第4章移动数据通信.ppt
合集下载
ppt-4
图4.11 基站信道组分布
4.4 移动通信的网络结构 4.4.1 基本网络结构 移动通信的基本网络结构如图4.12所示。基站（BS）与移动 交换中心（MSC）之间、移动交换中心（MSC）与市话网络 （PSTN）之间可采用有线链路（如光纤、同轴电缆、双绞线 等）也可以采用无线链路（如微波链路、毫米波链路等）。 其比特率2.048/8.448/34.368/139.264/565.148 Mbps。 一个移动通信网可由一个或若干个移动交换中心（MSC）组 成。一个移动交换中心（MSC）可由一个或若干个位置区组 成。一个基站可由一个或若干个无线小区组成。基站（BS） 主要由射频部分（射频架和收、发天线）、数据架和维护测 试架等组成。基站（BS）提供无线信道，以建立在BS覆盖范 围内与移动台（MS）的无线通道。
图4.16 移动通信的空中Байду номын сангаас口协议模型
物理层（PHL）确定无线电参数，如：频率、定时、 功率、码片、比特或时隙同步、调制解调、收发信 机性能等。物理层将无线电频谱分成若干个物理信 道，划分的方法可以按频率、时隙或码字或它们的 组合进行，如频分多址（FDMA）、时分多址 （TDMA）、码分多址（CDMA）等。物理层在介质 接入控制层（MAC）的控制下，负责数据或数据分 组的收发。 介质接入控制层（MAC）的主要功能有介质访问管 理和数据封装等。具体地讲，第一功能是选择物理 信道，然后在这些信道上建立和释放连接；第二个 功能是将控制信息、高层的信息和差错控制信息复 接成适合物理信道传输的数据分组。介质接入控制 层通过形成多种逻辑信道为高层提供不同的业务。
数据链路控制层（DLC）的主要功能是为网络层提 供非常可靠的数据链路。例如，在DECT中，将 DLC层分为两个平面：控制平面和用户平面。控制 平面为内部控制信令和有限数量的用户信息提供非 常可靠的传输链路，采用标准的链路接入步骤 （LAPC）来提供完全的差错控制。在用户平面， 提供了一组可供选择的业务，如供语音传输的透明 无差错保护的业务，具有不同差错保护的支持电路 交换模式和分组交换模式数据传输的其他业务。 网络层（NWL）主要是信令层。它确定了用于链路 控制、无线电资源管理、各种业务（呼叫控制、附 加业务、面向连接的消息业务、无连接的消息业务） 管理和移动性管理的各种功能。
移动通信概论PPT课件
总结词
4G移动通信系统是第三代移动通信技术，进一步提高了数据传输速率和网络覆盖 范围。
详细描述
4G技术采用了更先进的无线技术和网络架构，实现了更高的数据传输速率和更广 泛的网络覆盖范围。4G技术还支持多种无线频谱，包括低频段和高频段，以满足 不同业务需求。4G技术包括LTE和WiMAX等标准。
5G移动通信系统
人工智能与大数据在移动通信中的应用
人工智能在移动通信中的应用
人工智能技术将应用于移动通信网络中，实现自动化、智能化、高效化的网络管理和运维，提高网络性能和用户 体验。
大数据在移动通信中的应用
大数据技术将应用于移动通信网络中，实现用户行为分析、流量分析、网络性能分析等功能，为网络优化和业务 创新提供支持。
技术原理
通过移动网络的数据传输 协议和标准，如TCP/IP协 议，实现数据的发送和接 收。
特点
高速、高效、灵活，广泛 应用于互联网接入、文件 传输、远程办公等领域。
移动互联网应用
概述
移动互联网应用是指基于 移动通信网络开发的各种 应用程序和服务。
常见应用
社交媒体、在线购物、导 航、在线支付、音视频播 放等。
物联网与车联网的融合
物联网和车联网的融合将实现更加智能化的交通管理和服务，提高交通效率和安全性。
融合发展的关键技术
融合发展的关键技术包括传感器技术、通信技术、数据处理技术等，需要突破各种技术 和标准难题，以实现物联网和车联网的深度融合。
THANKS
感谢观看
特点
高效、便捷、安全，提高生活 质量和工作效率。
05
移动通信的未来发展
6G移动通信技术展望
6G网络架构
6G网络将采用更加先进的通信技术 ，实现全球覆盖、高速度、低延迟、 高可靠性、低能耗等目标，构建更加 智能化的通信网络。
4G移动通信系统是第三代移动通信技术，进一步提高了数据传输速率和网络覆盖 范围。
详细描述
4G技术采用了更先进的无线技术和网络架构，实现了更高的数据传输速率和更广 泛的网络覆盖范围。4G技术还支持多种无线频谱，包括低频段和高频段，以满足 不同业务需求。4G技术包括LTE和WiMAX等标准。
5G移动通信系统
人工智能与大数据在移动通信中的应用
人工智能在移动通信中的应用
人工智能技术将应用于移动通信网络中，实现自动化、智能化、高效化的网络管理和运维，提高网络性能和用户 体验。
大数据在移动通信中的应用
大数据技术将应用于移动通信网络中，实现用户行为分析、流量分析、网络性能分析等功能，为网络优化和业务 创新提供支持。
技术原理
通过移动网络的数据传输 协议和标准，如TCP/IP协 议，实现数据的发送和接 收。
特点
高速、高效、灵活，广泛 应用于互联网接入、文件 传输、远程办公等领域。
移动互联网应用
概述
移动互联网应用是指基于 移动通信网络开发的各种 应用程序和服务。
常见应用
社交媒体、在线购物、导 航、在线支付、音视频播 放等。
物联网与车联网的融合
物联网和车联网的融合将实现更加智能化的交通管理和服务，提高交通效率和安全性。
融合发展的关键技术
融合发展的关键技术包括传感器技术、通信技术、数据处理技术等，需要突破各种技术 和标准难题，以实现物联网和车联网的深度融合。
THANKS
感谢观看
特点
高效、便捷、安全，提高生活 质量和工作效率。
05
移动通信的未来发展
6G移动通信技术展望
6G网络架构
6G网络将采用更加先进的通信技术 ，实现全球覆盖、高速度、低延迟、 高可靠性、低能耗等目标，构建更加 智能化的通信网络。
移动通信技术和系统介绍最新PPT课件
5G/6G应用场景拓展
5G/6G技术将不断拓展应用场景，包括智能交通、智能制造、智慧医疗、智慧城市等领域 。这些应用场景将推动5G/6G技术的不断发展和完善。
物联网与移动通信的融合应用
01 02
物联网与移动通信的互补性
物联网通过感知设备收集数据，而移动通信提供数据传输和处理的网络 基础设施。物联网与移动通信的融合应用将实现数据的实时传输和处理 ，推动智能化应用的发展。
容量
移动通信系统的容量是指在给定覆盖范围内，系统能够同时 支持的最大用户数或最大业务量。容量的大小取决于系统的 频谱效率、多址方式、调制方式等多种因素。提高系统容量 是移动通信技术发展的重要目标之一。
传输质量与时延
传输质量
移动通信系统的传输质量是指用户在进 行通信时所感受到的语音、数据等业务 的清晰度和稳定性。传输质量受到多种 因素的影响，如信号干扰、多径效应、 移动性管理等。为了提高传输质量，移 动通信系统需要采取一系列的技术措施 ，如信道编码、分集接收、功率控制等 。
数字调制
将数字信号转换为适合在信道中传 输的模拟信号，如QPSK、 16QAM、64QAM等调制方式。
自适应调制编码
根据信道质量动态调整调制方式和 编码速率，以最大化系统吞吐量。
多址接入与复用技术
多址接入技术
01
允许多个用户共享同一物理信道的技术，如FDMA、TDMA、
CDMA和NOMA等。
复用技术
可靠性
移动通信系统的可靠性是指系统在运行过程中能够保持稳定性和可用性的能力， 即在各种恶劣环境下都能够正常工作。为了提高系统可靠性，移动通信系统需要 采取一系列的容错和恢复措施，如冗余设计、故障检测与恢复等。
05
移动通信网络规划与设 计
5G/6G技术将不断拓展应用场景，包括智能交通、智能制造、智慧医疗、智慧城市等领域 。这些应用场景将推动5G/6G技术的不断发展和完善。
物联网与移动通信的融合应用
01 02
物联网与移动通信的互补性
物联网通过感知设备收集数据，而移动通信提供数据传输和处理的网络 基础设施。物联网与移动通信的融合应用将实现数据的实时传输和处理 ，推动智能化应用的发展。
容量
移动通信系统的容量是指在给定覆盖范围内，系统能够同时 支持的最大用户数或最大业务量。容量的大小取决于系统的 频谱效率、多址方式、调制方式等多种因素。提高系统容量 是移动通信技术发展的重要目标之一。
传输质量与时延
传输质量
移动通信系统的传输质量是指用户在进 行通信时所感受到的语音、数据等业务 的清晰度和稳定性。传输质量受到多种 因素的影响，如信号干扰、多径效应、 移动性管理等。为了提高传输质量，移 动通信系统需要采取一系列的技术措施 ，如信道编码、分集接收、功率控制等 。
数字调制
将数字信号转换为适合在信道中传 输的模拟信号，如QPSK、 16QAM、64QAM等调制方式。
自适应调制编码
根据信道质量动态调整调制方式和 编码速率，以最大化系统吞吐量。
多址接入与复用技术
多址接入技术
01
允许多个用户共享同一物理信道的技术，如FDMA、TDMA、
CDMA和NOMA等。
复用技术
可靠性
移动通信系统的可靠性是指系统在运行过程中能够保持稳定性和可用性的能力， 即在各种恶劣环境下都能够正常工作。为了提高系统可靠性，移动通信系统需要 采取一系列的容错和恢复措施，如冗余设计、故障检测与恢复等。
05
移动通信网络规划与设 计
2024版《移动通信系统》PPT课件
蜂窝移动通信网络规划与优化
网络规划
根据覆盖和容量需求，确定基站 位置、配置参数、频率规划等，
以保证网络质量和覆盖效果。
网络优化
针对网络运行中出现的问题，进 行参数调整、干扰排查、覆盖优 化等，以提高网络质量和用户满
意度。
规划与优化方法
包括传播模型校正、仿真模拟、 路测数据分析、参数调整等手段。
04
访问控制策略
根据用户身份和权限控制其对系统资源的访 问
审计与监控
对系统的访问和操作进行审计和监控，及时 发现和处理安全事件
08
未来移动通信发展趋势与 挑战
5G/6G愿景与关键技术挑战
5G/6G愿景
实现全球覆盖、超高速率、超低时延、超大连接， 构建万物互联的智能世界。
关键技术挑战
高频谱利用、大规模天线技术、超密集组网、全 频谱接入等。
无线城域网可应用于城市范围内 的多种场景，如智能交通、智能 电网、安防监控、应急通信等。
通过无线城域网，可以实现城市 范围内的快速、便捷、高效的无 线通信服务，推动城市的信息化 和智能化发展。
05
卫星移动通信系统
卫星移动通信概述及特点
卫星移动通信是利用地球静止轨 道卫星或中、低轨道卫星作为中 继站，实现区域乃至全球范围的
跟踪、监控和管理的一种网络。
02
物联网在移动通信中的应用场景
包括智能家居、智能交通、智能医疗、智能物流等。
03
物联网在移动通信中的技术实现
物联网在移动通信中的技术实现主要包括传感器技术、无线通信技术、
云计算技术等。通过这些技术，物联网可以实现与移动通信网络的深度
融合，为人们提供更加便捷、高效、智能的服务。
03
移动通信第四章抗衰落技术
▪ 交织编码：主要纠正突发差错。
▪ Turbo码：具有较强的纠错能力，但译码 复杂，时延大，适合数据业务。
▪ 奇偶校验码
K个码元
k个码元＋ L个校验码元＝N个码元
举例：设信息序列长K=3， 校验序列长L=4；输入信息比特 为{S1, S2, S3}， 校验比特为{C1, C2,C3, C4}；
校验的规则为：
Remainder
D16 D15 D2 1
= D9+D8+D7+D5+D4+D = 0·D15+0·D14+0·D13+0·D12+0·D11+0·D10+1·D9+1·D8+1·D7+0·D6+1·D5
+1·D4+0·D3+0·D2+1·D1+0
输出： 101101110000001110110010
得 到 ：C(D)
S(D) DL
Remainder
g(D)
S(D) DL
C(D) Re D21 D20 D18 D17 D16
Remainder
D16 D15 D2 1
(D7 D6 D4 D3 D)(D16 D15 D2 1) D9 D8 D7 D5 D4 D
一. 原理
4.4 均衡技术
均衡技术是指各种用来处理码间干扰的算法和实现方法。
m(t)
r(t) cp(t)
t1
t2
t3
码间串扰
如果要消除码间干扰，需要系统传输特性满足无码间串扰条 件，即奈奎斯特第一准则。
第四章 抗衰落技术
二. 无码间串扰条件
1. 频域：系统传输特性满足：
▪ Turbo码：具有较强的纠错能力，但译码 复杂，时延大，适合数据业务。
▪ 奇偶校验码
K个码元
k个码元＋ L个校验码元＝N个码元
举例：设信息序列长K=3， 校验序列长L=4；输入信息比特 为{S1, S2, S3}， 校验比特为{C1, C2,C3, C4}；
校验的规则为：
Remainder
D16 D15 D2 1
= D9+D8+D7+D5+D4+D = 0·D15+0·D14+0·D13+0·D12+0·D11+0·D10+1·D9+1·D8+1·D7+0·D6+1·D5
+1·D4+0·D3+0·D2+1·D1+0
输出： 101101110000001110110010
得 到 ：C(D)
S(D) DL
Remainder
g(D)
S(D) DL
C(D) Re D21 D20 D18 D17 D16
Remainder
D16 D15 D2 1
(D7 D6 D4 D3 D)(D16 D15 D2 1) D9 D8 D7 D5 D4 D
一. 原理
4.4 均衡技术
均衡技术是指各种用来处理码间干扰的算法和实现方法。
m(t)
r(t) cp(t)
t1
t2
t3
码间串扰
如果要消除码间干扰，需要系统传输特性满足无码间串扰条 件，即奈奎斯特第一准则。
第四章 抗衰落技术
二. 无码间串扰条件
1. 频域：系统传输特性满足：
第4章-5G无线接入网和接口协议图文图文课件
对于NG-RAN，由gNB-CU和gNB-DU组成的gNB的NG和Xn-C接口(gNB和gNB之间的接 口的控制面)终止于gNB-CU；gNB-CU和连接的gNB-DU仅对其他gNB可见，而5GC仅对 gNB可见。 gNB包括以下功能： · 无线资源管理功能：无线承载控制，无线接纳控制，连接移动性控制，上行链 路和下行链路中UE的动态资源分配及调度； · IP报头压缩，加密和数据完整性保护； · 在UE提供的信息不能确定到AMF的路由时，为UE在UE附着的时候选择AMF； · 将用户面数据路由到UPF； · 提供控制面信息向AMF的路由； 核桃AI
图4-4 gNB逻辑节点和接口
4.2.1 NG接口
NG接口是一个逻辑接口，规范了NG-RAN节点与不同制造商提供的核心网 AMF(Access Mobility Function，接入和移动管理功能)节点和UPF(User Plane Function，用户平面功能)节点的互连，同时分离NG接口无线网络功能和传输网络功 能。
NG接口分为NG-C接口(控制面接口)和NG-U接口(用户面接口)两部分。 从任何一个NG-RAN节点向5GC连接可能存在多个NG-C逻辑接口，然后通过 NAS(Non-Access Stratum，非接入层)节点选择功能确定NG-C接口。从任何一个NGRAN节点向5GC连接也可能存在多个NG-U逻辑接口。NG-U接口的选择在5GC内完成，并 由AMF发信号通知NG-RAN节点。 1．NG-U NG用户面接口(NG-U)在NG-RAN节点和UPF之间定义。NG接口的用户面协议栈如图4-5 所示。传输网络层建立在IP传输层之上，GTP-U用于UDP / IP之上，以承载NG-RAN节 点和UPF之间的用户面PDU(ProtocolDataUnit，协议数据单元)数据。 2．NG-C
图4-4 gNB逻辑节点和接口
4.2.1 NG接口
NG接口是一个逻辑接口，规范了NG-RAN节点与不同制造商提供的核心网 AMF(Access Mobility Function，接入和移动管理功能)节点和UPF(User Plane Function，用户平面功能)节点的互连，同时分离NG接口无线网络功能和传输网络功 能。
NG接口分为NG-C接口(控制面接口)和NG-U接口(用户面接口)两部分。 从任何一个NG-RAN节点向5GC连接可能存在多个NG-C逻辑接口，然后通过 NAS(Non-Access Stratum，非接入层)节点选择功能确定NG-C接口。从任何一个NGRAN节点向5GC连接也可能存在多个NG-U逻辑接口。NG-U接口的选择在5GC内完成，并 由AMF发信号通知NG-RAN节点。 1．NG-U NG用户面接口(NG-U)在NG-RAN节点和UPF之间定义。NG接口的用户面协议栈如图4-5 所示。传输网络层建立在IP传输层之上，GTP-U用于UDP / IP之上，以承载NG-RAN节 点和UPF之间的用户面PDU(ProtocolDataUnit，协议数据单元)数据。 2．NG-C
移动通信PPT课件
2. 移动台受噪声的干扰并在强干扰情况下工作
移动台所受到的噪声影响主要来自于城市噪声、各 种车辆发动机点火噪声、微波炉干扰噪声等；
(1) 互调干扰 (2) 邻道干扰 (3) 同频干扰
3. 通信系统复杂
移动台的移动需要频率、功率控制，地址登记，越区切换，漫游跟 踪等技术，入网、计费管理
4. 对移动台的要求高
移动通信中建立一个呼叫是由BSS和SS共同完成的； BSS提供并管理MS和SS之间的无线传输通道，SS负责呼 叫控制功能，所有的呼叫都是经由SS建立连接的；OMS 负责管理控制整个移动网。
MS也是一个子系统。它实际上是由移动终端设备和用户 数据两部分组成的，移动终端设备称为移动设备；用户数 据存放在一个与移动设备可分离的数据模块中，此数据模 块称为用户识别卡（SIM）。
多普勒频移产生调制噪声
由于移动台的不断运动，当达到一 定速度时，如超音速飞机，固定点 接收到的载波频率将随运动速度v 的不同，产生不同的频移，即产生 多普勒效应，使接收点的信号场强 振幅、相位随时间、地点而不断地 变化
fd
v
cos
2021/7/1
图1.3 多普勒效应
10
1.1.1 移动通信的特点
③ 微小区：小区半径r＝0.1～1km ④ 微微小区：小区半径r<0.1km，适于办公室、家庭等移动应用
环境。
2021/7/1
12
1.1.2 移动通信的组网理论
2. 频率覆盖
蜂窝系统的基站工作频率，由于传播损耗提供足够的隔离度， 在相隔一定距离的另一个基站可以重复使用同一组工作频率，称 为频率复用。.1.1 移动通信的特点
1.移动通信利用无线电波进行信息传输 传播环境复杂：直射波与随时间变化的绕 射波、反射波、散射波的叠加 多普勒效应：移动台的高速运动
移动台所受到的噪声影响主要来自于城市噪声、各 种车辆发动机点火噪声、微波炉干扰噪声等；
(1) 互调干扰 (2) 邻道干扰 (3) 同频干扰
3. 通信系统复杂
移动台的移动需要频率、功率控制，地址登记，越区切换，漫游跟 踪等技术，入网、计费管理
4. 对移动台的要求高
移动通信中建立一个呼叫是由BSS和SS共同完成的； BSS提供并管理MS和SS之间的无线传输通道，SS负责呼 叫控制功能，所有的呼叫都是经由SS建立连接的；OMS 负责管理控制整个移动网。
MS也是一个子系统。它实际上是由移动终端设备和用户 数据两部分组成的，移动终端设备称为移动设备；用户数 据存放在一个与移动设备可分离的数据模块中，此数据模 块称为用户识别卡（SIM）。
多普勒频移产生调制噪声
由于移动台的不断运动，当达到一 定速度时，如超音速飞机，固定点 接收到的载波频率将随运动速度v 的不同，产生不同的频移，即产生 多普勒效应，使接收点的信号场强 振幅、相位随时间、地点而不断地 变化
fd
v
cos
2021/7/1
图1.3 多普勒效应
10
1.1.1 移动通信的特点
③ 微小区：小区半径r＝0.1～1km ④ 微微小区：小区半径r<0.1km，适于办公室、家庭等移动应用
环境。
2021/7/1
12
1.1.2 移动通信的组网理论
2. 频率覆盖
蜂窝系统的基站工作频率，由于传播损耗提供足够的隔离度， 在相隔一定距离的另一个基站可以重复使用同一组工作频率，称 为频率复用。.1.1 移动通信的特点
1.移动通信利用无线电波进行信息传输 传播环境复杂：直射波与随时间变化的绕 射波、反射波、散射波的叠加 多普勒效应：移动台的高速运动
数据通信技术ppt课件
06 数据通信技术发展趋势与 展望
高速数据通信技术发展
总结词
随着互联网和云计算技术的快速发展，高速数据通信技术已成为当前的研究热点。
详细描述
目前，高速数据通信技术已经取得了显著的进步，如光纤通信、5G/6G移动通信等。这些技术的发展使得数据传 输速度大幅提升，满足了大数据时代对海量数据处理和传输的需求。
05 无线数据通信技术
无线局域网（WLAN）
要பைடு நூலகம்一
总结词
无线局域网是一种短距离的无线通信技术，用于连接局域 网中的计算机、设备等，实现高速数据传输和资源共享。
要点二
详细描述
无线局域网采用无线电波作为传输媒介，通过无线接入点 （AP）连接多个终端设备。它具有灵活、便捷、高速的特点， 广泛应用于企业、学校、医院等场所。
物联网数据通信技术发展
总结词
物联网技术的发展推动了数据通信技术的进步，使得数以亿计的设备能够相互 连接和通信。
详细描述
物联网数据通信技术涉及多种无线通信协议，如Wi-Fi、Zigbee、LoRa等。这 些技术使得各种智能设备能够实时传输数据、共享信息，从而为智能家居、智 慧城市等领域的发展提供了有力支持。
02 数据通信技术基础
数据传输方式
总结词
数据传输方式是指数据在通信网络中传输的方式，包括串行传输和并行传输两 种方式。
详细描述
串行传输是指数据一位一位地顺序传输，占用通信线路少，适合长距离传输； 并行传输是指数据以字节为单位进行传输，传输速度快，适合近距离传输。
数据编码技术
总结词
数据编码技术是指将数据转换成适合在通信网络中传输的信 号的过程。
数据通信技术的应用场景
• 总结词：数据通信技术在各个领域都有广泛的应用，如互联网、物联网、云计算等。 • 详细描述：数据通信技术在各个领域都有广泛的应用。在互联网领域，数据通信技术是实现互联网信息传输的
第4章-5G无线接入网和接口协议图文图文课件
图4-2 5G NR CU-DU逻辑架构
处理功能；狭义上，基于实际设备的实现，DU仅负责基带处理功能， RRU(Remote Radio Unit，远端射频单元)负责射频处理功能，DU和RRU之间通过 CPRI(Common Public Radio Interface，通用无线协议接口)或eCPRI(enhance Common Public Radio Interface，增强通用无线协议接口)相连。
5G移动通信技术
CONTENTS 第四章
5G无线接入网和接口协议 5G无线接入网整体架构和节点 接口协议和功能 无线协议架构 无线接入架构中的几个典型流程
【本章内容】 无线接入网是移动通信的主要组成部分，其各种
接口用来实现接入网中不同功能单元之间以及接入网和核 心网之间的数据处理与交互。5G无线接入网的根本特征是 CU和DU分离，通过CU和DU在物理位置上的灵活部署来实现 不同的业务功能。5G的接入网除了有空中接口、和核心网 之间的接口、基站之间的接口之外，还新增了F1接口和E1 接口。本章还介绍了5G的无线协议架构和5G几个独有的业 务信令流程，比如F1接口启动等。
核桃AI
4
5G无线接入网和接口协议
4.1 5G无线接入网整体架构和节点
核桃AI
4.1.1 基本架构和节点功能 5G RAN是5G的无线接入网，简称NG-RAN，全称New Radio Access TechnoG RAN，它发生了巨大变化，如图4-1 所示。
对于NG-RAN，由gNB-CU和gNB-DU组成的gNB的NG和Xn-C接口(gNB和gNB之间的接 口的控制面)终止于gNB-CU；gNB-CU和连接的gNB-DU仅对其他gNB可见，而5GC仅对 gNB可见。 gNB包括以下功能： · 无线资源管理功能：无线承载控制，无线接纳控制，连接移动性控制，上行链 路和下行链路中UE的动态资源分配及调度； · IP报头压缩，加密和数据完整性保护； · 在UE提供的信息不能确定到AMF的路由时，为UE在UE附着的时候选择AMF； · 将用户面数据路由到UPF； · 提供控制面信息向AMF的路由； 核桃AI
处理功能；狭义上，基于实际设备的实现，DU仅负责基带处理功能， RRU(Remote Radio Unit，远端射频单元)负责射频处理功能，DU和RRU之间通过 CPRI(Common Public Radio Interface，通用无线协议接口)或eCPRI(enhance Common Public Radio Interface，增强通用无线协议接口)相连。
5G移动通信技术
CONTENTS 第四章
5G无线接入网和接口协议 5G无线接入网整体架构和节点 接口协议和功能 无线协议架构 无线接入架构中的几个典型流程
【本章内容】 无线接入网是移动通信的主要组成部分，其各种
接口用来实现接入网中不同功能单元之间以及接入网和核 心网之间的数据处理与交互。5G无线接入网的根本特征是 CU和DU分离，通过CU和DU在物理位置上的灵活部署来实现 不同的业务功能。5G的接入网除了有空中接口、和核心网 之间的接口、基站之间的接口之外，还新增了F1接口和E1 接口。本章还介绍了5G的无线协议架构和5G几个独有的业 务信令流程，比如F1接口启动等。
核桃AI
4
5G无线接入网和接口协议
4.1 5G无线接入网整体架构和节点
核桃AI
4.1.1 基本架构和节点功能 5G RAN是5G的无线接入网，简称NG-RAN，全称New Radio Access TechnoG RAN，它发生了巨大变化，如图4-1 所示。
对于NG-RAN，由gNB-CU和gNB-DU组成的gNB的NG和Xn-C接口(gNB和gNB之间的接 口的控制面)终止于gNB-CU；gNB-CU和连接的gNB-DU仅对其他gNB可见，而5GC仅对 gNB可见。 gNB包括以下功能： · 无线资源管理功能：无线承载控制，无线接纳控制，连接移动性控制，上行链 路和下行链路中UE的动态资源分配及调度； · IP报头压缩，加密和数据完整性保护； · 在UE提供的信息不能确定到AMF的路由时，为UE在UE附着的时候选择AMF； · 将用户面数据路由到UPF； · 提供控制面信息向AMF的路由； 核桃AI
国网系统招聘 通信专业课程讲解 第4章移动通信系统
5．软件无线电技术 6．多用户检测技术
4.2 GSM数字蜂窝移动通信系 统
4.2.1 系统组成
• GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分可分为移动台（MS）、基站子
系统（BSS）和网络子系统（NSS），
图4-8 GSM蜂窝移动电话系统结构示意图
1．网络子系统
• 网络子系统（NSS）主要提供交换功能以及用于进行用户数据与移动管
4．系统接口
• GSM系统在制定技术规范时对其子系统之间及各功能实体之间的接口
和协议作了比较具体的定义，使不同的设备供应商提供的GSM系统基础设 备能够符合统一的GSM技术规范而达到互通、组网的目的。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图4-9 GSM系统接口示意图
（1）Um接口 （2）Abis接口 （3）A接口 （4）子系统内部接口 （5）MSC/VLR、HLR、AUC、BSC与OMC之间的接口
图4-15 GPRS的特点
⑥ 高效地利用网络资源，降低通信成本。
⑦ 利用现有的无线网络覆盖，提高网络建设速度，降低建设成本。
⑧ GPRS的核心网络顺应通信网络的发展趋势，为GSM网向第三代演进打 下基础。
4.2.4 EDGE
1．EDGE的概念与特点
• 与以前的系统相比，EDGE有以下几方面的优点。
第4章 移动通信系统
• 随着社会经济的发展，人们的社会活动、信息交流日益频繁，人类社
会已进入信息时代。
• 在这样一个时代，人们对信息获取、交换手段和方式的要求越来越高，
人们一直有这样一种美好的愿望，即能实现任何人（Whoever）在任何 时候（Whenever）、任何地方（Wherever）以任何方式（Whatever） 与任何人（Whomever）进行通信，即通信的“5W”，这便是通信的最高 目标。
4G5G移动通信技术PPT完整全套教学课件
04
从4G到5G的过渡与融 合
4G/5G协同工作原理
双连接技术
4G/5G双连接技术允许用户设备同时连接到 4G和5G网络，实现数据分流和无缝切换， 提升网络吞吐量和用户体验。
网络切片
通过网络切片技术，4G和5G网络可以按需提供不 同等级的服务质量，满足不同应用场景的需求。
边缘计算
4G/5G协同工作结合边缘计算技术，将计算 任务卸载到网络边缘，降低数据传输时延， 提高处理效率。
利用效率。
智慧安防
利用4G5G网络进行高清视频监控、 人脸识别、智能报警等，提升城市治 安水平。
智慧环保
利用4G5G网络进行空气质量监测、 噪声监测、污染源监控等，促进城市 环境保护。
工业物联网
智能制造
工业自动化
通过4G5G网络实现工厂自 动化、工业机器人远程控制 、生产数据实时传输等，提
升制造业生产效率。
波束赋形技术
通过调整天线阵列的权值，形成指向性波束，提高信号覆盖范围和传输质量。
5G核心网演进及部署策略
核心网演进
5G核心网采用基于云化、虚拟化技术的网络架构，支持灵活扩 展和快速部署。
部署策略
包括独立组网和非独立组网两种策略，可根据运营商需求和网络 环境选择适合的部署方式。
网络功能虚拟化
通过虚拟化技术，将网络功能软件化，实现灵活部署和资源共享 。
人工智能与移动通信的融 合
人工智能将在未来移动通信中 发挥重要作用，包括网络优化 、智能终端和智能应用等方面 。
天地一体化信息网络构建
未来移动通信将实现天地一体 化信息网络的构建，整合卫星 通信和地面通信资源，提供全 球无缝覆盖的通信服务。
绿色通信与可持续发展
04-第四章 5G网络架构1
§4.1 5G网络整体架构
• Option 3系列的控制面锚点为4G基站，3个细分 选项的区分主要在于分流控制点的不同
§4.1 5G网络整体架构
• Option 7系列的控制面锚点为4G基站，3个细分 选项的区分主要在于分流控制点的不同
§4.1 5G网络整体架构
• Option 4系列的控制面锚点为5G基站，2个细分 选项的区分主要在于分流控制点的不同
Option 3 Option 3a Option 3x
细分选项区别 所有的控制面信令都 经 由 eNB 转 发 ， eNB 将数据分流给gNB 所有的控制面信令都 经 由 eNB 转 发 ， EPC 将数据分流至gNB 所有的控制面信令都 经 由 eNB 转 发 ， gNB 可将数据分流至eNB
示意图
网络注册功能
5G新增，类似增强DNS功能
§4.2 5G核心网
• 5G的核心网应用的两种技术：
• 网络虚拟化NFV（Network Functions Virtualization）：将各种类型的 网络设备，如服务器、交换机、磁盘阵列，构建成为一个DCN网， 通过借用IT的虚拟化技术虚拟化形成VM（虚拟机，Virtual Machine），然后将传统的CT业务部署到VM上
4 Option 1 -> Option 7/7a -> Option 2 Option 1 -> Option 3/3a/3x -> Option 1 + Option 2 + Option 7/7a->
5 Option 2 + Option 5
6 Option 1 -> Option 3x -> Option 7x -> Option 4 -> Option 2
第4章 移动通信网络技术-1
最合适
最大 最小
基站辐射半径r相同
19
第4章 移动通信网络技术
蜂窝小区的覆盖半径主要取决于人口密度及分布、人 流活动路线和场所。
小区覆盖半径越小，小区数目越多，
容量越大，但基站数也在增多 农村地区：蜂窝小区覆盖半径较大； 城市中心地区：蜂窝小区半径很小。 根据蜂窝小区覆盖半径的不同，蜂窝可分为三类：宏蜂窝、
微蜂窝和微微蜂窝。
20
第4章 移动通信网络技术
各类蜂窝小区的特点： ① 宏蜂窝。早期蜂窝小区由宏蜂窝构成。 小区覆盖半径：2～20 km。基站的发射功率：l00 W左右。 天线架设位置比较高。 在实际的宏蜂窝内通常存在着两种特殊的微小区域： 一是“盲点”区域 —— 由于无线电波遇到障碍物而造成的 阴影区域，使得该区域的信号强度减弱，通信质量下降； 二是“热点”区域 —— 在商业中心或交通要道等业务繁忙 区域，空间业务负荷分布不均匀。 为了解决“盲点”区域和“热点”区域问题，于是产生 了微蜂窝小区技术。
11
第4章 移动通信网络技术
4.2 频率复用技术和系统容量
因频率资源有限，为增加用户容量，需采用小区制（蜂 窝网），可以实现频率再利用（频率复用） 考虑以下问题： 1、频率复用的原则（需满足什么条件） 2、小区形状、大小如何确定（基站覆盖半径） 3、哪些小区可以实现频率复用 4、频率复用对系统容量及性能的影响
9
第4章 移动通信网络技术
AUC：鉴权中心。完成对移动用户的鉴权，存储移动用户的 鉴权参数，并能根据MSC/VLR的请求产生、传送相应的鉴权
参数。
EIR：存储移动台设备参数的数据库。存储着移动设备的国 际移动设备识别码(IMEI/电子串号)；分别列出了准许使用的、
出现故障需监视的、失窃不准使用的移动设备的IMEI识别码，
最大 最小
基站辐射半径r相同
19
第4章 移动通信网络技术
蜂窝小区的覆盖半径主要取决于人口密度及分布、人 流活动路线和场所。
小区覆盖半径越小，小区数目越多，
容量越大，但基站数也在增多 农村地区：蜂窝小区覆盖半径较大； 城市中心地区：蜂窝小区半径很小。 根据蜂窝小区覆盖半径的不同，蜂窝可分为三类：宏蜂窝、
微蜂窝和微微蜂窝。
20
第4章 移动通信网络技术
各类蜂窝小区的特点： ① 宏蜂窝。早期蜂窝小区由宏蜂窝构成。 小区覆盖半径：2～20 km。基站的发射功率：l00 W左右。 天线架设位置比较高。 在实际的宏蜂窝内通常存在着两种特殊的微小区域： 一是“盲点”区域 —— 由于无线电波遇到障碍物而造成的 阴影区域，使得该区域的信号强度减弱，通信质量下降； 二是“热点”区域 —— 在商业中心或交通要道等业务繁忙 区域，空间业务负荷分布不均匀。 为了解决“盲点”区域和“热点”区域问题，于是产生 了微蜂窝小区技术。
11
第4章 移动通信网络技术
4.2 频率复用技术和系统容量
因频率资源有限，为增加用户容量，需采用小区制（蜂 窝网），可以实现频率再利用（频率复用） 考虑以下问题： 1、频率复用的原则（需满足什么条件） 2、小区形状、大小如何确定（基站覆盖半径） 3、哪些小区可以实现频率复用 4、频率复用对系统容量及性能的影响
9
第4章 移动通信网络技术
AUC：鉴权中心。完成对移动用户的鉴权，存储移动用户的 鉴权参数，并能根据MSC/VLR的请求产生、传送相应的鉴权
参数。
EIR：存储移动台设备参数的数据库。存储着移动设备的国 际移动设备识别码(IMEI/电子串号)；分别列出了准许使用的、
出现故障需监视的、失窃不准使用的移动设备的IMEI识别码，
第4章 移动通信网络技术-2
第4章 移动通信网络技术
3) 同频再用距离与小区半径之间的关系 移动台M处于小区A的边沿时，从基站A收到的信号最 弱，即最易受到基站B发射的同频道干扰。 定义： A、B两基站之间的距离为同频再用距离，记做D。 D=DI+DS=DI +r0 (4-2-2) 式中， DI为同频道干扰源至被干扰接收机的距离； DS为有用信号的传播距离，即为小区半径r0。
第4章 移动通信网络技术
设给定的频段以等间隔划分为信道，按顺序分别标明 各信道的号码为：1，2，3，…。若每个区群有7个小区， 每个小区需6个信道，则按上述原则进行分配，可得到： 第一组： 第二组： 第三组： 第四组： 第五组： 1，5，14，20，34，36 2，9，13，18，21，31 3，8，19，25，33，40 4，12，16，22，37，39 6，10，27，30，32，41
第4章 移动通信网络技术
区群大小的选择
设系统共有S个可用的双向信道，服务区域可划分为M个区群，
区群由N个小区组成，小区半径固定为r。 每小区信道数 k ＝ S／N 系统总的信道数 C = S×M = k×N×M 同频道小区距离 D 3N r
系统容量↑
同频干扰↓
→ k↑
→ D↑
→ N↓ 。
→ N↑ 。
复习：
移动通信的概念及特点 移动通信：指通信的一方或双方在移动中实现通信。即 要求通信中至少有一方处在运动中或暂时停留在某一非 预定的位置上。 典型的移动通信系统通常由移动台(MS)、基站子系统 (BSS)、网络子系统构成。移动交换中心(MSC)是网络子 系统的核心。 MSC：完成呼叫接续与控制、无线资源管理和移动性 管理等功能。三种数据库(HLR、VLR和AUC) HLR：归属地用户位置数据库。存储该HLR管辖区的所 有移动用户的有关数据。 VLR：外来用户位置数据库。存储进入其控制区域内的 漫游移动用户的有关数据。
现代通信技术移动通信PPT37页
一、 邻道干扰 二、 远近效应 三、 同频干扰 四、 互调干扰
一、 邻道干扰 邻道干扰是指相邻或相近的频道信号所造成的干扰。 二、 远近效应 当两个移动台距基站的距离不同，而以相同的频率和相同的功率发送信号时，则基站接收来自远端移动台的有用信号将淹没在近端移动台所发送的信号之中，这种由于接收点位置不同，使得发信机与基站之间的路径损耗不同，而引起的接收功率下降被称之为远近效应。
下图给出了一典型的蜂窝移动通信系统。
二、 组网原则 1.蜂窝组网思路 随着移动通信用户数量的不断增加，业务范围的不断扩大，频率资源和可用频道数之间的矛盾日益突出。采用蜂窝组网方式的目的在于解决常规移动通信系统频谱匮乏、容量小、服务质量差和频谱利用率低等问题。
二、 频道间隔 相邻频道间隔为200kHz，每个频道采用时分多址接入方式共分为8个时隙，即8个频道(全速率)，那么每个信道占用带宽为(200kHz/8)=25kHz。如果将来GSM采用半速率话音编码，那么每个频道将能容纳16个半速率频道，从而可达到提高频率利用率的目标。
三、 双工收发间隔 双工收发间隔为45MHz。 四、 频道配置 在900MHz频段的数字蜂窝移动通信系统中，采用了等间隔频道配置方式。
5.1.3 移动通信工作频段 在陆地移动通信系统中，主要采用 甚高频(VHF)频段(30～300MHz)和特 高频(UHF)频段(300～3000MHz)作为 其无线通信频率。
5.2 数字移动通信原理 5.2.1 数字移动通信中所采用的主要技术 5.2.2 抗干扰技术
四、 软切换 软切换是指当一个移动台需要与新基站进行通信时，并不先中断与原有基站的联系，因而软切换只能在相同频率的CDMA信道间进行，这样位于两个基站覆盖区交界处的移动台可以在不间断通信的条件下实现业务信道的切换，从而大大减少由于切换所带来的掉话，保证了通信的可靠性。
一、 邻道干扰 邻道干扰是指相邻或相近的频道信号所造成的干扰。 二、 远近效应 当两个移动台距基站的距离不同，而以相同的频率和相同的功率发送信号时，则基站接收来自远端移动台的有用信号将淹没在近端移动台所发送的信号之中，这种由于接收点位置不同，使得发信机与基站之间的路径损耗不同，而引起的接收功率下降被称之为远近效应。
下图给出了一典型的蜂窝移动通信系统。
二、 组网原则 1.蜂窝组网思路 随着移动通信用户数量的不断增加，业务范围的不断扩大，频率资源和可用频道数之间的矛盾日益突出。采用蜂窝组网方式的目的在于解决常规移动通信系统频谱匮乏、容量小、服务质量差和频谱利用率低等问题。
二、 频道间隔 相邻频道间隔为200kHz，每个频道采用时分多址接入方式共分为8个时隙，即8个频道(全速率)，那么每个信道占用带宽为(200kHz/8)=25kHz。如果将来GSM采用半速率话音编码，那么每个频道将能容纳16个半速率频道，从而可达到提高频率利用率的目标。
三、 双工收发间隔 双工收发间隔为45MHz。 四、 频道配置 在900MHz频段的数字蜂窝移动通信系统中，采用了等间隔频道配置方式。
5.1.3 移动通信工作频段 在陆地移动通信系统中，主要采用 甚高频(VHF)频段(30～300MHz)和特 高频(UHF)频段(300～3000MHz)作为 其无线通信频率。
5.2 数字移动通信原理 5.2.1 数字移动通信中所采用的主要技术 5.2.2 抗干扰技术
四、 软切换 软切换是指当一个移动台需要与新基站进行通信时，并不先中断与原有基站的联系，因而软切换只能在相同频率的CDMA信道间进行，这样位于两个基站覆盖区交界处的移动台可以在不间断通信的条件下实现业务信道的切换，从而大大减少由于切换所带来的掉话，保证了通信的可靠性。
移动通信-第4章抗衰落
M
∑
∑
k=1
rk
图 3 – 40 等增益合并
第4章 噪声与干扰
4.1.2 分集合并性能的分析与比较
在通信系统中，信噪比是一项十分重要的性能指标， 它决定了系统的话音质量（模拟）和误码率（数字）。分 集合并的性能是指合并前后信噪比的改善程度。为了比较 三种合并方式，作如下假设：
•每支路噪声均为加性噪声且与信号不相关，噪声均值 为零，具有恒定的均方根值； •信号幅度的衰落速率远低于信号的最低调制频率； •各支路信号的衰落互不相关，彼此独立；
M
r(t) a1r1(t) a2r2 (t) aM rM (t) akrk (t)
k 1
式中，ak为第k个信号的加权系数。
第4章 噪声与干扰
(1)选择式合并：选择式合并是检测所有分集支路的 信号，以选择其中信噪比最高的那一个支路的信号作为合 并器的输出。由上式可见，在选择式合并器中，加权系数 只有一项为1，其余均为0。
(5)角度分集：角度分集的作法是使电波通过几个 不同路径，并以不同角度到达接收端，而接收端利用多 个方向性尖锐的接收天线能分离出不同方向来的信号分 量；由于这些分量具有互相独立的衰落特性，因而可以 实现角度分集并获得抗衰落的效果。
角度分集在较高频率时容易实现。
第4章 噪声与干扰
(6)时间分集：快衰落除了具有空间和频率独立性 之外，还具有时间上的独立性。同一信号在不同的时 间多次重发，只要各次发送的时间间隔足够大，那么 各次发送信号所出现的衰落将是彼此独立的，接收机 将重复收到的同一信号进行合并，就能减小衰落的影 响。
第4章 噪声与干扰
原理图中各条路径加权系数为1，属于等增益合并方式， 实际中应该采用最大比值合并，利用多个并行相关器，获得 各多径信号能量，即RAKE接收机利用多径信号，提高了通信 质量；
第4章数据通信接口与链路控制.ppt
若采用拨号呼叫方式，传输信道部分可由通信子 网替代，此时要考虑计算机如何寻找到所需的服务器 这一问题，即数据电路的建立、寻址和路由选择。
数据电路位于DTE―DTE之间，为数据通信提供数 字传输信道。DTE产生的数据信号可能有不同的形式， 但都表现为数字脉冲信号。DCE是DTE与传输信道(或 通信子网)之间的接口设备，其主要作用是信号变换。 当 传 输 信 道 为 模 拟 信 道 时 ， DCE 为 调 制 解 调 器 (Modem)，发送方DCE将DTE送来的数字信号进行调制 (频谱搬移)变成模拟信号送往信道或进行相反的变换。
13 25
8
15 5
7
9
1
14 1
9
1
6
25 芯
15 芯
EIA RS23-2C(D ) X.21
9芯 EIA RS23-2C兼 容
35 芯 V.35
图4.2.1 通信接口机械特性(接插件的几何尺寸和引线排列)
第4章 数据通信接口与链路控制
表4.2.1 接插件规格和应用环境
第4章 数据通信接口与链路控制
第4章 数据通信接口与链路控制
如前所述，计算机通信在不同的发展阶段有其不 同的应用对象，为了说明数据链路控制的作用，在此 再强调一下两个术语：数据电路和数据链路［26］。数 据电路是一条连接通信双方的物理电路段(可以是线传 输媒体，也可以是软传输媒体)，中间不包括任何交换 节点。在进行数据通信时，两台计算机之间的通路往 往是由许多物理电路链接而成的。
第4章 数据通信接口与链路控制
若传输信道采用专线方式，则计算机系统发送的 数字数据通过通信接口，经传输信道到达接收端的 DCE，然后再经过通信接口传送到服务器，反之亦然。 但在计算机与服务器间通信的过程中，仍然需要考虑 如下问题：通信接口的规范性；通信模式的选择；数 据链路的建立；通信双方的协调，收、发数据缓冲， 速率适配和串并转换等；差错控制，检测与恢复在通 信与传输过程中出现差错的数据；传输代码的确定等。
数据电路位于DTE―DTE之间，为数据通信提供数 字传输信道。DTE产生的数据信号可能有不同的形式， 但都表现为数字脉冲信号。DCE是DTE与传输信道(或 通信子网)之间的接口设备，其主要作用是信号变换。 当 传 输 信 道 为 模 拟 信 道 时 ， DCE 为 调 制 解 调 器 (Modem)，发送方DCE将DTE送来的数字信号进行调制 (频谱搬移)变成模拟信号送往信道或进行相反的变换。
13 25
8
15 5
7
9
1
14 1
9
1
6
25 芯
15 芯
EIA RS23-2C(D ) X.21
9芯 EIA RS23-2C兼 容
35 芯 V.35
图4.2.1 通信接口机械特性(接插件的几何尺寸和引线排列)
第4章 数据通信接口与链路控制
表4.2.1 接插件规格和应用环境
第4章 数据通信接口与链路控制
第4章 数据通信接口与链路控制
如前所述，计算机通信在不同的发展阶段有其不 同的应用对象，为了说明数据链路控制的作用，在此 再强调一下两个术语：数据电路和数据链路［26］。数 据电路是一条连接通信双方的物理电路段(可以是线传 输媒体，也可以是软传输媒体)，中间不包括任何交换 节点。在进行数据通信时，两台计算机之间的通路往 往是由许多物理电路链接而成的。
第4章 数据通信接口与链路控制
若传输信道采用专线方式，则计算机系统发送的 数字数据通过通信接口，经传输信道到达接收端的 DCE，然后再经过通信接口传送到服务器，反之亦然。 但在计算机与服务器间通信的过程中，仍然需要考虑 如下问题：通信接口的规范性；通信模式的选择；数 据链路的建立；通信双方的协调，收、发数据缓冲， 速率适配和串并转换等；差错控制，检测与恢复在通 信与传输过程中出现差错的数据；传输代码的确定等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 在移动通信中，当移动台移向基站时，频率变
高，远离基站时，频率变低，所以我们在移动 通信中要充分考虑多普勒效应。
2020-12-1
谢谢你的观赏
22
移动信道传输技术
• 在数据蜂窝移动系统和移动数据网中采用频带利
用率较高的数字调制方式，如GMSK（高斯最小 频移键控）、QPSK（四象限相移键控 ）
• 在无线局域网中采用比较简单的调制技术，如
• 移动数据通信网络 • 用户终端
• 移动数据业务，按业务处理方法分为：
• 事务处理型应用 • 接入式应用 • 广播式应用
2020-12-1
谢谢你的观赏
4
移动数据通信网络
按功能分成三层：
• 无线层 • 互连层 • 管理监控层
按用途和主要应用技术， 分成：
• 寻呼网络 • 蜂窝网络 • 集群网络 • 无绳网络
• 专用移动分组网络（如Data TAC、Mobitex） • 利用现有模拟蜂窝基础设施传输分组数据的
分组网络（如CDPD系统等）
2020-12-1
谢谢你的观赏
13
集群网络
• 主要指利用集群技术进行移动数据传输
的通信网络。
• 集群技术把有限的信道自动地、动态地、
快速地分配给系统的所有用户，以最大 限度的利用系统信道和频率资源
第4章 移动数据通信
第1节 移动数据通信概述 第2节 蜂窝移动数据通信 第3节 CDPD分组数据业务 第4节 无绳移动数据通信 第5节 集群通信 课后作业
2020-12-1
谢谢你的观赏
1
第1节 移动数据通信概述
4.1.1 移动数据通信概念 4.1.2 移动数据通信系统的组成和分类 4.1.3 移动数据通信系统的主要技术问题 4.1.4 移动数据通信的网络技术比较 4.1.5 移动数据通信的发展前景与趋势
2020-12-1
谢谢你的观赏
15
用户终端
• 无线调制解调器和信息处理设备
例如：移动网卡+便携计算机 无线调制解调器根据选定的通信协议， 把信息处理设备发出的数据转换成无线 信道能传送的信号形式
• 具有数据收发和处理能力的智能终端
例如：支持WAP功能的手机
2020-12-1
谢谢你的观赏
16
事务处理型应用
2020-12-1
谢谢你的观赏
2
移动数据通信
• 主要指通信双方相对位置经常变化的无
线数据通信方式
• 常对应于广域、低速的公用或专用移动
通信网络
• 通过与有线数据网络的互联，~将有线数
据网络的应用扩展到移动和便携式终端
2020-12-1
谢谢你的观赏
3
移动数据通信系统的组成和分类
• 移动数据通信系统的组成
BPSK（二进制相移键控 ）
• 为提高数据传输速率，采取的措施有：
分级接收技术、定向天线、更高的调制和编码技 术、自适应均衡技术、扩频技术等
• 通过各种有线传输媒介完成与固定数据终端的连接•源自管理监控层2020-12-1
谢谢你的观赏
7
移动数据通信网络
按功能分成三层
• 无线层 • 互连层 • 管理监控层
• 网络的运行、维护 • 用户管理 • 计费管理
2020-12-1
谢谢你的观赏
8
寻呼网络
• 指利用寻呼技术实现的单向/双向移动数
据传输。
2020-12-1
谢谢你的观赏
5
移动数据通信网络
按功能分成三层：
• 无线层
• 在移动用户和基础设施之间传送数据 • 终端登记、管理和自动用户定位
• 互连层 • 管理监控层
2020-12-1
谢谢你的观赏
6
移动数据通信网络
按功能分成三层
• 无线层
• 互连层
• 为来自无线层的数据在移动终端之间或移动
终端与固定终端之间选择路由
• 主要用于公安、交通、铁路等行业部门
的业务应用，属于专用数据网络
• 主要系统：TETRA系统和iDEN系统
2020-12-1
谢谢你的观赏
14
无绳网络
• 属于微蜂窝或微微蜂窝的范畴 • 特点：容量大、成本低、应用灵活 • 与蜂窝移动通信技术之间是互补关系，
可用于本地微型覆盖区域的移动数据传 输
• 常用系统包括：DECT、PHS、PACS等
气航班等消息、移动网络公告消息等
2020-12-1
谢谢你的观赏
19
移动数据通信系统 的主要技术问题
• 移动信道传输
• 移动信道 • 移动信道传输技术
• 移动数据网络的拓扑结构
2020-12-1
谢谢你的观赏
20
移动信道
• 移动信道传输媒体主要是空间，发射信
号要经过空间的直射、反射和绕射，经 多径传播到达接收设备，所以接收信号 是多径合成信号
• 通信双方为了达到一个共同的目的（事
务），要形成一种事务处理过程，主要 表现在数据通信双方有一次或多次的相 互的请求和请求确认的信息交换。
• 包括：
身份认证、车辆调度、文件交换、无线 电子商务应用等
2020-12-1
谢谢你的观赏
17
接入式应用
• 主要指移动工作站与提供网络接入的服
务器主机间的数据传输联系
• 典型应用：
互联网接入、数据库接入和远程局域网 接入等
2020-12-1
谢谢你的观赏
18
广播式应用
• 主要指单向的或不对称双向的移动数据
传输。
• 特点：移动终端接收的下行数据量要远
大于其上发数据量。消息常覆盖很大区 域，可以重发多次，且不需要确认或不 需要立即确认
• 包括：寻呼消息、广播短消息服务、天
• 主要发送数字或文本消息 • 是应用时间最早的移动数据网络
2020-12-1
谢谢你的观赏
9
蜂窝网络
• 主要指运用蜂窝通信技术，在现有的蜂窝
移动通信网络基础上提供数据通信业务
• 主要用于公众数据服务，属于公用数据网
络的范畴
2020-12-1
谢谢你的观赏
10
蜂窝网络分类
• 按制式分为：
• 模拟蜂窝数据网络 • 数字蜂窝数据网络
• 按数据交换方式分为： • 按承载系统分为：
2020-12-1
谢谢你的观赏
11
蜂窝网络分类
• 按制式分为： • 按数据交换方式分为：
• 电路交换蜂窝数据网络 • 分组交换蜂窝数据网络
• 按承载系统分为：
2020-12-1
谢谢你的观赏
12
蜂窝网络分类
• 按制式分为： • 按数据交换方式分为： • 按承载系统分为：
• 信道特性主要参量：
• 多径时延扩散有效值 • 距离功率梯度 • 多普勒频谱
2020-12-1
谢谢你的观赏
21
多普勒效应
• 多普勒效应是为纪念Christian Doppler而命名,
他于1842年首先提出这一理论。
• 多普勒效应指出，波在波源移向观察者时频率
变高,而在波源远离观察者时频率变低。当观察 者移动时也能得到同样的结论。
高，远离基站时，频率变低，所以我们在移动 通信中要充分考虑多普勒效应。
2020-12-1
谢谢你的观赏
22
移动信道传输技术
• 在数据蜂窝移动系统和移动数据网中采用频带利
用率较高的数字调制方式，如GMSK（高斯最小 频移键控）、QPSK（四象限相移键控 ）
• 在无线局域网中采用比较简单的调制技术，如
• 移动数据通信网络 • 用户终端
• 移动数据业务，按业务处理方法分为：
• 事务处理型应用 • 接入式应用 • 广播式应用
2020-12-1
谢谢你的观赏
4
移动数据通信网络
按功能分成三层：
• 无线层 • 互连层 • 管理监控层
按用途和主要应用技术， 分成：
• 寻呼网络 • 蜂窝网络 • 集群网络 • 无绳网络
• 专用移动分组网络（如Data TAC、Mobitex） • 利用现有模拟蜂窝基础设施传输分组数据的
分组网络（如CDPD系统等）
2020-12-1
谢谢你的观赏
13
集群网络
• 主要指利用集群技术进行移动数据传输
的通信网络。
• 集群技术把有限的信道自动地、动态地、
快速地分配给系统的所有用户，以最大 限度的利用系统信道和频率资源
第4章 移动数据通信
第1节 移动数据通信概述 第2节 蜂窝移动数据通信 第3节 CDPD分组数据业务 第4节 无绳移动数据通信 第5节 集群通信 课后作业
2020-12-1
谢谢你的观赏
1
第1节 移动数据通信概述
4.1.1 移动数据通信概念 4.1.2 移动数据通信系统的组成和分类 4.1.3 移动数据通信系统的主要技术问题 4.1.4 移动数据通信的网络技术比较 4.1.5 移动数据通信的发展前景与趋势
2020-12-1
谢谢你的观赏
15
用户终端
• 无线调制解调器和信息处理设备
例如：移动网卡+便携计算机 无线调制解调器根据选定的通信协议， 把信息处理设备发出的数据转换成无线 信道能传送的信号形式
• 具有数据收发和处理能力的智能终端
例如：支持WAP功能的手机
2020-12-1
谢谢你的观赏
16
事务处理型应用
2020-12-1
谢谢你的观赏
2
移动数据通信
• 主要指通信双方相对位置经常变化的无
线数据通信方式
• 常对应于广域、低速的公用或专用移动
通信网络
• 通过与有线数据网络的互联，~将有线数
据网络的应用扩展到移动和便携式终端
2020-12-1
谢谢你的观赏
3
移动数据通信系统的组成和分类
• 移动数据通信系统的组成
BPSK（二进制相移键控 ）
• 为提高数据传输速率，采取的措施有：
分级接收技术、定向天线、更高的调制和编码技 术、自适应均衡技术、扩频技术等
• 通过各种有线传输媒介完成与固定数据终端的连接•源自管理监控层2020-12-1
谢谢你的观赏
7
移动数据通信网络
按功能分成三层
• 无线层 • 互连层 • 管理监控层
• 网络的运行、维护 • 用户管理 • 计费管理
2020-12-1
谢谢你的观赏
8
寻呼网络
• 指利用寻呼技术实现的单向/双向移动数
据传输。
2020-12-1
谢谢你的观赏
5
移动数据通信网络
按功能分成三层：
• 无线层
• 在移动用户和基础设施之间传送数据 • 终端登记、管理和自动用户定位
• 互连层 • 管理监控层
2020-12-1
谢谢你的观赏
6
移动数据通信网络
按功能分成三层
• 无线层
• 互连层
• 为来自无线层的数据在移动终端之间或移动
终端与固定终端之间选择路由
• 主要用于公安、交通、铁路等行业部门
的业务应用，属于专用数据网络
• 主要系统：TETRA系统和iDEN系统
2020-12-1
谢谢你的观赏
14
无绳网络
• 属于微蜂窝或微微蜂窝的范畴 • 特点：容量大、成本低、应用灵活 • 与蜂窝移动通信技术之间是互补关系，
可用于本地微型覆盖区域的移动数据传 输
• 常用系统包括：DECT、PHS、PACS等
气航班等消息、移动网络公告消息等
2020-12-1
谢谢你的观赏
19
移动数据通信系统 的主要技术问题
• 移动信道传输
• 移动信道 • 移动信道传输技术
• 移动数据网络的拓扑结构
2020-12-1
谢谢你的观赏
20
移动信道
• 移动信道传输媒体主要是空间，发射信
号要经过空间的直射、反射和绕射，经 多径传播到达接收设备，所以接收信号 是多径合成信号
• 通信双方为了达到一个共同的目的（事
务），要形成一种事务处理过程，主要 表现在数据通信双方有一次或多次的相 互的请求和请求确认的信息交换。
• 包括：
身份认证、车辆调度、文件交换、无线 电子商务应用等
2020-12-1
谢谢你的观赏
17
接入式应用
• 主要指移动工作站与提供网络接入的服
务器主机间的数据传输联系
• 典型应用：
互联网接入、数据库接入和远程局域网 接入等
2020-12-1
谢谢你的观赏
18
广播式应用
• 主要指单向的或不对称双向的移动数据
传输。
• 特点：移动终端接收的下行数据量要远
大于其上发数据量。消息常覆盖很大区 域，可以重发多次，且不需要确认或不 需要立即确认
• 包括：寻呼消息、广播短消息服务、天
• 主要发送数字或文本消息 • 是应用时间最早的移动数据网络
2020-12-1
谢谢你的观赏
9
蜂窝网络
• 主要指运用蜂窝通信技术，在现有的蜂窝
移动通信网络基础上提供数据通信业务
• 主要用于公众数据服务，属于公用数据网
络的范畴
2020-12-1
谢谢你的观赏
10
蜂窝网络分类
• 按制式分为：
• 模拟蜂窝数据网络 • 数字蜂窝数据网络
• 按数据交换方式分为： • 按承载系统分为：
2020-12-1
谢谢你的观赏
11
蜂窝网络分类
• 按制式分为： • 按数据交换方式分为：
• 电路交换蜂窝数据网络 • 分组交换蜂窝数据网络
• 按承载系统分为：
2020-12-1
谢谢你的观赏
12
蜂窝网络分类
• 按制式分为： • 按数据交换方式分为： • 按承载系统分为：
• 信道特性主要参量：
• 多径时延扩散有效值 • 距离功率梯度 • 多普勒频谱
2020-12-1
谢谢你的观赏
21
多普勒效应
• 多普勒效应是为纪念Christian Doppler而命名,
他于1842年首先提出这一理论。
• 多普勒效应指出，波在波源移向观察者时频率
变高,而在波源远离观察者时频率变低。当观察 者移动时也能得到同样的结论。