大學(xué)現(xiàn)代通信技術(shù)概述

大學(xué)現(xiàn)代通信技術(shù)概述第1頁(yè)/共131頁(yè)21.1現(xiàn)代通信技術(shù)的基本概念信息科學(xué)的三大支柱：通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)?，F(xiàn)代通信技術(shù)的標(biāo)志：通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)相結(jié)合?，F(xiàn)代通信技術(shù)的基礎(chǔ)：通信技術(shù)的數(shù)字化。現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)：數(shù)字化、綜合化、寬帶化、智能化、個(gè)人化和網(wǎng)絡(luò)化。第2頁(yè)/共131頁(yè)31.2現(xiàn)代通信的主要技術(shù)

數(shù)字通信基礎(chǔ)、分組通信、光纖通信、程控交換、藍(lán)牙、軟件無(wú)線電、多媒體通信、個(gè)人通信技術(shù)；計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線接入網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、無(wú)線智能網(wǎng)及網(wǎng)間互聯(lián)；智能化儀器測(cè)試、移動(dòng)通信、數(shù)字集群通信、移動(dòng)衛(wèi)星通信、智能化樓宇通信系統(tǒng)等。第3頁(yè)/共131頁(yè)41.2.1移動(dòng)通信—起源

第4頁(yè)/共131頁(yè)5邁克爾·法拉第(MichaelFaraday)1791～1867詹姆斯·克拉克·麥克斯韋(JamesClerkMaxwell)1831～18791.2.1移動(dòng)通信—起源

第5頁(yè)/共131頁(yè)61.2.1移動(dòng)通信—起源

赫茲（HeinrichRudolfHertz）1857～1894第6頁(yè)/共131頁(yè)71.2.1移動(dòng)通信—起源

馬可尼(GuglielmoMarconi)1874~1937第7頁(yè)/共131頁(yè)81.2.1移動(dòng)通信—起源

馬丁.庫(kù)珀第8頁(yè)/共131頁(yè)91.2.1移動(dòng)通信—發(fā)展概況

2003-2007年中國(guó)移動(dòng)電話用戶所占比重

第9頁(yè)/共131頁(yè)101.2.1移動(dòng)通信—發(fā)展概況

2007年電信業(yè)務(wù)收入構(gòu)成第10頁(yè)/共131頁(yè)111.2.1移動(dòng)通信—發(fā)展概況

第一代移動(dòng)通信：采用模擬方式第二代移動(dòng)通信：采用數(shù)字方式第三代移動(dòng)通信：系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)世界統(tǒng)一，數(shù)字方式第四代移動(dòng)通信：系統(tǒng)指標(biāo)更高，數(shù)字方式第11頁(yè)/共131頁(yè)12技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

1）首次采用了小區(qū)制蜂窩體系；

2）采用了復(fù)用技術(shù)和頻分多址技術(shù)；

3）具有越區(qū)切換和漫游的功能；1.2.1移動(dòng)通信—第一代移動(dòng)通信技術(shù)缺陷：

1）不能實(shí)現(xiàn)國(guó)際漫游；

2）不能提供ISDN服務(wù)；

3）設(shè)備價(jià)格高；

4）系統(tǒng)容量??；第12頁(yè)/共131頁(yè)13美國(guó)英國(guó)北歐北歐日本系統(tǒng)名稱AMPSTACSNMT-45NMT-900HCLMTS頻段上行825-845890-905453-457.5890-915925-940下行870-890935-960463-467.5935-960870-885信道間隔(kHz)30252512.525信道總數(shù)66660018020006000基站發(fā)射功率(W)最大100最大100最大50最大100最大100移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率33/73/15車：6手：15小區(qū)半徑基站覆蓋(km)2-202-201.8-402-205-10話音調(diào)制方式PMPMPMPMPM信令調(diào)制方式FSKFSKFFSKFFSKFSK控制信號(hào)碼型曼徹斯特曼徹斯特NRZNRZ曼徹斯特話音信號(hào)頻偏(kHz)±12±9.5±4.7±4±5信令信號(hào)頻偏(kHz)±8±6.4±2.5±2.5±4.5信令速率kb/s1085.285.280.3糾錯(cuò)編碼基站BCH(40,28)BCH(40,28)B1型卷積碼B1型卷積碼BCH(43,31)移動(dòng)臺(tái)BCH(48,36)BCH(48,36)哈氏碼哈氏碼BCH(15,11)第13頁(yè)/共131頁(yè)141.2.1移動(dòng)通信—第二代移動(dòng)通信在80年代開(kāi)發(fā)，在90年代初陸續(xù)投入商用，從模擬方式發(fā)展到數(shù)字方式。北美D-AMPS；歐洲的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）；日本的個(gè)人數(shù)字蜂窩（PDC）系統(tǒng)；碼分多址（CDMA）移動(dòng)系統(tǒng)；第14頁(yè)/共131頁(yè)15GSM的技術(shù)革新與改造：HSCSD（HighSpeedCircuitSwitchedData）技術(shù)；GPRS（GeneralPacketRadioServices）技術(shù)；增強(qiáng)數(shù)據(jù)率GSM發(fā)展型(EDGE-EnhancedDataRatesforGSMEvolution）。1.2.1移動(dòng)通信—第二代移動(dòng)通信CDMA的技術(shù)革新與改造：IS-95CDMA系統(tǒng)，已在1999年6月通過(guò)了IS-2000（cdma20001X，即1載波）標(biāo)準(zhǔn)，其容量比IS-95A高一倍。第15頁(yè)/共131頁(yè)16IMT-2000的特點(diǎn)：工作在2000MHz頻段；無(wú)縫全球漫游：實(shí)現(xiàn)全球通；高速傳輸：固定和步行用戶達(dá)2Mbit/s,

移動(dòng)車輛用戶達(dá)384Kbit/s無(wú)縫業(yè)務(wù)傳遞：可經(jīng)固定、移動(dòng)、衛(wèi)星網(wǎng)傳遞。1.2.1移動(dòng)通信—第三代移動(dòng)通信第16頁(yè)/共131頁(yè)17l

組網(wǎng)技術(shù)l

高速傳輸技術(shù)

l

多址技術(shù)l

多媒體技術(shù)l

調(diào)制解調(diào)技術(shù)l

軟件無(wú)線電技術(shù)l

語(yǔ)音編碼技術(shù)l

全I(xiàn)P技術(shù)l

交織技術(shù)l

寬帶傳輸技術(shù)l

分集技術(shù)l

智能天線技術(shù)l

網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)l

自適應(yīng)技術(shù)1.2.1移動(dòng)通信—主要技術(shù)第17頁(yè)/共131頁(yè)181.2.2光纖通信*—概念

光纖通信是指使用電磁波譜中可見(jiàn)光或近紅外區(qū)域的高頻電磁波（約100THz），通過(guò)光導(dǎo)纖維進(jìn)行信息傳輸?shù)姆绞健Ｋ哂袀鬏斔俾矢?、傳輸損耗小、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。第18頁(yè)/共131頁(yè)191.2.2光纖通信*—發(fā)展概況1966年被稱為世界光纖之父的華裔科學(xué)家高錕博士首次提出光纖可用于通信的預(yù)言:高錕1000dB/km20dB/km光纖信號(hào)衰減第19頁(yè)/共131頁(yè)201.2.2光纖通信*—發(fā)展概況1970年這一預(yù)言得到了證實(shí)，稱為光纖通信的元年。一是美國(guó)康寧公司成功地拉制出了世界上第一根信號(hào)衰減水平為20dB/Km的光纖。二是美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室制作出可在室溫下連續(xù)工作的鋁嫁砷（AIGaAs）半導(dǎo)體激光器。第20頁(yè)/共131頁(yè)211.2.2光纖通信*—發(fā)展概況光纖的結(jié)構(gòu)50/125um：緩變型多模光纖；62.5/125um：緩變型多模光纖；8.3/125um：緩變型單模光纖第21頁(yè)/共131頁(yè)221.2.2光纖通信*—發(fā)展概況光纖的分類多模光纖單模光纖階躍光纖漸變光纖第22頁(yè)/共131頁(yè)23SC連接器ST連接器1.2.2光纖通信*—發(fā)展概況第23頁(yè)/共131頁(yè)24第一代光纖通信：其工作波長(zhǎng)λ0=0.85μm，屬短波長(zhǎng)波段，傳輸光纖用多模光纖。光源使用鋁鎵砷（AIGaAs）半導(dǎo)體激光器，光檢測(cè)器采用硅（St）材料的半導(dǎo)體PIN光電二極管或半導(dǎo)體雪崩光電二極管（APD）。這一代光通信最高比特率為44.73Mb／s。1.2.2光纖通信*—發(fā)展概況第24頁(yè)/共131頁(yè)25第二代光纖通信：其工作波長(zhǎng)λ0=1.3μm，屬長(zhǎng)波長(zhǎng)波段，傳輸光纖用多模光纖。是石英光纖的第二個(gè)低損耗窗口，有較低的損耗和最低的色散。相應(yīng)的光源是長(zhǎng)波長(zhǎng)銦鎵砷磷／銦磷（InGaAsP／InP）半導(dǎo)體激光器。光檢測(cè)器采用鍺（Ge）材料。1.2.2光纖通信*—發(fā)展概況第25頁(yè)/共131頁(yè)26第三代光纖通信：

1984年建立了波長(zhǎng)λ0=1.3μm的單模光纖通信系統(tǒng)。單模光纖較多模光纖色散低得多，損耗也更小。這代光纖通信廣泛用于長(zhǎng)途干線和跨洋通信中。80年代中后期又建立了波長(zhǎng)λ0=1.55μm的單模光纖通信系統(tǒng)。1.55μm是石英光纖的最低損耗窗口。后來(lái)，工作波長(zhǎng)為1.55μm的摻鉺光纖放大器問(wèn)世，又使這一波長(zhǎng)具有更重要的意義。1.2.2光纖通信*—發(fā)展概況第26頁(yè)/共131頁(yè)27l

光器件技術(shù)l

光放大技術(shù)l

光接入技術(shù)l

光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)技術(shù)l

相干光通信技術(shù)l

光波復(fù)用技術(shù)l

全光通信技術(shù)1.2.2光纖通信*—主要新技術(shù)第27頁(yè)/共131頁(yè)281.2.3多媒體通信

國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)（CCITT）對(duì)媒體進(jìn)行了如下分類：感覺(jué)媒體（PerceptionMedium）;表示媒體（PresentationMedium）；顯示媒體（DisplayMedium）；傳輸媒體（TransmissionMedium）；存儲(chǔ)媒體（StorageMedium）;第28頁(yè)/共131頁(yè)291.2.3多媒體通信

多媒體通信是一種把通信、計(jì)算機(jī)和電視三種技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起的新興通信技術(shù)?？蓚鬏攤鹘y(tǒng)的語(yǔ)音與圖像信號(hào)，而且能傳輸諸如文字、數(shù)據(jù)、文件等多種形式的信號(hào)。多媒體通信可以在人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器之間相互進(jìn)行。第29頁(yè)/共131頁(yè)301983年，美國(guó)無(wú)線電公司（RCA）的研究中心用標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)來(lái)存儲(chǔ)聲音、圖片、活動(dòng)圖象、數(shù)據(jù)和文字。RCA把這種稱為交互式數(shù)字視頻(DVI)系統(tǒng)。1984年，美國(guó)Apple公司引人了位映射的概念對(duì)圖形進(jìn)行處理，并用了窗口（Windows）和圖形符號(hào)作為用戶接口，又增加了處理和傳送各種信息的功能。處理的信息媒體包括聲音、圖象、文字和數(shù)據(jù)等。1.2.3多媒體通信—發(fā)展概況第30頁(yè)/共131頁(yè)311985年，美國(guó)Commodore個(gè)人計(jì)算機(jī)公司首先開(kāi)發(fā)成世界上第一臺(tái)多媒體計(jì)算機(jī)。1986年，荷蘭Philips和日本Sony公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)并推出了交互式緊湊光盤(pán)系統(tǒng)CD－l。該系統(tǒng)把高質(zhì)量的聲音、圖象、動(dòng)畫(huà)、圖形和文字等各種多媒體信息以數(shù)字化形式存放在容量為650MB的5英寸只讀光盤(pán)上。用戶把它接到家用電視機(jī)上使用

。1.2.3多媒體通信—發(fā)展概況第31頁(yè)/共131頁(yè)321991年，Intel和

IBM公司共同開(kāi)發(fā)并推出多媒體改進(jìn)技術(shù)

，第二代交互式數(shù)字視頻(DVI)產(chǎn)品。DVI系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是全數(shù)字化，它可以把各種多媒體信息數(shù)字化后存放在硬盤(pán)或只讀光盤(pán)（CD－ROM）中，實(shí)時(shí)地播放全運(yùn)動(dòng)全屏幕的視頻圖象。90年代是多媒體進(jìn)人初期應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)化階段。90年10月，在微軟公司多媒體開(kāi)發(fā)工作者會(huì)議上提出了多媒體微機(jī)新標(biāo)準(zhǔn)，即MPC標(biāo)準(zhǔn)

1。1993年，多媒體微機(jī)市場(chǎng)委員會(huì)發(fā)布了

MPC標(biāo)準(zhǔn)

2。1.2.3多媒體通信—發(fā)展概況第32頁(yè)/共131頁(yè)33多媒體通信的應(yīng)用體現(xiàn)在：可視電話（VP—VideoPhone）電視會(huì)議（VC—VideoConference）虛擬現(xiàn)實(shí)（VR—VirtualReality）視頻點(diǎn)播（VOD—VideoonDemand）語(yǔ)音郵件（VM—VoiceMail）,視頻郵件遠(yuǎn)程教學(xué)（MT—MultimediaTele－teaching）1.2.3多媒體通信—發(fā)展概況第33頁(yè)/共131頁(yè)34可視電話（VP—VideoPhone）1.2.3多媒體通信—發(fā)展概況第34頁(yè)/共131頁(yè)35電視會(huì)議（VC—VideoConference）1.2.3多媒體通信—發(fā)展概況第35頁(yè)/共131頁(yè)36虛擬現(xiàn)實(shí)（VR—VirtualReality）1.2.3多媒體通信—發(fā)展概況第36頁(yè)/共131頁(yè)37視頻點(diǎn)播（VOD—VideoonDemand）1.2.3多媒體通信—發(fā)展概況第37頁(yè)/共131頁(yè)38l

音頻數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)l

視頻數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)l

寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)l

信息差錯(cuò)控制技術(shù)l

數(shù)據(jù)過(guò)濾技術(shù)l

多媒體傳輸技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)1.2.3多媒體通信—主要技術(shù)第38頁(yè)/共131頁(yè)391.2.4Internet技術(shù)*Internet是世界上最大的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，

70年代末美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（ARPA）創(chuàng)建了Internet的前身ARPANET。ARPANET是一個(gè)廣域網(wǎng)，其中包含若干采用衛(wèi)星和無(wú)線電傳輸進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)。ARPA的計(jì)劃是建立一種互聯(lián)LAN和WAN的新方法，通常簡(jiǎn)稱為Internet，并最終產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，即傳輸控制協(xié)議／網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議（TCP/IP）。第39頁(yè)/共131頁(yè)401.2.4Internet技術(shù)*—發(fā)展概況1980年前后，ARPANET上的所有計(jì)算機(jī)開(kāi)始了TCP／IP協(xié)議轉(zhuǎn)換工作，并以ARPANET為主干網(wǎng)建立了初期的Internet。ARPANET在技術(shù)上最大的貢獻(xiàn)是TCP／IP協(xié)議族的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。1985年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金組織NSF采用TCP／IP協(xié)議將分布在美國(guó)各地的6個(gè)為科研教育服務(wù)的超級(jí)計(jì)算機(jī)中心互聯(lián)，形成NSFNET網(wǎng)絡(luò)。1986年，NSFNET替代ARPANET成為了Internet的主干網(wǎng)。第40頁(yè)/共131頁(yè)411.2.4Internet技術(shù)*—發(fā)展概況1988年Internet開(kāi)始對(duì)外開(kāi)放，1991年6月商業(yè)用戶超過(guò)了學(xué)術(shù)界用戶，成為Internet發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。1994年5月，中國(guó)作為第71個(gè)國(guó)家級(jí)網(wǎng)加入了Internet。以“中科院、北大、清華”為核心的國(guó)國(guó)家計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施（簡(jiǎn)稱NCNFC）與Internet聯(lián)通。目前，我國(guó)Internet用戶通過(guò)中國(guó)公用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（ChinaNet）或中國(guó)教育科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)（CERNET）及其它網(wǎng)絡(luò)都可與Internet聯(lián)通。第41頁(yè)/共131頁(yè)422003-2007年中國(guó)網(wǎng)民數(shù)和互聯(lián)網(wǎng)普及率1.2.4Internet技術(shù)*—發(fā)展概況第42頁(yè)/共131頁(yè)43l

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

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網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)

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網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)

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尋址技術(shù)

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網(wǎng)際協(xié)議及傳輸控制協(xié)議1.2.4Internet技術(shù)*—主要技術(shù)第43頁(yè)/共131頁(yè)441.2.5寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（BISDN）*窄帶ISDN的缺陷：1）用戶/網(wǎng)絡(luò)接口接入速率局限于1920kb/s或1536kb/s，特別是在2×64kb/s的2B+D信道下。2）窄帶ISDN的基礎(chǔ)是綜合數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，所支持的業(yè)務(wù)是64kb/s電路交換業(yè)務(wù)，這種業(yè)務(wù)對(duì)技術(shù)發(fā)展適配性很差。3）窄帶ISDN并沒(méi)有在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部綜合分組交換技術(shù)。4）窄帶ISDN只是用于支持傳統(tǒng)的話音和低速非話業(yè)務(wù)，所以并沒(méi)有考慮不同傳輸要求的多媒體業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)管理和控制是基于電路交換的，顯得功能非常簡(jiǎn)單，無(wú)法適應(yīng)寬帶業(yè)務(wù)的要求。第44頁(yè)/共131頁(yè)451.2.5寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（BISDN）*寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（BISDN—BroadbandISDN）在提供綜合業(yè)務(wù)的基本思想上與NISDN完全一致。不同的是NISDN支持速率低于

2.048Mb/s的業(yè)務(wù)，傳遞方式和媒質(zhì)主要是以準(zhǔn)同步傳遞方式（PDH）和雙絞線為基礎(chǔ)。而

BISDN支持速率高于1.5Mb／s的業(yè)務(wù)，傳遞方式以異步轉(zhuǎn)移模式（ATM）、同步數(shù)字系列（SDH）通過(guò)光纜媒質(zhì)傳輸為基礎(chǔ)。第45頁(yè)/共131頁(yè)461988年ITU正式確定ATM為BISDN的交換和多路復(fù)用技術(shù)，近年來(lái)得到迅速的發(fā)展。

BISDN的目標(biāo)是向用戶提供電話、電視、數(shù)據(jù)和圖像等綜合業(yè)務(wù)服務(wù)。BISDN是由不同技術(shù)支持的網(wǎng)絡(luò)。包括ATM交換技術(shù)和光纖、同步數(shù)字系列SDH傳輸系統(tǒng)等。

1.2.5寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)—發(fā)展概況第46頁(yè)/共131頁(yè)47l

幀中繼技術(shù)l

交換式多兆比特?cái)?shù)字業(yè)務(wù)（SMDS）l

異步轉(zhuǎn)移模式（ATM）l

光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDD）l

分布式排隊(duì)雙總線（DQDB）l

接入網(wǎng)技術(shù)1.2.5寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)—主要技術(shù)第47頁(yè)/共131頁(yè)481.2.6智能網(wǎng)（IN）及無(wú)線智能網(wǎng)（WIN）

——定義

智能網(wǎng)（IntelligentNetwork）就是在傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，為迅速快捷提供新業(yè)務(wù)而設(shè)置的一種附加網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其目的是為電信營(yíng)運(yùn)者能經(jīng)濟(jì)有效地提供用戶所需的各種各樣的電信新業(yè)務(wù)，使用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)有更強(qiáng)的控制功能，并且能夠方便靈活地獲取各種所需的信息。第48頁(yè)/共131頁(yè)491981年，美國(guó)AT＆T公司將用戶數(shù)據(jù)集中存放在網(wǎng)絡(luò)控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，以支持被叫集中付費(fèi)和記賬卡呼叫業(yè)務(wù)，為智能網(wǎng)概念奠定了基礎(chǔ)。1984年，Bellcore在其IN／l建議中提出了智能網(wǎng)一詞，提出智能業(yè)務(wù)與基本業(yè)務(wù)控制相分離的概念。并制訂了一系列計(jì)劃，使得概念逐漸成熟。1992年3月，國(guó)際電聯(lián)ITU－T發(fā)布了關(guān)于智能網(wǎng)能力的第一套建議INCS－l。采用了Bellcore關(guān)于智能網(wǎng)的許多思想，提出了智能網(wǎng)概念模型INCM。1.2.6智能網(wǎng)及無(wú)線智能網(wǎng)—發(fā)展概況第49頁(yè)/共131頁(yè)50智能網(wǎng)能力標(biāo)準(zhǔn)1(INCS－l)主要研究在PSTN上如何提供智能業(yè)務(wù)，該標(biāo)準(zhǔn)中列出了38種業(yè)務(wù)屬性，25種業(yè)務(wù)。1997年國(guó)際電聯(lián)又推出了INCS一2標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)主要研究智能網(wǎng)的網(wǎng)間互連以及網(wǎng)間業(yè)務(wù)。又定義了16種新業(yè)務(wù)。主要是在網(wǎng)間如何實(shí)現(xiàn)INCS－l所提出的一些業(yè)務(wù)。從而方便了用戶在更廣的范圍內(nèi)使用這些智能業(yè)務(wù)。INCS－3和INCS－4標(biāo)準(zhǔn)的主要研究?jī)?nèi)容包括移動(dòng)網(wǎng)、寬帶ISDN、INTERNET與智能網(wǎng)綜合方面研究。1.2.6智能網(wǎng)及無(wú)線智能網(wǎng)—發(fā)展概況第50頁(yè)/共131頁(yè)51CDMA網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到一定階段，引入了無(wú)線智能網(wǎng)（WIN）的概念。WTN的發(fā)展也是第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)向第三代演化的過(guò)程。WIN分布功能平面上所定義的與移動(dòng)性相關(guān)的功能實(shí)體與IMT-2000網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu)是一致的。1.2.6智能網(wǎng)及無(wú)線智能網(wǎng)—發(fā)展概況第51頁(yè)/共131頁(yè)52l

概念模型l

應(yīng)用協(xié)議

l

業(yè)務(wù)交換l

業(yè)務(wù)控制

l

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)l

業(yè)務(wù)管理

l

業(yè)務(wù)生成l

IN與移動(dòng)網(wǎng)

l

寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)l

因特網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)1.2.6智能網(wǎng)及無(wú)線智能網(wǎng)—主要技術(shù)

第52頁(yè)/共131頁(yè)531.2.7無(wú)線接入網(wǎng)無(wú)線接入是指從交換節(jié)點(diǎn)到用戶終端之間的傳輸線路，部分或全部采用了無(wú)線傳輸方式。無(wú)線接入網(wǎng)是由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)（為交換機(jī)）接口和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口之間的系列傳送實(shí)體所組成的，為傳送電信業(yè)務(wù)提供所需傳送承載能力的無(wú)線實(shí)施系統(tǒng)。無(wú)線接入網(wǎng)（WAN）實(shí)際上是用無(wú)線通信技術(shù)替代傳統(tǒng)的用戶線，所以無(wú)線接人網(wǎng)又稱為無(wú)線本地環(huán)路（WLL）或無(wú)線用戶系統(tǒng)（WSS）。第53頁(yè)/共131頁(yè)54我國(guó)的無(wú)線接入網(wǎng)具有較大的用戶市場(chǎng)，中國(guó)的通信四大巨頭都有自己的產(chǎn)品，巨龍、大唐、中興、華為等公司的無(wú)線接人網(wǎng)已在實(shí)用階段。我國(guó)的無(wú)線接入網(wǎng)頻率在2000年7月重新定為3400MHz-3530MHz,收發(fā)間隔為100MHz。原來(lái)使用的頻率是1890MHz-1980MHz陸續(xù)停止使用（劃給IMT-2000）。1.2.7無(wú)線接入網(wǎng)—發(fā)展概況第54頁(yè)/共131頁(yè)55第一代系統(tǒng)：70年代即一點(diǎn)多址系統(tǒng)，初期是模擬制式，后采用TDMA數(shù)字制式；第二代系統(tǒng)：80年代即基于模擬的蜂窩系統(tǒng)；第三代系統(tǒng)：90年代即基于數(shù)字蜂窩的系統(tǒng)。應(yīng)該說(shuō)前三代都是屬窄帶范圍，是電路交換；第四代系統(tǒng)：現(xiàn)在是寬帶接入，是分組交換。1.2.7無(wú)線接入網(wǎng)—發(fā)展概況第55頁(yè)/共131頁(yè)561.2.7無(wú)線接入網(wǎng)—發(fā)展概況第56頁(yè)/共131頁(yè)571.2.7無(wú)線接入網(wǎng)—發(fā)展概況第57頁(yè)/共131頁(yè)58l

利用單信道點(diǎn)到點(diǎn)通信技術(shù)l

利用微波技術(shù)實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)多址固定無(wú)線接入網(wǎng)l

利用衛(wèi)星通信技術(shù)構(gòu)成固定或移動(dòng)無(wú)線接入網(wǎng)l

利用大區(qū)制技術(shù)構(gòu)成的固定或移動(dòng)無(wú)線接入網(wǎng)l

基于蜂窩技術(shù)構(gòu)成固定或移動(dòng)無(wú)線接入網(wǎng)l

基于無(wú)繩技術(shù)的固定或移動(dòng)無(wú)線接入網(wǎng)l

基于集群技術(shù)構(gòu)成固定接入網(wǎng)和移動(dòng)接入網(wǎng)l

寬帶無(wú)線接入網(wǎng)1.2.7無(wú)線接入網(wǎng)—主要技術(shù)

第58頁(yè)/共131頁(yè)591.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)

數(shù)字集群系統(tǒng)是一種高級(jí)專用移動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)，是一種共享資源、分擔(dān)費(fèi)用、共享信道設(shè)備及多用途、高效能的無(wú)線調(diào)度通信系統(tǒng)。特點(diǎn)：1）頻譜利用率高；2）信號(hào)抗衰落的能力提高；3）多種業(yè)務(wù)服務(wù)；4）保密性能好，為用戶提供話音加密鑒權(quán)技術(shù)；5）網(wǎng)絡(luò)管理和控制更加有效和靈活。第59頁(yè)/共131頁(yè)601998年3月，ITU制訂了七個(gè)數(shù)字集群通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：APCO25、Tetrapol、EDACS、TETRA、DIMRS、IDRA、Geotek；目前欲進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)的具有調(diào)度功能的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)有：歐洲的TETRA系統(tǒng)，MOTOROLA的IDEN系統(tǒng)，歐洲的GSM-R系統(tǒng)，以色列的FHMA系統(tǒng)。1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—發(fā)展概況第60頁(yè)/共131頁(yè)61目前在國(guó)際上較有影響力的有TETRA和iDEN兩種系統(tǒng)

iDEN和TETRA都充分考慮了商業(yè)共網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的需要，以其技術(shù)的先進(jìn)性和良好的性價(jià)比而得到了廣泛應(yīng)用。TETRA方案已被世界上22個(gè)國(guó)家所選用，而iDEN用戶數(shù)超過(guò)了千萬(wàn)，這些都充分證明了它們對(duì)于集群系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—發(fā)展概況第61頁(yè)/共131頁(yè)62TETRA是一個(gè)全公開(kāi)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，具有集群通信、非集群通信、直接通信工作模式等特點(diǎn)。提供的服務(wù)包括：話音、電路方式的數(shù)據(jù)、短數(shù)據(jù)報(bào)文及分組數(shù)據(jù)，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)超出移動(dòng)網(wǎng)的覆蓋區(qū)時(shí)，提供移動(dòng)臺(tái)與移動(dòng)臺(tái)間的直接通信。在集群通信方式下，采用4時(shí)隙／25KHz的TDMA多址方式，其信息速率為19.2kbit/s，傳輸速率為36kbit/s。1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—TETRA系統(tǒng)發(fā)展概況第62頁(yè)/共131頁(yè)63FHMA是一個(gè)采用跳頻和低速率數(shù)字語(yǔ)聲處理技術(shù)的大容量集群系統(tǒng)。它具有靈活性、低成本和高頻譜效率的特點(diǎn)。其容量是模擬系統(tǒng)的25-30倍。支持綜合話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，包括專用話音網(wǎng)、調(diào)度、移動(dòng)電話、分組數(shù)據(jù)及車輛位置。采用3時(shí)隙/25KHz的TDMA多址方式。傳輸速率為39.6kbit/s。1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—FHMA系統(tǒng)發(fā)展概況第63頁(yè)/共131頁(yè)64IDEN是一個(gè)調(diào)度通信／蜂窩電話的組合系統(tǒng)。提供的服務(wù)有：調(diào)度通信、雙工電話通信、分組交換數(shù)據(jù)、電路數(shù)據(jù)、數(shù)字短信息等。調(diào)度通信中，可提供直接無(wú)線通信方式（同頻單工對(duì)講），調(diào)度通信具有蜂窩電話功能。采用6時(shí)隙/25KHz的TDMA多址方式．電路交換數(shù)據(jù)的信息速率為4.8/9.6kbit/s，可為傳真及個(gè)人電腦提供RS232接口。分組數(shù)據(jù)的速率為9.6kbit/s，采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議TCP。1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—IDEN系統(tǒng)發(fā)展概況第64頁(yè)/共131頁(yè)65GSM-R系統(tǒng)是歐洲鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)。它是在GSM蜂窩系統(tǒng)上增加調(diào)度通信功能構(gòu)成的一個(gè)綜合專用移動(dòng)通信系統(tǒng)。采用8時(shí)隙/200KHz的TDMA多址方式。它所增加的功能有：優(yōu)先級(jí)和強(qiáng)插功能、話音組呼及廣播功能、以滿足鐵路專用調(diào)度通信的要求。為了完成調(diào)度通信的功能，GSM-R系統(tǒng)與GSM不同的是在其結(jié)構(gòu)中增加了組呼寄存器（GCR）。1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—GSM-R系統(tǒng)發(fā)展概況第65頁(yè)/共131頁(yè)66制式TETRAiDENGoTaGT800多址方式TDMATDMACDMATDMA單載波帶寬25kHz25kHz1.25MHz200kHz開(kāi)放程度高不開(kāi)放較高較高集群業(yè)務(wù)的支持能力強(qiáng)，支持的集群類補(bǔ)充業(yè)務(wù)豐富較強(qiáng)較強(qiáng)較強(qiáng)數(shù)據(jù)速率19.2kbps/38.4kbps/380kbps9.6kbps/384kbps153.6bps171.2kbps未來(lái)發(fā)展--W-iDENEV-D0、EV-DVTD-SCDMA直通工作支持不支持不支持不支持單載單扇下的單組用戶容量理論值沒(méi)有上限理論值沒(méi)有上限100個(gè)用戶左右，未來(lái)系統(tǒng)支持無(wú)上限的能力理論值沒(méi)有上限單載單扇最大組容量463x30、5x20、10x11等，組容量與單載單扇下的組容量與租內(nèi)用戶數(shù)相關(guān)7(無(wú)優(yōu)先級(jí))、3(有優(yōu)先級(jí))、16(降低話音質(zhì)量)頻道規(guī)劃中中少多呼叫建立時(shí)間<0.5s<1s<1s<1s話權(quán)申請(qǐng)時(shí)間<0.2s<0.2s<0.2s<0.2s1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—四種體制對(duì)比第66頁(yè)/共131頁(yè)67我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)主管部門(mén)于1997年成立了中國(guó)數(shù)字集群聯(lián)合體，它以中國(guó)通信工業(yè)協(xié)會(huì)為主體，聯(lián)合部分大專院校、研究所、公司為核心成員。聯(lián)合體從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)、標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放等方面對(duì)國(guó)際上的各種集群體制進(jìn)行了調(diào)研，并結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況為我國(guó)數(shù)字集群系統(tǒng)的發(fā)展提出指導(dǎo)。2000年6月，信息產(chǎn)業(yè)部科技司成立以哈工大通信所為組長(zhǎng)單位的數(shù)字集群系統(tǒng)總體組，正式開(kāi)始了我國(guó)數(shù)字集群系統(tǒng)的研制和開(kāi)發(fā)。1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—中國(guó)發(fā)展概況第67頁(yè)/共131頁(yè)68模擬系統(tǒng)在我國(guó)尚沒(méi)有出臺(tái)自己獨(dú)立的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，公安部制定了以MPT-1327信令為標(biāo)準(zhǔn)的“警用自動(dòng)級(jí)（集群）信令規(guī)范”部標(biāo)。數(shù)字集群系統(tǒng)TETRA和iDEN被信息產(chǎn)業(yè)部批準(zhǔn)為我國(guó)的推薦性標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)了解，全國(guó)擁有集群用戶已超過(guò)１千萬(wàn)戶，其中數(shù)字集群用戶近萬(wàn)戶,但自己研制的系統(tǒng)產(chǎn)品被應(yīng)用仍停留在模擬技術(shù)上，數(shù)字集群系統(tǒng)還處于研發(fā)階段。1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—中國(guó)發(fā)展概況第68頁(yè)/共131頁(yè)69福建省集群無(wú)線電話公司于1998年開(kāi)通國(guó)內(nèi)第一個(gè)iDEN數(shù)字集群通信系統(tǒng)共網(wǎng)，并于1999年春季正式運(yùn)營(yíng)。上海聯(lián)通國(guó)脈公司iDEN系統(tǒng)于2001年9月份建成，2002年3月升級(jí)為集群共網(wǎng)系統(tǒng)。聯(lián)通國(guó)脈的iDEN數(shù)字商業(yè)網(wǎng)是我國(guó)第一個(gè)真正意義上的商業(yè)運(yùn)營(yíng)共網(wǎng)，諾基亞為天津提供的800MHzTETRAIP數(shù)字集群通信網(wǎng)絡(luò)，是中國(guó)第一個(gè)TETRAIP網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)于2003年下半年投入使用。1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—中國(guó)發(fā)展概況第69頁(yè)/共131頁(yè)70數(shù)字集群系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于制造、能源、交通、金融、保險(xiǎn)、社會(huì)服務(wù)、教育、軍隊(duì)和廣播事業(yè)等各個(gè)方面，在大中城市中可以具有相當(dāng)規(guī)模的單位用戶。根據(jù)99年信息產(chǎn)業(yè)部的調(diào)查，我國(guó)今后十年數(shù)字集群市場(chǎng)價(jià)值約500億元，其中2005年前約80億元。除了前面說(shuō)的投入使用的系統(tǒng)以外，還有許多省、市的有關(guān)部門(mén)和運(yùn)營(yíng)公司也先后都表示了要在本地區(qū)建設(shè)數(shù)字集群通信共網(wǎng)。因此可以說(shuō)，我國(guó)較大規(guī)模數(shù)字集群移動(dòng)通信共網(wǎng)的建設(shè)即將逐步展開(kāi)。1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—中國(guó)發(fā)展概況第70頁(yè)/共131頁(yè)71

集群通信在專用移動(dòng)通信系統(tǒng)占有主導(dǎo)地位，按其組網(wǎng)方式可分為“專網(wǎng)”和“共網(wǎng)”。共網(wǎng)與專網(wǎng)的不同點(diǎn)：共網(wǎng)是統(tǒng)一規(guī)劃、集中投資，以企業(yè)為主體，市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)，在大范圍內(nèi)面向多個(gè)專網(wǎng)系統(tǒng)提供服務(wù);整個(gè)頻段的頻率利用率高，以體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益為主。專網(wǎng)是各自為政；是以建網(wǎng)單位為主體的專用系統(tǒng)，僅供本單位內(nèi)部使用，有一定的特殊性要求；專網(wǎng)在同一地區(qū)內(nèi)各系統(tǒng)獨(dú)立工作，頻段整體利用率不高；專網(wǎng)主要是體現(xiàn)社會(huì)效益。

1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—專網(wǎng)和共網(wǎng)第71頁(yè)/共131頁(yè)72

集群共網(wǎng)系統(tǒng)按其所依托的技術(shù)體制不同，可分為基于集群的專網(wǎng)系統(tǒng)和基于GSM或CDMA的公網(wǎng)系統(tǒng)：基于集群專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的集群共網(wǎng)：在專用移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)公網(wǎng)的漫游及資源共用功能，主要服務(wù)對(duì)象是各個(gè)部門(mén)內(nèi)使用的群體或個(gè)人。是以指揮調(diào)度通信為主要功能，它具有各種優(yōu)先等級(jí)和以滿足指揮調(diào)度需要的特殊功能。系統(tǒng)具有調(diào)度、無(wú)線電話、網(wǎng)上數(shù)傳和短消息等功能。模塊互連采用LAPD協(xié)議，采用E1接口或者DDN接口。1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—共網(wǎng)第72頁(yè)/共131頁(yè)73

基于GSM或CDMA公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)的集群共網(wǎng)是在公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)中，是以滿足個(gè)人移動(dòng)通信為主，而實(shí)現(xiàn)的集群組呼等功能，是為網(wǎng)內(nèi)公眾用戶相對(duì)少數(shù)群體需求提供的通話業(yè)務(wù)。如中興推出了基于CDMA2000的GoTa系統(tǒng)，華為推出了基于TDMA和TD-SCDMA的GT800系統(tǒng)?？梢蕴峁┢胀娫捇ヂ?lián)、短消息、定位等類似于蜂窩移動(dòng)的業(yè)務(wù)?；旧喜捎昧朔涓C的系統(tǒng)概念和組網(wǎng)方式。1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—共網(wǎng)第73頁(yè)/共131頁(yè)74l

多址方式l

話音編碼技術(shù)l

調(diào)制技術(shù)l

同步技術(shù)l

糾檢錯(cuò)技術(shù)l

分集技術(shù)1.2.8數(shù)字集群系統(tǒng)—主要技術(shù)

第74頁(yè)/共131頁(yè)751.2.9藍(lán)牙技術(shù)與無(wú)線USB—藍(lán)牙發(fā)展概況藍(lán)牙（Bluetooth）原是十世紀(jì)統(tǒng)一丹麥的國(guó)王的名字，現(xiàn)在這個(gè)名字意在統(tǒng)一無(wú)線局域網(wǎng)通訊標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)牙是無(wú)線數(shù)據(jù)和語(yǔ)音傳輸?shù)拈_(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)，它將各種通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其終端設(shè)備、各種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)、甚至家用電器采用無(wú)線方式連接起來(lái)。目前，全球已有

2000多家企業(yè)推出了藍(lán)牙芯片、藍(lán)牙平臺(tái)、應(yīng)用程序、測(cè)試設(shè)備等產(chǎn)品。第75頁(yè)/共131頁(yè)76主要優(yōu)點(diǎn)是：提供低成本、近距離的無(wú)線通信，構(gòu)成固定與移動(dòng)設(shè)備通信環(huán)境中的個(gè)人網(wǎng)絡(luò)，使得近距離內(nèi)各種信息設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫資源共享可應(yīng)用于多種通信場(chǎng)合，如

WAP、GSM、DECT等，引入身份識(shí)別后可以靈活實(shí)現(xiàn)漫游；功耗低，對(duì)人體危害??；集成電路應(yīng)用簡(jiǎn)單，成本低廉，易于推廣。藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)為己存在的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)和外設(shè)提供通用接口，以組建一個(gè)遠(yuǎn)離固定網(wǎng)絡(luò)的個(gè)人特別連接設(shè)備群。1.2.9藍(lán)牙技術(shù)與無(wú)線USB—藍(lán)牙發(fā)展概況第76頁(yè)/共131頁(yè)77工作在全球通用統(tǒng)一的頻率2.4GHz頻段；基帶符號(hào)速率為1Mb／s；傳輸距離為10cm-10m；使用前向糾錯(cuò)編碼、ARQ和TDD；支持64kb/s實(shí)時(shí)語(yǔ)音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸，語(yǔ)音編碼為CVSD；使用全球統(tǒng)一的48比特的設(shè)備識(shí)別碼。藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用了PLUG&PLAY的概念。1.2.9藍(lán)牙技術(shù)與無(wú)線USB—藍(lán)牙技術(shù)特點(diǎn)第77頁(yè)/共131頁(yè)78物理層：即藍(lán)牙無(wú)線接口層核心協(xié)議：基帶（Baseband）協(xié)議、鏈路管理（LMP）協(xié)議、邏輯鏈路控制和適配（L2CAP）協(xié)議、服務(wù)搜索（SDP）協(xié)議等電纜替代協(xié)議電話傳送控制協(xié)議1.2.9藍(lán)牙技術(shù)與無(wú)線USB—藍(lán)牙主要協(xié)議模型

第78頁(yè)/共131頁(yè)79Bluetooth1.1Bluetooth1.2Bluetooth2.0+EDR高速版?zhèn)鬏斔俾?32-721Kbps721kbps3Mbps8Mbps目標(biāo)市場(chǎng)控制、音頻音頻音頻、圖像多媒體商用化日程2001-2002年2004年2005年2007年其他版本提升電源效率提升1.2.9藍(lán)牙技術(shù)與無(wú)線USB—藍(lán)牙發(fā)展歷程

第79頁(yè)/共131頁(yè)80WUSB(WirelessUSB)最高理論傳輸速度與USB2.0接口相同都為480Mbps(60MB/s)，不過(guò)這個(gè)速度與距離有關(guān)。如果設(shè)備距離PC在3米之內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)理論傳輸。而如果距離超過(guò)了10米，那么傳輸速度將只有110Mbps(13.75MB/s)，可以說(shuō)距離越遠(yuǎn)，傳輸速率就越低。WUSB運(yùn)行于UWB頻寬（3.1GHz－10.6GHz)，而無(wú)線藍(lán)牙的頻率為2.4GHz，與IEEE802.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相同。1.2.9藍(lán)牙技術(shù)與無(wú)線USB—無(wú)線USB

第80頁(yè)/共131頁(yè)81技術(shù)指標(biāo)IEEE802.11g藍(lán)牙無(wú)線USB工作頻段2.4GHz2.402GHz-2.48GHz3.1GHz-10.6GHz傳輸速率54Mbps<=1Mbps>=480Mbps通信距離10m-100m10m左右<=10m發(fā)射功率>=1W1mW-100mW<1mW應(yīng)用范圍WLAN家庭和辦公設(shè)備短距離互連近距離多媒體價(jià)格較高較低較低1.2.9藍(lán)牙技術(shù)與無(wú)線USB—技術(shù)對(duì)比

第81頁(yè)/共131頁(yè)82藍(lán)牙耳機(jī)WUSB接收器1.2.9藍(lán)牙技術(shù)與無(wú)線USB第82頁(yè)/共131頁(yè)831.2.10軟件無(wú)線電（SoftwareRadio）與認(rèn)知無(wú)線電（CognitiveRadio）

——軟件無(wú)線電的概念

所謂軟件無(wú)線電，就是采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，在可編程控制的通用硬件平臺(tái)上，利用軟件來(lái)定義實(shí)現(xiàn)無(wú)線電臺(tái)的各部分功能：包括前端接收、中頻處理以及信號(hào)的基帶處理等等。即整個(gè)無(wú)線電臺(tái)從高頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分或全部由軟件編程來(lái)完成。第83頁(yè)/共131頁(yè)84軟件無(wú)線電概念的核心思想是：構(gòu)造一個(gè)具有開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺(tái)將各種功能用軟件來(lái)完成，具有高度靈活性和開(kāi)放性。這種通信設(shè)備的功能是可用軟件控制和再定義，選用不同軟件模塊就可以實(shí)現(xiàn)不同的功能，而且軟件可以升級(jí)更新，其硬件也可以像計(jì)算機(jī)一樣不斷地升級(jí)換代。有些人也把軟件無(wú)線電稱為“超級(jí)計(jì)算機(jī)”。1.2.10軟件無(wú)線電（SoftwareRadio）與認(rèn)知無(wú)線電（CognitiveRadio）

——軟件無(wú)線電的概念第84頁(yè)/共131頁(yè)85軟件無(wú)線電或者稱軟件可定義的無(wú)線電自從1992年提出以來(lái)，在最近幾年取得了引人注目的進(jìn)展，引起了包括軍事通信、個(gè)人移動(dòng)通信、微電子以及計(jì)算機(jī)等電于領(lǐng)域的巨大關(guān)注和廣泛興趣。它是以現(xiàn)代通信理論為基礎(chǔ)（含調(diào)制解調(diào)、信源／信道編碼、均衡、加密解密等），以數(shù)字信號(hào)處理為核心，以微電子技術(shù)為支撐的多種技術(shù)的集中體現(xiàn)。1.2.10軟件無(wú)線電（SoftwareRadio）與認(rèn)知無(wú)線電（CognitiveRadio）

——軟件無(wú)線電發(fā)展概況第85頁(yè)/共131頁(yè)86人們普遍認(rèn)為軟件無(wú)線電將使無(wú)線通信，甚至整個(gè)無(wú)線電領(lǐng)域產(chǎn)生重大變革，并由此推動(dòng)電子信息技術(shù)的快速發(fā)展。由于軟件無(wú)線電所具有的靈活性、開(kāi)放性等特點(diǎn)，使其不僅在軍、民無(wú)線通信中獲得了應(yīng)用，而且將在其它領(lǐng)域例如電子戰(zhàn)、雷達(dá)、信息化家電等領(lǐng)域得到推廣，這將極大促進(jìn)軟件無(wú)線電技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)（集成電路）的迅速發(fā)展。1.2.10軟件無(wú)線電（SoftwareRadio）與認(rèn)知無(wú)線電（CognitiveRadio）

——軟件無(wú)線電發(fā)展概況第86頁(yè)/共131頁(yè)87具有很強(qiáng)的靈活性:可以通過(guò)增加軟件模塊，很容易增加新的功能。還可根據(jù)所需功能的強(qiáng)弱，取舍選用的軟件模塊?？梢耘c其他任何無(wú)線設(shè)備進(jìn)行通信，并可以作為其他無(wú)線設(shè)備的射頻中繼?？梢酝ㄟ^(guò)無(wú)線加載來(lái)改變軟件模塊或更新軟件。

1.2.10軟件無(wú)線電（SoftwareRadio）與認(rèn)知無(wú)線電（CognitiveRadio）

——軟件無(wú)線電技術(shù)特點(diǎn)第87頁(yè)/共131頁(yè)88具有較強(qiáng)的開(kāi)放性:采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的結(jié)構(gòu)，其硬件可以隨著器件和技術(shù)的發(fā)展而更新或擴(kuò)展，軟件也可隨需要不斷升級(jí)。軟件無(wú)線電不僅能和新體制電臺(tái)通信，還能與舊體制電臺(tái)兼容。這樣，既延長(zhǎng)了舊體制電臺(tái)的使用壽命，也保證了軟件無(wú)線電本身有很長(zhǎng)的生命周期。各種軟件要具有開(kāi)放性，軟件的加載或更新可以通過(guò)空中接口實(shí)現(xiàn)，所以使用起來(lái)更加快捷方便。1.2.10軟件無(wú)線電（SoftwareRadio）與認(rèn)知無(wú)線電（CognitiveRadio）

——軟件無(wú)線電技術(shù)特點(diǎn)第88頁(yè)/共131頁(yè)89智能化天線技術(shù)，一般要覆蓋比較寬的頻段。射頻前端技術(shù)，在發(fā)射時(shí)主要完成上變頻、濾波、功率放大等任務(wù)，接收時(shí)實(shí)現(xiàn)濾波、放大、下變頻等功能。寬帶A/D，D/A轉(zhuǎn)換器。通用和專用數(shù)字信號(hào)處理器，模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化后的處理任務(wù)全由DSP軟件承擔(dān)。1.2.10軟件無(wú)線電（SoftwareRadio）與認(rèn)知無(wú)線電（CognitiveRadio）

——軟件無(wú)線電技術(shù)特點(diǎn)第89頁(yè)/共131頁(yè)901.2.10軟件無(wú)線電（SoftwareRadio）與認(rèn)知無(wú)線電（CognitiveRadio）

——軟件無(wú)線電具體應(yīng)用第90頁(yè)/共131頁(yè)91認(rèn)知無(wú)線電能感知四周無(wú)線環(huán)境，通過(guò)對(duì)環(huán)境的理解、主動(dòng)學(xué)習(xí)以實(shí)現(xiàn)在特定的無(wú)線操作參數(shù)上(如頻率、功率、載波調(diào)制和編碼等方案)實(shí)時(shí)改變和調(diào)整內(nèi)部狀態(tài)，適應(yīng)外部無(wú)線環(huán)境的變化，達(dá)到通信系統(tǒng)性能最優(yōu)化的目的。1.2.10軟件無(wú)線電（SoftwareRadio）與認(rèn)知無(wú)線電（CognitiveRadio）

——認(rèn)知無(wú)線電概念第91頁(yè)/共131頁(yè)92感知智能學(xué)習(xí)自適應(yīng)性可靠性效率1.2.10軟件無(wú)線電（SoftwareRadio）與認(rèn)知無(wú)線電（CognitiveRadio）

——認(rèn)知無(wú)線電的特點(diǎn)第92頁(yè)/共131頁(yè)931.2.11智能天線與波束成形智能天線的優(yōu)點(diǎn)：1）高天線增益；2）抑制干擾；3）高分集增益第93頁(yè)/共131頁(yè)941.2.11智能天線與波束成形智能天線分類1）固定多波束系統(tǒng)2）自適應(yīng)天線陣列第94頁(yè)/共131頁(yè)951.2.12MIMO與空時(shí)編碼MIMO與智能天線的區(qū)別：1）智能天線系統(tǒng)中每個(gè)天線發(fā)射的信號(hào)是相同的，最多存在一定的增益和相移；而MIMO系統(tǒng)發(fā)射信號(hào)可以不同；2）智能天線的主要目的是提高信噪比和系統(tǒng)容量；而MIMO是為了獲得分集，以提高抗干擾性能和傳輸速率。第95頁(yè)/共131頁(yè)961.2.12MIMO與空時(shí)編碼頻率選擇性衰落時(shí)間選擇性衰落多徑多普勒頻移第96頁(yè)/共131頁(yè)971.2.12MIMO與空時(shí)編碼

——分集技術(shù)分集技術(shù)是通過(guò)將同樣的信息多次傳輸，每個(gè)副本經(jīng)歷不同的信道來(lái)改善性能方法的統(tǒng)稱。分集算法1）最大比合并（MRC）2）選擇合并（SC）3）等增益合并（EGC）4）轉(zhuǎn)換停留合并（SSC）第97頁(yè)/共131頁(yè)981.2.12MIMO與空時(shí)編碼空時(shí)編碼1）空時(shí)分組碼（STBC）2）空時(shí)格形碼（STTC）3）分層空時(shí)碼（LSTC）4）酉空時(shí)碼（USTC）5）差分空時(shí)碼（DSTC）第98頁(yè)/共131頁(yè)991.2.12MIMO與空時(shí)編碼

——空時(shí)分組碼天線1天線2接收機(jī)第99頁(yè)/共131頁(yè)1001.2.12MIMO與空時(shí)編碼

——空時(shí)分組碼第100頁(yè)/共131頁(yè)1011.2.12MIMO與空時(shí)編碼

——空時(shí)格形碼信息序列：2，1，2，3，0，0，1，3，2第一個(gè)天線：0，2，1，2，3，0，0，1，3第二個(gè)天線：2，1，2，3，0，0，1，3，2第101頁(yè)/共131頁(yè)1021.2.12MIMO與空時(shí)編碼

——空時(shí)格形碼8PSK，8狀態(tài)空時(shí)格形碼，2個(gè)發(fā)送天線第102頁(yè)/共131頁(yè)1031.2.12MIMO與空時(shí)編碼

——分層空時(shí)碼VBLAST（VerticalBellLaboratoriesLayeredSpace-Time）編碼器結(jié)構(gòu)第103頁(yè)/共131頁(yè)1041.2.12MIMO與空時(shí)編碼

——分層空時(shí)碼HBLAST（HorizontalBellLaboratoriesLayeredSpace-Time）編碼器結(jié)構(gòu)第104頁(yè)/共131頁(yè)1051.2.12MIMO與空時(shí)編碼

——空時(shí)編碼性能比較空時(shí)分組碼空時(shí)格形碼分層空時(shí)碼發(fā)射分集基于發(fā)射分集基于發(fā)射分集不基于發(fā)射分集信道環(huán)境無(wú)特別限制無(wú)特別限制一般為室內(nèi)環(huán)境接收分集無(wú)特別限制無(wú)特別限制接收天線數(shù)不少于發(fā)送天線數(shù)譯碼復(fù)雜度低高中性能優(yōu)劣有限好對(duì)角分層空時(shí)碼最好第105頁(yè)/共131頁(yè)1061.2.13OFDMOFDM最核心的思想是采用并行傳輸技術(shù)降低子載波上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率，從而降低頻率選擇性衰落引入的符號(hào)間干擾。它具有頻譜效率高、抗多徑能力強(qiáng)、信道均衡簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率高等特點(diǎn)第106頁(yè)/共131頁(yè)1071.2.13OFDMOFDM系統(tǒng)收發(fā)信機(jī)框圖第107頁(yè)/共131頁(yè)1081.2.14個(gè)人通信*（PersonalCommunication）第108頁(yè)/共131頁(yè)1091.2.14個(gè)人通信*（PersonalCommunication）第109頁(yè)/共131頁(yè)1101.2.14個(gè)人通信*（PersonalCommunication）第110頁(yè)/共131頁(yè)1111.2.14個(gè)人通信*（PersonalCommunication）第111頁(yè)/共131頁(yè)1121.2.15移動(dòng)衛(wèi)星通信及衛(wèi)星導(dǎo)航定位移動(dòng)衛(wèi)星通信通常是指；利用衛(wèi)星中繼站實(shí)現(xiàn)地面、空中、海上移動(dòng)用戶間或移動(dòng)用戶與固定用戶間的相互通信。較早較成功的移動(dòng)衛(wèi)星系統(tǒng)是國(guó)際海事衛(wèi)星系統(tǒng)，自1979年投入使用以來(lái)，服務(wù)范圍已逐步發(fā)展到空中和陸地。該系統(tǒng)于1995年改名國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星組織，目前已擁有79個(gè)成員國(guó)，約在143個(gè)國(guó)家擁有4萬(wàn)多臺(tái)各類移動(dòng)衛(wèi)星通信設(shè)備，已能向全世界提供移動(dòng)通信服務(wù)。第112頁(yè)/共131頁(yè)1131.2.15移動(dòng)衛(wèi)星通信及衛(wèi)星導(dǎo)航定位衛(wèi)星無(wú)線電定位業(yè)務(wù)是地面物體通過(guò)無(wú)線電和衛(wèi)星溝通進(jìn)行測(cè)距或測(cè)速，計(jì)算出自己在地球上的位置，根據(jù)位置坐標(biāo)及其它變化的信息，判斷自己的航向。全球定位系統(tǒng)GPS：1978年，美國(guó)開(kāi)始實(shí)施GPS建設(shè)，于1994年3月9日正式建成?？臻g段由18-24顆分布于高度為20200km的6個(gè)軌道面的衛(wèi)星組成。GLONASS系統(tǒng)：前蘇聯(lián)1982年5月開(kāi)始部署的24顆衛(wèi)星分布在軌道高度為19100km的三個(gè)軌道面上，目前俄羅斯在軌衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到18顆。第113頁(yè)/共131頁(yè)1141.2.15移動(dòng)衛(wèi)星通信及衛(wèi)星導(dǎo)航定位Galileo衛(wèi)星定位系統(tǒng)：由30顆軌道衛(wèi)星組成，衛(wèi)星的軌道高度為2.4萬(wàn)公里，傾角為56度，分布在3個(gè)軌道面上，目前有兩顆在軌衛(wèi)星，預(yù)計(jì)系統(tǒng)于2013年投入運(yùn)行。BD-1衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)：2000年10月和12月中國(guó)相繼成功發(fā)射第一顆和第二顆導(dǎo)航定位試驗(yàn)衛(wèi)星，2003年5月26日成功發(fā)射第三顆導(dǎo)航定位試驗(yàn)備份衛(wèi)星。具有將通信與導(dǎo)航結(jié)合在一起的能力，它是采用兩顆位于東經(jīng)80°和140°地球靜止軌道衛(wèi)星雙向測(cè)距，并可實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)報(bào)文通信，系統(tǒng)自含差分定位功能。第114頁(yè)/共131頁(yè)1151.2.16程控交換*程控交換指由程序控制的信息交換，這是一項(xiàng)交換和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的信息交換新技術(shù)。有三種基本形式：①電路交換：是傳統(tǒng)電話網(wǎng)中的交換技術(shù)，管理對(duì)象是電路，即按用戶要求在終端之間建立暫時(shí)的物理接續(xù)通路，供雙方專用。②報(bào)文交換：也稱消息交換，管理對(duì)象是信息，這種交換不需建立專用物理通路，只須由交換系統(tǒng)處理、暫存和轉(zhuǎn)發(fā)所傳輸?shù)男畔?。電?bào)網(wǎng)的交換技術(shù)就屬此類交換。第115頁(yè)/共131頁(yè)1161.2.16程控交換*③分組交換：

為了將信息分發(fā)，所需傳輸?shù)男畔⒖煞指畛梢幌盗幸欢ㄩL(zhǎng)度的“數(shù)據(jù)段”（即分組），并加上收發(fā)地址的標(biāo)記及其它輔助信息，形成在網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)囊恍┬虐室卜Q信包交換。在接收端須將這些信包排列、組合和拆卸，重新組成完整的信息，再送給終端用戶。第116頁(yè)/共131頁(yè)1171.2.17智能化樓宇通信技術(shù)第117頁(yè)/共131頁(yè)1181.2.17智能化樓宇通信技術(shù)（寬帶住宅技術(shù)）

智能化大樓是綜合