移動通信課程大綱日期：目錄CATALOGUE移動通信概述移動通信技術(shù)基礎移動通信網(wǎng)絡架構(gòu)與協(xié)議移動通信系統(tǒng)與應用移動通信安全與隱私保護未來發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)移動通信概述01移動通信定義與特點移動通信定義移動通信是指通信雙方或多方在移動中進行信息傳輸和交換的通信方式。移動通信特點移動性、電波傳播條件復雜、干擾和噪聲影響大、設備和基站建設成本高等。移動通信應用場景公眾移動通信、專用移動通信、物聯(lián)網(wǎng)等。移動通信發(fā)展歷程第一代移動通信（1G）主要采用模擬信號傳輸，代表性技術(shù)有AMPS、TACS等，主要用于語音通信。第二代移動通信（2G）主要采用數(shù)字信號傳輸，代表性技術(shù)有GSM、CDMA等，除了語音通信外，還能提供低速數(shù)據(jù)業(yè)務。第三代移動通信（3G）進一步提升數(shù)據(jù)傳輸速度，代表性技術(shù)有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等，可以提供較高速度的移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務。第四代移動通信（4G）以高速數(shù)據(jù)傳輸和寬帶化為特點，代表性技術(shù)有LTE、WiMAX等，可以滿足視頻通話、在線游戲等高速數(shù)據(jù)業(yè)務需求。第五代移動通信（5G）以超高速、大容量、低時延為特點，將實現(xiàn)萬物互聯(lián)，為自動駕駛、遠程醫(yī)療等提供有力支持。移動通信發(fā)展歷程移動通信系統(tǒng)組成基站子系統(tǒng)主要由基站控制器、基站收發(fā)信臺和天線等組成，負責與移動臺進行無線信號傳輸和交換。移動臺子系統(tǒng)包括手機、車載臺等終端設備，負責接收和發(fā)送無線信號，實現(xiàn)移動通信功能。網(wǎng)絡子系統(tǒng)包括移動交換中心、位置寄存器、鑒權(quán)中心等，負責移動用戶的管理、呼叫接續(xù)和漫游等功能。支撐子系統(tǒng)包括計費系統(tǒng)、運維系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)等，為移動通信系統(tǒng)的運營和維護提供支撐。移動通信技術(shù)基礎02傳播特性對通信的影響理解多徑效應、多普勒效應等傳播特性對移動通信信號的影響。無線電波的基本特性了解無線電波的頻率、波長、傳播速度等基本特性。傳播方式掌握無線電波在空間中的傳播方式，包括直射、反射、折射、繞射和散射等。傳播模型熟悉常用的無線傳播模型，如自由空間傳播模型、Okumura-Hata模型等，能夠預測無線電波的傳播路徑和損耗。無線傳播原理了解國際和國內(nèi)對無線電波的頻段劃分，以及各頻段的用途和限制。掌握頻譜資源的有效利用方法，包括頻譜復用、動態(tài)頻譜分配等。熟悉移動通信中常用的頻段，如GSM、CDMA、LTE等，以及它們的應用場景和技術(shù)特點。了解頻譜管理的相關(guān)政策和法規(guī)，確保無線通信系統(tǒng)的合法性和合規(guī)性。頻段劃分與應用頻段劃分頻譜資源利用頻段應用頻譜管理調(diào)制原理了解調(diào)制的基本概念和原理，能夠?qū)?shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號進行傳輸。調(diào)制與解調(diào)技術(shù)01調(diào)制方式熟悉常見的調(diào)制方式，如幅度調(diào)制、頻率調(diào)制、相位調(diào)制等，以及它們的優(yōu)缺點。02解調(diào)原理掌握解調(diào)的基本原理和方法，能夠從接收到的模擬信號中恢復出原始的數(shù)字信號。03調(diào)制解調(diào)器的應用了解調(diào)制解調(diào)器在移動通信系統(tǒng)中的應用，包括發(fā)送端和接收端的信號處理過程。04多址技術(shù)了解多址技術(shù)的基本原理，如頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）等。多址干擾與容量理解多址干擾對通信系統(tǒng)的影響，以及如何通過合理的信道分配和干擾管理來提高系統(tǒng)容量。接入與切換了解移動通信系統(tǒng)中的接入和切換過程，以及如何通過優(yōu)化接入和切換策略來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和用戶體驗。信道分配掌握信道分配的原則和方法，能夠根據(jù)移動通信系統(tǒng)的需求合理分配信道資源。多址技術(shù)與信道分配01020304移動通信網(wǎng)絡架構(gòu)與協(xié)議03網(wǎng)絡架構(gòu)概述移動網(wǎng)絡由基站、核心網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、接入網(wǎng)等組成。移動通信網(wǎng)絡的基本組成星型、網(wǎng)狀、環(huán)形等多種結(jié)構(gòu)，及其優(yōu)缺點。5G、6G等未來移動通信網(wǎng)絡的特點和關(guān)鍵技術(shù)。移動通信網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)按照覆蓋范圍、服務類型、傳輸技術(shù)等多種標準進行分類。移動通信網(wǎng)絡的分類01020403移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢核心網(wǎng)與接入網(wǎng)核心網(wǎng)的功能與組成01核心網(wǎng)負責處理移動通信網(wǎng)絡中的交換、路由、管理等功能，由多個核心節(jié)點組成。接入網(wǎng)的功能與分類02接入網(wǎng)負責將移動終端接入移動通信網(wǎng)絡，包括無線接入網(wǎng)和有線接入網(wǎng)兩種類型。核心網(wǎng)與接入網(wǎng)的連接方式03通過光纖、微波等傳輸介質(zhì)進行連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和交換。核心網(wǎng)與接入網(wǎng)的演進04隨著移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展，核心網(wǎng)和接入網(wǎng)都在不斷演進，以滿足不斷增長的通信需求。移動通信協(xié)議棧移動通信協(xié)議棧的基本概念協(xié)議棧是指移動通信網(wǎng)絡中，各層協(xié)議之間的層次關(guān)系及其功能。移動通信協(xié)議棧的組成移動通信協(xié)議棧通常由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層等組成。各層協(xié)議的功能及作用物理層負責傳輸比特流；數(shù)據(jù)鏈路層負責數(shù)據(jù)幀的傳輸和錯誤檢測；網(wǎng)絡層負責路由選擇和數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)；傳輸層負責提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務；應用層負責為用戶提供各種應用服務。移動通信協(xié)議棧的應用移動通信協(xié)議棧是移動通信網(wǎng)絡的基礎，各種通信業(yè)務和應用都是基于協(xié)議棧進行開發(fā)和實現(xiàn)的。信令系統(tǒng)與協(xié)議信令系統(tǒng)的基本概念信令系統(tǒng)是指移動通信網(wǎng)絡中，用于控制和管理通信連接的系統(tǒng)。信令系統(tǒng)的分類按照功能可分為呼叫控制信令、移動管理信令和業(yè)務管理信令等。信令協(xié)議的基本概念信令協(xié)議是指移動通信網(wǎng)絡中，用于實現(xiàn)信令信息交換的協(xié)議。信令協(xié)議的應用信令協(xié)議是實現(xiàn)移動通信網(wǎng)絡正常運行的關(guān)鍵，它確保了移動終端與網(wǎng)絡設備之間的正常通信和連接。移動通信系統(tǒng)與應用04WLAN安全與防護采用多種安全機制，如WEP、WPA/WPA2、WAPI等，保障無線網(wǎng)絡的安全性和用戶隱私。WLAN基本概念無線局域網(wǎng)（WLAN）是一種利用無線通信技術(shù)將計算機、智能終端等設備連接起來，實現(xiàn)局部范圍內(nèi)的無線通信和資源共享的網(wǎng)絡。WLAN技術(shù)標準包括802.11a/b/g/n/ac/ax等，提供不同的傳輸速率、覆蓋范圍和網(wǎng)絡性能。WLAN應用場景家庭、辦公室、公共場所等需要無線覆蓋的地方，提供高速、便捷的無線接入服務。無線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)與應用GSM網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)全球移動通信系統(tǒng)（GSM）由移動臺、基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡子系統(tǒng)等組成，實現(xiàn)全球漫游和無縫通信。GSM業(yè)務種類基本業(yè)務包括語音通話、短信、數(shù)據(jù)業(yè)務等，還可支持漫游、位置服務等增值業(yè)務。GSM網(wǎng)絡與優(yōu)化采用頻率復用、多址接入等技術(shù)提高頻譜利用率，通過優(yōu)化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和參數(shù)提高網(wǎng)絡性能。GSM信令與協(xié)議包括移動應用部分（MAP）、基站系統(tǒng)GSM部分（BSSMAP）等，保證移動臺與網(wǎng)絡之間的正常通信。全球移動通信系統(tǒng)（GSM）原理與業(yè)務01020304GPRS網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)在GSM網(wǎng)絡基礎上增加分組交換功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務的承載和傳輸。GPRS數(shù)據(jù)傳輸方式采用分組交換方式，按需分配信道資源，提高資源利用率和傳輸效率。GPRS應用場景支持移動互聯(lián)網(wǎng)、WAP、MMS等業(yè)務，為用戶提供隨時隨地的數(shù)據(jù)通信服務。GPRS網(wǎng)絡安全與防護采用加密、鑒權(quán)等措施保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院陀脩綦[私。通用分組無線業(yè)務（GPRS）技術(shù)與應用第三代移動通信系統(tǒng)（3G）標準與演進3G標準概述包括WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等，提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更豐富的業(yè)務應用。3G應用場景支持視頻通話、手機電視、移動商務等多媒體業(yè)務，推動移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。3G關(guān)鍵技術(shù)包括智能天線、多用戶檢測、功率控制等，提高系統(tǒng)容量和通信質(zhì)量。3G向4G/5G的演進介紹3G技術(shù)的局限性，以及向4G/5G技術(shù)的演進方向和關(guān)鍵技術(shù)。WMAN基本概念無線城域網(wǎng)（WMAN）是一種提供高帶寬、大容量的無線通信技術(shù)，主要用于解決城域范圍內(nèi)的寬帶接入和數(shù)據(jù)傳輸問題。無線城域網(wǎng)（WMAN）技術(shù)與應用場景01WMAN技術(shù)標準包括WiMAX、LMDS等，提供不同的傳輸速率、覆蓋范圍和網(wǎng)絡性能。02WMAN應用場景適用于城市寬帶接入、熱點覆蓋、專網(wǎng)建設等場景，為用戶提供高速、便捷的無線接入服務。03WMAN組網(wǎng)與優(yōu)化介紹WMAN的組網(wǎng)方式、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和優(yōu)化方法，提高網(wǎng)絡的可靠性和性能。04移動智能網(wǎng)（MIN）原理及業(yè)務實現(xiàn)MIN基本概念移動智能網(wǎng)（MIN）是一種基于移動網(wǎng)絡的智能業(yè)務平臺，為用戶提供多種智能業(yè)務和服務。MIN技術(shù)原理通過在網(wǎng)絡中引入智能節(jié)點和業(yè)務控制點，實現(xiàn)對業(yè)務的集中控制和管理。MIN業(yè)務種類包括預付費、移動虛擬專用網(wǎng)、定位業(yè)務等，滿足用戶多樣化的需求。MIN業(yè)務實現(xiàn)方式介紹MIN業(yè)務的實現(xiàn)流程、關(guān)鍵技術(shù)和網(wǎng)絡架構(gòu)，以及業(yè)務的安全性和可靠性保障措施。移動通信安全與隱私保護05安全性威脅及防范措施移動通信安全威脅包括竊聽、干擾、偽基站、惡意軟件等。防范措施網(wǎng)絡安全教育加密通信內(nèi)容、使用安全認證機制、安裝殺毒軟件和防火墻等。提高用戶安全意識，避免點擊可疑鏈接或下載不明應用。123加密技術(shù)如數(shù)字簽名、證書等，確保通信雙方身份真實可靠。認證技術(shù)密鑰管理如何安全地生成、存儲和分發(fā)密鑰，是加密和認證技術(shù)的關(guān)鍵。如AES、RSA等，保護通信內(nèi)容不被竊取或篡改。加密與認證技術(shù)在移動通信中應用用戶數(shù)據(jù)隱私保護策略數(shù)據(jù)最小化原則只收集、存儲和使用必要的用戶數(shù)據(jù)。030201數(shù)據(jù)保護措施如數(shù)據(jù)加密、訪問控制、安全審計等，確保數(shù)據(jù)安全性。用戶隱私權(quán)保護遵循隱私政策，不泄露用戶個人信息，保障用戶合法權(quán)益。網(wǎng)絡安全法規(guī)和政策解讀了解網(wǎng)絡安全法的基本要求和法律責任。網(wǎng)絡安全法如《電信和互聯(lián)網(wǎng)用戶個人信息保護規(guī)定》等，規(guī)范個人信息收集和使用行為。移動通信相關(guān)法規(guī)關(guān)注相關(guān)部門發(fā)布的最新政策和解讀，及時調(diào)整安全策略。政策動態(tài)關(guān)注未來發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)06實現(xiàn)空天地海一體化網(wǎng)絡，支持更廣泛的業(yè)務場景。6G網(wǎng)絡愿景增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等。5G/6G應用場景01020304高速度、低時延、大容量、廣連接。5G網(wǎng)絡特點全球標準化進程及關(guān)鍵技術(shù)指標。5G/6G技術(shù)標準5G/6G網(wǎng)絡發(fā)展現(xiàn)狀及前景預測物聯(lián)網(wǎng)在移動通信中融合應用感知層、網(wǎng)絡層、平臺層、應用層。物聯(lián)網(wǎng)概念及架構(gòu)智能家居、智慧城市、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等。數(shù)據(jù)隱私、網(wǎng)絡安全、身份認證等。物聯(lián)網(wǎng)應用場景NB-IoT、eMTC等低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)。移動通信與物聯(lián)網(wǎng)融合01020403物聯(lián)網(wǎng)安全問題及解決方案云計算在移動通信