移动通信概述
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移动通信的概述移动通信是指通过无线方式传输信息的通信方式,是现代社会通信领域的重要组成部分。
随着科技的进步和信息技术的发展,移动通信在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
本文将对移动通信的发展历程、技术特点以及对社会的影响等方面进行探讨。
一、移动通信的发展历程移动通信的起源可以追溯到20世纪初的无线电通信技术。
那时,人们利用无线电波传输信息,实现了无线通信。
随着时间的推移,无线电通信逐渐发展为移动通信。
在上世纪70年代,第一代移动通信系统AMPS(Advanced Mobile Phone System)诞生,标志着移动通信进入了商业化阶段。
随后,随着技术的不断创新,第二代(2G)、第三代(3G)和第四代(4G)移动通信系统相继诞生。
二、移动通信的技术特点1. 无线通信:移动通信采用无线传输技术,不需要通过有线电缆或光缆进行传输,方便灵活。
2. 移动性:移动通信可以实现通信设备的自由移动,使通信在时间和空间上更加灵活。
3. 多样化的服务:移动通信不仅提供语音通信服务,还可以实现短信、彩信、互联网接入、视频通话等多种服务。
4. 高速数据传输:随着移动通信技术的发展,数据传输速度不断提高,从2G的2Mbps到4G的百Mbps甚至更高,满足了人们对高速数据传输的需求。
三、移动通信对社会的影响1. 经济发展:移动通信的普及推动着经济的发展。
它带来了新的商业模式和商机,促进了电子商务的繁荣,提升了人们的生活品质和消费体验。
2. 信息传播:移动通信丰富了信息传播的方式。
人们可以通过移动通信获取最新的新闻资讯、娱乐节目等,实现了即时、便捷的信息交流。
3. 教育领域的应用:移动通信让教育资源更加平等普及。
学生可以通过移动学习平台获得全球各地的优质教育资源,促进了教育的发展和知识的传播。
4. 社交网络:移动通信改变了人们之间的社交方式。
人们可以通过移动通信应用软件随时随地进行社交交流,扩大社交圈子,增加社交活动的便利性和多样性。
移动通信的基本概念移动通信是指利用无线技术实现人与人、人与物件之间的交流和信息传递,它已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
对于移动通信,我们需要了解其基本概念,包括移动通信技术、移动终端、无线网络、移动服务等方面。
一、移动通信技术移动通信技术是移动通信中最核心的环节之一,主要分为模拟和数字两种技术。
模拟移动通信技术,是一种传统的移动通信技术,它最早应用于移动通信系统中,适用于小型的移动通信服务,但由于信道利用率低、网络容量不足等缺陷,逐渐被数字移动通信技术所代替。
而数字移动通信技术则采用数字信号传输,可以提高信道利用率,提升系统容量,因此更受欢迎。
数字移动通信技术中涉及到的技术包括了GSM、CDMA、WCDMA、LTE等,它们的实现原理、技术标准不同,但都能实现语音、短信、数据传输等功能。
二、移动终端移动终端是指可随身携带的移动设备,包括了手机、平板电脑、笔记本电脑、穿戴设备等等,是实现移动通信的必要装置。
移动终端的功能越来越强大,除了基本的语音、短信等通话功能外,还能实现流媒体播放、社交网络、在线购物、地图导航等各种应用需求。
随着移动通信技术和终端性能的提升,移动终端倍受用户欢迎,成为了日常必备的电子设备之一。
三、无线网络无线通信网络是将移动终端和移动通信基站通过空中传输的无线信号进行连接的网络。
它是移动通信中最重要的技术基础,也是保证移动通信质量和漫游能力的关键设施。
目前的无线接入网络包括了2G、3G和4G网络,不同技术网络支持的数据速率、终端接入数、延迟等方面都有所不同。
此外,基于物联网的网络也逐渐出现,涉及到的技术包括5G、NB-IoT等,为物联网设备连接提供了更好的解决方案。
四、移动服务移动服务是指开发商或服务提供商提供的各种在移动互联网环境下的应用程序,如社交应用、移动支付、移动医疗、移动教育等。
移动服务的发展成为了移动通信领域中的另一个重要方面,为用户提供了相当多的应用需求和服务,成为全新的应用市场。
第一章1移动通信概念:是指通信双方至少有一方是在移动中(或临时停在某一非预定的位置上)进行信息传输和交换,这包括移动体(车辆、船舶、飞机或行人)和移动体之间的通信,移动体和固定点(固定无线电台或有线用户)之间的通信。
2移动通信特点: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移动通信系统的分类:按工作方式分三类:单工通信、双工通信、半双工通信。
按信号形式分两类:模拟网、数字网。
4、数字移动通信系统的优点:①频谱利用率高,有利于提高系统容量。
②能提供多种业务服务,提高通信系统的通用性。
③抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强。
④能实现更有效、灵活的网络管理和控制。
⑤便于实现通信的安全保密。
⑥可降低设备成本以及减小用户手机的体积和重量。
5常见的移动通信系统:①无线电寻呼系统②蜂窝移动通信系统③无绳电话系统④集群移动通信系统⑤组网技术6移动通信发展状况第二章一、移动通信的基本技术1、调制和解调技术①恒定包络调制技术(数字频率调制)最小移频键控(MSK)定义:是一种特殊的2FSK,其频差是满足两个频率相互正交(即相关函数等于0)的最小频差,并要求FSK信号的相位连续。
其频差△f=f2 —f1=1/2T b ,即调制指数为h= (式中T b为输入数据流的比特宽度)本比特内的相位常数不仅与本比特区间的输入有关,还与前一个比特区间的输入级相位常数有关。
高斯滤波的最小移频键控(GMSK)定义:用高斯滤波器作为MSK调制的预置滤波器的调制方法叫做高斯滤波的最小移频键控。
②线性调制技术(数字相位调制)π/4 —D Q PSK是指将Q PSK的最大相位跳变±π降为±3π/4,从而改善了π/4—DQPSK的频谱特性。
移动通信-主要特点及内容移动通信-主要特点及内容1. 引言移动通信是指通过无线电通信技术实现的移动设备之间的通信。
随着科技的快速发展和人们对便捷通信需求的日益增长,移动通信在现代社会中占据了重要地位。
本文将介绍移动通信的主要特点及其内容。
2. 主要特点2.1 无线传输移动通信采用无线电通信技术,摆脱了传统有线通信的限制。
用户可以在无需固定线缆的情况下进行通信,具有较大的灵活性和便捷性。
2.2 移动性与固定方式相比,移动通信设备具有更高的可移动性。
用户可以在任何地点进行通信,无需担心通信线路的限制。
这种移动性使得人们在旅途中、户外活动中或者临时工作场所中依然能够保持与外界的通信。
2.3 多样化服务移动通信除了基本的语音通信外,还提供了多样化的增值服务。
例如,短信服务、彩信服务、互联网接入、多媒体信息传输等。
这些服务丰富了用户的通信体验,提供了更多沟通方式的选择。
2.4 高度可靠移动通信采用了数字化和分组交换等先进技术,提高了通信质量和可靠性。
通信系统的完备性、鲁棒性和容错性使得移动通信更加稳定,用户能够长时间进行通话,不易受到干扰。
3. 移动通信的内容3.1 移动网络基础设施移动通信的基础设施包括基站、传输网和交换中心等。
移动通信网络通过基站将信号传输到用户设备,通过传输网将用户之间的通信连接起来,通过交换中心进行通信流量控制和管理。
这些基础设施构成了移动通信网络的核心。
3.2 移动通信标准移动通信领域有许多不同的标准,例如GSM、CDMA、LTE等。
这些标准确定了移动通信的技术规范和协议,确保了不同设备之间的兼容性和互操作性。
移动通信标准的发展不断推动着通信技术的进步和创新。
3.3 移动通信应用移动通信应用涵盖了人们日常生活的方方面面。
从简单的方式通话到各种互联网应用,移动通信已经渗透到人们的工作、娱乐、社交、支付等各个领域。
移动通信应用的丰富多样满足了人们多样化的需求。
3.4 移动通信安全随着移动通信的普及,移动通信安全问题也成为了人们关注的焦点。
移动通信-主要特点及内容移动通信是指通过无线技术实现方式、无线局域网、蓝牙设备等之间的通信。
现代移动通信以智能方式为主要载体,已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
下面将介绍移动通信的主要特点及内容。
一、移动通信的主要特点1. 无线传输移动通信与传统有线通信相比,最主要的特点就是无线传输。
无线传输使得通信设备的移动性大大增强,人们可以在不受地点限制的情况下进行通信。
2. 高度便携移动通信设备,特别是智能方式的出现,使得人们可以随时随地进行通信。
人们可以通过移动设备进行方式、短信、邮件、社交媒体等形式的交流,大大提高了通信的便利性和效率。
3. 多媒体通信移动通信不仅可以传输语音信息,还可以传输图像、视频、音乐等多媒体信息。
人们可以通过智能方式进行视频通话、观看在线视频、播放音乐等,丰富了通信的内容和形式。
4. 多种网络接入方式移动通信可以通过多种网络接入方式来实现通信。
除了目前主流的4G和5G移动网络,还可以通过无线局域网、蓝牙等方式进行通信。
这在一定程度上提升了通信的稳定性和覆盖范围。
二、移动通信的主要内容1. 语音通信语音通信是移动通信最基本的功能,也是人们最常用的通信方式。
通过移动设备可以进行方式通话、语音留言等操作,方便人们进行实时交流。
2. 短信和彩信除了语音通信,移动通信还包括短信和彩信。
短信是一种文字信息的传输方式,通过方式可以发送和接收文字短信。
而彩信则相对更为丰富,可以传输文字、图片、音频、视频等多媒体信息。
3. 数据通信数据通信是指通过移动通信网络进行数据传输的方式。
现在,人们可以通过移动设备上网,浏览网页、收发电子邮件、使用各种软件等。
数据通信的发展使得移动通信的功能更加丰富,人们可以方便地获取各种网络资源。
4. 移动支付随着移动互联网的快速发展,移动支付也成为了移动通信的一项重要内容。
人们可以通过移动设备进行网上支付、扫码支付、银行卡支付等操作,方便快捷。
5. 社交媒体和应用移动通信的另一个重要内容是社交媒体和应用的使用。
移动通信简介移动通信简介1·引言移动通信是一种通过无线技术传输信息的通信方式,具有广泛的应用范围和快速的发展速度。
本文将对移动通信进行详细介绍,包括其概念、发展历程、技术与标准、应用领域等内容。
2·概念移动通信是指在移动状态下,通过无线信道传输语音、数据和视频等信息的通信方式。
相比传统的有线通信,移动通信具有灵活性和便利性优势。
3·发展历程3·1 第一代移动通信第一代移动通信于20世纪70年代末至80年代初开始发展,其代表性标准为模拟蜂窝方式系统(AMPS),主要用于语音通信。
3·2 第二代移动通信第二代移动通信于20世纪90年代初开始发展,其代表性标准包括全球系统移动通信(GSM)、美国数字通信系统(CDMA)等,支持语音和简单数据传输。
3·3 第三代移动通信第三代移动通信于21世纪初开始发展,其代表性标准包括宽带无线接入(WCDMA)、CDMA2000等,支持高速数据传输和多媒体业务。
3·4 第四代移动通信第四代移动通信于2010年开始发展,其代表性标准为长期演进(LTE),提供更高的数据传输速率和更丰富的应用。
3·5 第五代移动通信第五代移动通信是目前最新的移动通信技术,其代表性标准为5G,具有更高的峰值数据传输速率、更低的延迟和更广的覆盖范围。
4·技术与标准4·1 无线接入技术4·1·1 GSM(Global System for Mobile Communications)4·1·2 CDMA(Code Division Multiple Access)4·1·3 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)4·1·4 LTE(Long Term Evolution)4·1·5 5G(Fifth Generation)4·2 网络架构4·2·1 蜂窝网络4·2·2 核心网4·3 频谱分配4·3·1 FDD(Frequency Division Duplex)4·3·2 TDD(Time Division Duplex)4·3·3 动态频谱分配5·应用领域5·1 移动方式5·2 移动宽带5·3 物联网5·4 车联网5·5 移动支付5·6 移动医疗6·附件本文档涉及附件详见附件列表。
移动通信概述目录第一章移动通信的发展简史 (1)第二章几种移动通信制式概述 (11)一、频分多址 (14)二、时分多址 (16)三、码分多址 (18)第三章数字网络结构 (25)一、数字蜂窝移动网络组成及各部分功能 (26)二、网络结构 (38)三、信令网结构 (44)第四章无线传播特性的分析 (49)第五章天线系统概述 (73)一、天线的基本性能和参数 (74)二、移动通信中使用的各种类型天线 (80)三、移动天线产品技术走向 (82)第六章移动通信发展趋势 (85)附录一几种常用的天线 (105)第一章移动通信的发展简史1897年,M.G.马克尼所完成的无线通信实验,虽然今天看来仅仅是一个简单的固定点与一艘拖船之间的通信,但却宣告了移动通信的诞生。
人类通信技术从此步入了一个崭新的阶段。
在接下来的100年里,移动通信以一种加速度不断的发展着,各种技术不断被应用到移动通信中,并日臻完善。
大规模集成芯片技术,光纤通信技术,软件技术,交换技术,等等,陈出不穷,丰富多彩。
移动通信的能力不断得到改善,容量提升,频率利用率高,系统性能越来越好,通信产品越来越精巧,品种越来越丰富,将来会以更短的,更快的速度推出。
回顾移动通信发展的历史,对此会更有体会,它大致经历了五个阶段。
1897年,M.G.马克尼所完成的无线通信实验,宣告了移动通信的诞生。
第一阶段从本世纪初到40年代,为早期发展阶段。
在这期间,首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统,其代表是美国底特律市警察使用的车载无线电系统。
该系统工作频率为2MHz,到40年代提高到30~40MHz。
可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段,特点是专用系统开发,工作频率较低。
第二阶段从40年代中期到60年代初期。
在次期间内,公用移动通信业务开始问世。
1946年,根据美国联邦通信委员会(FCC)的计划,贝尔系统在圣路易城建立了世界上第一个公用汽车电话网,称为“城市系统”。
当时使用三个频道,间隔为120kHz,通信方式为单工,随后,西德(1950)、法国(1956)、英国(1959)等国相继研制了公用移动电话系统。
美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。
这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡,接续方式为人工,网的容量较小。
第三阶段从60年代中期到70年代中期。
在此期间,美国推出了改进型移动电话系统(IMTS),使用150MHz和450MHz频段,采用大区制,中小容量,实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。
德国也推出了具有相同技术水平的B网。
可以说,这一阶段是移动通信改进与完善的阶段,其特点是采用大区制,中小容量,使用450MHz频段,实现了自动选频与自动接续。
·第一阶段从本世纪初到40年代,为早期发展阶段。
·第二阶段从40年代中期到60年代初期。
·第三阶段从60年代中期到70年代中期。
第四阶段从70年代中期到80年代中期,这是移动通信蓬勃发展时期。
1978年底,美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统(AMPS),建成了蜂窝状移动通信网,大大提高了系统容量。
1983年,首次在芝加哥投入商用。
同年12月,在华盛顿也开始使用。
之后,服务区域在美国逐渐扩大。
到1985年3月已扩展到47个地区,约10万移动用户。
其他工业化国家也相继开发出蜂窝式公用移动通信网。
日本与1979年推出800MHz汽车电话系统(HAMTS),在东京、大阪、神户等地投入商用。
西德于1984年完成C网,频段为450MHz。
英国在1985年开发出全地址通信系统(TACS),首先在伦敦投入使用,以后覆盖了全国,频段为900MHz。
加拿大推出450MHz移动电话系统(MTS)。
瑞典等北欧四国于1980年开发出NMT—450移动通信网,并投入了使用。
这一阶段的特点是蜂窝状移动通信网成为实用系统,并在世界各地迅速发展。
移动通信大发展的原因,除了用户要求迅猛增加这一主要推动力之外,还有几方面技术进展所提供的条件。
首先,微电子技术在这一时期得到长足发展,这使得通信设备的小型化、微型化有了可能性,各种轻便电台被不断地推出。
其次,提出并形成了移动通信新体制。
随着用户数量增加,大区制所能提供的容量很快饱和,这就必须探索新体制。
在着方面最重要的突破是贝尔实验室在70年代提出的蜂窝网的概念。
蜂窝网,即所谓小区制,由于实现了频率再用,大大的提高了系统容量。
可以说,蜂窝概念真正解决了公用移动通信系统要求容量大与频率资源有限的矛盾。
第三方面进展是随着大规模集成电路的发展而出现的微处理技术日趋成熟,以及计算机的技术的迅猛发展,从而为大型通信网的管理与控制提供了技术手段。
·第四阶段从70年代中期到80年代中期,这是移动通信蓬勃发展时期。
第五阶段从80年代中期开始。
这是数字移动通信系统发展和成熟时期。
以AMPS和TACS为代表的第一代蜂窝移动通信网是模拟系统。
模拟蜂窝网虽然取得了很大成功,但也暴露了一些问题。
例如,频谱利用率低,移动设备复杂,费用较贵,业务种类受限制以及通话易被窃听等,最主要的问题是其容量已不能满足日益增长的用户需求。
解决这些问题的方法是开发新一代数字蜂窝移动通信系统。
数字无线传输的频谱利用率高,可大大提高系统容量。
另外数字网能提供语音、数据多种业务服务,并与ISDN等兼容。
实际上,早在70年代末期,当模拟蜂窝系统还处在开发阶段时,一些发达国家就着手数字移动通信系统的研究。
到80年代中期,欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网(GSM)的体系。
随后,美国和日本也制定了各自的数字移动通信的体制。
与其他现代技术的发展一样,移动通信技术的发展也呈现加快趋势,目前,当数字蜂窝网正方兴未艾时,关于未来移动通信的讨论已如火如荼地展开。
各种方案纷纷出台,其中最热门的是所谓个人移动通信。
关于这种系统的概念和结构,各家解释并未一致。
但有一点是肯定的,即未来移动通信系统将提供全球性优质服务,真正实现任何时候、任何地点、向任何人提供通信服务这一移动通信的最高目标。
·第五阶段从80年代中期开始。
这是数字移动通信系统发展和成熟时期。
第二章几种移动通信制式概述一个无线电信号可以用若干个参量来表征,其中最基本的是信号的射频频率、信号出现的时间、信号出现的空间、信号的码型、信号的波型等。
按照这些参量的分割,可以实现的多址连接有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)等,目前,在移动通信系统中所采用的多址方式主要也是这三种。
·频分多址(FDMA)·时分多址(TDMA)·码分多址(CDMA)一、频分多址频分多址是把通信系统的总频段划分若干个等间隔的互不重叠的频道分配给不同的用户使用。
每个频道只能传一路话音信号,而在相邻频道之间无明显干扰。
为了实现双工通信,收发使用不同的频率,收发频率之间间隔为45MHz,我国模拟移动通信的频段是890-905MHz (移动台发,基站收)和935-950MHz(基站发,移动台收),有15MHz 的带宽,每信道带宽为25KHz,从而共有600个信道。
频分多址系统不需要复杂的成帧、同步和突发脉冲序列的传输,移动台设备相对简单,共同设备的成本高,所有的FDMA系统中,都有一个严重的缺点,那就是为了满足给定数量的用户的通信要求,基站需要相当多的设备。
这是由于每载波单路的设计造成的。
例如在给定的小区中有1000用户,需要在小区基站设50路左右的频道以满足用户的需求,FDMA系统在小区基站上就需要50个频道的设备,即50台收发信机。
如果采用时分多址TDMA系统,如采用五个时隙的复用设备,只需要10个频道的收发信机设备。
频分多址移动通信的优点是技术比较成熟、容易实现、覆盖范围较大等。
缺点是频率利用率低、保密性差、设备复杂、维护量大等。
二、时分多址时分多址是把无线信道分割成周期性帧,每一帧再分割成若干个时隙,然后根据一定的时隙分配原则,使移动台在每帧中按指定的时隙向基站发送信号,基站可以在各时隙中接受到移动台的信号而不混扰。
同时基站发向多个移动台的信号都按规定在预定的时隙中发射,各移动台在指定的时隙中接受。
时分多址只能传送数字信息,话音必须先进行模数变换(数字语音编码),再送到调制器对载波进行调制,然后以突发信号的形式发射出去。
时分多址方式可以有效地提高频谱利用率、减少基站工作载波数,从而降低基站的造价,同时还可以方便地接受非话业务的传输。
移动台在利用空闲时隙监测基站的信号电平,判别移动台是否需要切换,并为移动台的切换提供依据。
时分多址移动通信系统是数字移动通信系统,它比模拟移动通信系统有抗干扰能力强、频率利用率高等优点,缺点是时分多址移动通信系统话音失真大、手机发射功率大等。
三、码分多址在码分多址系统中,不同的移动用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的,而是用各自不同的编码序列来区分,或者靠信号的不同波型来区分。
从频域或时域上来看,多个CDMA信号是重叠的。
接受机用相关器从多个CDMA信号中选出其中使用预定码型的信号。
其他使用不同码型的信号因为和接受机本地产生的码型不同而不能被解调。
在CDMA蜂窝通信系统中,用户之间的信息传输也是由基站进行转发和控制的。
为了实现双工通信,正向传输和反向传输各使用一个频率,即通常所谓的频分双工。
无论正向传输或反向传输除去传输业务信息外,还必须传送相应的控制信息。
为了传送不同的信息,需要设置相应的信道。
但是,CDMA通信系统既不分频道又不分时隙,无论传送何种信息的信道都靠采用不同的码型来区分。
类似的信道属于逻辑信道。
这些逻辑信道无论从频域或时域来看都是互相重叠的,或者说它们均占用相同的频段和时间。
左图给出的是CDMA通信系统的逻辑信道示意图。
码分多址蜂窝通信系统的特点a.根据理论分析,CDMA蜂窝移动通信系统与FDMA模拟蜂窝通信系统或TDMA数字蜂窝通信系统相比具有更大的通信量。
b.CDMA蜂窝通信系统的全部用户共享一个无线信道,用户信号的区分只是所用码型的不同。
故当蜂窝通信系统的负荷满载时,另外增加少数用户,只会引起话音质量的轻微下降,或者说信噪比稍微降低,而不会出现阻塞现象。
这种现象和FDMA蜂窝通信系统或TDMA蜂窝通信系统都不相同。
在FDMA系统和TDMA系统中,当全部频道或时隙被占满以后,哪怕只增加一个用户也不可能。
CDMA蜂窝通信系统的这种特征,使系统的容量和质量之间存在一种“软”的关系。
在业务高峰期间,有可能在一定程度上,稍微降低系统的误码性能,以适当增多系统的用户数,即短时间内提供稍多的可用信道数。
c.在其他蜂窝通信系统中,当用户进行小区切换时,如找不到可用频道或时隙时,通信必然中断。
CDMA蜂窝通信系统可以避免发生类似的现象,软容量特性使系统可以支持过载切换的用户,直到它切换成功,只是其他用户的通信质量可能受到一些影响,再加上小区切换时,只须改变码型,用不着切换频率,相对而言,其管理与控制比较简单,所以说,CDMA蜂窝通信系统具有“软切换”能力。