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无线接入技术课件

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目录

壹

无线接入技术概述

贰

无线接入技术原理

叁

主流无线接入技术

肆

无线接入技术标准

伍

无线接入技术挑战

陆

无线接入技术前景

无线接入技术概述

第一章

定义与分类

无线接入技术是指利用无线电波进行数据传输，实现用户终端与网络之间的连接。

无线接入技术的定义

无线接入技术包括GSM、CDMA、LTE、Wi-Fi、Bluetooth等不同技术标准。

按技术标准分类

无线接入技术按覆盖范围分为广域网(WWAN)、局域网(WLAN)和个域网(WPAN)。

按覆盖范围分类

无线接入技术可按使用的频段分为2.4GHz、5GHz、毫米波等频段的接入方式。

按频段分类

01

02

03

04

发展历程

从19世纪末的无线电报到20世纪初的AM/FM广播，无线通信技术开始萌芽。

01

早期无线通信技术

20世纪80年代，蜂窝技术的引入标志着移动通信时代的到来，如1G模拟手机。

02

蜂窝网络的兴起

21世纪初，Wi-Fi和WiMAX等宽带无线接入技术的出现，推动了互联网的普及。

03

宽带无线接入技术

第四代移动通信技术（4G）和长期演进（LTE）技术的推出，实现了高速移动数据传输。

04

4G与LTE的发展

5G技术的商用化为无线接入技术带来了革命性的变化，支持更高的数据速率和更低的延迟。

05

5G技术的商用化

应用场景

使用Wi-Fi技术为家庭用户提供高速互联网接入，实现多设备同时在线。

家庭宽带接入

01

通过部署无线局域网（WLAN），企业可以实现灵活的网络覆盖，提高办公效率。

企业网络覆盖

02

在机场、咖啡馆等公共场所部署Wi-Fi热点，为用户提供便捷的互联网接入服务。

公共热点服务

03

4G和5G技术为移动设备提供高速、稳定的无线数据通信，支持视频通话和流媒体服务。

移动通信网络

04

无线接入技术原理

第二章

信号传输原理

电磁波传播

无线信号通过电磁波在空间中传播，覆盖范围和信号强度受多种因素影响，如频率和障碍物。

调制解调技术

调制是将信息信号加载到高频载波上，解调则是从载波中提取信息信号，是无线通信的关键技术。

信号编码与解码

信号编码用于将数据转换为适合无线传输的格式，解码则是接收端将信号还原为原始数据的过程。

无线频谱管理

无线频谱管理确保频谱资源合理分配，避免干扰，如美国FCC负责频谱的分配和监管。

频谱分配原则

动态频谱接入技术允许无线设备在未使用频段上临时传输，提高频谱利用率。

动态频谱接入

频谱共享机制允许不同用户或服务在相同频段上共存，例如认知无线电技术的应用。

频谱共享机制

通过监测设备检测频谱使用情况，管理机构如欧盟的CEPT对频谱使用进行监管和调整。

频谱监测与管理

无线信道特性

01

无线信号在传播过程中会因距离增加而衰减，影响通信质量，如Wi-Fi信号在远距离传输时会变弱。

02

无线信号在传播时会遇到障碍物反射，产生多条路径到达接收端，导致信号干扰，例如在城市环境中常见的信号重叠。

03

不同频率的信号在无线信道中传播时衰落程度不同，造成接收信号的频率响应不均匀，如4GLTE网络中的信号波动。

信号衰减

多径效应

频率选择性衰落

主流无线接入技术

第三章

Wi-Fi技术

Wi-Fi的工作原理

Wi-Fi利用无线电波在设备间传输数据，允许用户通过无线路由器接入互联网。

01

02

Wi-Fi的安全性问题

Wi-Fi网络易受黑客攻击，因此需要设置强密码和加密协议，如WPA3，以保护数据安全。

03

Wi-Fi与蓝牙的区别

Wi-Fi和蓝牙都是无线技术，但Wi-Fi提供更远的传输距离和更高的数据传输速率，适用于网络接入。

蜂窝网络技术

01

蜂窝网络的基本原理

蜂窝网络通过将覆盖区域划分为多个小区，每个小区由一个基站服务，有效提高了频谱利用率。

03

MIMO技术的应用

多输入多输出（MIMO）技术在蜂窝网络中的应用，显著提升了网络容量和用户体验。

02

2G到5G的演进

从2G的GSM到5G的NR，蜂窝网络技术不断进步，实现了更高的数据传输速率和更低的延迟。

04

小基站与宏基站的协同

小基站（SmallCells）与宏基站（MacroCells）的结合使用，增强了网络覆盖，改善了室内信号质量。

蓝牙技术

从1994年爱立信公司首次提出蓝牙概念，到如今的蓝牙5.2，技术不断进步，应用日益广泛。

蓝牙技术的发展历程

蓝牙设备通过无线电波进行短距离通信，采用跳频扩频技术，确保数据传输的稳定性和安全性。

蓝牙技术的工作原理

广泛应用于无线耳机、智能手机、智能家居等领域，如苹果AirPods和智能手表等。

蓝牙技术的应用场景

无线接入技术标准

第四章

国际标准组织

电气和电子工程师协会(IEEE)

国际电信联盟(ITU)

ITU负责制定