無線電技術(shù)導(dǎo)論之一緒論

1、 洪洪 晟：晟：82316447 Email: 緒論緒論- 2學(xué)時學(xué)時 電路根本定律電路根本定律- 2學(xué)時學(xué)時 電子元件電子元件- 2學(xué)時學(xué)時 電子器件電子器件- 2學(xué)時學(xué)時 無線電發(fā)送根本原理無線電發(fā)送根本原理- 2學(xué)時學(xué)時 無線電接收根本原理無線電接收根本原理- 2學(xué)時學(xué)時 軟件無線電概論軟件無線電概論- 2學(xué)時學(xué)時 考試隨堂開卷考試隨堂開卷- 2學(xué)時學(xué)時 開拓知識視野開拓知識視野 為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下一定的理論根底為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下一定的理論根底 教材教材:?無線電技術(shù)導(dǎo)論無線電技術(shù)導(dǎo)論?修訂版修訂版 北京北京航空航天大學(xué)出版社航空航天大學(xué)出版社 高澤溪高澤溪 等編著等編著 考察方法考

2、察方法8次課次課 1課堂測試點名：課堂測試點名：2次次 30% 2第九周考試第九周考試 70% 對本課教學(xué)內(nèi)容建議：對本課教學(xué)內(nèi)容建議： 無線電技術(shù)導(dǎo)論無線電技術(shù)導(dǎo)論 第一講第一講-緒論緒論 無線電技術(shù)的根本常識無線電技術(shù)的根本常識 無線電技術(shù)的開展歷程無線電技術(shù)的開展歷程 無線電技術(shù)的應(yīng)用無線電技術(shù)的應(yīng)用-現(xiàn)代無線電技術(shù)現(xiàn)代無線電技術(shù) 無線電技術(shù)的將來無線電技術(shù)的將來 利用利用 無線電波無線電波 傳播傳播 信息信息 的技術(shù)的技術(shù)所謂所謂無線電波無線電波就是依靠自由空間傳播的頻就是依靠自由空間傳播的頻 率從幾赫茲到率從幾赫茲到3000GHz 范圍內(nèi)的電磁波范圍內(nèi)的電磁波 電磁波是一種物質(zhì)電磁波

3、是一種物質(zhì) 頻率：頻率： ，單位：赫茲，單位：赫茲HzHz, 千赫千赫kHzkHz，兆赫，兆赫MHzMHz 波長：波長： ，單位：米、厘米、分米、毫米，單位：米、厘米、分米、毫米 速度：速度：近似為近似為300300，000000，000 m/s000 m/s，等于繞地球七圈半地球，等于繞地球七圈半地球赤道周長公里赤道周長公里) ) = = * * 頻道和頻帶頻道和頻帶: : (1) (1)頻道頻道(channel)(channel)：供某一頻率專用的電波通道，例。：供某一頻率專用的電波通道，例。 (2) (2)頻帶頻帶(band)(band)或稱波段，由多個或稱波段，由多個( (二個以上二個

4、以上) )相近的頻道組成。相近的頻道組成。例如：在無線電臺的使用上，例如：在無線電臺的使用上，VHFVHF是指是指144MHZ-146MHz144MHZ-146MHz的所有頻的所有頻道。道。 (3) (3)為防止電波互相干擾，每個頻道間距通常設(shè)為為防止電波互相干擾，每個頻道間距通常設(shè)為20KHz20KHz。因。因此，在此，在VHFVHF頻帶中，共有頻帶中，共有100100個頻道可供使用。個頻道可供使用。宇宇宙宙射射線線 射射線線 X X射射線線 紫紫外外線線 可可見見光光紅紅外外線線微波微波毫毫米米波波厘厘米米波波分分米米波波超超短短波波短短波波中中波波長長波波無無 線線 電電 波波12101

5、010410210210410610)c( m221031610314103121034103)Hz(段號段號頻段名稱頻段名稱頻率范圍頻率范圍（含上限、不含下限）（含上限、不含下限）波段名稱波段名稱波長范圍波長范圍（含下限、不含上限）（含下限、不含上限）1極低頻極低頻330Hz極長波極長波10010Mm2超低頻超低頻30300Hz超長波超長波101Mm3特低頻特低頻3003000Hz特長波特長波1000100km4甚低頻（甚低頻（VLF）330kHz甚長波甚長波10010km5低頻低頻 （LF）30300kHz長波長波101km6中頻中頻 （MF）3003000kHz中波中波1000100m7

6、高頻高頻 （HF）330MHz短波短波10010m8甚高頻（甚高頻（VHF）30300MHz米波米波101m9特高頻（特高頻（UHF）3003000MHz分米波分米波101分米分米10超高頻（超高頻（SHF）330GHz厘米波厘米波101cm11極高頻（極高頻（EHF）30300GHz毫米波毫米波101mm12至高頻至高頻3003000GHz絲米波絲米波101絲米絲米 消息：是指人們需要得到的各種事物的狀消息：是指人們需要得到的各種事物的狀 態(tài)，如溫度、壓力、語言、音樂、文字、態(tài)，如溫度、壓力、語言、音樂、文字、圖象、數(shù)據(jù)和指令等。圖象、數(shù)據(jù)和指令等。 消息所包含的內(nèi)容稱為信息消息所包含的內(nèi)容

7、稱為信息 信息是指人們本來不知而待知的內(nèi)信息是指人們本來不知而待知的內(nèi)容，假如某人獲得了他以前不知道的東西，容，假如某人獲得了他以前不知道的東西，就說他獲得了信息。就說他獲得了信息。 利用利用 無線電波無線電波 傳播傳播 信息信息 的技術(shù)的技術(shù)v信息的傳輸方式信息的傳輸方式:v古代：烽火臺、金鼓、旌旗等；古代：烽火臺、金鼓、旌旗等；v現(xiàn)代：書信、現(xiàn)代：書信、 、電報、電報、 、播送、電視、電臺、數(shù)、播送、電視、電臺、數(shù)字通信、網(wǎng)絡(luò)等。字通信、網(wǎng)絡(luò)等。利用利用 無線電波無線電波 傳播傳播 信息信息 的技術(shù)的技術(shù)理論準(zhǔn)備理論準(zhǔn)備1865年，麥克斯韋年，麥克斯韋-發(fā)表電磁輻射理論，預(yù)言電磁波能以波發(fā)

8、表電磁輻射理論，預(yù)言電磁波能以波的形式向外傳播，其速度與光速一樣的形式向外傳播，其速度與光速一樣實驗準(zhǔn)備實驗準(zhǔn)備 1888年，德國物理學(xué)家赫茲以著名的電火花放電實驗證明年，德國物理學(xué)家赫茲以著名的電火花放電實驗證明了麥克斯韋的預(yù)言了麥克斯韋的預(yù)言-電子技術(shù)的新紀元電子技術(shù)的新紀元所有這些，都為無線電電子學(xué)的開展與廣泛應(yīng)用準(zhǔn)備了充分條件所有這些，都為無線電電子學(xué)的開展與廣泛應(yīng)用準(zhǔn)備了充分條件技術(shù)準(zhǔn)備技術(shù)準(zhǔn)備愛迪生效應(yīng)愛迪生效應(yīng)-為電子管的創(chuàng)造準(zhǔn)備了條件為電子管的創(chuàng)造準(zhǔn)備了條件 有線通訊的開展有線通訊的開展 1837 1837年：電磁式電報機，莫爾斯電碼年：電磁式電報機，莫爾斯電碼 通訊開展史第一

9、次技術(shù)革命通訊開展史第一次技術(shù)革命 1844 1844年：華盛頓年：華盛頓巴爾的摩的電報線路巴爾的摩的電報線路 1876 1876年：貝爾創(chuàng)造了年：貝爾創(chuàng)造了 1878 1878年：波士頓年：波士頓紐約長途紐約長途 1890年：法國年：法國 布蘭利布蘭利 140m探測到赫茲電波探測到赫茲電波 英國英國 洛奇洛奇 800m收到莫爾斯電碼收到莫爾斯電碼 1895年：意大利年：意大利 馬可尼馬可尼 金屬檢波器金屬檢波器 俄國俄國 波波夫波波夫 第一臺無線電接收第一臺無線電接收機機 1899年：德國年：德國 布勞恩布勞恩 調(diào)諧接收調(diào)諧接收 1901年：意大利年：意大利 馬可尼馬可尼 大西洋大西洋320

10、0km 通訊開展史第二次技術(shù)革命通訊開展史第二次技術(shù)革命無線電之父無線電之父19041904年：英國年：英國 弗萊明弗萊明 真空二極管，檢波整流真空二極管，檢波整流19061906年：美國年：美國 德福雷斯特德福雷斯特 真空三極管，放大與控制作用，發(fā)生高頻振蕩信號真空三極管，放大與控制作用，發(fā)生高頻振蕩信號19061906年：美國年：美國 費森登費森登 傳送語言和音樂傳送語言和音樂19191919年：美國年：美國 阿姆斯特朗阿姆斯特朗 超外差式接收機超外差式接收機19191919年：第一個定時播送電臺在英國建成年：第一個定時播送電臺在英國建成19201920年：美國匹茨堡建成了第一座商業(yè)電臺年

11、：美國匹茨堡建成了第一座商業(yè)電臺KDKAKDKA，第一天播音時把當(dāng)天總統(tǒng)競選結(jié)，第一天播音時把當(dāng)天總統(tǒng)競選結(jié)果立即告知人們，獲得宏大成功果立即告知人們，獲得宏大成功19261926年：美國組成世界上第一個全國播送網(wǎng)在此期間，加拿大、澳大利亞、丹麥、前年：美國組成世界上第一個全國播送網(wǎng)在此期間，加拿大、澳大利亞、丹麥、前蘇聯(lián)、法、英、德、意、日以及墨西哥也都相繼建立了無線電臺蘇聯(lián)、法、英、德、意、日以及墨西哥也都相繼建立了無線電臺19301930年：已經(jīng)形成全球性的無線電播送系統(tǒng)年：已經(jīng)形成全球性的無線電播送系統(tǒng)1923年：短波通訊年：短波通訊1931年：微波通訊年：微波通訊1936年：超短波接

12、力通訊年：超短波接力通訊1957年：太空通訊年：太空通訊第一顆人造地球衛(wèi)星第一顆人造地球衛(wèi)星1960年：衛(wèi)星播送年：衛(wèi)星播送1965年：衛(wèi)星電視，數(shù)字信號年：衛(wèi)星電視，數(shù)字信號1969年：阿波羅年：阿波羅1號號 電視、聲音、數(shù)據(jù)信號電視、聲音、數(shù)據(jù)信號1976年：年：VIKING-1號宇宙飛船號宇宙飛船 11個月個月5000萬英里，火星萬英里，火星外表的圖象外表的圖象 20世紀世紀90年代：蜂窩通信年代：蜂窩通信 電報、電報、 、數(shù)據(jù)傳輸、聲音播送、電視、數(shù)據(jù)傳輸、聲音播送、電視 測速、定位、導(dǎo)航、遙控、遙測、遙感測速、定位、導(dǎo)航、遙控、遙測、遙感 衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信 氣象探測、地球探測、平安保

13、障氣象探測、地球探測、平安保障 射電天文、空間研究和空間操作等。射電天文、空間研究和空間操作等。v挪動通信系統(tǒng)挪動通信系統(tǒng)v衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)v射頻識別技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)射頻識別技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)v其它其它v通訊系統(tǒng)的目的通訊系統(tǒng)的目的五個五個W Wv 任何人任何人WhoeverWhoever在在v 任何地方任何地方WhereverWhereverv 任何時間任何時間WheneverWhenever可以同可以同v 任何人任何人WhomeverWhomever進展進展v 任何形式任何形式WhateverWhatever的通信的通信 v電波傳播條件惡劣電波傳播條件惡劣v直射繞射折射位置方向直射繞射折射位

14、置方向v在強干擾條件下工作在強干擾條件下工作v內(nèi)部外部內(nèi)部外部v具有多普勒頻移效應(yīng)具有多普勒頻移效應(yīng)v挪動用戶經(jīng)常挪動挪動用戶經(jīng)常挪動 大區(qū)制：集群通訊，設(shè)備投資少，見效快大區(qū)制：集群通訊，設(shè)備投資少，見效快頻率利用率低，擴容困難，不能遨游頻率利用率低，擴容困難，不能遨游 小區(qū)制：優(yōu)點小區(qū)制：優(yōu)點第一代系統(tǒng)第一代系統(tǒng) 第二代系統(tǒng)第二代系統(tǒng) 第三代系統(tǒng)第三代系統(tǒng) 時間時間19841996198419961990199020012001業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)模擬移動電話數(shù)據(jù)模擬移動電話數(shù)據(jù)數(shù)字語音、消息數(shù)字語音、消息高速數(shù)據(jù)、寬帶視頻、多媒高速數(shù)據(jù)、寬帶視頻、多媒體體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)宏蜂窩宏蜂窩微蜂窩、微微蜂窩、無線本

15、地環(huán)微蜂窩、微微蜂窩、無線本地環(huán)路路無線技無線技術(shù)術(shù)模擬調(diào)制模擬調(diào)制數(shù)字調(diào)制、數(shù)字調(diào)制、CDMACDMA、使用、使用TDDTDD和和FDDFDD的的TDMATDMACDMACDMA、可能與、可能與TDMATDMA結(jié)結(jié)合或者與合或者與TDDTDD和和FDDFDD結(jié)結(jié)合合頻段頻段800MHz800MHz800M800M和和1900MHz1900MHz2GHz2GHz實例實例AMPS AMPS 、TACSTACSETACSETACS、NTT NTT NMT450 / 900NMT450 / 900JTACS/NTACSJTACS/NTACSGSM/DCS1900GSM/DCS1900cdmaOne(

16、IS-95)cdmaOne(IS-95)US TDMA IS-136US TDMA IS-136PACSPACS、PHSPHScdma2000cdma2000WCDMAWCDMATDS-CDMATDS-CDMAv 歷史回憶：1978年，美國的貝爾實驗室成功開發(fā)了AMPSAdvance Mobile Phone Service系統(tǒng)，實現(xiàn)了真正意義上的可以隨時隨地通信的大容量的蜂窩挪動通信系統(tǒng)。1987年，中國首個TACS制式模擬挪動 系統(tǒng)建成商用，之后AMPS也曾被引入中國。v 主要標(biāo)準(zhǔn)：美國的AMPS、歐洲的TACS、英國的ETACS、歐洲的NMT-450和NMT-900、日本的NTT和JTA

17、CS/NTACSv 主要特點：v 用戶的接入方式采用頻分多址FDMA，當(dāng)一個呼叫建立后，該用戶在其呼叫完畢以前一直占用一個頻段v 調(diào)制方式：FMv 業(yè)務(wù)的種類單一，主要是話音業(yè)務(wù)v 系統(tǒng)的保密性較差v 頻譜效率較低，有限頻譜資源和無限用戶v 容量之間的矛盾非常突出含義：每個用戶占用一個頻率用戶識別：頻道號特點：1簡單，容易實現(xiàn)，適用于模擬和數(shù)字信號2 以頻率復(fù)用為根底，以頻帶劃分各種3小區(qū)需要嚴格的頻率規(guī)劃，是頻率受限和干擾受限系統(tǒng)4以頻道區(qū)分用戶地址，一個頻道傳輸一路模擬/數(shù)字話路5對功控的要求不嚴，硬件設(shè)備取決于頻率規(guī)劃和頻道設(shè)置 6基站由多部不同載波頻率的發(fā)射機同時工作7不適宜大容量系統(tǒng)

18、使用應(yīng)用：模擬/數(shù)字蜂窩挪動通信系統(tǒng)PowerFrequencyTimeFDMAv模擬挪動通信系統(tǒng)缺點：模擬挪動通信系統(tǒng)缺點：v 頻譜利用率不高，容量有限，擴容困難；噪聲、頻譜利用率不高，容量有限，擴容困難；噪聲、干擾嚴重，不保密，開展業(yè)務(wù)受限；制式太多，防礙干擾嚴重，不保密，開展業(yè)務(wù)受限；制式太多，防礙遨游，難進入數(shù)字網(wǎng)遨游，難進入數(shù)字網(wǎng)(SDN)等。等。v 歷史回憶：1992年，第一個數(shù)字蜂窩挪動通信系統(tǒng)歐洲的GSMGlobal System for Mobile Communication網(wǎng)絡(luò)在歐洲開場鋪設(shè)，由于其優(yōu)越的性能，在全球范圍內(nèi)以驚人的速度得以擴張，目前已是全球最大的蜂窩通信系

19、統(tǒng)。1993年，中國的第一個全數(shù)字挪動 GSM系統(tǒng)建成開通，之后中國電信和中國聯(lián)通都采用了GSM。v 主要特點：v 微蜂窩小區(qū)構(gòu)造v 數(shù)字化技術(shù)-語音信號數(shù)字化v 新的調(diào)制方式-GMSK、QPSK等v FDMA/TDMAv 頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大v 便于實現(xiàn)通信平安保密含義：每個用戶占用一個時隙用戶識別：時隙特點：以頻率復(fù)用為根底，小區(qū)內(nèi)以時隙區(qū)分用戶每個時隙傳輸一路數(shù)字信號，軟件對時隙動態(tài)配置系統(tǒng)要求嚴格的系統(tǒng)定時同步對功控的要求不嚴是時隙受限和干擾受限系統(tǒng)TDD形式下，上下型信道信息可以共享應(yīng)用：GSM系統(tǒng)FrequencyPowerTimeFDMA/TDMAv歷史回憶：1995年，美國

20、的高通公司Qualcomm提出了一種采用碼分多址CDMA)方式的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)技術(shù)解決方案IS-95 CDMA)，目前已分別在中國香港、韓國、北美等國家和地區(qū)投入使用，用戶反映良好。vCDMA系統(tǒng)的主要特點：v 用戶的接入方式采用碼分多址CDMAv 軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大 v 抗多徑衰落v 可運用話音激活、分集接收等先進技術(shù)v 含義：每個用戶使用一個碼型，頻率/時間共享v 用戶識別：碼型v 特點：v每個基站只需一個射頻系統(tǒng)v每個碼傳輸一路數(shù)字信號v每個用戶共享時間和頻率v是一個多址干擾受限系統(tǒng)v需要嚴格的功率控制v需要定時同步v軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大v抗衰落、抗多徑才能強v 應(yīng)用：IS-

21、95 CDMA系統(tǒng)、cdma2000系統(tǒng)、WCDMA系統(tǒng)FrequencyCDMAPowerTimeGSMPDCcdmaOneGPRSCDMA2000 1XTDMA(IS-136)TD-SCDMAWCDMACDMA2000 3XEDGEFirst Step into 3G2G3G一、基于一、基于GSM的演進：的演進： GSM網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率為，向網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率為，向3G演進的第一步是增強演進的第一步是增強數(shù)據(jù)傳輸才能，已有兩種高速挪動數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸才能，已有兩種高速挪動數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) HSCSD (High-Speed Circuit-Switched Data) 高速電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時利用

22、高速電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時利用4個的時隙以電路個的時隙以電路交換方式提供的信息傳輸速率交換方式提供的信息傳輸速率 GPRS (General Packet Radio Service) 通用分組無線交換業(yè)務(wù)，歐洲通用分組無線交換業(yè)務(wù)，歐洲ETSI建議建議GPRS分為兩個分為兩個開展階段開展階段(即即Phase 1+和和 Phase 2+) v 將信包交換形式引入到將信包交換形式引入到GSM網(wǎng)絡(luò)中，從而進步了資源利用率。網(wǎng)絡(luò)中，從而進步了資源利用率。v GPRS可以使多個用戶共享某些固定的信道資源，并將每個時隙的傳輸速率從可以使多個用戶共享某些固定的信道資源，并將每個時隙的傳輸速率從進步到，使用

23、進步到，使用8個時隙傳送數(shù)據(jù)，在全速挪動和大范圍覆蓋時的數(shù)據(jù)率可以達，個時隙傳送數(shù)據(jù)，在全速挪動和大范圍覆蓋時的數(shù)據(jù)率可以達，并能支持并能支持Internet的的IP協(xié)議及協(xié)議及X，25協(xié)議。協(xié)議。v GPRS可以實現(xiàn)可以實現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)需要在網(wǎng)絡(luò)需要在GSM網(wǎng)中引入新的網(wǎng)絡(luò)接口和通信協(xié)議。網(wǎng)中引入新的網(wǎng)絡(luò)接口和通信協(xié)議。GPRS于于1999年在新加坡投入使用。年在新加坡投入使用。 v EDGE :Enhanced Data rates for GSM Evolution v EDGE技術(shù)在不改變技術(shù)在不改變GSM 200kHz帶寬載波、帶寬載波、TDMA框架構(gòu)造及通道的情況下，其幀框架構(gòu)造及

24、通道的情況下，其幀構(gòu)造與構(gòu)造與GSM一樣，采用一樣，采用8PSK調(diào)制，使每時隙可傳調(diào)制，使每時隙可傳48kb/s甚至，如集中甚至，如集中8個時隙，使數(shù)個時隙，使數(shù)據(jù)率可到達據(jù)率可到達384kb/s，從而提供無線多媒體效勞。，從而提供無線多媒體效勞。v 利用利用EDGE技術(shù)，電信運營公司可以在現(xiàn)有的技術(shù)，電信運營公司可以在現(xiàn)有的900MHz、1800MHz、1900MHz的的GSM系統(tǒng)中，以最經(jīng)濟的方式提供第三代挪動通信業(yè)務(wù)。系統(tǒng)中，以最經(jīng)濟的方式提供第三代挪動通信業(yè)務(wù)。 二、基于二、基于CDMA的演進的演進 CDMA網(wǎng)絡(luò)通過第一階段無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通過第一階段無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)1xRTT過渡到第二階

25、段無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)過渡到第二階段無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)3xRTT，從而實，從而實現(xiàn)現(xiàn)2G向向3G的平滑過渡。的平滑過渡。IS-95B 即即CDMA1，利用碼聚集，利用碼聚集(aggregation)技技術(shù)，在一個突發(fā)中將術(shù)，在一個突發(fā)中將8個碼道分配給一個高速信包挪個碼道分配給一個高速信包挪動臺，構(gòu)成一根本碼信道，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率改進到動臺，構(gòu)成一根本碼信道，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率改進到IS-95B規(guī)定的中等數(shù)據(jù)速率規(guī)定的中等數(shù)據(jù)速率(MDR)，即到，即到，IS-95采用的軟切換和挪動臺輔助的頻率間的硬切換采用的軟切換和挪動臺輔助的頻率間的硬切換(MAHO)的改進措施也可增加系統(tǒng)容量。的改進措施也可增加系統(tǒng)容量。IS

26、-95C(cdma 2000 1xRTT)將到達將到達IMT-2000的的MDR，是，是CDMA1系統(tǒng)容量的兩倍，并可增加守候時間。系統(tǒng)容量的兩倍，并可增加守候時間。 三、基于三、基于D-AMPIS-136的演進的演進第一個階段為第一個階段為IS-136+，它利用新的頻率調(diào)制技術(shù)，使，它利用新的頻率調(diào)制技術(shù)，使數(shù)據(jù)傳輸速率到達數(shù)據(jù)傳輸速率到達64kbps。第二階段為第二階段為136HSHigh Speed，采用，采用EDGE技技術(shù)。使數(shù)據(jù)傳輸速率到達術(shù)。使數(shù)據(jù)傳輸速率到達384kbps，在室內(nèi)或低速，在室內(nèi)或低速運動時，提供運動時，提供2Mbps的傳輸速率，同時，在系統(tǒng)容的傳輸速率，同時，在系

27、統(tǒng)容量、覆蓋范圍及通信質(zhì)量方面都有改善。量、覆蓋范圍及通信質(zhì)量方面都有改善。 vGPRS的優(yōu)勢的優(yōu)勢v永遠在線永遠在線:GPRS采用的分組技術(shù)使得用戶無需建立采用的分組技術(shù)使得用戶無需建立連接過程，免去了連接過程，免去了WAP的登陸之苦。的登陸之苦。 v按流量計費。按流量計費。v快捷登陸快捷登陸:理論上是秒，網(wǎng)絡(luò)忙時也不超過理論上是秒，網(wǎng)絡(luò)忙時也不超過秒。秒。 v高速傳輸高速傳輸:GPRS的傳輸速率理論上是，但考慮到的傳輸速率理論上是，但考慮到網(wǎng)絡(luò)的配置和手機的不同品牌，目前的速率可以網(wǎng)絡(luò)的配置和手機的不同品牌，目前的速率可以到達到達2030Kbps。v自如切換自如切換:在進展話音業(yè)務(wù)是，數(shù)據(jù)

28、仍可以傳輸，用在進展話音業(yè)務(wù)是，數(shù)據(jù)仍可以傳輸，用戶不用重復(fù)進展上網(wǎng)操作。戶不用重復(fù)進展上網(wǎng)操作。 v v GPRS的優(yōu)勢的優(yōu)勢v 實際應(yīng)用中速率比理論值要低實際應(yīng)用中速率比理論值要低:要到達理論值是有條件的，要要到達理論值是有條件的，要求只有一個用戶占用所有求只有一個用戶占用所有8個時隙，并且沒有防錯保護。個時隙，并且沒有防錯保護。 v 轉(zhuǎn)接時延轉(zhuǎn)接時延:GPRS分組通過不同方向發(fā)送數(shù)據(jù)，最終到達一樣分組通過不同方向發(fā)送數(shù)據(jù)，最終到達一樣的目的。這樣數(shù)據(jù)在通過無線鏈路傳輸過程可能發(fā)生一個或的目的。這樣數(shù)據(jù)在通過無線鏈路傳輸過程可能發(fā)生一個或幾個分組喪失，甚至發(fā)生更大的錯誤。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織認識到

29、幾個分組喪失，甚至發(fā)生更大的錯誤。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織認識到了無線分組技術(shù)這一固有特性，引入了數(shù)據(jù)完好性和重發(fā)策了無線分組技術(shù)這一固有特性，引入了數(shù)據(jù)完好性和重發(fā)策略，由此產(chǎn)生了潛在的轉(zhuǎn)接時延。略，由此產(chǎn)生了潛在的轉(zhuǎn)接時延。 v 不同業(yè)務(wù)的互相干擾不同業(yè)務(wù)的互相干擾:vCDMA2000 1x的優(yōu)勢的優(yōu)勢 v系統(tǒng)容量的配置靈敏系統(tǒng)容量的配置靈敏:CDMA是一個自擾系統(tǒng)，用戶數(shù)的增加相是一個自擾系統(tǒng)，用戶數(shù)的增加相當(dāng)于背景噪聲的增加，造成話音質(zhì)量的下降。但對用戶數(shù)并無當(dāng)于背景噪聲的增加，造成話音質(zhì)量的下降。但對用戶數(shù)并無限制，操作者可在容量和話音質(zhì)量之間折衷考慮限制，操作者可在容量和話音質(zhì)量之間折衷考慮

30、v通話質(zhì)量佳通話質(zhì)量佳:CDMA系統(tǒng)的聲碼器可以動態(tài)地調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率，系統(tǒng)的聲碼器可以動態(tài)地調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率，并根據(jù)適當(dāng)?shù)拈T限值選擇不同的電平級發(fā)射。同時門限值根據(jù)并根據(jù)適當(dāng)?shù)拈T限值選擇不同的電平級發(fā)射。同時門限值根據(jù)背景噪聲的改變而改變，可以得到較好的通話質(zhì)量。背景噪聲的改變而改變，可以得到較好的通話質(zhì)量。 v頻率規(guī)劃簡單頻率規(guī)劃簡單:用戶按不同的序列碼區(qū)分，所以不一樣用戶按不同的序列碼區(qū)分，所以不一樣CDMA載載波可在相鄰的小區(qū)內(nèi)使用，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃靈敏，擴展簡單。波可在相鄰的小區(qū)內(nèi)使用，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃靈敏，擴展簡單。 v建網(wǎng)本錢低建網(wǎng)本錢低:CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大，系統(tǒng)容量高，所需基站網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍

31、大，系統(tǒng)容量高，所需基站少，降低了建網(wǎng)本錢。少，降低了建網(wǎng)本錢。 v接通率高接通率高: CDMA的信號占用整個頻段，幾乎是普通窄帶調(diào)的信號占用整個頻段，幾乎是普通窄帶調(diào)制效率的制效率的7倍，對于一樣的帶寬，倍，對于一樣的帶寬，CDMA系統(tǒng)是系統(tǒng)是GSM系統(tǒng)容系統(tǒng)容量的量的45倍倍v不易掉話不易掉話: CDMA系統(tǒng)采用軟切換技術(shù)，先連接再斷開，這系統(tǒng)采用軟切換技術(shù)，先連接再斷開，這樣完全抑制了硬切換容易掉話的缺點。樣完全抑制了硬切換容易掉話的缺點。 v通話不會被竊聽通話不會被竊聽:要竊聽通話，必需要找到碼址。要竊聽通話，必需要找到碼址。 CDMA碼址是個偽隨機碼，而且共有萬億種可能的排列，因此，

32、碼址是個偽隨機碼，而且共有萬億種可能的排列，因此，要破解密碼或竊聽通話內(nèi)容是太困難了。要破解密碼或竊聽通話內(nèi)容是太困難了。 v 3G3G的主要特點：的主要特點：v 支持挪動多媒體業(yè)務(wù)支持挪動多媒體業(yè)務(wù)v 寬帶寬帶CDMACDMA技術(shù)技術(shù)v 高頻譜效率高頻譜效率v FDMA/TDMA/CDMA FDMA/TDMA/CDMAv 從電路交換到分組交換從電路交換到分組交換v 從媒體從媒體(media)(media)到多媒體到多媒體(Multi-media)(Multi-media)v 高保密性高保密性v 全球范圍無縫遨游系統(tǒng)全球范圍無縫遨游系統(tǒng)v 微蜂窩構(gòu)造微蜂窩構(gòu)造 v 主流技術(shù)：主流技術(shù)：v WC

33、DMAWCDMAv cdma2000 cdma2000v TD-SCDMA TD-SCDMA專用調(diào)度系統(tǒng)專用調(diào)度系統(tǒng)組成：控制中心、基站、調(diào)度臺、挪動臺組成：控制中心、基站、調(diào)度臺、挪動臺大區(qū)制大區(qū)制應(yīng)用：車輛調(diào)度、公安、交警等部門應(yīng)用：車輛調(diào)度、公安、交警等部門v衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重大作用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重大作用vGPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)v俄羅斯俄羅斯GLONASS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) 85%v歐洲歐洲GALILEO導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)方案導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)方案v中國自主研制的第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)中國自主研制的第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)v -北斗導(dǎo)航系統(tǒng)北斗導(dǎo)航系統(tǒng) 2020v 北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航

34、系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，空間段包北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，空間段包括括5顆靜止軌道衛(wèi)星和顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星，地面段包括主控站、注入站顆非靜止軌道衛(wèi)星，地面段包括主控站、注入站和監(jiān)測站等假設(shè)干個地面站，用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛(wèi)星導(dǎo)和監(jiān)測站等假設(shè)干個地面站，用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端。航系統(tǒng)兼容的終端。v 2000年，首先建成北斗一代導(dǎo)航試驗系統(tǒng)，使我國成為繼美、俄年，首先建成北斗一代導(dǎo)航試驗系統(tǒng)，使我國成為繼美、俄之后的世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。該系統(tǒng)已成功之后的世界上第三個擁有自

35、主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于測繪、電信、水利、漁業(yè)、交通運輸、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)應(yīng)用于測繪、電信、水利、漁業(yè)、交通運輸、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)和公共平安等諸多領(lǐng)域，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。和公共平安等諸多領(lǐng)域，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。v 目前，我國正在施行北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建立，已成功發(fā)射七顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)目前，我國正在施行北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建立，已成功發(fā)射七顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。根據(jù)系統(tǒng)建立總體規(guī)劃，年左右，系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、星。根據(jù)系統(tǒng)建立總體規(guī)劃，年左右，系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、導(dǎo)航和授時以及短報文通信效勞才能；導(dǎo)航和授時以及短報文通信效勞才能；2

36、020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。導(dǎo)航系統(tǒng)。v 三大功能：三大功能：v 1 1快速定位快速定位2 2簡短通信簡短通信3 3精細授時精細授時v 定位精度定位精度1010米，測速精度米米，測速精度米/ /秒，授時秒，授時精度精度1010納秒納秒v 北斗系統(tǒng)與北斗系統(tǒng)與GPSGPS相比：相比：v 1 1北斗導(dǎo)航系統(tǒng)同時具備定位與雙向通信才能，可以北斗導(dǎo)航系統(tǒng)同時具備定位與雙向通信才能，可以獨立完成挪動目的的定位與調(diào)度功能，而獨立完成挪動目的的定位與調(diào)度功能，而GPSGPS系統(tǒng)本身不系統(tǒng)本身不具備通信才能，需要和其他通訊系統(tǒng)結(jié)合才能實現(xiàn)挪動具備通信才能，需要和

37、其他通訊系統(tǒng)結(jié)合才能實現(xiàn)挪動目的的遠程定位與監(jiān)控功能；目的的遠程定位與監(jiān)控功能；v 2 2另外北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是區(qū)域性導(dǎo)航系統(tǒng)，另外北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是區(qū)域性導(dǎo)航系統(tǒng)，GPSGPS系統(tǒng)是系統(tǒng)是全球性導(dǎo)航系統(tǒng)；全球性導(dǎo)航系統(tǒng)；v 3 3北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由我國自主控制，而北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由我國自主控制，而GPSGPS系統(tǒng)那么是由系統(tǒng)那么是由美國軍方控制。美國軍方控制。RFID(Radio Frequency Identification的的)，即射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽。即射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽。 RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目的對象

38、并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無射頻信號自動識別目的對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。高速運動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。 RFID的根本組成的根本組成:標(biāo)簽標(biāo)簽(Tag)，閱讀器，閱讀器(Reader)，天線，天線(Antenna)。vRFID按應(yīng)用頻率的不同分為低頻按應(yīng)用頻率的不同分為低頻LF、高頻、高頻HF、超高頻、超高頻UHF、微波、微波MW，相對應(yīng)的代表性頻，相對應(yīng)的代表性頻率分別為：低頻率分別為：低頻135KHz以下、高頻、超高頻以下、高

39、頻、超高頻860M960MHz、微波，、微波，vRFID按照能源的供給方式分為無源按照能源的供給方式分為無源RFID，有源，有源RFID，以及半有源，以及半有源RFID。無源。無源RFID讀寫間隔讀寫間隔 近，近，價格低；有源價格低；有源RFID可以提供更遠的讀寫間隔可以提供更遠的讀寫間隔 ，但，但是需要電池供電，本錢要更高一些，適用于遠間隔是需要電池供電，本錢要更高一些，適用于遠間隔 讀寫的應(yīng)用場合。讀寫的應(yīng)用場合。 v物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)The Internet of things的定義是：的定義是：v 通過射頻識別通過射頻識別RFID、紅外感應(yīng)器、全球定位、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等

40、信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進展信息交換和通訊，以實現(xiàn)何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進展信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。v物聯(lián)網(wǎng)就是物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。 1999年提年提出出v 這有兩層意思：這有兩層意思：v 第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和根底仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和根底仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)根底上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；在互聯(lián)網(wǎng)根底上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；v 第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物第二，其用戶端延

41、伸和擴展到了任何物品與物品之間，進展信息交換和通訊。品之間，進展信息交換和通訊。v智能交通智能交通v環(huán)境保護環(huán)境保護v工業(yè)監(jiān)測工業(yè)監(jiān)測v敵情偵查敵情偵查v情報搜集情報搜集v政府工作政府工作v公共平安公共平安v平安家居平安家居v食品溯源食品溯源v個人安康個人安康v當(dāng)司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警當(dāng)司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警v公文包會提醒主人忘帶了什么東西公文包會提醒主人忘帶了什么東西v衣服會衣服會“告訴洗衣機對顏色和水溫的要求等告訴洗衣機對顏色和水溫的要求等等。等。v 物聯(lián)網(wǎng)把我們的生活擬人化了，萬物成了人物聯(lián)網(wǎng)把我們的生活擬人化了，萬物成了人的同類。在這個物物相聯(lián)的世界中，物品商品的同

42、類。在這個物物相聯(lián)的世界中，物品商品可以彼此進展可以彼此進展“交流，而無需人的干預(yù)。交流，而無需人的干預(yù)。國際電信聯(lián)盟于國際電信聯(lián)盟于2005年的一份報告年的一份報告曾描繪曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)時代的圖景：時代的圖景：v物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的四個環(huán)節(jié)：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的四個環(huán)節(jié)：v標(biāo)識標(biāo)識 關(guān)鍵技術(shù)：關(guān)鍵技術(shù)： RFID v感知感知 關(guān)鍵技術(shù)：傳感器關(guān)鍵技術(shù)：傳感器v處理信息處理信息 關(guān)鍵技術(shù)：智能芯片關(guān)鍵技術(shù)：智能芯片v信息傳送信息傳送 關(guān)鍵技術(shù)：無線傳輸網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)：無線傳輸網(wǎng)絡(luò)絡(luò)v v 有研究機構(gòu)預(yù)計有研究機構(gòu)預(yù)計10年內(nèi)年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及，這一技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及，這一技術(shù)將會開展成為一

43、個上萬億元規(guī)模的高將會開展成為一個上萬億元規(guī)模的高科技市場，其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大科技市場，其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍倍。vEPOSS在在?Internet of Things in 2020?報告中分報告中分析預(yù)測，將來物聯(lián)網(wǎng)的開展將經(jīng)歷四個階段：析預(yù)測，將來物聯(lián)網(wǎng)的開展將經(jīng)歷四個階段：v第一階段：年之前第一階段：年之前RFID被廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥被廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥領(lǐng)域；領(lǐng)域；v第二階段：第二階段：年物體互聯(lián)；年物體互聯(lián)；v第三階段：第三階段：2020年物體進入半智能化；年物體進入半智能化；v第四階段：第四階段：2020年之后物體進入全智能化。年之后物體進入全智能化。v電子對抗技術(shù)和電子反對抗電子對抗技術(shù)和電子反對抗 v電子偵察與反偵察、電子偵察與反偵察、v電子干擾與反干擾、電子干擾與反干擾、v電子摧毀與反摧毀、電子摧毀與反摧毀、v電子隱身與反隱身等技術(shù)電子隱身與反隱身等技術(shù) v藍牙藍牙v雷達雷達v遙控、遙測、遙感遙控、遙測、遙感v1寬帶的碼分多址寬帶的碼分多址(WCDMA)技術(shù)及其與原有技術(shù)及其與原有 技術(shù)的兼容問題技術(shù)的兼容問題2無線無線ATM技術(shù)技術(shù)(挪動的挪動的ATM技術(shù)技術(shù))3軟件無線電技術(shù)軟件無線電技術(shù)4智能天線及智能天線陣技術(shù)智能天線及智能天線陣技術(shù)5挪動的接入技術(shù)挪動的接入技術(shù)(挪動挪動IP接入系統(tǒng)接入系統(tǒng))6挪動管理及智