移动通信-第9章 移动数据传输
移动通信第9章 GSM数字移动通信系统 C2要点
重庆大学 Chongqing University
第九章 GSM数字移动通信系统
4 GSM升级到GPRS
BSC需要增加处理分组数据及无线分组信 道管理的模块PCU（Packet Control Unit）
用于处理数据业务量，并将数据业务量从 GSM话音业务量中分离出来。
增加了分组功能，可控制无线链路，并允许 许多用户占用同一无线资源。
2018年10月4日星期四
重庆大学 Chongqing University
第九章 GSM数字移动通信系统
2.5 GPRS的优势
永远在线：只要激活GPRS应用后，将永远保持在线， 不存在掉线问题；类似于一种无线专线网络。 按量计费：虽然可以保持永远在线，但不必担心费用问 题；因为只有产生通信流量时才计费。她是一种面向使用 的计费，计费方式更加科学合理。
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重庆大学 Chongqing University
第九章 GSM数字移动通信系统
GPRS
1.概述 2.网络结构 3.空中接口 4.GSM升级到GPRS
2018年10月4日星期四
重庆大学 Chongqing University
第九章 GSM数字移动通信系统
4 GSM升级到GPRS
C类：只支持GPRS业务或手工选择GPRS与GSM电路型业务。
终端的主要改进：多时隙接收和发射能力、新的空 中接口（信道编码等）、新的数据协议。目前一般仅 有B、C类手机。
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重庆大学 Chongqing University
第九章 GSM数字移动通信系统
End & Thanks!
式下承载用户数据的信道
第9章数字蜂窝移动通信系统介绍
④ 移动交换中心与访问位置寄存器之间的接口(B);
⑤ 移动交换中心与原籍位置寄存器之间的接口(C)
⑥ 原籍位置寄存器与访问位置寄存器之间的接口(D)
⑦ 移动交换中心之间的接口(E);
⑧ 移动交换中心与设备标志寄存器之间的接口(F);
⑨ 访问位置寄存器之间的接口(G) 。
第 9 章 现代数字通信系统介绍
每 个 载 频 有 8 个 时 隙 ， 因 此 GSM 系 统 总 共 有 124×8=992 个物理信道，有的书籍中简称GSM系统有1 000个物理信道。
第 9 章 现代数字通信系统介绍
3. 调制方式 GSM的调制方式是高斯型最小移频键控(GMSK)方 式。矩形脉冲在调制器之前先通过一个高斯滤波器。这 一调制方案由于改善了频谱特性，从而能满足CCIR提出 的邻信道功率电平小于-60 dBW的要求。高斯滤波器的 归一化带宽 BT=0.3。基于200 kHz的载频间隔及 270.833 kb/s的信道传输速率，其频谱利用率为 1.35 b/s/Hz。
第 9 章 现代数字通信系统介绍
数字蜂窝移动通信系统介绍
第 9 章 现代数字通信系统介绍
移动通信的主要特点
1. 移动通信必须利用无线电波进行信息传输 2. 移动通信是在复杂的干扰环境中运行的 3. 移动通信可以利用的频谱资源非常有限，而移 动通信业务量的需求却与日俱增 4. 移动通信系统的网络结构多种多样，网络管理 和控制必须有效 5. 移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动 环境中使用
(3) 访问用户位置寄存器。访问用户位置寄存器，简称 VLR。它存储进入其控制区域内来访移动用户的有关数据， 这些数据是从该移动用户的原籍位置寄存器获取并进行暂存 的，一旦移动用户离开该VLR的控制区域， 则临时存储的该 移动用户的数据就会被消除。 因此， VLR可看作是一个动 态用户的数据库。
移动通信中的数据传输
移动通信中的数据传输移动通信技术的快速发展使得人们可以随时随地进行信息传递和数据交换。
在这样一个高度互联的时代，数据传输的效率和可靠性对于用户体验和应用性能至关重要。
本文将重点讨论移动通信中的数据传输技术及其相关问题。
一、无线传输技术无线传输技术是移动通信中数据传输的基础。
无线通信系统使用电磁波将信息从发送方传送到接收方，其中广泛应用的技术包括蜂窝通信、Wi-Fi和蓝牙等。
1. 蜂窝通信蜂窝通信是目前最常用的无线通信技术，它将服务区域划分为多个覆盖较小的区域，每个区域称为一个蜂窝。
蜂窝通信系统依靠基站来传输数据，基站之间通过干扰控制和频率复用等技术实现无缝切换和扩容能力。
2. Wi-FiWi-Fi技术是一种无线局域网技术，它基于IEEE 802.11标准，可以实现在短距离内高速无线数据传输。
Wi-Fi网络使用无线接入点连接终端设备与有线网络。
Wi-Fi广泛应用于家庭、办公室和公共场所等场景。
3. 蓝牙蓝牙技术主要用于设备之间短距离的无线数据传输。
它是一种低功耗、低成本的通信技术，适用于手机、耳机、音响等消费电子产品间的通信。
二、数据传输的性能指标数据传输的性能指标是评估数据传输质量的重要标准。
以下是常用的几个指标：1. 速率速率是指单位时间内传输的数据量。
在移动通信中，速率通常以bit/s或Mbps为单位。
高速率的传输能够提供更快的数据交换速度和用户体验。
2. 延迟延迟是数据从发送方到接收方所花费的时间。
对于实时应用（如语音通话和多媒体流媒体），延迟必须控制在合理范围内，以确保传输的实时性和流畅性。
3. 可靠性可靠性是指数据传输的稳定性和可信度。
在无线通信中，信号受到干扰和衰减等因素影响，因此数据传输的可靠性是一个重要的考量因素。
4. 覆盖范围覆盖范围是指无线信号的有效传输距离。
无线通信系统需要确保信号覆盖到用户所在的区域内，以保证数据传输的连续性和稳定性。
三、挑战与前景尽管移动通信中的数据传输技术已经取得了很大的进步，但仍面临一些挑战。
现代移动通信习题解答_9
第九章思考题与习题1.简述LTE的主要设计目标。
答：LTE的主要设计目标是：（1）频谱灵活使用。
支持的系统带宽包括：1.4 MHz、3 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz、20 MHz带宽。
（2）峰值速率。
在20 MHz带宽下，下行峰值速率可达100 Mb/s，上行峰值速率可达50 Mb/s。
（3）天线配置。
下行支持42221211、、、天线配置，上行支持1211⨯⨯⨯⨯、天线配置。
⨯⨯（4）更高的频谱效率。
下行3~4倍于HSDPA R6（HSDPA：1发2收，LTE：2发2收），上行2~3倍于HSUPA R6（HSUPA：1发2收，LTE：1发2收）。
（5）低延迟。
控制平面的时延应小于50ms，建立用户平面的时延要小于100ms，从UE到服务器的用户平面时延应小于10ms。
（6）移动性。
对低于15km/h的移动条件进行优化设计，对低于120km/h的移动条件应该保持高性能，对达到350km/h的移动条件应该能够保持连接。
（7）覆盖性能。
针对覆盖半径<5km的场景优化设计；针对覆盖半径在5~30km之间的场景，允许性能略有下降；针对覆盖半径达到30~100km之间的场景，仍应该能够工作。
2.简述LTE的扁平化架构及特点。
答：LTE舍弃了UTRAN的无线网络控制器-基站(RNC-Node B)结构，精简为核心网加基站（evolved Node B,eNodeB）模式，整个LTE网络由演进分组核心网（EPC, Evolved P acket Core）和演进无线接入网（Evolved Universial Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN）组成。
核心网由许多网元节点组成，而接入网只有一个节点，即与用户终端（User Equiment,UE）相连的eNodeB。
所有网元都通过接口相互连接，通过对接口的标准化，可以满足众多供应商产品间的互操作性。
移动通信的数据传输
移动通信的数据传输移动通信技术的不断发展，使得人们可以随时随地进行通信和获取信息。
数据传输是移动通信中至关重要的环节，影响着通信质量和用户体验。
本文将从数据传输的原理、应用和未来发展等方面进行论述。
一、数据传输的原理移动通信的数据传输主要依靠无线电波进行信号传递。
无线电波通过无线电发射器产生，并经过天线进行辐射，然后被接收器所接收和解读。
数据传输的过程中，数据被转化为二进制的数字信号，通过调制和解调的技术，将信号转化为可以传输的无线电波。
数据传输的原理包括以下几个关键环节：1. 调制：将数字信号转换为模拟信号，便于在无线电波中传输。
2. 调制解调器：用于将数字信号转换为模拟信号，并在接收端将模拟信号转换回数字信号。
3. 编码和解码：将数字信号转化为电信号，通过电缆或无线电波进行传输。
4. 复用和解复用：通过同一个信道传输多个信号，提高传输效率。
二、数据传输的应用数据传输在移动通信中有着广泛的应用。
以下是几个常见的数据传输应用：1. 短信和彩信：短信是一种基于文本的数据传输方式，用户可以通过手机号码发送和接收短信。
彩信则是一种可以传输图片、音频和视频等多媒体内容的短信。
2. 网页浏览：移动通信的数据传输使得用户可以通过移动设备浏览互联网上的网页内容。
通过移动通信网络，用户可以随时随地获取所需的信息。
3. 即时通讯：通过移动通信网络，用户可以使用即时通讯应用（如QQ、微信等）进行实时交流和数据传输。
用户可以发送文字、语音、图片和视频等多种形式的信息。
4. 文件下载与上传：移动通信的数据传输使得用户可以通过移动设备下载和上传各种文件，如音乐、视频、文档等。
5. 在线游戏：通过移动通信网络，用户可以进行在线游戏，实现与其他玩家的实时互动和数据传输。
三、数据传输的未来发展随着移动通信技术的不断进步，数据传输将继续得到改进和创新，以满足人们日益增长的需求。
以下是未来数据传输可能的发展方向：1. 高速数据传输：随着5G技术的商用化，移动通信的数据传输速度将得到大幅提升。
移动通信原理
移动通信原理移动通信原理是指在无线通信领域中，传输数据和信息的原理和技术。
移动通信是现代社会中不可或缺的通信方式之一，它利用无线电波进行信号传输，实现了人与人、人与物、物与物之间的无线连接。
本文将详细介绍移动通信原理的各个方面。
第一章移动通信概述1.1 什么是移动通信1.2 移动通信的应用领域1.3 移动通信的发展历程1.4 移动通信的基本要素第二章无线信号传播2.1 电磁波的基本概念2.2 无线信号传播路径损耗2.3 多径效应与多普勒效应2.4 反射、折射和散射信号的影响第三章移动通信网络结构3.1 移动通信系统的层次结构3.2 移动通信网络中的各个组成部分3.3 移动通信中的基站和无线电接入技术第四章移动通信标准与协议4.1 移动通信标准的分类和作用4.2 移动通信标准的发展历程4.3 GSM、CDMA、LTE等移动通信标准的比较4.4 移动通信协议与接口第五章移动通信的调制解调技术5.1 数字调制技术5.2 调制解调器的工作原理5.3 AM、FM、PM调制方式的比较5.4 OFDM技术在移动通信中的应用第六章移动通信中的信道编码与解码6.1 信道编码与纠错码6.2 信道编码的原理和分类6.3 移动通信中的信道编码技术第七章移动通信中的多址技术7.1 多址技术的基本概念7.2 分时复用技术7.3 频分复用技术7.4 码分复用技术7.5 OFDMA技术第八章无线接入技术8.1 蜂窝网络的组网方式8.2 频率复用与功率控制8.3 移动通信系统中的接入技术8.4 TDMA、CDMA、OFDMA等接入技术的比较第九章移动通信中的信号处理技术9.1 数字信号处理的基本概念9.2 信号处理在移动通信中的应用9.3 信号处理算法与技术的发展附件：________本文档涉及的相关案例分析、数据图表、实验结果等内容，请参阅附件。
法律名词及注释：________1.频率复用：________一种将频谱资源划分为多个频段，使不同用户可以同时使用而不互相干扰的技术。
移动通信中数据传输技术
移动通信中数据传输技术在当今数字化的时代，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从简单的语音通话到高清视频播放，从即时通讯到大规模的数据下载，这一切都依赖于移动通信中高效的数据传输技术。
数据传输技术的发展历程可以追溯到早期的模拟通信时代。
那时，信号传输质量不稳定，数据传输速度极慢，只能满足基本的语音通话需求。
随着技术的不断进步，数字通信逐渐取代了模拟通信，数据传输的速度和质量有了显著的提升。
在移动通信中，数据传输主要依靠无线电波来实现。
无线电波的频率和波长决定了其传输特性和覆盖范围。
不同的频段被分配给不同的移动通信标准和应用，以避免干扰和实现高效利用。
其中，最常见的数据传输技术包括 GSM（全球移动通信系统）、CDMA（码分多址）、LTE（长期演进）和 5G 等。
GSM 是早期广泛应用的移动通信技术，它为移动电话提供了基本的语音和短信服务。
CDMA 则通过码分多址的方式，提高了频谱利用率，增加了系统容量。
LTE 技术的出现带来了更快的数据传输速度和更低的延迟，使得高清视频流、在线游戏等对带宽和响应速度要求较高的应用成为可能。
而 5G 技术则是当前移动通信领域的重大突破。
5G 不仅提供了极高的数据传输速率，还具备超低的延迟和海量的设备连接能力。
这使得诸如自动驾驶、远程医疗、智能工厂等新兴应用得以实现。
为了实现高效的数据传输，移动通信系统采用了一系列关键技术。
调制解调技术就是其中之一。
通过将数字信号调制到高频载波上进行传输，并在接收端进行解调还原，有效地提高了信号的传输效率和抗干扰能力。
纠错编码技术也是不可或缺的。
在数据传输过程中，由于噪声和干扰的影响，可能会导致数据出错。
纠错编码通过在发送数据中添加冗余信息，使得接收端能够检测和纠正错误，从而保证数据的准确性。
多输入多输出（MIMO）技术则通过在发射端和接收端使用多个天线，实现了空间复用和分集增益，大大提高了信道容量和传输可靠性。
在数据传输过程中，还需要考虑网络的架构和优化。
2011_移动通信_第9章_3G
cdma2000空中接口的分层结构
cdma2000空中接口的重点是物理层、 媒体接入 控制（MAC）子层和链路接入控制（LAC）子层。 链路接入控制（LAC）和媒体接入控制（MAC）子 层设计的目的是为了满足： 提供在宽性能范围 (1.2 kb／s到大于2 Mb／s)工作的高效、 低延时 的各种数据业务的需要； 提供先进的支持多个可 变QoS要求的并发的话音、 分组数据、 电路数据 的多媒体业务的需要。
AAA: 鉴权,认证,计费服务器
CDMA2000的演进
64kbps
IS-95B
CDMA IS-95A
14.4 kbps
CDMA2000 1xEV-DO/DV: Speeds to 2Mbps +,
1xEV-DO 1xRTT
CDMA2000 1xRTT: single carrier RTT Release 0 - max 144 kbps Release A – max 384 kbps Same core network as IS-95
图8-41 IS-95和cdma2000前向物理信道的比较
新增信道 反向物理信道 IS -95与 cdma2000 相同的信道
导频信道
R-ACH或 R-CCCH
业务信道 RS1&RS2
业务信道 RS3到 RS6
R-FCH
R-FCH
R-SCH
图8-42 IS-95和cdma2000反向物理信道的比较
全速 172 bit
添加 12 bit CRC 添加 8 bit CRC 添加 6 bit CRC 添加 6 bit CRC
添 加 8 bit k＝ 9 编码尾 r＝ 1/2 192 编 码 器 比特 bit 添 加 8 bit k＝ 9 编码尾 r＝ 1/2 96 编 码 器 比特 bit 添 加 8 bit k＝ 9 编码尾 r＝ 1/2 54 编 码 器 比特 bit 添 加 8 bit k＝ 9 编码尾 r＝ 1/2 30 编 码 器 比特 bit k＝ 9 r＝ 1/2 编码器
移动通信第9章GSM数字移动通信系统C1
移动通信第9章GSM数字移动通信系 统C1
•第九章 GSM数字移动通信系统
1.4 GSM的优点
通信：无线移动通信，支持话音和数据业务 移动性：国际接入，采用SIM卡可接入不同运营商的 GSM网络 连接世界各地： 一个号码，网络处理本地化 容量大： 频谱效率较高，小区覆盖较小，每小区用户数 较多。 传输质量高： 就无线通信而言，话音质量高，可靠性高， 高速运动场合（如汽车和火车上）也不会发生电话呼叫中 断。 安全功能： 接入控制，通过SIM卡和PIN鉴权
•第九章 GSM数字移动通信系统
网络子系统
网络子系统(NSS)：主要完成交换功能、用户数 据管理、移动性管理和安全性管理。包括
移动交换中心(MSC:Mobile Switch Center) 归属位置寄存器(HLR:Home Location Register) 访问位置寄存器(VLR: Visitor Location Register) 认证中心(AUC:Authentication Center) 设备标志寄存器(EIR:Equiption Identity Register) 操作维护中心(OMC:Operation and Maintenance Center)
1.2 GSM的历史
1982年，北欧四国向CEPT（欧洲邮电行政大会）提交建议书，要求制定 900MHz频段的欧洲公共电信业务规范。在ETSI（欧洲电信标准学会）技术委 员会下成立“移动特别小组（Group Special Mobile）”简称“GSM”，来制定 有关的标准和建议书。
1986年，在巴黎，对提出的8个建议系统进行了现场实验。 1987.5，GSM选定窄带TDMA、规则脉冲激励线性预测RPE－LTP话音编码 和高斯滤波最小移频键控GMSK调制方式 1988年提出主要建议，颁布GSM(泛欧数字蜂窝通信网)标准 1990年完成了GSM900的规范，不同建议书经分组而成为一套12系列。 1991年在欧洲开通了第一个系统，将GSM更名为“全球移动通信系 统”(Globa1 system for Mobile communications) 。同年，移动特别小组完成了 1800MHz频段的移动电信业务规范，名为DCS1800系统。 1992年大多数欧洲GSM运营者开始商用业务
移动通信系统的工作原理
移动通信系统的工作原理
移动通信系统是一种无线通信技术，可以将信息传输到移动设备中。
它的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 信号传输：移动通信系统将信息通过无线电频率传输。
通过调制和解调技术，将数字信息转换为无线电波信号并传输出去。
2. 基站传输：移动通信系统中的基站起到信号传输的重要作用。
它们位于不同的位置，覆盖特定的区域范围。
基站接收到来自终端设备的信号后，将其转发到目标终端设备或其它基站。
3. 网络交换：移动通信系统中的核心网负责信息的路由和交换。
一旦信号被基站接收到，它将被转发到核心网中的交换机。
交换机根据信号的目标地址，将其路由到相应的目标终端设备或其它基站。
4. 信号解码：接收终端设备收到信号后，将进行解码处理。
解码前，设备需要寻找最强的信号源，并对接收到的信号进行处理和解码操作。
解码后的信号将被转换成可读的信息。
5. 数据传输：移动通信系统通过数据传输通道（如2G、3G、
4G、5G等）将信息传输给接收终端设备。
这些通道具有不同
的性能和速度，可以根据需求进行选择。
6. 终端设备处理：接收终端设备会将接收到的信息进行处理和展示。
这些设备可以是手机、平板电脑、电脑等。
它们通过内置的处理器、操作系统和应用程序，将接收到的信息展示给用
户。
通过以上工作原理，移动通信系统可以实现终端设备之间的无线通信，使得人们能够随时随地进行信息交流和数据传输。
同时，移动通信系统还能提供语音通话、短信、多媒体信息等功能，丰富了人们的通信方式。
《移动数据通信》课件
基于蜂窝结构的无线通信技术，例如GSM和CDMA。
数据通信技术
用于传输和接收数据的技术，例如LTE和5G。
移动数据通信的应用
1
MMS
2
多媒体消息服务，支持发送图片、视
频和音频。
3
SMS
短信服务ห้องสมุดไป่ตู้用于发送和接收文本消息。
IM
即时通讯，实时聊天和文件共享。
移动数据通信的标准
GSM
全球移动通信系统，最早的数 字移动通信标准。
CDMA
码分多址技术，用于数字移动 通信的一种标准。
5G
第五代移动通信网络，提供更 高的数据速度和更低的延迟。
移动数据通信的安全性
1
加密技术
保护数据传输的安全，例如SSL和AES。
2
认证技术
验证用户身份，例如指纹识别和身份证。
3
安全协议
确保通信过程的机密性和完整性，例如HTTPS和IPSec。
移动数据通信的未来发展
移动数据通信PPT课件
欢迎参加本次《移动数据通信》PPT课件，本课程将深入介绍移动数据通信的 定义、发展历程、无线网络技术、应用、标准、安全性以及未来发展趋势。
概述
移动数据通信是指通过无线网络传输数据的技术和系统。本节将介绍移动数据通信的定义以及其发展历 程。
无线网络技术
无线电技术
通过无线电波进行信息传输的技术，例如蓝牙和Wi-Fi。
6G
第六代移动通信技术，将提供更快的速度和更广泛的覆盖。
超高频技术
使用更高的频率范围进行数据传输，提高传输速度。
边缘计算技术
将计算能力移到网络边缘，减少延迟和提高数据处理效率。
总结
移动数据通信在当今社会中起着至关重要的作用，未来会继续发展并引领科技进步的趋势。
移动通信的工作原理
移动通信的工作原理
移动通信是一种通过无线电技术将信息传输到移动设备之间的通信方式。
它的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 信号传输：移动通信系统中，信号是通过电磁波传输的。
发送方首先将要传输的信息转换为电信号，然后将电信号转换为无线电信号。
无线电信号经过天线发射出去，在空中传播。
2. 多址技术：为了在同一个频带内同时传输多个用户的信息，移动通信系统使用了多址技术。
多址技术根据每个用户的身份信息和传输需求，给每个用户分配一个独特的编码或频率等，使得不同用户的信号可以在同一频带内并行传输。
3. 信道分配：移动通信系统中有多个无线电信道可供使用。
信道分配的目的是将这些信道合理地分配给用户，以避免不同用户之间的干扰和碰撞。
通常采用动态信道分配的方式，根据不同用户的通信需求，系统动态地分配信道资源。
4. 无线接收：接收端收到无线电信号后，先经过天线接收，然后进行信号处理和解码。
信号处理包括信号放大、滤波、混频等操作，以提取出有用的信息。
解码操作将信号转换为原始的数字信息。
5. 数据传输：一旦信息被解码，移动通信系统会对数据进行压缩和加密处理，以提高数据传输的效率和安全性。
接着，数据被分割成小的数据包，并通过无线电信道传输到接收端。
6. 数据重组：接收端收到数据包后，进行重组和解码操作，将数据包重新组装成完整的信息。
同时，解码操作将数字信息转换为可理解的语音、图片、视频等形式。
以上就是移动通信的主要工作原理。
通过无线电信号传输、多址技术、信道分配、无线接收、数据传输和数据重组，移动通信系统可以实现高效、可靠的信息传输。
移动通信中的数据传输技术研究
移动通信中的数据传输技术研究一、引言自从移动通信技术发展以来，其数据传输技术一直是研究的热点，因为数据传输是保证移动通信成功的基础，因此，数据传输技术的研究对于提升移动通信质量和用户体验是非常关键的。
本文将从四个方面详细介绍当前移动通信中的数据传输技术研究。
二、无线传输技术无线传输技术是指在移动通信中将信号传输到无线接收设备的技术。
当前，移动通信中主要采用两种无线传输技术：CDMA和LTE。
CDMA是一种码分多址技术，它能够以非常高效的方式将不同用户的信号传输到同一个频段上，从而使得多个用户可以同时使用同一个频段进行通信，是实现多用户共享频谱的重要技术。
此外，CDMA还能够允许在高速移动时进行稳定的通信。
LTE是一种OFDM技术（正交频分复用技术），在信道传输时将信号分割成多个子信道进行传输，从而保证了数据传输效率和通信质量，特别是在高速移动时更加适用。
目前，LTE已经被广泛应用在4G移动通信中。
三、数据传输协议在无线传输技术的帮助下，移动通信中的数据传输协议是保证数据传输的有效性和可靠性的核心。
当前，移动通信中主要采用两种数据传输协议：TCP/IP和HTTP。
TCP/IP协议是Internet协议族中最重要的协议之一，它是一种面向连接的协议，并且可以提供可靠的数据传输。
TCP/IP协议通过建立连接，对传输中的数据进行分段、排序、重传等操作，从而保证了数据的传输可靠性。
由于其高效性，TCP/IP协议已经被广泛应用在现代移动通信中。
HTTP协议则是一种无状态的协议，数据包在传输之前并不需要进行连接，数据传输完毕后直接断开连接。
该协议主要被用于传输Web页面和多媒体文件等数据，具有灵活、简单等优点，常用于移动端应用的数据传输。
四、移动数据压缩技术移动数据压缩技术是为了减少数据传输时的流量而出现的一种技术。
在现代移动通信技术中，移动数据的流量往往是用户的主要瓶颈之一，因此，压缩技术成为了提升用户体验的重要手段。
移动应用的网络通信与数据传输技术
移动应用的网络通信与数据传输技术移动应用的网络通信和数据传输技术在当今数字化时代扮演着重要角色。
随着智能手机和平板电脑的普及，人们越来越依赖于移动应用来满足他们的各种需求，如社交媒体、在线购物、移动支付等。
本文将探讨移动应用的网络通信和数据传输技术的重要性、常见的通信协议以及数据传输的安全性。
一、网络通信与数据传输技术的重要性网络通信和数据传输技术对于移动应用来说至关重要。
通过网络通信，移动应用可以连接到互联网，实现与远程服务器的交互。
通过数据传输技术，移动应用可以传输各种类型的数据，包括文字、图片、音频和视频等。
移动应用的网络通信和数据传输技术为用户提供了便利。
用户可以通过移动应用随时随地获取信息、与他人交流、进行在线购物等。
这些功能离不开网络通信和数据传输技术的支持。
此外，网络通信和数据传输技术也对于移动应用的开发者至关重要。
开发者需要了解网络通信和数据传输技术，以确保移动应用的正常运行和数据的安全传输。
只有具备良好的网络通信和数据传输技术，开发者才能设计出高效、稳定和安全的移动应用。
二、常见的通信协议在移动应用的网络通信中，常见的通信协议包括HTTP、HTTPS、WebSocket 和MQTT等。
1. HTTP（超文本传输协议）是一种用于传输超文本数据的协议，常用于移动应用中的数据请求和响应。
它基于客户端-服务器模型，通过请求-响应的方式实现数据的传输。
2. HTTPS（安全超文本传输协议）是基于HTTP的加密传输协议。
通过使用SSL/TLS协议对数据进行加密，HTTPS可以提供更高的数据传输安全性，保护用户的隐私和敏感信息。
3. WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。
相对于HTTP，WebSocket具有更低的延迟和更高的实时性，适用于需要实时交互的移动应用，如在线聊天、实时游戏等。
4. MQTT（消息队列遥测传输）是一种轻量级的发布-订阅模式的消息传输协议。
它适用于移动应用中需要实时传输小量数据的场景，如物联网设备的数据采集、推送通知等。
移动数据原理
移动数据原理
移动数据原理是指在移动通信网络中，如何实现数据的传输和通信的原理。
移动数据的传输是通过无线电波来实现的。
首先，移动设备（如手机、平板电脑）与基站建立无线连接，将要传输的数据编码成无线电波信号进行发送。
基站收到无线电波信号后，将其解码成原始数据，并将数据转发到核心网。
在核心网中，数据经过路由选择、安全验证等处理后，最终抵达目标设备所在的基站。
然后，基站将数据通过无线电波转发给目标设备，目标设备接收到数据后进行解码，最终将数据显示给用户。
在移动通信网络中，数据的传输遵循分组交换的原理。
当数据被发送时，会被分成多个小的数据包进行传输。
每个数据包都包含了目标设备的地址和数据的内容。
这些数据包通过无线电波分别进行传输，因此可以并行地传输多个数据包，提高了数据传输的效率。
为了确保数据的可靠传输，在数据传输过程中会进行纠错码的添加和校验码的验证。
纠错码可以纠正一定数量的错误，保证数据的完整性。
校验码可以检测传输过程中是否有错误发生，如果有错误发生，将会进行重传。
此外，为了提高数据的传输速率，移动通信网络采用了多种技术，如调制解调技术、多天线技术、信道分配技术等。
这些技术的应用可以增加传输信道的带宽，提升数据传输速率，从而满足用户对于数据传输的需求。
总之，移动数据的传输是通过无线电波进行的，遵循分组交换的原理，并借助纠错码和校验码确保数据的可靠传输。
同时，通过应用各种技术，可以提高数据传输速率，满足用户对于数据传输的需求。
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9.4.1 IEEE 802.16工作进展
9.4.2 WiMAX论坛
1．WiMAX论坛的产生背景
2．论坛与其他标准组织的关系
9.4.3 802.16协议参考模型
9.4.4 WiMAX关键技术
1．OFDM与OFDMA 2．多天线技术
（1）多输入多输出（MIMO）技术 （2）自适应天线系统（AAS）
· GPRS非常适合突发的数据应用业务， 能够高效利用信道资源，但对大数据量应 用业务，GPRS网络要加以限制。
· 主要原因如下。
1．数据业务量较小 2．无线信道的数据速率较低
9.1.3 GPRS的基本体系结构和传输机制
1．GPRS接入点与网络互通
2．网络互通
· 通过Gi接口，GPRS PLMN支持与外 部数据网络——PSPDN或IP网络的互通。
② MAC层需要最小化碰撞概率、允 许公平接入，能在链路快速改变和存在隐 藏终端和暴露终端的情况下提供数据的可 靠传输； ③ 网络层需要在网络拓扑不断变化的 情况下，高效地进行路由。
④ 传输层需要处理与有线网络差异很 大的分组延迟和丢失； ⑤ 应用层需要与对等应用处理可能出 现的通信频繁中断和重建以及变化范围很 大的分组延迟与丢失。
9.1.2 GPRS的基本功能和业务
· GPRS提供的应用业务具有以下特点： 适用于不连续的非周期性（突发）数 据传送，突发出现的时间间隔远大于突发 数据的平均传输时延；
适用于小于500字节小数据量事务处理业 务，允许每分钟出现几次，可以频繁传送； 适用于几千字节大数据量事务处理业务， 允许每小时出现几次，可以频繁传送。
逻辑链路管理功能 同GPRS BSS、GGSN、HLR、MSC、 SMS-GMSC、SMS-IWMSC的接口功能 话单产生和输出功能，主要收集用户 对无线资源的使用情况
④ GGSN（Gateway GPRS Support Node， 网关GPRS支持节点） GGSN主要提供以下功能。 同外部数据IP分组网络（IP、X.25） 的接口功能， GPRS会话管理 将移动用户的分组数据发往正确的 SGSN； 话单的产生和输出功能。
9.3.1 WLAN及其特点
① 可移动性 ② 布线容易 ③ 组网灵活 ④ 成本优势
9.3.2 WLAN的标准体系
1．IEEE 802.11标准家族概况
2．IEEE 802.11 WLAN标准家族技术特点
（1）IEEE802.11b （2）IEEE802.11a （3）IEEE802.11g （4）IEEE802.11b＋
第9章 移动数据传输
9.1
GPRS系统
9.2
EDGE技术
9.3
9.4 9.5
无线局域网
WiMAX技术 移动IP
9.1 GPRS系统
9.1.1 GPRS系统概述
1．GPRS的产生
· GPRS可以看作是移动通信和分组数 据通信融合的第一步。
· GPRS主要的应用领域有：E-mail电子 邮件、WWW浏览、WAP业务、电子商务、 信息查询、远程监控等。
3．其他相关标准
· 与IEEE 802.11相近的其他标准包括： ETSI的HIPERLAN/2，ARIB MMAC的 HiSWAN和美国的HomeRF。
9.3.3 802.11b网络结构
1．网络参考模型
2．接口定义
① WA接口 ② WB接口 ③ WT接口 ④ WU接口 ⑤ WS接口 ⑥ WP接口 ⑦ WM接口
（3）高层功能
① 网络接入控制功能 ② 分组路由和转发功能 ③ 移动性管理功能 ④ 逻辑链路管理功能 ⑤ 无线资源管理功能 ⑥ 网络管理功能
（4）GPRS的数据传输平面
9.1.4 GPRS的业务发展与应用
1．GPRS业务发展的有利因素
（1）充分利用现有网络 （2）Internet实现 （3）网络频谱效率高 （4）网络成本不断降低 （5）资费合理
· 由于 8PSK 可将现有 GSM 网络采用的 GMSK 调制技术的信号空间从 2 扩展到 8 ， 从而使每个符号所包含的信息是原来的3倍。
9.2.2 EDGE的技术定位及其背景
1．EDGE的技术定位
· EDGE的技术不同于GSM的优势在于： ① 8 PSK（Phase Shift Keying）空中 接口模式，带宽得到明显提高；单点接入 速率峰值为2Mbit/s，单时隙信道的速率可 达到48kbit/s，从而使移动数据业务的传输 速率在峰值时可以达到384kbit/s，这为移 动多媒体业务的实现提供了基础；
9.2 EDGE技术
· EDGE（Enhanced Data Rate for GSM Evolution，EDGE）是一种基于 GSM/GPRS网络的数据增强型移动通信技 术，通常又被人们称为2.75G技术。
9.2.1 EDGE技术简介
· EDGE是一种从GSM到3G的过渡技术， 它主要是在GSM系统中采用了一种新的调 制方法，即最先进的多时隙操作和8PSK调 制技术。
EDGE可以较好地支持流媒体等准3G 业务，培养用户对3G的感知； EDGE可以同WCDMA/T网，即是Wireless LAN，通 常简称为 WLAN ，是计算机网络与无线通 信技术相结合的产物，它以无线多址信道 作为传输媒介，利用电磁波完成数据交互， 实现传统有线局域网的功能，使网上的计 算机具有可移动性，能快速、方便地解决 有线方式不易实现的网络连通问题。
· EGPRS采用了一套精心设计的、高效 的链路质量控制算法，定义两种链路质量 控制模式，链路适配LA（link adaption） 和增量冗余IR（Incremental Redundancy）。
（1）GPRS的ARQ协议 （2）LA
（3）IR
· IR的基本原理是： ① 先不考虑无线传输环境，采用速率 高、保护能力弱的编码方式进行初次数据 传输； ② 如果数据没有被正确接收，再重传 额外的编码信息，由接收方对新的信息和 历史信息进行组合，再次解码； ③ 如此反复，直到解码成功。
2．制约GPRS业务应用的不利因素
（1）对所有用户来说小区容量有限 （2）实际应用中的速率比理论值要低得多 （3）次最佳（次优化）调制 （4）转接时延
3．GPRS的应用
· GPRS是一组新的GSM承载业务，在有 GPRS承载业务支持的标准化网络协议的基 础上，GPRS可提供以下一系列交互式业务： 点对点无连接型网络业务（PTP-CLNS）、 点对点面向连接的数据业务（PTP-CONS）、 点对多点业务（PTM），还能支持用户终 端业务、补充业务、GSM短消息业务和各 种GPRS电信业务。
3．网络单元功能
① 端站（STA） ② 接入点（AP） ③ 接入控制器（AC） ④ AAA服务器 ⑤ Portal服务器
9.3.4 WLAN的关键技术
1．MAC子层
（1）MAC子层的功能结构
图9-8
WLAN的协议模型
（2）MAC管理实体
① 保密问题。 ② 同步问题。 ③ 节能问题。 ④ 漫游问题。
⑤ CG（Charging Gateway，计费网关） ⑥ RADIUS服务器 ⑦ DNS（Domain Name System，域名 服务器） ⑧ BG（Border Gateway，边界网关）
（2）主要网络接口
① Um接口 ② Gb接口 ③ Gi接口 ④ Gn接口 ⑤ Gs接口
⑥ Gr接口 ⑦ Gd接口 ⑧ Gp接口 ⑨ Gc接口 ⑩ Gf接口
3．逻辑体系结构
（1）主要网络实体
① GPRS MS 终端设备 移动终端 移动台
② PCU（Packet Control Unit，分组 控制单元） ③ SGSN（Service GPRS Support Node，服务GPRS支持节点）
SGSN提供以下功能。
本SGSN区域内的分组数据包的路由 与转发功能，为本SGSN区域内的所有 GPRS用户提供服务。 加密与鉴权功能 会话管理功能 移动性管理功能
3．自适应调制编码 4．功率控制 5．媒体访问机制 6．QoS保证机制
9.4.5 WiMAX对比于其他技术
1．WiMAX之于Wi-Fi
· Wi-Fi近年来在市场上掀起了一股强劲 的热潮。 · Wi-Fi有着“无线版本以太网”的美称。
2．WLAN发展趋势
（1）802.11e：支持QoS （2）802.11h：除去相互干扰之忧 （3）802.11n：支持高速率
· 为实现上述功能，802.11n也引入了两 项关键技术，即多输入多输出（MIMO） 技术和宽信道带宽技术。 MIMO技术 20/40MHz信道带宽
9.4 WiMAX技术
2．GPRS的发展
· GPRS新增如下功能实体：服务GPRS支 持 节 点 （ SGSN ） ， 网 关 GPRS 支 持 节 点 （GGSN），点对多点数据服务中心等。
· 同时，对原有的一系列功能实体进行软 件升级。 · GPRS大规模地采用了数据通信技术
3．GPRS与HSCSD业务的比较
· HSCSD（High Speed Circuit Switching Data，高速电路交换数据）业务 是基于电路交换的点到点数据传输业务， 可提供实时的高速数据传输。
② 增强型的AMR（Adaptive MultiRate）编码方式； ③ MCS（Modulation & Coding Scheme）1～9 9种信道编码方式； ④ 链路自适应； ⑤ 递增冗余传输； ⑥ RLC（Radio Link Control）窗口 大小自动调整。
2．EDGE的背景
· 语音通信是第二代移动系统的主要业 务，最近几年，移动通信设备则在大大增 强对数据通信的支持能力 ，EDGE可以被 视为一个提供高比特率、并且因此促进蜂 窝移动系统向第三代功能演进、有效的通 用无线接口技术。
3．EDGE的发送功率及逻辑信道类型