物联网概论 项目三任务一 移动通信网络电子课件 中职.pptx

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1、 物联网概论物联网概论 项目三 物联网网络层 物联网概论物联网概论 01任务一 移动通信网络 物联网概论物联网概论 任务分析 物联网概论物联网概论 在本任务中,将对移动通信网络进行初步介绍,主要介绍其基本概念、发展历史以及在物联网中的作用等。通过学习,使学生能对移动通信网络有初步概念,这将为学生理解物联网整体架构奠定良好基础。任务分析 物联网概论物联网概论 任务讲解 物联网概论物联网概论 古代通信：“烽火台”“八百里加急”驿站快马接力、击鼓、信鸽、旗语等现代移动通信：电话、短信、微信、QQ、邮件等，实现了即时通信。一、移动通信网基本概念 物联网概论物联网概论 一、移动通信网基本概念1、移动通信

2、的定义移动通信是移动体之间的通信,是实现移动用户和固定点用户之间或移动用户相互之间的通信,其基本概念就是“动中通”,即通信双方至少有一方在移动中进行信息传输和交换。移动通信系统由两部分组成:空间系统;地面系统(卫星移动无线电台、天线、基站),如图3-1-1所示。图3-1-1地面系统组成部分 物联网概论物联网概论 一、移动通信网基本概念2、移动通信的特征无线电波的传播环境复杂多普勒频移产生调制噪声移动台工作时经常受到各种干扰对移动台的要求高通信系统复杂通道容量有限 物联网概论物联网概论 一、移动通信网基本概念3、移动通信的分类移动通信根据不同的方式可以分为不同种类,主要有以下几种：l按使用对象可

3、以分为民用设备通信和军用设备通信;l按使用环境可以分为陆地通信、海上通信和空中通信;l按业务类型可以分为电话网通信、数据网通信和综合业务网通信;l按工作方式可分为单工通信、半双工通信和双工通信;l按服务范围可分为专用网通信和公用网通信;l按信号形式可分为模拟网通信和数字网通信;物联网概论物联网概论 一、移动通信网基本概念3、移动通信的分类移动通信根据不同的方式可以分为不同种类,主要有以下几种：l按多址方式可以分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)等,其示意图如图3-1-6所示。图3-1-6多址接入方式示意图 物联网概论物联网概论 二、移动通信的发展1、移动通信发展

4、概况图3-1-9移动通信的发展演变第一阶段,从20世纪20年代至40年代,为早期发展阶段。第二阶段,从20世纪40年代中期至60年代初期。第三阶段,从20世纪60年代中期至70年代中期。第四阶段,从20世纪70年代中后期至今。物联网概论物联网概论 第三代移动通信技术(3G)以宽带CDMA技术为主,并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统二、移动通信的发展2、移动通信技术的发展第一代移动通信技术(1G)模拟、仅限语音的蜂窝电话标准第二代移动通信技术(2G)数字蜂窝移动通信系统第四代移动通信技术(4G)4G是集3G与WLAN于一体,能够传输高质量的视频图像第五代移动通信技术(5G)5G又称为IMT

5、-2020，为社会提供全方位的信息生态系统,实现人与万物智能互联。物联网概论物联网概论 第一代移动通信技术的主要技术标准。1978年底,美国贝尔实验室成功研制出先进的移动电话系统(AdvancedMobilePhoneSystem,AMPS),建成了蜂窝移动通信网,大大提高了系统容量;瑞典等北欧四国在1980年研制成功了NMT-450移动通信网并投入使用;联邦德国在1984年完成了C网络(C-Netz);英国在1985年开发出频段在900MHz的全接入通信系统(TotalAccessCommunicationsSystem,TACS)。我国第一代移动通信系统主要采用英国TACS制式,是在198

6、7年的广东第六届全运会上正式启动的。二、移动通信的发展2、移动通信技术的发展(1)第一代移动通信技术(1G)图3-1-10模拟移动电话 物联网概论物联网概论 二、移动通信的发展2、移动通信技术的发展(1)第一代移动通信技术(1G)第一代移动通信技术的主要特征。在第一代移动通信系统中,主要采用模拟技术,传输模拟信号,因此1G只能应用在一般语音传输上,且语音品质低、信号不稳定、覆盖范围也不够广泛,并且还会经常出现串号、盗号等现象。物联网概论物联网概论 二、移动通信的发展2、移动通信技术的发展(2)第二代移动通信技术(2G)第二代移动通信技术的主要技术标准。GSMGSM(GlobalSystemfo

7、rMobileCommunication,全球移动通信系统),是一种起源于欧洲的移动通信技术标准。其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准。让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准。GPRS(2.5G)GPRS通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService),是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。它经常被描述成“2.5G”,也就是说这项技术位于第二代(2G)和第三代(3G)移动通信技术之间。EDGE(2.75G)EDGE是一种基于GSM/GPRS网络的数据增强型移动通信技术,是GPRS到第三代移动通信的过渡性技术方案

8、,比“2.5G”技术GPRS更加优良,因此也有人称它为“2.75G”技术。物联网概论物联网概论 二、移动通信的发展2、移动通信技术的发展(2)第二代移动通信技术(2G)第二代移动通信技术的主要特点。与第一代模拟蜂窝移动通信相比,第二代移动通信系统克服了模拟移动通信系统的弱点,提供了更高的网络容量,改善了话音质量,具有保密性强、频谱利用率高、能提供丰富的业务、标准化程度高等特点。物联网概论物联网概论 二、移动通信的发展2、移动通信技术的发展(3)第三代移动通信技术(3G)第三代移动通信技术的主要技术标准。WCDMAWCDMA(WidebandCodeDivisionMultipleAccess)

9、宽带码分多址。是一个ITU标准,从CDMA演变而来的,与EDGE相比,它能够为移动和手提无线设备提供更快的数据传输速率,可达2Mbit/s(室内静止)或者384kbit/s(户外移动)。CDMA2000CDMA2000(CodeDivisionMultipleAccess2000)是3G移动通信的另一个标准,以美国高通北美公司为主导提出的,使用CDMA的国家有美国、韩国、日本等,我国的中国电信公司也采用此标准。该标准建设成本低廉。另外,CDMA2000与另两个主要的3G标准WCDMA以及TD-SCDMA不兼容。TD-SCDMATD-SCDMA(TimeDivision-SynchronousC

10、odeDivisionMultipleAccess,时分同步码分多址)技术方案是我国首次向国际电信联盟提出的建议,是以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准,是我国电信史上重要的里程碑。物联网概论物联网概论 二、移动通信的发展2、移动通信技术的发展(3)第三代移动通信技术(3G)第三代移动通信技术的主要特点。相比于第二代移动通信系统,第三代移动通信系统无论在通信质量还是在业务扩展以及高速移动通信能力上,都迈出了决定性的一步。总体来讲,3G是以宽带CDMA技术为基础,可以处理图像、声音、视频等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务,支持不同数据传输

11、速率,在传输速率上获得了极大提升的一代通信技术。物联网概论物联网概论 二、移动通信的发展2、移动通信技术的发展(4)第四代移动通信技术(4G)第四代移动通信技术的主要技术标准。LTELTE(LongTermEvolution,长期演进)是3G的演进,采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准,于2004年12月在多伦多正式立项并启动。LTE-AdvancedLTE-Advanced是LTE技术的升级版。向后兼容,在100MHz频谱带宽下,能够提供下行1Gbit/s、上行500Mbit/s的峰值速率。WiMax全球微波互联接入,其另一个名字是IEEE802.16或者802.16。它与80

12、2.11(无线局域网)都是IEEE(电气与电子工业协会)所定义的通信技术协议标准。Wi-Fi是局域网技术,而WiMax是城域网技术。HSPA+高速下行链路分组接入技术,而HSUPA为高速上行链路分组接入技术,两者合称为HSPA技术,HSPA+是HSPA的衍生版,能够在HSPA网络上进行改造而升级到该网络,是一种经济、高效的4G网络。WirelessMAN-Advanced事实上就是WiMax的升级版,即IEEE802.16m标准。最高可提供1Gbit/s无线传输速率,还将兼容4G无线网络。物联网概论物联网概论 二、移动通信的发展2、移动通信技术的发展第四代移动通信技术的主要特点。相比2G、3G

13、通信,4G通信给了人们真正的沟通自由,并彻底改变了人们的生活方式甚至社会形态。它具有以下主要特点:通信速度更快、网络频谱更宽、通信更加灵活、智能更高、兼容性能更平滑、提供各种增值服务、实现更高质量的多媒体通信、频率使用效率更高以及通信费用更加便宜。(4)第四代移动通信技术(4G)物联网概论物联网概论 二、移动通信的发展2、移动通信技术的发展第五代移动通信技术的主要特点。(5)第五代移动通信技术(5G)互联网设备数目扩大100倍数据流量增长1000倍峰值速率至少10Gbit/s网络耗能低频谱利用率高可靠性高和时延短 物联网概论物联网概论 二、移动通信的发展2、移动通信技术的发展5G商用。(5)第

14、五代移动通信技术(5G)图3-1-14工信部颁发5G牌照现场 物联网概论物联网概论 三、移动通信的未来应用图3-1-155G未来的万物互联应用面向未来,移动互联网和物联网业务将成为移动通信发展的主要驱动力,根据5G白皮书的描述,5G将满足人们在居住、工作、休闲和交通等各种领域的多样化业务需求；与此同时,5G还将渗透到物联网及各种行业领域,与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合,有效满足工业、医疗、交通等垂直行业的多样化业务需求,实现真正的“万物互联”物联网概论物联网概论 三、移动通信的未来应用1、5G在车联网中的应用在5G商用牌照颁证会上,工信部苗圩部长强调,要以市场和业务为导向,聚焦车联网

15、、工业互联网、物联网等领域,积极推进5G融合应用和创新发展。根据2019年6月5日的福建日报报道,福建省金龙客车在全球率先发布智能网联城市公交“5G智慧城市之光”。该智慧公交将建立全时空动态交通信息采集和融合系统,能实现和红绿灯“对话”、与公交站“沟通”,并能跟道路及行人“交流”,也能同道路上其他行驶车辆“互动”,做到智能车速控制、超视距防碰撞、精准停靠站、自动开关门等,实现人、车、路的群体智能协同控制。2、5G在远程医疗中的应用5G网络将有助于快速、可靠地传输海量医学图像数据文件,如核磁共振成像和PET扫描的数据,使远程的专家能够更快看到内容,减少病人的等待时间。5G网络将可以实时传输8K精度的高清视频影像,便于远程的专家能够更好地看清病患处的情况,提高诊断的准确率。远程的专家通过5G网络可以操纵本地的手术机器人进行外科手术,而不用担心因为时延对病人造成影响。物联网概论物联网概论 任务检测一、填空题1.现代移动通信系统经历了个发展阶段。4G通信技术属于第阶段。2.第一代移动通信技术的主要技术标准有。3.GSM的含义是。4.在第三代移动通信系统中,中国移动、中国电信、中国联通采用的主要技术标准分别是、和。二、简答题1.什么是移动通信?物联网概论物联网概论 谢谢观看!