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现代通信技术课件第五章

20XX

汇报人：XX

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目录

01

第五章概览

02

无线通信技术

03

移动通信系统

04

卫星通信技术

05

光通信技术

06

通信网络的安全性

第五章概览

第一章

本章学习目标

掌握无线通信、光纤通信等现代通信技术的工作原理及其在信息传输中的应用。

理解现代通信技术的基本原理

了解通信过程中的安全威胁，掌握加密技术、认证机制等保障通信安全的方法。

分析通信技术的安全性问题

学习并理解不同类型的通信网络架构，包括局域网、广域网以及互联网的结构设计。

掌握通信网络的架构与设计

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关键概念介绍

01

数字信号处理是现代通信技术的核心，它涉及信号的数字化、压缩和传输等关键技术。

02

无线通信技术如Wi-Fi和5G，使得信息传输不受物理线路限制，极大提高了通信的灵活性和便捷性。

03

随着通信技术的发展，网络安全和用户隐私保护成为关键问题，需要通过加密和认证机制来确保数据安全。

数字信号处理

无线通信技术

网络安全与隐私

本章结构安排

从电报到互联网，本章将概述通信技术的发展历程及其对社会的影响。

通信技术的历史发展

01

本章将详细介绍无线通信、卫星通信、光纤通信等现代通信技术的分类及其特点。

现代通信技术的分类

02

深入解析现代通信网络的层次结构，以及TCP/IP等关键通信协议的工作原理。

通信网络的架构与协议

03

无线通信技术

第二章

无线通信原理

无线通信依赖电磁波在空间中的传播，如无线电波用于传输声音和数据信号。

电磁波的传播

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04

调制技术是无线通信的核心，通过改变电磁波的频率、相位或幅度来传输信息。

信号调制技术

多址接入技术允许多个用户共享同一无线信道，如时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。

多址接入技术

信道编码用于提高无线信号传输的可靠性，解码则是接收端对信号进行还原的过程。

信道编码与解码

无线频谱管理

各国政府依据需求和政策，将频谱资源分配给不同的无线通信服务，如移动电话、广播等。

01

通过频谱拍卖，政府可以将频谱资源出售给最高出价者，以提高频谱使用效率和国家收入。

02

频谱共享允许不同服务在相同频段上共存，通过技术手段减少干扰，提高频谱利用率。

03

监管机构需确保频谱使用符合规定，防止非法占用频谱资源，维护通信秩序。

04

频谱分配原则

频谱拍卖机制

频谱共享策略

频谱监管与执法

无线通信标准

GSM是广泛使用的第二代移动通信标准，支持语音和数据传输，全球用户超过50亿。

全球移动通信系统（GSM）

LTE是第四代移动通信技术标准，提供高速数据传输，是当前许多国家和地区4G网络的基础。

长期演进（LTE）

CDMA是一种无线通信技术，允许多个用户共享同一频率，提高了频谱效率，曾被广泛应用于3G网络。

码分多址（CDMA）

移动通信系统

第三章

移动通信网络架构

核心网是移动通信网络的中枢，负责处理呼叫、数据传输和路由选择等关键功能。

核心网架构

无线接入网包括基站和天线，负责无线信号的发送和接收，是用户与网络连接的桥梁。

无线接入网

移动性管理确保用户在不同基站间切换时通信不中断，包括位置更新和切换控制等功能。

移动性管理

第三代与第四代技术

3G技术通过提供高速数据传输，使得移动互联网成为可能，如早期的UMTS和CDMA2000。

3G技术的引入

第四代网络架构更优化，支持更高的数据传输速率和更低的延迟，与3G相比有质的飞跃。

3G与4G的网络架构差异

4GLTE技术显著提升了移动网络速度和容量，支持高清视频流和快速网页加载，如LTE和WiMAX。

4G技术的发展

第三代与第四代技术

运营商面临升级基础设施、频谱资源重新分配等挑战，以确保平滑过渡到4G网络。

3G到4G的过渡挑战

4G技术推动了移动支付、在线视频和社交媒体的普及，深刻改变了人们的生活方式。

4G技术对社会的影响

5G技术特点

高速率传输

5G网络的峰值理论传输速度可达到20Gbps，为4G的数十倍，实现超高速数据传输。

网络切片

5G网络切片技术允许运营商为不同服务和应用创建独立的虚拟网络，提高网络资源利用效率。

低延迟通信

大规模设备连接

5G技术将网络延迟降低至1毫秒以下，为实时应用如自动驾驶和远程医疗提供可能。

5G支持每平方公里百万级设备连接，为物联网(IoT)的发展提供强大网络支持。

卫星通信技术

第四章

卫星通信原理

卫星通信依赖于信号在地面站和卫星之间的直线传播，确保信息的准确传输。

信号传输路径

通过频率复用技术，卫星可以同时处理多个信号，提高通信效率和频谱利用率。

频率复用技术

卫星携带的转发器接收地面信号，放大后转发回地球，保证信号覆盖范围和质量。

信号放大与转发

卫星轨道类型

地球静止轨道卫星位于赤道上空约35,786公里处，