移动通信网络及技术(孙海英)1-4章 (4)
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Unit 4 通信和信息论Unit 4-1第一部分:远程通信远程通信是远距离通信的信号传输,在现代,通常这个过程需要电子发射机发射电磁波,但是在早期远程通信包括使用烟火信号,鼓或旗语或日光仪。
今天,远程通信很普遍的,助推这一过程的设备如电视,无线电和电话在世界的许多地区都已很普遍。
还有连接这些设备的许多网络,包括计算机网络,公共电话网,无线电网和电视网络。
互联网上的计算机通信是众多通信的一个例子。
通信系统通常由通信工程师设计。
在这个领域中早期的发明家有Alexander Graham Bell, Guglielmo Marconi 和John Logie Baird。
通信在当今的世界经济发展中起着举足轻重的作用,通信产业的税收在世界总产值的比例已接近百分之三。
基本要素每个通信系统包括三个基本要素:采集信息并能将其转换为信号的发射机,传输信号的传输媒介,接收信号并能将其还原为有用信息的接收机。
考虑一个无线电广播的例子。
广播塔是发射机,收音机是接收机,传输媒介是自由空间。
通常通信系统都是双向的,一个设备既做发射机又做接收机,即收发器。
例如,移动手机就是一个收发器。
电话线上的通信称为点对点通信,因为只在一个发射机和一个接收机之间。
通过无线电广播的通信称为广播(一对多)通信,因为通信是在一个大功率的发射机和许多接收机之间。
模拟或数字信号可以是模拟的,也可以是数字的。
在模拟信号中,信号根据信息而连续变化。
在数字信号信息被编码为一组离散值(如,1和0)。
在传输过程中,模拟信号中的信息会因噪声而退化。
相反,只要噪声不超过一定的阈值,数字信号中的信息是不会丢失的。
这是数字信号相对于模拟信号一个关键的优点。
网络网络是由一个相互通信的发射机、接收机或收发机的集合。
数字网络由一个或多个路由器组成,路由器正确地将数据发送给用户。
模拟网路由一个或多个交换器组成,交换器在两个或多个用户间建立连接。
这两种网络都需要中继器,用于远距离传输时的放大或重建信号。
移动通信的基本技术移动通信技术是指通过无线电波在移动中实现语音、数据、视频等信息的传输和交换的技术。
它是现代通信的重要组成部分,对人们的生活和工作产生了深远的影响。
移动通信技术的基本原理是利用电磁波在空间中传播的特性,通过发射和接收设备将信息传递到目的地。
下面将介绍移动通信的基本技术,包括信号传输、网络架构和协议等方面。
一、信号传输移动通信的信号传输主要依赖于无线电波。
无线电波是一种电磁波,可以在空气、真空等介质中传播。
在移动通信中,无线电波被用来传输语音、数据、视频等信息。
为了实现高效的信号传输,移动通信系统采用了多种技术手段,如调制、编码、复用等。
调制是指将信息信号转换为适合在无线电波输的形式。
常见的调制方式有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。
编码是指将信息信号转换为数字信号,以便于在数字通信系统中传输。
常见的编码方式有脉冲编码调制(PCM)和差分编码调制(DPCM)等。
复用是指将多个信号合并到一个传输信道上,以提高信道的利用率。
常见的复用方式有频分复用(FDM)、时分复用(TDM)和码分复用(CDM)等。
二、网络架构移动通信系统由多个部分组成,包括移动终端、基站、核心网等。
移动终端是用户使用的设备,如手机、平板电脑等。
基站是移动通信系统的关键设备,负责接收和发送移动终端的信号。
核心网是移动通信系统的中枢,负责处理和管理移动终端和基站之间的通信。
移动通信系统采用分层架构,将不同的功能模块划分为不同的层次,以提高系统的灵活性和可扩展性。
常见的网络架构有OSI模型和TCP/IP模型等。
OSI模型将网络功能划分为七层,包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
TCP/IP模型将网络功能划分为四层,包括链路层、网络层、传输层和应用层。
三、协议移动通信协议是指用于移动通信系统中的规则和标准。
协议规定了移动终端和基站之间的通信方式、数据格式、传输速率等。
常见的移动通信协议有GSM、CDMA、WCDMA、TDSCDMA、LTE等。