《移动通信基础》ppt课件

基站与终端设备的角色与功能
基站的角色
提供无线覆盖、管理和控制无线资源 、实现无线信号的调制与解调等。
基站与终端设备的交互
通过空中接口进行通信，实现用户数 据的传输和交换。
终端设备的功能
支持多种业务和应用、实现无线信号 的接收与发送、提供用户界面等。
核心网与接入网的组成及作用
01
核心网的组成
包括移动交换中心（MSC）、归属位置寄存器（HLR）、访问位置寄存
业务的传输。
UMTS/HSPA/LTE协议栈及工作原理
• UMTS协议栈：包括无线接入网（UTRAN）和核心网（CN）两部分，无线接入网采用WCDMA技术，核心网 基于ATM/IP技术。
• HSPA协议栈：在UMTS基础上引入了高速下行分组接入（HSDPA）和高速上行分组接入（HSUPA）技术，提 高了数据传输速率和频谱效率。
05
移动终端设备与操作系统
手机硬件组成及性能指标评价
手机硬件组成
主要包括处理器、内存、存储、屏幕、摄像头、电池等部分 ，各部分协同工作实现手机功能。
性能指标评价
评价手机性能的主要指标包括处理器性能、内存大小和速度 、存储容量和速度、屏幕分辨率和色彩表现、摄像头像素和 拍照质量、电池容量和续航能力等。
智能终端在物联网领域的应用前景
智能家居
工业自动化
智能终端作为家居控制中心，可实现家电 控制、照明调节、安防监控等功能，提高 家居生活的便捷性和安全性。
智能终端在工业领域可实现设备监控、数 据采集、远程控制等功能，提高生产效率 和降低运营成本。
智慧城市
医疗健康
智能终端在城市管理领域可实现交通疏导 、环境监测、公共服务等功能，提高城市 管理的智能化水平。
手机操作系统发展历程及现状
发展历程
从早期的功能机时代到智能机时代，手机操作系统经历了多次变革，包括Symbian、Windows Mobile、iOS、 Android等系统的兴起和衰落。
现状
目前，Android和iOS是手机操作系统的两大主流，占据了绝大部分市场份额。其中，Android系统开放源代码 ，可定制性强，适用于各种品牌的手机；iOS系统则稳定流畅，与苹果硬件深度整合，提供优质的用户体验。
密速度较慢。
混合加密算法
结合对称和非对称加密算法的优 点，先用非对称算法加密对称算 法的密钥，再用对称算法加密明 文，实现高效安全的数据传输。
身份认证和访问控制机制设计思路
基于用户名/密码的身份认证
用户输入用户名和密码进行身份认证，系统验证用户输入的正确性并 授予相应权限。
基于数字证书的身份认证
用户持有数字证书进行身份认证，系统验证数字证书的有效性和合法 性并授予相应权限。
基于角色的访问控制（RBAC）
根据用户在组织中的角色来分配访问权限，实现灵活、高效的访问控 制管理。
基于属性的访问控制（ABAC）
根据用户、资源、环境等属性来动态分配访问权限，实现更加精细化 的访问控制。
数据备份恢复策略以及防病毒措施
01
02
03
04
定期备份数据
制定合理的数据备份计划，定 期备份重要数据，确保数据的
《移动通信基础》ppt 课件
目 录
• 移动通信概述 • 移动通信网络架构 • 无线传输技术 • 移动通信协议与标准 • 移动终端设备与操作系统 • 网络安全与隐私保护策略 • 总结与展望
01
移动通信概述
移动通信的定义与发展
定义
移动通信是指通信双方或至少有一方 处于运动中进行信息交换的通信方式 。
GPRS协议栈
在GSM协议栈基础上 增加了分组数据服务， 引入了分组交换和分组 传输的概念，提高了数
据传输速率和效Baidu Nhomakorabea。
EDGE协议栈
在GPRS基础上进一步 提升了数据传输速率和
频谱效率，采用了 8PSK调制方式和更高
的编码速率。
工作原理
GSM/GPRS/EDGE系 统通过无线接口与移动 台进行通信，移动台通 过基站与移动交换中心 连接，实现语音和数据
器（VLR）等。
02
接入网的组成
包括基站控制器（BSC）、基站收发信台（BTS）、移动台（MS）等。
03
核心网与接入网的作用
核心网负责用户数据的交换和路由，提供业务控制和计费等功能；接入
网负责无线信号的传输和接入控制，提供无线资源管理等功能。
03
无线传输技术
电磁波传播特性及影响因素
电磁波传播方式
智能终端在医疗领域可实现远程医疗、健康 监测、药品管理等功能，为医疗健康事业提 供有力支持。
06
网络安全与隐私保护策略
加密算法原理及其在移动通信中的应用
对称加密算法
采用单钥密码体制，加密和解密 使用相同密钥，具有加密速度快 、密钥管理简单等优点，但密钥
分发困难且存在安全隐患。
非对称加密算法
采用双钥密码体制，加密和解密 使用不同密钥，有效解决了密钥 分发问题，提高了安全性，但加
5G NR协议栈及关键技术特点
5G NR协议栈
包括新空口（NR）和5G核心网（5GC） 两部分，新空口采用了全新的无线接口 技术，支持更高的数据传输速率、更低 的时延和更高的可靠性；5G核心网采用 了基于服务的架构（SBA）和网络切片技 术，实现了网络灵活性和可扩展性。
VS
关键技术特点
5G NR采用了大规模天线技术（Massive MIMO）、超密集组网（UDN）、全双 工通信（Full Duplex）、新型调制编码 （New Modulation and Coding）等关 键技术，实现了更高的频谱效率、更低的 能耗和更高的可靠性。同时，5G NR还支 持网络切片、边缘计算和人工智能等先进 技术，为垂直行业应用提供了强大的支持 能力。
• LTE协议栈：采用了全新的网络架构和无线接口技术，包括演进型UTRAN（E-UTRAN）和演进型分组核心网 （EPC），支持更高的数据传输速率和更低的时延。
• 工作原理：UMTS/HSPA/LTE系统通过无线接口与移动台进行通信，移动台通过基站（NodeB/eNodeB）与 核心网连接，实现语音和数据业务的传输。核心网负责移动性管理、会话管理和业务数据传输等功能。
07
总结与展望
当前存在问题和挑战分析
1 2
频谱资源紧张
随着移动通信用户数量的不断增加，频谱资源日 益紧张，如何高效利用频谱资源成为当前面临的 重要问题。
网络覆盖不足
在一些偏远地区或人口密集区域，网络覆盖仍然 存在不足，影响用户体验和业务发展。
3
网络安全问题
随着移动通信技术的不断发展，网络安全问题也 日益突出，如何保障用户隐私和数据安全成为亟 待解决的问题。
发展历程
从模拟移动通信到数字移动通信，再 到当前的4G/5G移动通信技术。
移动通信系统的组成与分类
组成
包括移动台、基台、移动交换局组成。
分类
根据信号传输方式，可分为模拟移动通信系统和数字移动通信系统；根据服务 对象，可分为公用移动通信系统和专用移动通信系统。
移动通信的特点与挑战
特点
移动性、电波传播条件复杂、噪声和干扰严重、系统和网络结构复杂、有限频谱 资源。
性能指标
误码率、信噪比、频谱效率等是衡量调制与解调技术性能的重要 指标。
04
移动通信协议与标准
GSM/GPRS/EDGE协议栈及工作原理
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
GSM协议栈
包括物理层、数据链路 层和网络层三层结构， 物理层负责无线信号的 传输和接收，数据链路 层负责信道管理和错误 控制，网络层负责移动 性管理和呼叫控制。
云计算和边缘计算
云计算和边缘计算技术将为移动通信提供更强大 的计算和存储能力，促进业务处理和数据分析的 效率和准确性提升。
物联网和智能家居
物联网和智能家居的发展将为移动通信提供更广 阔的应用场景，推动移动通信技术与其他产业的 深度融合。
THANKS
感谢观看
）等。
扩频技术原理
通过扩频码对信号进行扩频处理， 提高信号的抗干扰能力和保密性。
扩频技术应用
在移动通信、卫星通信、军事通信 等领域广泛应用，如3G、4G、5G 等移动通信标准中采用了扩频技术 。
调制与解调技术及其性能指标
调制技术
振幅调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等。
解调技术
相干解调和非相干解调等。
01
直射波、反射波、折射波、绕射波和散射波等。
电磁波频段与传播特性
02
不同频段的电磁波具有不同的传播特性，如传播距离、穿透能
力、抗干扰能力等。
影响电磁波传播的因素
03
地形、地貌、建筑物、气候等环境因素对电磁波传播的影响。
多址方式与扩频技术原理及应用
多址方式
时分多址（TDMA）、频分多址 （FDMA）、码分多址（CDMA
未来发展趋势预测以及新技术应用前景
5G及后续演进
5G技术将带来更高的数据传输速率、更低的时延 和更广泛的连接，为物联网、智能制造等领域提 供有力支持。未来，5G技术将不断演进，推动移 动通信技术向更高层次发展。
人工智能和机器学习
人工智能和机器学习技术在移动通信领域的应用 将进一步提高网络优化、故障预测等方面的智能 化水平，提升网络性能和用户体验。
安全性和可恢复性。
灾难恢复计划
建立灾难恢复计划，明确灾难 发生时的应对措施和恢复流程 ，降低灾难对业务的影响。
防病毒软件部署
在移动通信网络中部署防病毒 软件，实时监测和拦截病毒攻 击，保护网络免受病毒侵害。
安全漏洞修补
及时发现和修补移动通信网络 中的安全漏洞，防止攻击者利 用漏洞进行攻击和数据窃取。
挑战
多普勒效应、多径传播、电磁干扰、频谱资源紧张、用户数量剧增带来的挑战。
02
移动通信网络架构
网络拓扑结构
01
02
03
蜂窝网络结构
由多个六边形小区组成， 每个小区设有一个基站， 提供无线通信服务。
层次化网络结构
包括核心网、接入网和终 端设备，各层次之间通过 标准接口进行通信。
分布式网络结构
采用分布式天线系统和分 布式基站，提高网络覆盖 和容量。