移動(dòng)通信基礎(chǔ)(信道傳播)資料課件

移動(dòng)通信基礎(chǔ)(信道傳播)資料課件CONTENTS移動(dòng)通信概述信道傳播基礎(chǔ)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)通信信道傳播優(yōu)化技術(shù)移動(dòng)通信信道傳播發(fā)展趨勢(shì)移動(dòng)通信概述01移動(dòng)通信是指通信雙方或至少一方在移動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行信息傳輸或交換的通信方式。移動(dòng)性、無線性、廣泛性、便攜性、實(shí)時(shí)性。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、終端設(shè)備、應(yīng)用服務(wù)。移動(dòng)通信定義移動(dòng)通信特點(diǎn)移動(dòng)通信系統(tǒng)組成移動(dòng)通信的定義與特點(diǎn)移動(dòng)通信的發(fā)展歷程第三代移動(dòng)通信（3G）寬帶碼分多址技術(shù)，支持高速數(shù)據(jù)傳輸和多媒體業(yè)務(wù)，代表性系統(tǒng)有WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000。第二代移動(dòng)通信（2G）數(shù)字信號(hào)傳輸，采用時(shí)分多址或碼分多址技術(shù)，代表性系統(tǒng)有GSM和CDMA。第一代移動(dòng)通信（1G）模擬信號(hào)傳輸，主要采用頻分多址技術(shù)，代表性系統(tǒng)有NMT和AMPS。第四代移動(dòng)通信（4G）長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)，支持高速數(shù)據(jù)傳輸和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，代表性系統(tǒng)有LTE和WiMAX。第五代移動(dòng)通信（5G）目前正在發(fā)展，將提供超高速、低延遲、大連接數(shù)密度的通信服務(wù)。公共安全應(yīng)用移動(dòng)通信在公共安全領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如緊急呼叫、定位服務(wù)等。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)連接各種智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能控制等功能。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)訪問互聯(lián)網(wǎng)，支持瀏覽、搜索、社交、購物等應(yīng)用。語音通話通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行語音通話，支持全球范圍內(nèi)的通話。短信/彩信通過手機(jī)發(fā)送短消息或彩信，支持文本、圖片、音頻、視頻等多種格式。移動(dòng)通信的應(yīng)用場(chǎng)景信道傳播基礎(chǔ)02無線電波直接從發(fā)射機(jī)傳播到接收機(jī)，不受其他物體的影響。無線電波遇到障礙物時(shí)，會(huì)反射回來繼續(xù)傳播。無線電波遇到較小物體時(shí)，會(huì)向各個(gè)方向散射傳播。無線電波在傳播過程中遇到不同介質(zhì)的分界面時(shí)，會(huì)發(fā)生折射。直射波傳播反射波傳播散射波傳播折射波傳播無線電波傳播方式適用于遠(yuǎn)距離通信，考慮了無線電波在自由空間中的損耗。自由空間傳播模型適用于城市和鄉(xiāng)村環(huán)境，考慮了無線電波在傳輸過程中的各種損耗。對(duì)數(shù)距離路徑損耗模型考慮了無線電波在傳輸過程中經(jīng)過多個(gè)路徑到達(dá)接收機(jī)的情形。多徑傳播模型考慮了無線電波在短距離內(nèi)經(jīng)過多個(gè)路徑到達(dá)接收機(jī)的情形。小尺度多徑傳播模型信道傳播模型由于無線電波經(jīng)過多個(gè)路徑到達(dá)接收機(jī)，導(dǎo)致接收機(jī)接收到信號(hào)的時(shí)間不同。由于無線電波經(jīng)過多個(gè)路徑到達(dá)接收機(jī)，導(dǎo)致接收機(jī)接收到的信號(hào)強(qiáng)度波動(dòng)。由于無線電波經(jīng)過多個(gè)路徑到達(dá)接收機(jī)，導(dǎo)致接收機(jī)接收到的信號(hào)相互干擾。多徑時(shí)延多徑衰落多徑干擾多徑傳播效應(yīng)信道能夠傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)速率。單位頻譜資源上能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率。信道容量的計(jì)算公式，用于描述信道容量與信噪比、帶寬之間的關(guān)系。信道容量頻譜效率香農(nóng)公式信道容量與頻譜效率移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)03移動(dòng)終端設(shè)備包括手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦等，是用戶直接使用的通信設(shè)備。傳輸網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)將語音、數(shù)據(jù)和多媒體內(nèi)容從一地傳輸?shù)搅硪坏?。移?dòng)交換中心是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的核心，負(fù)責(zé)處理和管理移動(dòng)用戶的呼叫和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)組件組成，包括基站、移動(dòng)交換中心、傳輸網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端等。這些組件協(xié)同工作，以提供無線通信服務(wù)?；臼且苿?dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，負(fù)責(zé)發(fā)送和接收無線信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)終端的通信。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)組成無線接入網(wǎng)是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，負(fù)責(zé)提供無線接入服務(wù)。無線接入網(wǎng)由基站、天線、饋線、光纜等組成，負(fù)責(zé)將移動(dòng)終端設(shè)備接入到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中。無線接入網(wǎng)采用無線傳輸技術(shù)，如微波、衛(wèi)星和無線局域網(wǎng)等，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端與核心網(wǎng)之間的連接。無線接入網(wǎng)核心網(wǎng)是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的核心部分，負(fù)責(zé)處理和管理移動(dòng)用戶的呼叫和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。核心網(wǎng)由多個(gè)網(wǎng)元組成，包括移動(dòng)交換中心、數(shù)據(jù)交換中心和傳輸網(wǎng)絡(luò)等。這些網(wǎng)元協(xié)同工作，以提供高效的呼叫和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。核心網(wǎng)采用高速數(shù)字電路和光纖傳輸技術(shù)，以提供高帶寬、低延遲的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。核心網(wǎng)移動(dòng)終端設(shè)備是用戶直接使用的通信設(shè)備，包括手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦等。移動(dòng)終端設(shè)備采用無線通信技術(shù)，如射頻、藍(lán)牙和Wi-Fi等，與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。移動(dòng)終端設(shè)備具有多種功能，如語音通話、數(shù)據(jù)傳輸、多媒體播放和互聯(lián)網(wǎng)瀏覽等。移動(dòng)終端設(shè)備移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)04GSM/GPRS/EDGEGSM：全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，是一種起源于歐洲的數(shù)字移動(dòng)電話系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，也是目前應(yīng)用最為廣泛的移動(dòng)電話標(biāo)準(zhǔn)?！さ诙苿?dòng)通信技術(shù)GPRS：通用分組無線服務(wù)，是GSM移動(dòng)電話用戶可以使用的一種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。EDGE：增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)，是GPRS的升級(jí)版，提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。WCDMA/HSPA/HSPA+第三代移動(dòng)通信技術(shù)·WCDMA：寬帶碼分多址，是一種基于碼分多址（CDMA）技術(shù)的寬帶無線通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。HSPA：高速分組接入，是WCDMA的升級(jí)版，提供了更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更低的延遲。HSPA+：是HSPA的進(jìn)一步演進(jìn)，提供了更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更低的延遲。020401第三代移動(dòng)通信技術(shù)·EV-DO：演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化，是CDMA2000的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。03CDMA2000：碼分多址2000，是一種基于碼分多址（CDMA）技術(shù)的無線通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。CDMA2000EV-DO7777010302·第三代和第四代移動(dòng)通信技術(shù)04TD-LTE：時(shí)分長(zhǎng)期演進(jìn)，是TD-SCDMA的下一代演進(jìn)技術(shù)，屬于第四代移動(dòng)通信技術(shù)。TD-SCDMA：時(shí)分同步碼分多址，是一種基于時(shí)分復(fù)用的無線通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。TD-SCDMA/TD-LTE移動(dòng)通信信道傳播優(yōu)化技術(shù)05通過增加冗余信息，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，降低誤碼率。常見編碼方式有線性分組碼、卷積碼和LDPC碼等。將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)恼{(diào)制信號(hào)，常見調(diào)制方式有QPSK、QAM、OFDM等。信道編碼與調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù)信道編碼通過在發(fā)射端和接收端使用多個(gè)天線，提高信道容量和傳輸速率。MIMO（多輸入多輸出）通過調(diào)整天線陣列的相位和幅度，使信號(hào)在特定方向上形成波束，提高信號(hào)增益和抗干擾能力。波束成形多天線技術(shù)多個(gè)節(jié)點(diǎn)協(xié)同發(fā)送或接收信號(hào)，提高信道容量和覆蓋范圍。協(xié)同傳輸通過中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，擴(kuò)展通信距離和提高可靠性。協(xié)同中繼協(xié)同通信技術(shù)自適應(yīng)調(diào)制編碼根據(jù)信道狀態(tài)自適應(yīng)選擇調(diào)制方式和編碼方案，提高傳輸效率和可靠性。自適應(yīng)資源分配根據(jù)用戶需求和信道狀態(tài)動(dòng)態(tài)分配資源，如頻譜資源和功率資源，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。自適應(yīng)傳輸技術(shù)移動(dòng)通信信道傳播發(fā)展趨勢(shì)065G技術(shù)第五代移動(dòng)通信技術(shù)，具有高速數(shù)據(jù)傳輸、低延遲、大連接數(shù)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域。未來技術(shù)展望隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，未來移動(dòng)通信將向更高速度、更低延遲、更廣泛連接等方向發(fā)展，如6G技術(shù)的研究和探索。5G及未來移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展信道傳播技術(shù)的研究熱點(diǎn)與挑戰(zhàn)研究熱點(diǎn)信道傳播技術(shù)的研究熱點(diǎn)包括信道建模、多天線技術(shù)、協(xié)同通信等，這些技術(shù)對(duì)于提高移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能和效率具有重要意義。挑戰(zhàn)信道傳播技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)包括復(fù)雜環(huán)境和多徑干擾下的信號(hào)處理