移动通信课程大纲

移动通信课程大纲日期：目录CATALOGUE移动通信概述移动通信技术基础移动通信网络架构与协议移动通信系统与应用移动通信安全与隐私保护未来发展趋势与挑战移动通信概述01移动通信定义与特点移动通信定义移动通信是指通信双方或多方在移动中进行信息传输和交换的通信方式。移动通信特点移动性、电波传播条件复杂、干扰和噪声影响大、设备和基站建设成本高等。移动通信应用场景公众移动通信、专用移动通信、物联网等。移动通信发展历程第一代移动通信（1G）主要采用模拟信号传输，代表性技术有AMPS、TACS等，主要用于语音通信。第二代移动通信（2G）主要采用数字信号传输，代表性技术有GSM、CDMA等，除了语音通信外，还能提供低速数据业务。第三代移动通信（3G）进一步提升数据传输速度，代表性技术有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等，可以提供较高速度的移动互联网业务。第四代移动通信（4G）以高速数据传输和宽带化为特点，代表性技术有LTE、WiMAX等，可以满足视频通话、在线游戏等高速数据业务需求。第五代移动通信（5G）以超高速、大容量、低时延为特点，将实现万物互联，为自动驾驶、远程医疗等提供有力支持。移动通信发展历程移动通信系统组成基站子系统主要由基站控制器、基站收发信台和天线等组成，负责与移动台进行无线信号传输和交换。移动台子系统包括手机、车载台等终端设备，负责接收和发送无线信号，实现移动通信功能。网络子系统包括移动交换中心、位置寄存器、鉴权中心等，负责移动用户的管理、呼叫接续和漫游等功能。支撑子系统包括计费系统、运维系统、网络管理系统等，为移动通信系统的运营和维护提供支撑。移动通信技术基础02传播特性对通信的影响理解多径效应、多普勒效应等传播特性对移动通信信号的影响。无线电波的基本特性了解无线电波的频率、波长、传播速度等基本特性。传播方式掌握无线电波在空间中的传播方式，包括直射、反射、折射、绕射和散射等。传播模型熟悉常用的无线传播模型，如自由空间传播模型、Okumura-Hata模型等，能够预测无线电波的传播路径和损耗。无线传播原理了解国际和国内对无线电波的频段划分，以及各频段的用途和限制。掌握频谱资源的有效利用方法，包括频谱复用、动态频谱分配等。熟悉移动通信中常用的频段，如GSM、CDMA、LTE等，以及它们的应用场景和技术特点。了解频谱管理的相关政策和法规，确保无线通信系统的合法性和合规性。频段划分与应用频段划分频谱资源利用频段应用频谱管理调制原理了解调制的基本概念和原理，能够将数字信号转换为模拟信号进行传输。调制与解调技术01调制方式熟悉常见的调制方式，如幅度调制、频率调制、相位调制等，以及它们的优缺点。02解调原理掌握解调的基本原理和方法，能够从接收到的模拟信号中恢复出原始的数字信号。03调制解调器的应用了解调制解调器在移动通信系统中的应用，包括发送端和接收端的信号处理过程。04多址技术了解多址技术的基本原理，如频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等。多址干扰与容量理解多址干扰对通信系统的影响，以及如何通过合理的信道分配和干扰管理来提高系统容量。接入与切换了解移动通信系统中的接入和切换过程，以及如何通过优化接入和切换策略来提高系统的稳定性和用户体验。信道分配掌握信道分配的原则和方法，能够根据移动通信系统的需求合理分配信道资源。多址技术与信道分配01020304移动通信网络架构与协议03网络架构概述移动网络由基站、核心网、传输网、接入网等组成。移动通信网络的基本组成星型、网状、环形等多种结构，及其优缺点。5G、6G等未来移动通信网络的特点和关键技术。移动通信网络拓扑结构按照覆盖范围、服务类型、传输技术等多种标准进行分类。移动通信网络的分类01020403移动通信网络的发展趋势核心网与接入网核心网的功能与组成01核心网负责处理移动通信网络中的交换、路由、管理等功能，由多个核心节点组成。接入网的功能与分类02接入网负责将移动终端接入移动通信网络，包括无线接入网和有线接入网两种类型。核心网与接入网的连接方式03通过光纤、微波等传输介质进行连接，实现数据的传输和交换。核心网与接入网的演进04随着移动通信技术的不断发展，核心网和接入网都在不断演进，以满足不断增长的通信需求。移动通信协议栈移动通信协议栈的基本概念协议栈是指移动通信网络中，各层协议之间的层次关系及其功能。移动通信协议栈的组成移动通信协议栈通常由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等组成。各层协议的功能及作用物理层负责传输比特流；数据链路层负责数据帧的传输和错误检测；网络层负责路由选择和数据包转发；传输层负责提供可靠的数据传输服务；应用层负责为用户提供各种应用服务。移动通信协议栈的应用移动通信协议栈是移动通信网络的基础，各种通信业务和应用都是基于协议栈进行开发和实现的。信令系统与协议信令系统的基本概念信令系统是指移动通信网络中，用于控制和管理通信连接的系统。信令系统的分类按照功能可分为呼叫控制信令、移动管理信令和业务管理信令等。信令协议的基本概念信令协议是指移动通信网络中，用于实现信令信息交换的协议。信令协议的应用信令协议是实现移动通信网络正常运行的关键，它确保了移动终端与网络设备之间的正常通信和连接。移动通信系统与应用04WLAN安全与防护采用多种安全机制，如WEP、WPA/WPA2、WAPI等，保障无线网络的安全性和用户隐私。WLAN基本概念无线局域网（WLAN）是一种利用无线通信技术将计算机、智能终端等设备连接起来，实现局部范围内的无线通信和资源共享的网络。WLAN技术标准包括802.11a/b/g/n/ac/ax等，提供不同的传输速率、覆盖范围和网络性能。WLAN应用场景家庭、办公室、公共场所等需要无线覆盖的地方，提供高速、便捷的无线接入服务。无线局域网（WLAN）技术与应用GSM网络结构全球移动通信系统（GSM）由移动台、基站子系统、网络子系统等组成，实现全球漫游和无缝通信。GSM业务种类基本业务包括语音通话、短信、数据业务等，还可支持漫游、位置服务等增值业务。GSM网络与优化采用频率复用、多址接入等技术提高频谱利用率，通过优化网络结构和参数提高网络性能。GSM信令与协议包括移动应用部分（MAP）、基站系统GSM部分（BSSMAP）等，保证移动台与网络之间的正常通信。全球移动通信系统（GSM）原理与业务01020304GPRS网络结构在GSM网络基础上增加分组交换功能，实现数据业务的承载和传输。GPRS数据传输方式采用分组交换方式，按需分配信道资源，提高资源利用率和传输效率。GPRS应用场景支持移动互联网、WAP、MMS等业务，为用户提供随时随地的数据通信服务。GPRS网络安全与防护采用加密、鉴权等措施保障数据传输的安全性和用户隐私。通用分组无线业务（GPRS）技术与应用第三代移动通信系统（3G）标准与演进3G标准概述包括WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等，提供更高的数据传输速率和更丰富的业务应用。3G应用场景支持视频通话、手机电视、移动商务等多媒体业务，推动移动互联网的发展。3G关键技术包括智能天线、多用户检测、功率控制等，提高系统容量和通信质量。3G向4G/5G的演进介绍3G技术的局限性，以及向4G/5G技术的演进方向和关键技术。WMAN基本概念无线城域网（WMAN）是一种提供高带宽、大容量的无线通信技术，主要用于解决城域范围内的宽带接入和数据传输问题。无线城域网（WMAN）技术与应用场景01WMAN技术标准包括WiMAX、LMDS等，提供不同的传输速率、覆盖范围和网络性能。02WMAN应用场景适用于城市宽带接入、热点覆盖、专网建设等场景，为用户提供高速、便捷的无线接入服务。03WMAN组网与优化介绍WMAN的组网方式、网络结构和优化方法，提高网络的可靠性和性能。04移动智能网（MIN）原理及业务实现MIN基本概念移动智能网（MIN）是一种基于移动网络的智能业务平台，为用户提供多种智能业务和服务。MIN技术原理通过在网络中引入智能节点和业务控制点，实现对业务的集中控制和管理。MIN业务种类包括预付费、移动虚拟专用网、定位业务等，满足用户多样化的需求。MIN业务实现方式介绍MIN业务的实现流程、关键技术和网络架构，以及业务的安全性和可靠性保障措施。移动通信安全与隐私保护05安全性威胁及防范措施移动通信安全威胁包括窃听、干扰、伪基站、恶意软件等。防范措施网络安全教育加密通信内容、使用安全认证机制、安装杀毒软件和防火墙等。提高用户安全意识，避免点击可疑链接或下载不明应用。123加密技术如数字签名、证书等，确保通信双方身份真实可靠。认证技术密钥管理如何安全地生成、存储和分发密钥，是加密和认证技术的关键。如AES、RSA等，保护通信内容不被窃取或篡改。加密与认证技术在移动通信中应用用户数据隐私保护策略数据最小化原则只收集、存储和使用必要的用户数据。030201数据保护措施如数据加密、访问控制、安全审计等，确保数据安全性。用户隐私权保护遵循隐私政策，不泄露用户个人信息，保障用户合法权益。网络安全法规和政策解读了解网络安全法的基本要求和法律责任。网络安全法如《电信和互联网用户个人信息保护规定》等，规范个人信息收集和使用行为。移动通信相关法规关注相关部门发布的最新政策和解读，及时调整安全策略。政策动态关注未来发展趋势与挑战06实现空天地海一体化网络，支持更广泛的业务场景。6G网络愿景增强现实、虚拟现实、物联网、智能制造等。5G/6G应用场景01020304高速度、低时延、大容量、广连接。5G网络特点全球标准化进程及关键技术指标。5G/6G技术标准5G/6G网络发展现状及前景预测物联网在移动通信中融合应用感知层、网络层、平台层、应用层。物联网概念及架构智能家居、智慧城市、工业物联网等。数据隐私、网络安全、身份认证等。物联网应用场景NB-IoT、eMTC等低功耗广域网技术。移动通信与物联网融合01020403物联网安全问题及解决方案云计算在移动通信