無線通信原理與應用

1、 理工大學通信工程學院理工大學通信工程學院1AbisA接口接口MSBSSOMC-R操作維護中心操作維護中心BSC基站基站控制器控制器MSC移動交換中心移動交換中心BTS基站基站收發(fā)信機收發(fā)信機BTS基站基站收發(fā)信機收發(fā)信機BTS基站基站收發(fā)信機收發(fā)信機MSMSUm Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST聯(lián)系方式4徐筱麟：徐筱麟：4 中國人民解放軍理工大學中國人民解放軍理工大學4 通信工程學院移動通信教研室通信工程學院移動通信教研室4 地址：南京標營地址：南京標營2

2、號教學樓號教學樓438， ：2100074 33846994 手機：手機：139051606684 電子郵件：電子郵件：xuxiaolinvip.sina Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST1.1 1.1 移動通信基本概念移動通信基本概念1.2 1.2 移動通信發(fā)展歷史移動通信發(fā)展歷史1.3 1.3 各類移動通信系統(tǒng)各類移動通信系統(tǒng)1.4 1.4 移動通信的發(fā)展趨勢移動通信的發(fā)展趨勢 Institute of Communicatio

3、n Engineering UST Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST衛(wèi)星移動通信衛(wèi)星移動通信“銥銥”、全球星等、全球星等 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering US

4、T Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST1、從本世紀、從本世紀20年代至年代至40年代早期，短波無線電通信。年代早期，短波無線電通信。 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST2、 從從40年代中期至年代中期至60年代初期，移動無線通信。年代初期，移

5、動無線通信。3、 從從60年代中期至年代中期至70年代中期，大區(qū)制移動年代中期，大區(qū)制移動 。4、 從從70年代中期至年代中期至80年代中期，是移動通信蓬勃發(fā)展時期。年代中期，是移動通信蓬勃發(fā)展時期。1978年底，美國貝爾試驗室研制成功先進移動年底，美國貝爾試驗室研制成功先進移動 系系統(tǒng)（統(tǒng)（AMPS），建成了蜂窩狀移動通信網。），建成了蜂窩狀移動通信網。貝爾（貝爾（18xx18xx19221922）英國人）英國人 18681868年年 在倫敦工作在倫敦工作 18711871年年 去波士頓工作去波士頓工作 18731873年年 任波士頓大學教授任波士頓大學教授 18751875年年 發(fā)明多路電

6、報發(fā)明多路電報 18761876年年 發(fā)明發(fā)明 一生曾獲許多專利。一生曾獲許多專利。 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST5、 上世紀上世紀80年代中期到年代中期到90年代中期，為年代中期，為移動通信的成熟期移動通信的成熟期（第二代數(shù)字蜂窩系統(tǒng)）（第二代數(shù)字蜂窩系統(tǒng)）6 6、 2121世紀初，第三代移動通信系統(tǒng)世紀初，第三代移動通信系統(tǒng) Institute of Communication Engineering UST Institute of Communi

7、cation Engineering UST1970s1980s1990s2000s第第一一代代( (A AM MP PS S為為例例) )第第二二代代( (以以G GS SM M為為例例) )第第三三代代( (I IM MT T2 20 00 00 0) )第第四四代代提提出出方方案案制制定定標標準準商商業(yè)業(yè)運運營營提提出出方方案案制制定定標標準準商商業(yè)業(yè)運運營營提提出出方方案案制制定定標標準準商商業(yè)業(yè)運運營營提提出出方方案案 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering U

8、ST我國專業(yè)網的發(fā)展我國專業(yè)網的發(fā)展 我國模擬網我國模擬網TACS的發(fā)展的發(fā)展我國數(shù)字網我國數(shù)字網GSM的發(fā)展的發(fā)展 7000萬用戶，萬用戶，15%聯(lián)通聯(lián)通CDMA在我國的發(fā)展在我國的發(fā)展4個實驗網，電信長城與中國聯(lián)通個實驗網，電信長城與中國聯(lián)通我國民族蜂窩移動通信產業(yè)的發(fā)展我國民族蜂窩移動通信產業(yè)的發(fā)展產業(yè)：產業(yè)：GSM設備國產化，設備國產化，CDMA交換機普天交換機普天CDMA基站，基站， 科研：科研：W-CDMA，CDMA200，TD-SCDMA Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication E

9、ngineering UST需求增加產品和服務成本下降 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST分配或拍賣頻段分配或拍賣頻段GSM：890915MHz，935 960MHz，其中聯(lián)，其中聯(lián)通通909915MHz，954 960MHzIMT-2000系統(tǒng)（系統(tǒng)（3G系統(tǒng)）：系統(tǒng)）：18852025MHz或或2110 2200MHz Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication

10、 Engineering UST17.717.7646415715736336315156846841631631323132368368323572357173117314200420036003600600060005500550015000150001480014800200002000019000190000 02000200040004000600060008000800010000100001200012000140001400016000160001800018000200002000019921992199419941996199619981998200020002002200

11、2 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST1.3.1 1.3.1 集群通信系統(tǒng)集群通信系統(tǒng)1.3.2 1.3.2 低功率無線低功率無線 系統(tǒng)系統(tǒng)1.3.3 1.3.3 衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)1.3.4 1.3.4 無線接入系統(tǒng)無線接入系統(tǒng)1.3.5 1.3.5 無線尋呼系統(tǒng)無線尋呼系統(tǒng) Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST

12、 1.3.1 集群通信系統(tǒng)的基本概念集群通信系統(tǒng)的基本概念 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST 集群通信系統(tǒng)的基本結構集群通信系統(tǒng)的基本結構 互聯(lián)器互聯(lián)器調調度度臺臺調調度度臺臺PSTNPABX信道機信道機1信道機信道機2信道機信道機N天天線線共共用用器器移動臺移動臺 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST集群通信系統(tǒng)的分類集群通

13、信系統(tǒng)的分類 模擬集群通信系統(tǒng)的技術已經落后模擬集群通信系統(tǒng)的技術已經落后, 存在存在頻譜利用率不高頻譜利用率不高、功能不強功能不強、不易聯(lián)網不易聯(lián)網、不便加密不便加密等缺點，給廣區(qū)全程調度帶來嚴等缺點，給廣區(qū)全程調度帶來嚴重障礙，適應不了各專業(yè)部門未來發(fā)展的需求；重障礙，適應不了各專業(yè)部門未來發(fā)展的需求； 如：如：MPT1327、LTR等等模擬集群通信系統(tǒng)模擬集群通信系統(tǒng) 數(shù)字集群通信系統(tǒng)數(shù)字集群通信系統(tǒng)可以實現(xiàn)高系統(tǒng)容量和高頻譜效率；在較差的信道條件可以實現(xiàn)高系統(tǒng)容量和高頻譜效率；在較差的信道條件下（衰落、噪聲、干擾）獲得較好的話音質量和用于私人的加下（衰落、噪聲、干擾）獲得較好的話音質量

14、和用于私人的加密話；可提供話音、數(shù)據和圖像等多種業(yè)務；可進入密話；可提供話音、數(shù)據和圖像等多種業(yè)務；可進入PSTN、ISDN、PDN、PTN網；網；如如TETRA系統(tǒng)、系統(tǒng)、iDEN系統(tǒng)、系統(tǒng)、FHMA系統(tǒng)系統(tǒng)特點均采用時分、小區(qū)覆蓋方式特點均采用時分、小區(qū)覆蓋方式 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST 低功率系統(tǒng)主要用來提供公用無繩低功率系統(tǒng)主要用來提供公用無繩 業(yè)務業(yè)務（Telepoint） 系統(tǒng)主要特點：系統(tǒng)主要特點： 采用采用32Kbit/s的的ADPC

15、M話音編碼話音編碼 TDD/FDMA的工作方式的工作方式 手機平均功率手機平均功率5-25mW， 工作頻率工作頻率900MHz或或1800MHz。 1.3.2 低功率無線低功率無線 系統(tǒng)系統(tǒng) Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST網絡規(guī)劃要素網絡規(guī)劃要素 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST1. CT-2（ 864-868M） CT

16、-2+（944-948M）2. DECT（1880-1900M）3. PHS（1895-1918M）4. PACS（1850-1910M/ 1930-1990M）DCS1800 與與GSM Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering USTPHS 基站基本參數(shù)和特性頻率范圍1.9-1.920 GHz (66個載頻)基站類型每個基站提供3個語音通道?；究刹捎媒M控或疊加方式，增加信道數(shù)，提高利用率。采用動態(tài)信道分配，無需頻率規(guī)劃。本地本地遠供遠供 Institute of Co

17、mmunication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST1.3.3 移動衛(wèi)星系統(tǒng)移動衛(wèi)星系統(tǒng)同步軌道移動通信系統(tǒng)同步軌道移動通信系統(tǒng) IMMARSAT-B IMMARSAT-M MOBILESAT-澳大利亞澳大利亞中低軌道移動通信系統(tǒng)中低軌道移動通信系統(tǒng) IRIDIUM(銥系統(tǒng)銥系統(tǒng)66) GLOBALSTAR(全球星全球星24/48) ODYSSEY(奧德塞奧德塞12) Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication

18、Engineering UST1.3.4 無線用戶環(huán)路無線用戶環(huán)路* 什么是無線用戶環(huán)路什么是無線用戶環(huán)路 WLL * 無線用戶環(huán)路的優(yōu)點無線用戶環(huán)路的優(yōu)點* 各種無線用戶環(huán)路各種無線用戶環(huán)路基于蜂窩系統(tǒng)的基于蜂窩系統(tǒng)的WLL基于集群的基于集群的WLL基于無繩基于無繩 系統(tǒng)的系統(tǒng)的WLL Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST1.3.5 無線尋呼系統(tǒng)無線尋呼系統(tǒng)1. POCSAG系統(tǒng)（英國系統(tǒng)（英國1號碼）號碼）2. FLEX系統(tǒng)（系統(tǒng)（MOTOROLA）3. E

19、RMES系統(tǒng)（歐洲高速尋呼）系統(tǒng)（歐洲高速尋呼） APOC系統(tǒng)（系統(tǒng)（PHILIPS） 雙向尋呼（雙向尋呼（GWCOM） Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST22222256156110331033173917392536253630003000360036000 05005001000100015001500200020002500250030003000350035004000400019921992 19931993 19941994 19951995 1

20、9961996 19971997 19981998無線尋呼(萬戶)無線尋呼(萬戶) 理工大學通信工程學院理工大學通信工程學院28 理工大學通信工程學院理工大學通信工程學院292121世紀通信網的基本框架世紀通信網的基本框架中繼線中繼線有線為主（光纜）有線為主（光纜）地下地下包括部分無線（微波、衛(wèi)星）包括部分無線（微波、衛(wèi)星）用戶線用戶線無線為主無線為主天上天上包括部分有線包括部分有線 理工大學通信工程學院理工大學通信工程學院30 理工大學通信工程學院理工大學通信工程學院31 Institute of Communication Engineering UST Institute of Comm

21、unication Engineering UST4無線因特網的發(fā)展：無線因特網的發(fā)展：. 理工大學通信工程學院理工大學通信工程學院33 3、移動通信設備正朝著數(shù)字化、寬帶、移動通信設備正朝著數(shù)字化、寬帶化、小型化的方向發(fā)展化、小型化的方向發(fā)展GSM手機已達到手機已達到70CC、70克（克（ ITU要求：要求：200CC、200克）。克）。F未來的移動通信系統(tǒng)要求空中接口能夠在不同環(huán)境中支未來的移動通信系統(tǒng)要求空中接口能夠在不同環(huán)境中支持話音、圖像持話音、圖像F高達高達144KBits的高速移動數(shù)據通信、的高速移動數(shù)據通信、384KBits的低的低移動速度數(shù)據通信、移動速度數(shù)據通信、2MBit

22、s的靜態(tài)速率的數(shù)據通信的靜態(tài)速率的數(shù)據通信 理工大學通信工程學院理工大學通信工程學院34 4、移動通信網絡正朝著綜合化、智能、移動通信網絡正朝著綜合化、智能化、全球化、個人化的方向發(fā)展化、全球化、個人化的方向發(fā)展 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST家用無家用無繩繩 數(shù)字公共數(shù)字公共無繩無繩 汽車汽車 模擬蜂窩模擬蜂窩 數(shù)字蜂窩數(shù)字蜂窩 無線無線LAN蜂窩分組蜂窩分組數(shù)據網數(shù)據網蜂窩分組蜂窩分組數(shù)據網數(shù)據網微微小區(qū)微微小區(qū)微小區(qū)微小區(qū)小區(qū)小區(qū)大區(qū)大區(qū)高速率業(yè)務高

23、速率業(yè)務中速率業(yè)務中速率業(yè)務低速率業(yè)務低速率業(yè)務無線無線尋呼尋呼雙向無線雙向無線尋呼尋呼衛(wèi)星衛(wèi)星移動移動 全球小區(qū)全球小區(qū) Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST4終端的移動性終端的移動性 手持機、車載臺手持機、車載臺4個人的移動性個人的移動性 SIM卡方式支持的業(yè)務卡方式支持的業(yè)務4業(yè)務的移動性業(yè)務的移動性4通信網的智能化和無線化使三者統(tǒng)一起來通信網的智能化和無線化使三者統(tǒng)一起來 個人通信網或個人通信業(yè)