《5G移動通信技術(shù)》 課件 項目一任務(wù)一移動通信的演進

項目一任務(wù)一移動通信的演進學(xué)習(xí)目標(biāo)知識點1：了解古代的通信方式。知識點2：知道每代通信的標(biāo)志性功能。知識點3：會第五代通信的三大特點。移動通信的演進任何技術(shù)的發(fā)展都需要長期的積淀，我國5G技術(shù)獨步全球，擁有5G最多的專利，離不開我國科學(xué)技術(shù)人員鍥而不舍的努力，也離不開我國悠久的歷史底蘊。本任務(wù)主要講解我國通信的發(fā)展歷程、近代第一至第五代通信的技術(shù)特征和典型技術(shù)?！啊绷私馔ㄐ诺陌l(fā)展歷程，我國在通信的發(fā)展中做出的突出貢獻。掌握第一至第五代通信技術(shù)的特征和典型技術(shù)?！敝R儲備:

（一）移動通信史前時代那個時候還沒有移動通信，只能算為簡單的通信（0G）。通信的方式也極其原始。如：烽火狼煙，飛鴿傳書是當(dāng)時的通信方式。這種原始的通信方式誤碼率也很高，也常常接收不到信號。比如我國古代有周幽王的烽火戲諸侯的事例，就傳遞了一個極其錯誤的信號。為此付出的極其慘痛的代價。（二）第一代移動通訊系統(tǒng)第一代移動通信系統(tǒng)（1G）主要用于提供語音服務(wù)，1978年，美國貝爾試驗室研制成功了全球第一個移動蜂窩通信系統(tǒng)——先進移動電話系統(tǒng)(AMPS)并在芝加哥正式投入商用，同一時期各國紛紛投入大量資金、人力進行研發(fā)，希望開發(fā)與建立屬于自己的一套移動通信系統(tǒng)。我國第一代模擬移動通信系統(tǒng)于1987年開通并正式商用，采用的是英國全接入通信系統(tǒng)（TACS制式）。1G時代正式走上歷史舞臺，當(dāng)時1G最大數(shù)據(jù)傳輸速率為2.4kbps，卻只有120KHz帶寬。1G主要采用模擬技術(shù)，主要采用

FDMA技術(shù)。外形像磚頭一樣的手持終端——大哥大，已經(jīng)成為很多人的回憶。1G移動通信的缺點是:容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通話質(zhì)量不高、不能提供數(shù)據(jù)和不能提供自動漫游等業(yè)務(wù)，也就只能打電話，發(fā)短信這種數(shù)據(jù)信息都無法支持。（三）第二代移動通信系統(tǒng)（2G）雖然1G有上述缺點，但它開啟移動通信走向市場的大門。1G的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)各不相同，只有“國家標(biāo)準(zhǔn)”，沒有“國際標(biāo)準(zhǔn)”,國際漫游是個大問題，第二代移動通信系統(tǒng)(2G)就是要解決這些問題。2G以數(shù)字語音傳輸技術(shù)為核心，主要采用數(shù)字技術(shù)，用戶體驗速率為10kbps，峰值速率為100kbps，0.01M的帶寬。2G主要以語音通訊和短信為主，2G技術(shù)基本分為兩種，一種是TDMA，一種是CDMA。2000年12月，中國移動正式推出了移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)品牌一-移動夢網(wǎng)Monternet80、90后的同學(xué)們應(yīng)該十分清楚，小時候偷偷拿著家里的手機，愉快了點了幾下手機夢網(wǎng)，看了看新聞、圖片、小說，下載訂閱了幾個搞笑彩鈴，然后手機欠費幾十元，還可能伴隨著爹媽的一頓臭罵和毒打，那是在北京奧運之前的一段時光，也就是2G向3G過渡的時間。來幾個關(guān)鍵詞幫大家回憶回憶:手機閱讀、多媒體彩鈴、手機游戲、139郵箱、手機報、飛信、12580、音樂隨身聽、再來兩張圖片，大家就更明了了。很多人也在這個時候最早的接觸”流量"這個詞，也是在這個時候知道手機可以上網(wǎng),上網(wǎng)需要流量。（四）第三代移動通信系統(tǒng)（3G）3G與2G的主要區(qū)別是在傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上的提升，它能夠在全球范圍內(nèi)更好地實現(xiàn)無線漫游，并處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的一代移動通信系統(tǒng)。3G時代，因為有了高頻寬和穩(wěn)定的速度，影像電話和大數(shù)據(jù)傳送更為普遍，程序了多樣化的應(yīng)用。因此，3G被視為開啟移動通信新紀(jì)元的重要里程碑。3G最高的業(yè)務(wù)速率可以達到2000Kbit/s，就是2M帶寬。3G主要采用CDMA和WCDMA技術(shù)。（五）第四代移動通信系統(tǒng)（4G）前面我們介紹了在3G時代，4G最大的數(shù)據(jù)傳輸速率超過100Mbit/s，相當(dāng)于100M的帶寬。這個速率是移動電話數(shù)據(jù)傳輸速率的1萬倍，也是3G移動電話速率的50倍，4G主要采用LTE技術(shù)。4G手機可以提供高性能的數(shù)據(jù)流媒體內(nèi)容。它可以接受高分辨率的視頻內(nèi)容，從而成為合并廣播和通信的新基礎(chǔ)設(shè)施中的一個紐帶。此外，4G的無線即時連接等某些服務(wù)費用會比3G便宜。4G有望集成不同模式的無線通信——從無線局域網(wǎng)和藍牙等室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、蜂窩信號、廣播電視到衛(wèi)星通信，移動用戶可以自由地從一個標(biāo)準(zhǔn)漫游到另一個標(biāo)準(zhǔn)。（六）第五代移動通信系統(tǒng)（5G）5GNR是“5GNewRadio”的縮寫，中文學(xué)名“5G新空口”，而“空口”則是空中接口，比如手機到基站的接口。在5G階段，3GPP組織把接入網(wǎng)(5GNR)和核心網(wǎng)5G拆開了，要各自獨立演進到5G時代，5G通信采用MIMO、切片網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等技術(shù)，采用3300﹣5000MHz頻段。它要面向eMBB(增強型移動寬帶)、URLLC(超可靠低時延通信)、mMTC(大規(guī)模機器通信)三大場景。簡單說就是5G不只是把速度搞上去就行，還得解決延遲、承受大規(guī)模機器同時通信問題。5G的主要特點包括：1.更快的數(shù)據(jù)傳輸速度：5G網(wǎng)絡(luò)具有更高的帶寬，可以實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)下載和上傳速度，預(yù)計最高可以達到幾十Gbps的速率。2.更低的延遲：5G網(wǎng)絡(luò)的延遲較低，可以達到1毫秒以下的響應(yīng)時間，適用于要求實時互動的應(yīng)用，如虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實和自動駕駛等。3.更大的網(wǎng)絡(luò)容量：5G技術(shù)利用更高的頻譜效率和更先進的信號處理技術(shù)，使得每個基站可以連接更多的用戶設(shè)備，從而提供更大的網(wǎng)絡(luò)容量。5G的應(yīng)用領(lǐng)域包括智能交通、智慧醫(yī)療、智能城市、工業(yè)自動化、遠程教育等。它將為社會帶來更多便利和創(chuàng)新，推動數(shù)字化經(jīng)濟的發(fā)展。

任務(wù)實施步驟1：請查咨詢移動通信從1G到5G各代技術(shù)參數(shù)：1G2G3G4G5G最大速率

帶寬

步驟2：總結(jié)每一代移動通信網(wǎng)絡(luò)所支持的標(biāo)志性業(yè)務(wù)。1G標(biāo)志性業(yè)務(wù):2G標(biāo)志性業(yè)務(wù):3G標(biāo)志性業(yè)務(wù):4G標(biāo)志性業(yè)務(wù):5G標(biāo)志性業(yè)務(wù):步驟3：請列出每代通信主要采用的模式或技術(shù)。1G2G3G4G5G采用的模式或技術(shù)

任務(wù)實施評價本次任務(wù)實施評價見表1-1-1。任務(wù)自我評價團隊評價教師評價20分50分30分團隊協(xié)作

獨立思考

紀(jì)律觀念

完成時間

工作態(tài)度

學(xué)習(xí)主動性

任務(wù)完成質(zhì)量

得分小結(jié)

得分合計

學(xué)習(xí)過程遇到哪些困難？

如何解決遇到的問題。

自己在完成任務(wù)中哪些方面有提高？

在完成任務(wù)中存在哪些不足？

教學(xué)活動自我評分小組評分共享（15分）

貢獻（15分）

傾聽（15分）

協(xié)作（15分）

問題解決（20分）

決策（15分）

其他（5分）

任務(wù)總結(jié)本次任務(wù)總結(jié)見表1-2-2。請列舉出本次課你學(xué)習(xí)到哪些知識？

請談?wù)劚敬握n學(xué)習(xí)的內(nèi)容可以應(yīng)用哪些方面？

發(fā)揮你的想象力，本次課知識除了常規(guī)的應(yīng)用，還能在哪些方面可以運用？

請你談?wù)勁c本次內(nèi)容相關(guān)或相近的5G時訊

任務(wù)拓展6G是5G的下一個階段，它擁有更高的速率，更低的時延，更廣的連接，更高的智能，以及通信與感知融合能力。與5G相比，6G將成倍提升系統(tǒng)性能：其用戶帶寬可達1Gbps，系統(tǒng)帶寬可達100Gbps，時延低至0.1毫秒，網(wǎng)絡(luò)速率高達每小時1000公里，可實現(xiàn)亞米級感知定位等功能，并將全方位引入人工智能。在未來移動通信、空間通信和探測感知等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景的6G典型技術(shù)太赫茲通信小試牛刀，電子科技大學(xué)最新技術(shù)成果——80Gbps太赫茲實時通信系統(tǒng)在成都大運會田徑項目中示范應(yīng)用，首次實現(xiàn)了體育賽事無壓縮8K超高清視頻的超低時延無線傳輸。以國際電信聯(lián)盟（ITU）近期發(fā)布的《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書》為標(biāo)志，6G研究方向在全球達成初步