无线通信基础 (49).pdf

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1、第一单元 无线通信概论 无线通信系统与频谱 无线通信系统发展史 常用的无线通信系统 无线通信面临的挑战 7 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，当金属导 线中有电流通过时，附近的磁针便会发生偏转， 即“电能生磁” 1831年，英国物理学家法拉第发现了导线在磁 场中运动时会有电流产生的现象，即“磁能生 电”和“电磁感应”现象 无线通信系统发展史 汉斯克里斯蒂安奥斯特 (17771851) 迈克尔法拉第 (1791 1867) 8 无线通信系统发展史 1864年，英国物理学家麦克斯韦建立了麦克斯 韦方程组，预言了电磁波存在 1887年，德国物理学家赫兹通过实验证实了电 磁能量可以通过空间进行传播，

2、并设计出了世界 上第一副无线电天线 D B BjD DjH 0 海因里希鲁道夫赫兹 (1857 1894) 9 1895年5月7日，俄国的波波夫表演了发明的无线电 接收机，探测到约60米外发送的无线电信号 1896年6月，意大利的马可尼也发明了无线电收报机 1901年12月12日，实现了跨越大西洋长达3000公里 的无线电报 无线通信系统发展史 亚历山大斯捷潘诺维奇 波波夫 (1859 1906) 伽利尔摩马可尼 (1874 1937 ) 10 无线通信的历史非常悠久 1906年，调幅无线电广播（美国费森登） 1924年，车载移动电话 1933年，调频无线电广播（美国阿姆斯特朗） 1936年，

3、电视广播（英国BBC） 1947年，纽约和波士顿之间建成第一条模拟微波 通信线路 无线通信系统发展史 11 有缘学习更多+ 谓y g d 3 0 7 6 或关注桃报：奉献教育（店铺） 无线通信系统发展史 1948年，香农创立了信息论，奠定了数字通信基础 提出了熵（entropy）的概念，实现了对信息的定义 提出了香农三定理（可变长无失真信源编码定理、 有噪信道编码定理、保失真度准则下的有失真信源 编码定理） 12 无线通信系统发展史 1955年，实现了全长2600公里对流层散射通信线路 1968年，模拟寻呼系统开通（1983上海） 1969年，阿波罗11号载人登月，成功地实现了月地通话 和月面

4、电视中继 1971年，美国夏威夷大学提出无线分组网络ALOHAnet 1973年，数字寻呼系统（BP机）开通（1984广州） 13 蜂窝移动通信系统 蜂窝移动通信系统中，把通信服务区域分为若干个小的 无线覆盖区（小区），通常表示为六角蜂窝状 每个小区设置一个基站，负责小区内移动台通信和控制 基站间通过核心网相连，并与固话系统和互联网相连 一般相邻的小区不能使用相同频率，不相邻的小区可以 复用频率，提高频率使用效率 14 蜂窝移动通信系统 经过近四十年发展，蜂窝移动通信已走过了5代 AMPS （1G） GSMIS-95 （2G） WCDMACDMA2000TD-SCDMA（3G） LTE（3.9

5、G）、LTE-A（4G） IMT-2020（5G） 特点 双向通信，用户可以主叫，也可以被叫 支持切换和漫游 15 有缘学习更多+ 谓y g d 3 0 7 6 或关注桃报：奉献教育（店铺） 1973年，摩托罗拉公司马丁库帕团队研制世界 上第一部手机（4500美元） AT&T开发了第一代蜂窝移动通信系统标准 （AMPS），1979年日本的NTT在东京部署了 世界上第一个AMPS系统 第一代移动通信（1G）系统 16 英国对AMPS系统进行了改进，称之为TACS标准 1987年11月18日，我国建成第一个商用TACS系 统，截至1987年底，全国仅3200个用户 特点： 模拟通信 仅能承载语音业

6、务 语音质量较差 系统容量小，资费高 移动终端价格高，体积大，不易于携带 第一代移动通信（1G）系统 17 全球移动通信系统(GSM)是应用最广泛2G的系统 1991年7月，全球第一个GSM在芬兰投入商用， 1994年12月广东开通我国第一个省级GSM网络 1995年9月，2G系统另一标准IS-95（窄带 CDMA），首先在中国香港投入运营，1998年北 京、上海、广州、西安等城市陆续开通运营 第二代移动通信（2G）系统 18 特点： 数字通信 承载语音、短信、低速数据等多种业务 系统容量大，资费较低 移动终端价格低，体积小，易于携带 第二代移动通信（2G）系统 19 2003年7月，我国2G

7、用户达2.34亿，居世界第一 2G系统支持业务比较单一，特别是无法支持宽 带数据业务，3G应运而生 3G共有4个国际标准 WCDMA （中国联通） CDMA2000（中国电信） TD-SCDMA（中国移动） WiMAX 第三代移动通信（3G）系统 20 2001年10月，日本NTT DoCoMo开通了全球 第一个3G商用网络（WCDMA） 特点： 扩频、码分多址 承载语音、数据、视频等多媒体业务 系统容量大，资费较低 第三代移动通信（3G）系统 21 有缘学习更多+ 谓y g d 3 0 7 6 或关注桃报：奉献教育（店铺） 第四代移动通信（4G）系统 为满足快速增长的数据业务需求，3GPP提

8、出了长期 演进计划（LTE） LTE名为演进，实际上采用了OFDM、MIMO等一批 革命性的技术，大幅度提升了数据传输速率，也是 当前应用最广的移动通信系统 LTE包括LTE FDD和TD-LTE两大制式 2009年12月全球首个LTE商用网络在挪威投入运营 22 第四代移动通信（4G）系统 2014年，中国移动开始LTE商用 截止2018年底，全球694个运营商已建成715个LTE 商用网络，用户接近40亿，我国4G用户达11.7亿 中国移动2G用户规模达到5000万户用了10年，3G 用了3年时间，LTE仅用了10个月 LTE是历史上发展最迅速的移动通信系统 特点： 峰值速率高，下行100

9、Mbps，上行50Mbps 网络架构扁平化，全IP组网 系统部署灵活，支持1.4MHz-20MHz多种带宽 网络时延小，业务质量有保证 23 第五代移动通信（5G）系统 5G峰值数据传输速率达到10Gbps ，性能达到 4G的10000倍，传输延迟不超过1毫秒。 2018年6月，3GPP推出第一个5G国际标准 5G不仅实现了人与人，人与物，还将实现物与 物之间的广泛互联 24 三大应用场景 增强移动宽带（eMBB）：10Gbps峰值速率，支持3D/超高 清视频 海量机器类通信（mMTC）：1百万/km2连接，支持大规模 物联网 超高可靠低延迟通信（URLLC）：毫秒级延迟，支持无人驾 驶、工业

10、自动化、远程医疗、AR/VR等业务 第五代移动通信（5G）系统 25 2018年12月10日，工信部发放5G试验频率许可 中国移动： 2515MHz-2675MHz和4800MHz-4900MHz 中国电信： 3400MHz-3500MHz 中国联通： 3500MHz-3600MHz 2019年6月6日，工信部向中国移动、中国电信、 中国联通、中国广电发放5G商用牌照，中国正 式迈进5G时代 第五代移动通信（5G）系统 26 移动通信产业发展 8-10年更新一代 1G（1979年） 2G （1991年） 3G （2001年） 4G （2009年） 5G （2019年） 27 中国移动通信产业规模已居全球第一 1G空白、2G跟随、3G突破、4G并跑、5G引领 移动通信市场的竞争进入白热化，很多曾经风 光无限的企业，在技术研发上稍有迟疑，就被 市场所淘汰 必须大力开展技术创新 移动通信产业发展 28 有缘学习更多+ 谓y g d 3 0 7 6 或关注桃报：奉献教育（店铺）