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 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

2、通信的發(fā)展趨勢移動通信的發(fā)展趨勢 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST基本業(yè)務范圍基本業(yè)務范圍集群通信集群通信 警察、出租車調度警察、出租車調度蜂窩移動電話蜂窩移動電話 手機、車載手機、車載無線尋呼無線尋呼 數顯、漢顯、雙向數顯、漢顯、雙向無繩電話無繩電話 WLL、公共無線接入點公共無線接入點

3、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 UST 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

4、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)制移動電話。年代中期，大區(qū)制移動電話。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電話系統(tǒng)年底，美國貝爾試驗室研制成功先進

5、移動電話系統(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)明多路電報發(fā)明多路電報 18761876年年 發(fā)明電話發(fā)明電話 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

6、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（第二代數字蜂窩系統(tǒng)）（第二代數字蜂窩系統(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 Communication 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

7、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 UST1. 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3. 我國數字網我國數字網GSM的發(fā)展的發(fā)展 7000萬用戶，萬用戶，15%聯通聯通4. CDMA在我國的發(fā)展在我國的發(fā)展4個實驗網，電信長城與中國聯通個實驗網，電信長城與中國聯通5. 我

8、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 Engineering UST需求增加產品和服務成本下降 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST Institute

9、of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST17.717.7646415715736336315156846841631631323132368368323572357173117314200420036003600600060005500550015000150001480014800200002000019000190000 020002000400040006000600080008000100001000012000120001400014000160001600018000180

10、002000020000199219921994199419961996199819982000200020022002 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 低功率無線電話系統(tǒng)低功率無線電話系統(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 Communicat

11、ion Engineering UST Institute of Communication Engineering UST 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)的基本結構電話互聯器電話互聯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 Engin

12、eering UST Institute of Communication Engineering UST集群通信系統(tǒng)的分類集群通信系統(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、不易聯網不易聯網、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) 數字集群通信系統(tǒng)數字集群通信系統(tǒng)可以實現高系統(tǒng)容量和高頻譜效率；在較差的信道條件可以實現高系

13、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和用于私人的加密話；可提供話音、數據和圖像等多種業(yè)務；可進入密話；可提供話音、數據和圖像等多種業(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

14、電話業(yè)低功率系統(tǒng)主要用來提供公用無繩電話業(yè)務（務（Telepoint） 采用采用32Kbit/s的的ADPCM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 低功率無線電話系低功率無線電話系統(tǒng)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 Instit

15、ute of Communication Engineering UST1. CT-2（ 864-868M） CT-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。基站可采用組控或

16、疊加方式，增加信道數，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 理工大學通信工程學院理工大學通信工程學院23 理工大學通信工程學院理工大學通信工程學院24 理工大學通信工程學院理工大學通信工程學院25 理工大學通信工程學院理工大學通信工程學院26 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication 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28 3、移動通信設備正朝著數字化、寬帶、移動通信設備正朝著數字化、寬帶化、小型

17、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）?？耍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的高速移動數據通信、的高速移動數據通信、384KBits的低的低移動速度數據通信、移動速度數據通信、2MBits的靜態(tài)速率的數據通信的靜態(tài)速率的數據通信 理工大學通信工程學院理工大學通信工程學院29 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

18、 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST家用無家用無繩電話繩電話數字公共數字公共無繩電話無繩電話汽車汽車電話電話模擬蜂窩模擬蜂窩電話電話數字蜂窩數字蜂窩電話電話無線無線LAN蜂窩分組蜂窩分組數據網數據網蜂窩分組蜂窩分組數據網數據網微微小區(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)星移動電話移動電話全球小區(qū)全球小區(qū) Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engin