《现代移动通信技术与系统（第3版）》课件 任务1.4移动通信的发展历程

移动通信技术与系统《移动通信技术与系统》课程团队项目一移动通信认知项目二移动通信基础技术项目三移动通信工程技术项目四移动性管理课程目录项目五4G移动通信系统项目六5G移动通信系统任务1.1移动通信的概念任务1.2移动通信的工作方式任务1.3移动通信的频率分配任务1.4移动通信的发展历程项目一移动通信的认知1.4移动通信的发展历程【重点】移动通信技术的发展历程【难点】移动通信产业链的发展【目标】能熟悉产业链中的各企业◆现代无线通信起源于19世纪Hertz的电磁波辐射试验，使人们认识到电磁波和电磁能量是可以控制发射的。一、移动通信技术的发展◆Marconi的跨大西洋无线电通信证实了电波携带信息的能力。◆理论基础由Maxwell的电磁波方程组奠定。（一）、早期移动通信技术发展时期阶段特点20世纪20年代至40年代移动通信的起步阶段专用网，工作频率较低20世纪40年代至60年代初期专用移动网向公用移动网络过渡阶段实现人工交换与公众电话网的连接，大区制，网络容量较小20世纪60年代至70年代中期移动通信系统改进与完善阶段采用大区制、中小容量，使用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。出现了频率合成器，信道间隔缩小，信道数目增加，系统容量增大（二）、现代移动通信技术的发展年代系统技术业务20世纪80年代1G模拟模拟峰窝电话、模拟无绳电话20世纪90年代2G数字个人数字峰窝:GSM、IS-54、PDC数字无绳、DECT、PHS移动卫星2000年3G全球标准IMT-2000（3G蜂窝）最大数据率：2Mb/s2010年4G高数据率、高机动性、基于IP4G蜂窝、宽带接入、TS、HAPS最低数据率：2~20Mb/s;最大数据率：156Mb/s2020年5G高数据率、高机动性、基于IP5G峰窝、宽带接入、ITS、HAPS最低数据率：2~20Mb/s;最大数据率：600Mb/s第一代模拟移动通信系统——1GAMPS（AdvancedMobilePhoneService）系统称为先进的移动电话系统，由美国贝尔实验室研制并投入使用。TACS（TotalAccessCommunicationsSystem）系统称为全向接续通信系统，是英国研制并投入使用，属于AMPS系统的改进型。NMT（NordicMobileTelephone）系统称为北欧移动电话，该系统由丹麦、芬兰、挪威、瑞典等研制并投入使用。第二代数字移动通信系统——2G时分多址（TDMA）北美、欧洲和日本自20世纪80年代中期起相继开发第二代数字蜂窝移动通信系统。有欧洲的全球移动通信系统GSM，北美的D-AMPS和日本的个人数字蜂窝系统PDC。码分多址（CDMA）被人们称为窄带码分多址（N-CDMA）蜂窝移动通信系统。于1993年7月被CTIA和TIA采纳为北美数字蜂窝标准，定名为IS-95。IS-95的载波频带宽度为1.25MHz，信道承载能力有限，仅能支持声码器话音和话带内的数据传输，IS-95兼容AMPS模拟制式的双模标准。1996年，CDMA系统投入运营。第三代移动通信系统——3G国际电联ITU把第三代移动通信系统称为IMT-2000。第三代移动通信系统主流的技术标准有WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、WiMAX。3G主要指标：2GHz频段、2Mbps速率、CDMA技术第四代移动通信系统4G

4G标准：TDD-LTE、FDD-LTE中国移动：TDD-LTE中国联通：FDD-LTE中国电信：TDD-LTE、FDD-LTE

实时应用:互动游戏，VoIP，3D，视频推送

宽带应用：移动高清电视，视频点播

广覆盖和移动性：室内覆盖(>70%callsareindoor)，热点区域三重/四重播放QoS和安全性提升第五代移动通信系统——5G2018年6月14日，3GPP全会（TSG#80）批准了第五代移动通信技术标准（5GNR）独立组网功能冻结.2019年6月6日，工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照，中国正式进入5G商用元年。5G网络特点：

1.峰值速率需要达到Gbit/s的标准，以满足高清视频，虚拟现实等大数据量传输。2.空中接口时延水平需要在1ms左右，满足自动驾驶，远程医疗等实时应用。3.超大网络容量，提供千亿设备的连接能力，满足物联网通信。4.频谱效率要比LTE提升10倍以上。5.连续广域覆盖和高移动性下，用户体验速率达到100Mbit/s。6.流量密度和连接数密度大幅度提高。7.系统协同化，智能化水平提升，表现为多用户，多点，多天线，多摄取的协同组网，以及网络间灵活地自动调整。未来移动通信系统的发展多样化的通信场景对未来网络提出了更多的需求，例如通信带宽、通信子载波个数、通信资源块分配方案等将需要满足不断发展的业务需求。未来网络演进需考虑覆盖范围更广、连接数量更多、“双碳”实践、算力更强、关注用户隐私保护、需求丰富多样、人工智能等多项技术与行业应用不断融合、元宇宙等虚拟技术丰富的未来网络需求。项目IMT-2030能力指标峰值数据速率优于IMT-2020的指标用户体验数据速率优于IMT-2020的指标空口时延0.1～1ms，接近实时处理海量数据时延区域通信容量优于IMT-2020的指标连接数密度最高1亿个连接/Km2移动性500～1000Km/h频谱效率优于IMT-2020的指标定位精度1-10cm可靠性99.999%～99.99999%可持续性优于IMT-2020的指标智能化能力引入人工智能等IMT-2030关键能力指标未来触手可及◆移动通信技术具有代际演进的规律

——全球移动通信经过1G、2G、3G和4G四个发展阶段，当前各国正在积极推进5G技术研究与应用。◆移动互联网和物联网为5G发展提供广阔发展空间——预计2010年到2020年全球移动数据流量增长将超过200倍，我国将增长300倍以上——预计到2020年全球移动终端数量将超过100亿，其中我国将超过20亿——预计到2020年全球物联网设备连接数为500亿，其中我国将超过100亿1G2G3G4G1980s1990s2000s2010短信社交应用在线、互动、游戏语音5G虚拟现实、“零”时延感知2020有好强爽悦二、移动通信产业链的发展芯片生产商网络设备提供商通信专业设备和软件提供商工程与优化服务提供商OSS系统开发商终端提供商移动通信运营商增值服务提供商内容提供商用户为设备厂商生产芯片，如高通主要生产基站、核心网设备。如阿-朗、北电、西门子、华为、中兴等设计彩铃、游戏、猜谜等工作室生产测试设备、软件及优化软件等诺基亚、摩托罗拉、三星等运营支持系统，如中国移动的BOSS系统中国移动、中国电信、中国联通基站建设、机房建设，代维公司分销商手机终端移动通信的产业链通常分为9个部分：1.移动通信运营商：核心，甲方。●国际上：规模较大、影响力较强的包括美国的T-Mobile、Verizon，日本

的NITDoCoMo，英国的沃达丰（Vodafone）和韩国的SKT●美国的4大移动公司，从大到小：Verizon（wireless，CDMA）；AT＆T（wireless，GSM/WCDMA）SprintNextel（CDMA）；

T-MobilUSA（GSM/WCDMA）。●日本：NTTDoCoMo

（NipponTelegraphandTelephonePublicCorporation）

日本电话电报公司DoCoMo：DoCommunicationovertheMobileNetwork

（去哪里都行）电信沟通无界限，无所不在everywhere

企业标志Logo（将明白搭载在手掌中）●英国：沃达丰公司（VodafoneGroup），全球最大的运营商，始建于1984年，成立时名为RacalTelecomLimited（瑞卡尔电讯有限公司)，1991年9月独立，正式命名为Vodafone：即Voice（语音）-Data（数据）-Fone（电话）3个意思。其网络直接覆盖26个国家，并在另外31个国家与其合作伙伴一起提供网络服务（2007年开始数据）●韩国：SKT，韩国最大，与中国联通签署了联盟协议。●德国：T-Mobile：跨国公司，德国电信的子公司。●中国：移动，电信，联通，广电。2.网络设备提供商为移动运营商提供通信网络设备的生产商，主要生产基站、核心网等主设备。这个领域的公司：朗讯（美）-阿尔卡特（法）（跨国公司）、

诺基亚(芬兰)-西门子(德国《跨国公司，强强联手)、

北电(加拿大)、摩托罗拉(美国芝加哥)、爱立信(瑞典)、

鼎桥（TDTech，西门子与华为，北京）

、

华为、中兴、大唐、普天等。这些公司每年都是吸纳人才的主力。3.工程和优化服务提供商可以分成工程服务和优化服务，但是部分公司往往同时从事这两者的工程工作。工程服务：包括基站和机房的建设、室内分布系统的建设等，一般的工程公司都和运营商保持密切的合作关系。网络优化服务：是一块很大的市场，在国外，运营商的网络维护、优化和管理往往是外包的；但国内运营商因为重视网络质量，更愿意由自己来负责，现在也开始外包。网络优化服务的另外一个市场是直放站、塔顶放大器、干线放大器等无线辅助设备的生产、销售和工程。华诺：比较大的网优公司。

4.测试设备和软件提供商主要生产专业的测试设备、测试软件、网络规划软件、优化软件等，为运营商、网络设备商、工程和优化服务商提供产品。生产测试设备的佼佼者:安捷伦、思博伦(美)、泰克、安立等。网络规划软件商：Aircom、ATOLL等公司。网络设备商：目前比较知名的有Actix等公司。一般也退出自己的网络规划软件。安捷伦：1999年从惠普（美国加州的帕罗奥多，全球性

资讯科技公司）分离出来，多元化的高科技跨国公司。5.芯片生产商芯片生产商为各网络设备商和专业设备商生产芯片。这个领域比较著名的厂商有高通（QUALCOMM）公司。6.OSS系统开发商OSS（OperationalSupportSystem）：业务运营支撑系统。各大电信运营商都建设有自己的OSS系统，例如中国移动的BOSS（Business&OperationSupportSystem业务运营支撑系统）、中国联通的综合营账系统、中国电信的MBOSS（管理/运营支撑系统）等。OSS系统主要为运营商完成联机采集、计费、结算、业务、综合账务、客服、系统管理等功能。OSS系统开发商：为电信运营商开发这些软件系统，他们实际上从事的工作与系统集成商和软件开发商有些接近。对员工的素质要求：更接近软件企业，但同时也要求对移动通信有所了解。业内比较知名的公司：亚信（Asianinfo）、神州数码、亿阳信通、创智、联创等，IBM、微软、CA、惠普等著名软件公司。7.终端提供商：生产手机和数据卡的厂商，可直接面向用户。巨头：诺基亚(芬兰)、摩托罗拉(美）、索爱(索尼-爱立信（瑞典）、三星(韩国)等，目前国内一些企业（HTC)势头也相当强劲。8.分销商：直接面向用户销售手机和手机延伸产品如SIM卡等经营者9.增值业务提供商（SP）和内容提供商（CP）电信业务：基础业务和增值业务。基础业务即基本的通话业务，最早的电信运营商提供的也就是通话业务；随着移动通信业务的发展，各种增值业