無線移動(dòng)通信的新進(jìn)展-1-090909(袁東風(fēng)院長(zhǎng))

1、Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: http:

2、/Website: 2/72l無線移動(dòng)通信概述l最新進(jìn)展-我們的機(jī)遇與挑戰(zhàn)1 國(guó)家重大專項(xiàng)2 中英科技橋計(jì)劃3 國(guó)家已經(jīng)支持的973研究計(jì)劃4 CIIIC通信研究中心的主要研究計(jì)劃l我省的情況-一個(gè)機(jī)會(huì)-無線城市計(jì)劃l山東大學(xué)的無線移動(dòng)通信研發(fā)團(tuán)隊(duì)及平臺(tái)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website:

3、Website: 3/72l通信技術(shù)發(fā)展的歷史、現(xiàn)在與未來l無線移動(dòng)通信技術(shù)通信業(yè)務(wù)概述無線移動(dòng)通信新技術(shù)無線移動(dòng)通信新業(yè)務(wù)l無線移動(dòng)通信中的多載波技術(shù)OFDM技術(shù)MIMO-OFDM技術(shù)l無線移動(dòng)通信中的最新技術(shù)Relay and cooperative技術(shù)Cognitive radio技術(shù)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: http:/202.1

4、94.20.8Website: Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 5/72l引言l通信發(fā)展簡(jiǎn)史古老的通信技術(shù)現(xiàn)代通信技術(shù)l通信技術(shù)的未來Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wir

5、eless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 6/72l用任何方法、通過任何傳輸媒質(zhì)完成信息傳遞，均可稱為通信。中國(guó)：書信、驛站、信使英文：Communicate：通信、交流、交通l通信產(chǎn)生的背景通信的實(shí)質(zhì)是進(jìn)行信息傳遞，完成信息交互。狹義地講：自從人類社會(huì)產(chǎn)生開始，就開始了通信。廣義地講：自從有了生命就有了通信。社會(huì)發(fā)展的需要，戰(zhàn)爭(zhēng)的需要。Wireless Mobile Communication and Transmis

6、sion Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 7/72信宿信源信源信道信宿編碼與調(diào)制解調(diào)與解碼信宿信源信源信道信宿編碼與調(diào)制解調(diào)與解碼廣義信道廣義信道終端1終端1廣義信道廣義信道lShannon通信系統(tǒng)模型:Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and

7、 Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 8/72l古老而又合理的通信方式聲音：擊鼓、鳴鑼(鳴金收兵) 、禮炮、土電話動(dòng)物、器械：鴿子、風(fēng)箏、狗人力：著名的馬拉松比賽源于一位為傳遞馬拉松捷報(bào)的信史長(zhǎng)跑42.195公里后犧牲。烽火臺(tái)、狼煙：速度快，以進(jìn)行戰(zhàn)爭(zhēng)急報(bào)，接近光速，最早的光數(shù)字通信(點(diǎn)火：急) 。驛郵：15km/h通信塔：230km/2分鐘的編碼通信，最早的編碼通信。Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (W

8、MCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 9/72l郵政通信驛郵是郵政通信最古老的形式之一。這種通信方式是人類通信發(fā)展上的一個(gè)偉大變革：通信行業(yè)的誕生，又一個(gè)社會(huì)分工。郵政通信實(shí)際上是一種典型的分組交換方式。我國(guó)遠(yuǎn)在周代就建立了專門傳遞官府文書的驛站網(wǎng)絡(luò)，并建立來一套較為完整的驛郵制度；秦以來驛郵系統(tǒng)成為國(guó)家的行政機(jī)構(gòu)，并沿用至今。l通信塔(法國(guó)：Claude Chappe)18世紀(jì)在巴黎和里爾間建立若干通

9、信塔，用結(jié)構(gòu)編碼和望遠(yuǎn)鏡相結(jié)合完成了快速的編碼通信。Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 10/72l古代通信的內(nèi)容(任務(wù)、目的)商業(yè)消息私人消息戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)報(bào)文化傳播：圖書、教育、新聞等等l古代通信的特點(diǎn)以人力、動(dòng)物、機(jī)械為主要方式；信息傳遞的速率低，周期長(zhǎng)；距離有限；信息量不大(存儲(chǔ)式的通信如書籍除

10、外)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 11/72l蒸汽機(jī)的出現(xiàn)大大地促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展，同時(shí)也加快了通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，特別是郵政通信；也因此大大地推動(dòng)了文化的傳播速度和文化交流的深度，推動(dòng)了科技的發(fā)展，孕育了“電”的時(shí)代。l1837年美國(guó)人莫爾斯成功地研制了電報(bào)機(jī)并于1844年開通了華盛頓-

11、巴爾的摩電報(bào)線路，開創(chuàng)了電報(bào)通信時(shí)代。l1876年美國(guó)人A.G.貝爾發(fā)明了電話機(jī)：電話通信時(shí)代。l1888年赫茲驗(yàn)證了電磁波的存在。l1896年意大利C.馬可尼研制無線電發(fā)射裝置，開創(chuàng)了無線通信時(shí)代。Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 12/72l“電”把人們迅速帶入了“電力”時(shí)代、“電信”時(shí)代

12、、“電子”時(shí)代，進(jìn)而是“計(jì)算機(jī)”時(shí)代、“互聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代、“信息”時(shí)代，即所謂信息社會(huì)。其中伴隨著跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和變革以及深度的學(xué)科交叉：電子技術(shù)革命：電子管晶體管微電子計(jì)算機(jī)革命：手工計(jì)算電子計(jì)算計(jì)算機(jī)人工智能生物(DNA)計(jì)算機(jī)量子計(jì)算材料革命：電線光纖量子材料等，輔助材料信息處理手段革命：模擬數(shù)字智能處理信息交換技術(shù)：人工模擬機(jī)電式模擬數(shù)字式程控，電路交換分組交換Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (

13、WMCT)Website: Website: 13/72l傳輸技術(shù)革命：有線電信傳輸：明線傳輸 明線載波 同軸傳輸光纖傳輸無線傳輸：無線廣播無線電視衛(wèi)星通信衛(wèi)星導(dǎo)航媒體整合：有線電視，多媒體技術(shù)光傳輸：光波導(dǎo)光波分復(fù)用光孤子l通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)革命：電信網(wǎng)絡(luò)廣播網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能綜合網(wǎng)絡(luò)l通信內(nèi)容方面的變革簡(jiǎn)單信息聲音圖像數(shù)據(jù)多媒體Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmis

14、sion Lab. (WMCT)Website: Website: 14/72l現(xiàn)代通信的主要網(wǎng)絡(luò)(都在十九世紀(jì)至今的二百年間迅速形成并成熟)成熟的技術(shù)l全球長(zhǎng)途固話網(wǎng)絡(luò)：包括衛(wèi)星、微波、海底電/光纜等l全球移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)：包括GSM、CDMA、銥星系統(tǒng)等l全球互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)：連接了全世界上千萬臺(tái)個(gè)人主機(jī)和工作站系統(tǒng)，涉及全球幾乎所有國(guó)家和地區(qū)的政府和企事業(yè)機(jī)構(gòu)。正在成熟的技術(shù)l全光網(wǎng)絡(luò)、虛擬世界、個(gè)人通信等高新技術(shù)l現(xiàn)代通信的主要業(yè)務(wù) 包括了除實(shí)物以外的所有通信內(nèi)容：郵件、傳真、商務(wù)、數(shù)據(jù)、影音等通信，涉及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)

15、域，逐漸成為社會(huì)的神經(jīng)中樞，成為命脈：支柱產(chǎn)業(yè)。Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 15/72l現(xiàn)代通信的特征技術(shù)特征l數(shù)字化l寬帶化l綜合化l復(fù)雜化與標(biāo)準(zhǔn)化的社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征l通信技術(shù)、信息技術(shù)和通信市場(chǎng)的全球化l通信技術(shù)發(fā)展不平衡的強(qiáng)烈對(duì)比l信息傳播的侵蝕性(文化侵略現(xiàn)象)Wireless Mo

16、bile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 16/72 l未來通信技術(shù)的發(fā)展特征數(shù)字化: Digital：是未來通信的基本特征。標(biāo)準(zhǔn)化: Standardized：為綜合化提供可能性綜合化: Integrated：整合通信業(yè)務(wù)(ISDN)智能化: Intelligent：控制與執(zhí)行的分離寬帶化: Broadband：OSDH

17、/OBS/DWDM/FSO個(gè)人化: Personal：以人為本泛在化：Everywhere/Ubiquitous/Pervasive 解決方案:l無線化、寬帶化、IP化Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 17/72l兩大機(jī)遇：擁有廣大的市場(chǎng)可以在高、尖、新領(lǐng)域拓展自己的空間l困難與挑戰(zhàn)：缺少高技

18、術(shù)人才產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品少Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (W

19、MCT)Website: Website: 19/72l通信業(yè)務(wù)概述l無線移動(dòng)通信概述l無線移動(dòng)通信新技術(shù)l無線移動(dòng)通信業(yè)務(wù)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 20/72l電信業(yè)務(wù)的分類信息感觀：話音業(yè)務(wù)、非話業(yè)務(wù)信息表達(dá)形

20、式：話音、數(shù)據(jù)、圖文、視頻、多媒體等業(yè)務(wù)是否增值：基本業(yè)務(wù)（傳統(tǒng)業(yè)務(wù))、增值業(yè)務(wù)用戶活動(dòng)狀態(tài)：固定業(yè)務(wù)、移動(dòng)業(yè)務(wù)l固定業(yè)務(wù)： 固定電話、固定IP接入業(yè)務(wù)l移動(dòng)業(yè)務(wù)： 陸上移動(dòng)業(yè)務(wù)、海事移動(dòng)業(yè)務(wù)、航空移動(dòng)業(yè)務(wù)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 21/72l電信業(yè)務(wù)的分類-續(xù)網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行功能：承載業(yè)務(wù)、

21、用戶終端業(yè)務(wù)l用戶終端業(yè)務(wù)：高層功能（智能補(bǔ)充業(yè)務(wù)) 號(hào)碼識(shí)別類、呼叫提供類、呼叫完成類、多方通信、社團(tuán)類、計(jì)費(fèi)類、附加信息傳遞類所需帶寬：寬帶、窄帶通信目的：通信聯(lián)絡(luò)、信息獲取、信息處理(較具體)l電話、郵件、電報(bào)l可視圖文l數(shù)據(jù)處理、訂座、電子銀行Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 22/7

22、2l電信業(yè)務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀電信業(yè)務(wù)持續(xù)發(fā)展l固話業(yè)務(wù) 固定無線電話l移動(dòng)業(yè)務(wù)：移動(dòng)電話、尋呼l數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù) 國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù) IP電話業(yè)務(wù)電信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、綜合通信能理大幅提升l數(shù)字微波、SDH傳輸網(wǎng)、電信管理、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、國(guó)際通信出口能力、光網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信電信通信水平和經(jīng)濟(jì)效益有待進(jìn)一步提高和挖掘l普及率，特別是農(nóng)話普及率l電信企業(yè)服務(wù)水平Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: http:/202.

23、194.20.8Website: 23/72l電信業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢(shì): 三網(wǎng)融合、增值業(yè)務(wù)為主體電信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)廣播電視網(wǎng)絡(luò)l多層次、多角度的融合基礎(chǔ)技術(shù)上的趨于一致 技術(shù)、業(yè)務(wù)、市場(chǎng)、行業(yè)、終端、網(wǎng)絡(luò)、接入技術(shù)l 從技術(shù)總體角度：物理層的融合網(wǎng)絡(luò)層的融合Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: htt

24、p:/24/72l移動(dòng)信道信道是任何通信系統(tǒng)面臨的首要問題與有線信息傳輸相比，無線信道質(zhì)量受無線傳播環(huán)境影響很大l發(fā)送機(jī)和接收機(jī)間的復(fù)雜地形、移動(dòng)物體和空氣溫度濕度、建筑物、樹木、植被以及它們的變化特性的影響l傳播機(jī)制包括4種，且影響程度是隨機(jī)的。 直射(LOS：Line-Of-Sight)、反射(Reflection)、衍射(Diffraction)和散射(Scattering)l根據(jù)這些因素，人們對(duì)信道條件進(jìn)行了分類以指導(dǎo)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì) 開闊地帶：平坦區(qū)域或農(nóng)村 郊區(qū)：低矮樓房，分布稀疏 中小城市地區(qū)：建筑物多，少有高層建筑 大城市地區(qū)：建筑物密集，高層建筑多l(xiāng)無線通

25、信還受到頻率資源的限制Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 25/72l無線信道的衰減特性距離關(guān)系l大尺度衰落(Large-Scale Effects) 自由空間傳播損耗 (Free space propagation) 陰影衰落(Shadowing)l小尺度衰落(Small-Scale Effe

26、cts) 多徑衰落(Multipath-fading)時(shí)間關(guān)系l快衰落(Fast-fading)l慢衰落(Slow-fading) S d24strnddLg g nP ddS dR d R dWireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 26/72由于無線頻率資源的有限性以及無線信道的惡劣特性，使得無線

27、通信相比有線通信面臨極大的不同和挑戰(zhàn)。l無線傳輸技術(shù)解決信號(hào)傳輸質(zhì)量問題l提高傳輸帶寬/系統(tǒng)容量/頻譜利用率l無線組網(wǎng)技術(shù)頻率重用技術(shù)頻譜利用率媒體控制接入技術(shù)移動(dòng)性管理(漫游？)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 27/72l無線信道衰落中的大尺度衰落主要影響覆蓋范圍一般通過規(guī)劃解決，不是信號(hào)

28、傳輸技術(shù)的重點(diǎn)l無線傳輸技術(shù)主要克服多徑衰落和時(shí)間衰落問題調(diào)制與編碼技術(shù)單雙工技術(shù)TDD/FDD與天線相關(guān)的信號(hào)處理技術(shù)l分集技術(shù)(Diversity)l智能天線技術(shù)(SA, Smart Antenna)l多輸入多輸出技術(shù)(MIMO)l空時(shí)編碼技術(shù)(Space-Time Coding)l扇區(qū)化技術(shù)(Sectoring)l極化技術(shù)(Polarizing)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website

29、: Website: 28/72Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 29/72l調(diào)制技術(shù)窄帶調(diào)制，采用頻率調(diào)制或相位調(diào)制如GSM系統(tǒng)lASK, FSK, PSK, pi/4 QPSK, GMSK寬帶調(diào)制，采用擴(kuò)頻調(diào)制如CDM

30、A系統(tǒng)其他技術(shù)lOFDM調(diào)制、UWB傳輸l編碼技術(shù)糾錯(cuò)編碼技術(shù)信源編碼技術(shù)l波形編碼/參量編碼/混合編碼Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 30/72l分集就是指通過兩條或兩條以上途徑傳輸同一信息，以減輕衰落影響的一種技術(shù)措施?；舅枷雔由于各條路經(jīng)的隨機(jī)獨(dú)立性，在接收端看到的信號(hào)衰落情況是不同

31、的(Diversity)，于是可以消除或降低那些信噪比差(衰落嚴(yán)重)的支路對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響l分集技術(shù)分類發(fā)送分集、接收分集空間分集、時(shí)間分集、頻率分集、極化分集交織技術(shù)：時(shí)間交織、空間交織、頻率交織Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 31/72lMIMO技術(shù)利用收發(fā)系統(tǒng)的多對(duì)天線間信道的無關(guān)性提

32、高系統(tǒng)性能的形式l主要思想假定發(fā)射天線間和接收天線間的距離足夠遠(yuǎn)(1/4波長(zhǎng))，則收發(fā)的各對(duì)天線間形成了獨(dú)立信道(又常稱不相關(guān))，于是可以極大地提高收發(fā)間的傳輸容量。Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 32/72l虛擬MIMO技術(shù)又稱分布式MIMO，虛擬天線陣列(VAA)，合作分集技術(shù)(CD)、

33、用戶協(xié)同分集(UCD)、合作接力通信(CRC)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 33/72Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmissi

34、on Lab. (WMCT)Website: Website: 34/72l無線移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)廣域網(wǎng)技術(shù)：lGSM/CDMA/IMT2000(WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA)城域網(wǎng)技術(shù)：lIEEE802.20等、LMDS、MMDS、無線市話局域網(wǎng)技術(shù)：lIEEE802.11/15/16，WiFi/WiMAX個(gè)域網(wǎng)：lBluetooth/紅外(IEEE802.11)傳感器網(wǎng)絡(luò)：ZigBee等廣播網(wǎng)：DVB/DABWireless Mobile Communication and Transmission L

35、ab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 35/72l多址接入技術(shù)解決系統(tǒng)中如何將頻譜資源分配各用戶的問題l多址接入方式主要有以下幾種及其組合方式：TDMA：時(shí)分多址接入FDMA：頻分多址接入CDMA：碼分多址接入SDMA：空分多址接入PDMA：極化多址接入Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mob

36、ile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 36/72Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 37/72l自組織網(wǎng)絡(luò)Auto-Organizat

37、ionAd Hoc，更常用一般指無中心控制的組網(wǎng)形式，是研究熱點(diǎn)，最早源于美國(guó)軍方的戰(zhàn)術(shù)通信。l由于其特殊的應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)立中心控制站不太可能，也非常危險(xiǎn)(生存性問題)，因此只能采用臨時(shí)組網(wǎng)模式。l目前典型的民用自組織網(wǎng)絡(luò)IEEE802.11系列，俗稱WiFiIEEE802.15/16/20傳感器網(wǎng)絡(luò)穿戴式網(wǎng)絡(luò)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: We

38、bsite: 38/72l傳感器網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)大量傳感器節(jié)點(diǎn)分布在森林等地域用動(dòng)物身上分布的節(jié)點(diǎn)在邊境安全防護(hù)上圖書館(博物館)的參觀人群的統(tǒng)計(jì)等l穿戴式網(wǎng)絡(luò)穿戴式網(wǎng)絡(luò)全身都是傳感器、計(jì)算節(jié)點(diǎn)等泛在計(jì)算、無縫計(jì)算Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 39/72l

39、衛(wèi)星通信系統(tǒng)的構(gòu)成衛(wèi)星通信系統(tǒng)的構(gòu)成空間系統(tǒng)l衛(wèi)星系統(tǒng)及相應(yīng)的系統(tǒng)控制系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)中心地面系統(tǒng)l地面接收站終端系統(tǒng)l手持機(jī)、車/船/機(jī)載臺(tái)、可移動(dòng)終端、固定終端GPS也是移動(dòng)通信系統(tǒng)，但是單向的我國(guó)也是移動(dòng)通信系統(tǒng)，但是單向的我國(guó)推出了可以雙向的雙星定位系統(tǒng)推出了可以雙向的雙星定位系統(tǒng)(北斗星系統(tǒng)北斗星系統(tǒng))Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Web

40、site: 40/72l衛(wèi)星衛(wèi)星(空間空間)通信的新趨勢(shì)通信的新趨勢(shì)與航天、航空通信、地面通信融合起來天、空、地一體化網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)和功能方面l集通信、控制、探測(cè)等功能于一身。 一體化航空管理Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 41/72Wireless Mobi

41、le Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 42/72Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: http:/202.194

42、.20.8Website: 43/72Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and T

43、ransmission Lab. (WMCT)Website: Website: 45/72lOFDM技術(shù)技術(shù)lOFDM在無線接入技術(shù)中的應(yīng)用在無線接入技術(shù)中的應(yīng)用WLAN/BWA/MBWA: 802.11a, 802.16, 802.20lOFDM在在B3G/4G中的角色中的角色?B3G/4G的需求OFDM的優(yōu)勢(shì)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission L

44、ab. (WMCT)Website: Website: 46/72l采用多載波傳輸?shù)姆绞絹韺⒏咚俅袛?shù)據(jù)分解為多個(gè)并行的低速數(shù)據(jù)后采用多載波FDM方式傳輸?shù)?。?jīng)過串/并變換后,每路數(shù)據(jù)碼元寬度加長(zhǎng)，從而減少了碼間串?dāng)_的影響，又由于每路采用窄帶調(diào)制，可減少頻率選擇性衰落的影響。l如果采用正交函數(shù)序列作為副載波，可使載波間隔達(dá)到最小，從而提高頻帶利用率，這就是所謂的正交頻分復(fù)用(OFDM)。Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mo

45、bile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 47/72Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 48/72lOFDM的思想的思想1.把可用頻帶劃

46、分成若干子頻帶，從而子頻帶所經(jīng)歷的信道近似平坦，從而無需進(jìn)行復(fù)雜的信道均衡。2.通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)，保證各子頻帶間相互正交，從而可以部分重疊，可以充分提高頻帶利用率。類似與時(shí)域信號(hào)設(shè)計(jì)中，信號(hào)波形滿足時(shí)域采樣時(shí)，其他信號(hào)在采樣點(diǎn)處的和為零，OFDM需要保證頻域采樣中，其他信道在頻率采樣點(diǎn)處的和為零。3.由于信號(hào)和信道在時(shí)域都是卷積關(guān)系，為便于數(shù)字信號(hào)處理，在信號(hào)設(shè)計(jì)中為了使線性卷積轉(zhuǎn)化為循環(huán)卷積，引入了循環(huán)前綴(Cyclic Prefix, CP) Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Co

47、mmunication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 49/72Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 50/72 -31 -30 -29 -28 -27 -26 -

48、25 -24 0 24 25 26 27 28 29 30 31 -0.60.8-31 -30 -29 -28 -27 -26 -25 -24 0 24 25 26 27 28 29 30 31 -0.60.8-31 -30 -29 -28 -27 -26 -25 -24 0 24 25 26 27 28 29 30 31 -0.60.8dF=1/T 相對(duì)幅度譜 頻率 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1012345678-0.500.511.522.533.5Illustration of Flat Fading over

49、 Sub-Carriers 相對(duì)幅度譜 頻率 Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 51/72Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmissi

50、on Lab. (WMCT)Website: Website: 52/72糾錯(cuò)編碼與星座映射等插入循環(huán)前綴信道去除循環(huán)前綴FFT判決檢測(cè)與糾錯(cuò)解碼等X(k)h(n)IFFT插入導(dǎo)頻( )X k導(dǎo)頻扣除 d數(shù)據(jù)分塊數(shù)據(jù)拼接同步恢復(fù)和信道均衡等( )x n)( )x n( )r n d( )s n信道匹配Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WM

51、CT)Website: Website: 53/72l經(jīng)串/并變換，大大降低了符號(hào)速率，同時(shí)插入了保護(hù)間隔，幾乎全部消除了符號(hào)間的串?dāng)_。但由于保護(hù)間隔的插入將帶來功率與信息在速率上的損失。 l在帶寬受限系統(tǒng)中的低符號(hào)速率傳輸，只需采用簡(jiǎn)單均衡就可以達(dá)到很好的性能。l多載波系統(tǒng)對(duì)頻率和定時(shí)同步的要求更加嚴(yán)格， 同步誤差會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能的迅速惡化。 l因OFDM符號(hào)其峰值功率與平均功率的比值較大(PAPR)，導(dǎo)致對(duì)系統(tǒng)前端放大器的線性范圍的要求很難實(shí)現(xiàn)。因此: 關(guān)于OFDM是4G關(guān)鍵技術(shù)的說法, 受到很多專家的置疑, 如: 加拿

52、大多倫多大學(xué)的Susa教授, 臺(tái)灣成功大學(xué)的Xiaohua CHEN教授等.他們認(rèn)為采用CDMA技術(shù)完全可以達(dá)到4G的性能要求Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 54/72Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wire

53、less Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 55/72 現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)應(yīng)用 視頻會(huì)議應(yīng)用 辦公場(chǎng)所 居家應(yīng)用 移動(dòng)環(huán)境 移動(dòng)電子商務(wù) 視頻會(huì)議應(yīng)用 視頻會(huì)議應(yīng)用 便攜式終端服務(wù) 旅館、酒店、會(huì)所 預(yù)訂和檢索服務(wù) 高速無線固定接入 便攜式遠(yuǎn)程 無線接入 步行移動(dòng)辦公 高速移動(dòng)辦公服務(wù) 無無縫縫的的高高速速無無線線體體驗(yàn)驗(yàn) Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMC

54、T)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 56/72lWLANIEEE: 802.11/a/b/g/h, 802.15, 802.16, 802.20ETSI：HiPERLANl數(shù)字音頻數(shù)字音頻/視頻無線廣播視頻無線廣播ETSI： DAB/DVBl業(yè)務(wù)支持特性業(yè)務(wù)支持特性速率：1Mbps 54MbpsWiFi: WLAN, 11a，幾乎沒有QoS, 低移動(dòng)性WiMax: F/BWA, 16，考慮了QoS, 低移

55、動(dòng)性MBWA: 20，考慮了QoS, 高移動(dòng)性(200kmph)DAB/DVB: 廣播式的，支持QoS，高移動(dòng)性福建移動(dòng)電視網(wǎng)：http:/ Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 57/72lB3G/4G的部分需求寬帶使得人們可以在無線鏈路上享受有線Internet的接入體驗(yàn)。分組式傳輸提高鏈路/頻譜/資源的有效利

56、用率QoS保障lOFDM可以保障上述需求，具有良好的抗多徑能力和較高的頻譜效率，和MIMO技術(shù)結(jié)合，被認(rèn)為是未來無線通信的核心技術(shù)!Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 58/72l原理: 利用無線信號(hào)的廣播和多址特性，采用中繼與協(xié)作的方式，可以有效對(duì)抗信號(hào)衰落、明顯提高小區(qū)邊緣頻譜效率、顯著提升

57、分集增益;l分類：移動(dòng)臺(tái)間的中繼與協(xié)作; 基站間的中繼與協(xié)作。Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 59/72中繼信道DSR2R1R3S 發(fā)送, R1,R2,R3 接收S R1,R2 ,R3Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (W

58、MCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 60/72S R1,R2 ,R3S, R1,R2 ,R3 D DR2R1R3SS,R1,R2,R3 發(fā)送, D接收Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: ht

59、tp:/Website: 61/72DSR2R1R3可以得到的好處分集分集容量容量Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 62/72(1)2H(1)1H(2)1H(2)2H(1)1(2)2(1)2(2)1BS1BS2MS2Wireless

60、Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Wireless Mobile Communication and Transmission Lab. (WMCT)Website: Website: 63/72基站協(xié)作可大大提升小區(qū)邊緣頻譜效率，抑制ICI基站調(diào)度器用于通過后端骨干網(wǎng)接收相關(guān)信息，發(fā)布調(diào)度數(shù)據(jù) 用戶用戶1 到用戶到用戶 1 的信號(hào)的信號(hào) 到用戶到用戶 2 的信號(hào)的信號(hào) 基站基站 1 基站基站 2 基站基站 3 用戶用戶2 用戶用戶3 到用戶到用戶 3 的信號(hào)