

CDMA2000碼分多址2000全球3G標(biāo)準(zhǔn)——IMT-20002000年ITU于2000年正式提出2000MHz頻率在2000MHz附近2000Kbps速度達(dá)到2000Kbps2000的三層含義IMT-國際移動(dòng)電話系統(tǒng)3G2.75G2.5G3G牌照發(fā)放原因探析中國聯(lián)通—WCDMA歐洲廠商應(yīng)用最廣泛的3G標(biāo)準(zhǔn)WCDMA通用分組無線服務(wù)技術(shù)GPRS全球移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)EDGE2G3G牌照發(fā)放原因探析中國電信——CDMA2000應(yīng)用多路載波技術(shù)使用CDMA（碼分多址）的2G移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)增加數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)CDMAIS-95CDMA20001xCDMA20003x2G2.5G3G應(yīng)用在日、韓和北美3G牌照發(fā)放原因探析中國移動(dòng)——TD-SCDMA中國大陸?yīng)毩⒅贫ǖ?G標(biāo)準(zhǔn)GSM2G3G全球大半設(shè)備廠商支持適用于GSM系統(tǒng)向3G升級

輻射低被譽(yù)為綠色3G

融入智能天線同步CDMA和軟件無線電等3G的優(yōu)越性-和2G相比030405060102更寬網(wǎng)間無縫優(yōu)越高效高速融合具有更寬的帶寬把高速移動(dòng)接入和基于Internet的服務(wù)相結(jié)合為用戶提供了更優(yōu)越的無線通信服務(wù)可以提供高速數(shù)據(jù)傳輸和寬帶多媒體業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)之間業(yè)務(wù)的無縫連接提高了無線頻譜利用效率3G仍然是標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)04難以實(shí)現(xiàn)不同頻段的不同業(yè)務(wù)環(huán)境間的無縫漫游03靈活性低，難以提供動(dòng)態(tài)范圍多速率業(yè)務(wù)023G的局限性速度壁壘，難以達(dá)到較高的通信速率01054G的技術(shù)變革通信需求分析移動(dòng)娛樂視頻點(diǎn)播在線游戲高清視頻流移動(dòng)商務(wù)手機(jī)購物手機(jī)銀行手機(jī)證券移動(dòng)社區(qū)視頻共享視頻播客視頻聊天信息服務(wù)移動(dòng)辦公移動(dòng)Email網(wǎng)絡(luò)會議高清視頻會議4G的概念0203能提供傳輸速率達(dá)到100Mbit/s和1Gbit/s的室外和室內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸能力01多功能集成的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)0202一種寬帶接入的IP系統(tǒng)和分布式的網(wǎng)絡(luò)3G與4G對比表序號特征3G4G1業(yè)務(wù)特性語音、數(shù)據(jù)、多媒體融合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和VoIP2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)蜂窩小區(qū)混合結(jié)構(gòu)3頻率范圍1.6~2.5GHz2~8GHz、800MHz4帶寬5~20MHz100+MHz5速率384Kbps~2Mbps20~100+Mbps6接入方式CDMAMC-CDMA、OFDMA7交換方式電路交換、分組交換分組交換8移動(dòng)性200Km/h200~350+Km/h9IP包含IP全I(xiàn)P移動(dòng)4G的標(biāo)準(zhǔn)是什么呢？現(xiàn)網(wǎng)上下行速率下行速率上行速率LTE技術(shù)異同TDD比FDD的優(yōu)勢可以通過調(diào)整上下行時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn)，提高下行時(shí)隙比例，能夠很好的支持非對稱業(yè)務(wù)具有上下行信道一致性，基站的接收和發(fā)送可以共用部分射頻單元，降低了設(shè)備成本接收上下行數(shù)據(jù)時(shí)，不需要收發(fā)隔離器，只需要一個(gè)開關(guān)即可，降低了設(shè)備的復(fù)雜度具有上下行信道互惠性，能夠更好的采用傳輸預(yù)處理技術(shù)，能有效地降低移動(dòng)終端的處理復(fù)雜性能夠靈活配置頻率，使用FDD系統(tǒng)不易使用的零散頻段蜂窩23451TDD比FDD的劣勢04TDD需要預(yù)留較大的保護(hù)帶，影響了整體頻譜利用效率系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間存在干擾03TDD基站的覆蓋范圍明顯小于FDD基站02TDD方式的發(fā)射時(shí)間大約只有FDD的一半01LTE網(wǎng)絡(luò)在全球的商用進(jìn)展2009年世界第一張LTE網(wǎng)絡(luò)商用。2011年推出全球首款商用LTE手機(jī)。2013年全球首款LTE-Advanced智能手機(jī)由三星推出2011年美國CDMA運(yùn)營商規(guī)模部署LTE，標(biāo)志著LTE開始了在全球的小規(guī)模商用啟動(dòng)。2013年韓國電信運(yùn)營商SK推出全球第一個(gè)消費(fèi)級LTE-A網(wǎng)絡(luò)2014年全球商用LTE網(wǎng)絡(luò)達(dá)263張全球FDD-LTE標(biāo)準(zhǔn)擁有95%以上的用戶LTE網(wǎng)絡(luò)在我國的商用進(jìn)展“6+1”方案繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)2011年2013年給三大運(yùn)營商同時(shí)頒布4G牌照擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)2012年2013年12月4日三大運(yùn)營商4G商用時(shí)間2013年12月18日，中國移動(dòng)宣布4G網(wǎng)絡(luò)正式商用中國移動(dòng)2014年2月14日，中國電信宣布4G網(wǎng)絡(luò)正式商用中國電信2014年3月18日，中國聯(lián)通宣布4G網(wǎng)絡(luò)正式商用中國聯(lián)通065G的技術(shù)變革5G的特點(diǎn)低時(shí)延無人駕駛在線游戲高清視頻流低功耗隨身物品類一月以上充一次電泛在網(wǎng)萬物互聯(lián)家電家具醫(yī)療監(jiān)測教育養(yǎng)老高速度傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)十Gb流暢使用VR整部超高畫質(zhì)電影可在1秒之內(nèi)下載完成5G的特點(diǎn)第五代移動(dòng)通信技術(shù)（簡稱5G）是最新一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)。5G在4G基礎(chǔ)上對移動(dòng)通信提出了更高的要求，5G的性能目標(biāo)是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接。5G的特點(diǎn)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP定義了5G的三大場景:eMBB指3D/超高清視頻等大流量（增強(qiáng)）移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)；mMTC指大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)；URLLC指如無人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化等需要低時(shí)延、高可靠連接的業(yè)務(wù)。5G的特點(diǎn)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP定義了5G的三大場景:eMBB指3D/超高清視頻