无线通信原理与应用

1、 理工大学通信工程学院理工大学通信工程学院1AbisA接口接口MSBSSOMC-R操作维护中心操作维护中心BSC基站基站控制器控制器MSC移动交换中心移动交换中心BTS基站基站收发信机收发信机BTS基站基站收发信机收发信机BTS基站基站收发信机收发信机MSMSUm Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST联系方式4徐筱麟：徐筱麟：4 中国人民解放军理工大学中国人民解放军理工大学4 通信工程学院移动通信教研室通信工程学院移动通信教研室4 地址：南京标营地址：南京标营2

2、号教学楼号教学楼438， ：2100074 33846994 手机：手机：139051606684 电子邮件：电子邮件：xuxiaolinvip.sina Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST1.1 1.1 移动通信基本概念移动通信基本概念1.2 1.2 移动通信发展历史移动通信发展历史1.3 1.3 各类移动通信系统各类移动通信系统1.4 1.4 移动通信的发展趋势移动通信的发展趋势 Institute of Communicatio

3、n Engineering UST Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST卫星移动通信卫星移动通信“铱铱”、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、从本世纪、从本世纪20年代至年代至40年代早期，短波无线电通信。年代早期，短波无线电通信。 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST2、 从从40年代中期至年代中期至60年代初期，移动无线通信。年代初期，移

5、动无线通信。3、 从从60年代中期至年代中期至70年代中期，大区制移动年代中期，大区制移动 。4、 从从70年代中期至年代中期至80年代中期，是移动通信蓬勃发展时期。年代中期，是移动通信蓬勃发展时期。1978年底，美国贝尔试验室研制成功先进移动年底，美国贝尔试验室研制成功先进移动 系系统（统（AMPS），建成了蜂窝状移动通信网。），建成了蜂窝状移动通信网。贝尔（贝尔（18xx18xx19221922）英国人）英国人 18681868年年 在伦敦工作在伦敦工作 18711871年年 去波士顿工作去波士顿工作 18731873年年 任波士顿大学教授任波士顿大学教授 18751875年年 发明多路电

6、报发明多路电报 18761876年年 发明发明 一生曾获许多专利。一生曾获许多专利。 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST5、 上世纪上世纪80年代中期到年代中期到90年代中期，为年代中期，为移动通信的成熟期移动通信的成熟期（第二代数字蜂窝系统）（第二代数字蜂窝系统）6 6、 2121世纪初，第三代移动通信系统世纪初，第三代移动通信系统 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communi

7、cation Engineering UST1970s1980s1990s2000s第第一一代代( (A AM MP PS S为为例例) )第第二二代代( (以以G GS SM M为为例例) )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标标准准商商业业运运营营提提出出方方案案制制定定标标准准商商业业运运营营提提出出方方案案制制定定标标准准商商业业运运营营提提出出方方案案 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering U

8、ST我国专业网的发展我国专业网的发展 我国模拟网我国模拟网TACS的发展的发展我国数字网我国数字网GSM的发展的发展 7000万用户，万用户，15%联通联通CDMA在我国的发展在我国的发展4个实验网，电信长城与中国联通个实验网，电信长城与中国联通我国民族蜂窝移动通信产业的发展我国民族蜂窝移动通信产业的发展产业：产业：GSM设备国产化，设备国产化，CDMA交换机普天交换机普天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需求增加产品和服务成本下降 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST分配或拍卖频段分配或拍卖频段GSM：890915MHz，935 960MHz，其中联，其中联通通909915MHz，954 960MHzIMT-2000系统（系统（3G系统）：系统）：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 集群通信系统集群通信系统1.3.2 1.3.2 低功率无线低功率无线 系统系统1.3.3 1.3.3 卫星移动通信系统卫星移动通信系统1.3.4 1.3.4 无线接入系统无线接入系统1.3.5 1.3.5 无线寻呼系统无线寻呼系统 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST

12、 1.3.1 集群通信系统的基本概念集群通信系统的基本概念 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST 集群通信系统的基本结构集群通信系统的基本结构 互联器互联器调调度度台台调调度度台台PSTNPABX信道机信道机1信道机信道机2信道机信道机N天天线线共共用用器器移动台移动台 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST集群通信系统的分类集群通

13、信系统的分类 模拟集群通信系统的技术已经落后模拟集群通信系统的技术已经落后, 存在存在频谱利用率不高频谱利用率不高、功能不强功能不强、不易联网不易联网、不便加密不便加密等缺点，给广区全程调度带来严等缺点，给广区全程调度带来严重障碍，适应不了各专业部门未来发展的需求；重障碍，适应不了各专业部门未来发展的需求； 如：如：MPT1327、LTR等等模拟集群通信系统模拟集群通信系统 数字集群通信系统数字集群通信系统可以实现高系统容量和高频谱效率；在较差的信道条件可以实现高系统容量和高频谱效率；在较差的信道条件下（衰落、噪声、干扰）获得较好的话音质量和用于私人的加下（衰落、噪声、干扰）获得较好的话音质量

14、和用于私人的加密话；可提供话音、数据和图像等多种业务；可进入密话；可提供话音、数据和图像等多种业务；可进入PSTN、ISDN、PDN、PTN网；网；如如TETRA系统、系统、iDEN系统、系统、FHMA系统系统特点均采用时分、小区覆盖方式特点均采用时分、小区覆盖方式 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST 低功率系统主要用来提供公用无绳低功率系统主要用来提供公用无绳 业务业务（Telepoint） 系统主要特点：系统主要特点： 采用采用32Kbit/s的的ADPC

15、M话音编码话音编码 TDD/FDMA的工作方式的工作方式 手机平均功率手机平均功率5-25mW， 工作频率工作频率900MHz或或1800MHz。 1.3.2 低功率无线低功率无线 系统系统 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST网络规划要素网络规划要素 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 与与GSM Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering USTPHS 基站基本参数和特性频率范围1.9-1.920 GHz (66个载频)基站类型每个基站提供3个语音通道。基站可采用组控或叠加方式，增加信道数，提高利用率。采用动态信道分配，无需频率规划。本地本地远供远供 Institute of Co

17、mmunication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST1.3.3 移动卫星系统移动卫星系统同步轨道移动通信系统同步轨道移动通信系统 IMMARSAT-B IMMARSAT-M MOBILESAT-澳大利亚澳大利亚中低轨道移动通信系统中低轨道移动通信系统 IRIDIUM(铱系统铱系统66) GLOBALSTAR(全球星全球星24/48) ODYSSEY(奥德塞奥德塞12) Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication

18、Engineering UST1.3.4 无线用户环路无线用户环路* 什么是无线用户环路什么是无线用户环路 WLL * 无线用户环路的优点无线用户环路的优点* 各种无线用户环路各种无线用户环路基于蜂窝系统的基于蜂窝系统的WLL基于集群的基于集群的WLL基于无绳基于无绳 系统的系统的WLL Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST1.3.5 无线寻呼系统无线寻呼系统1. POCSAG系统（英国系统（英国1号码）号码）2. FLEX系统（系统（MOTOROLA）3. E

19、RMES系统（欧洲高速寻呼）系统（欧洲高速寻呼） APOC系统（系统（PHILIPS） 双向寻呼（双向寻呼（GWCOM） Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST22222256156110331033173917392536253630003000360036000 05005001000100015001500200020002500250030003000350035004000400019921992 19931993 19941994 19951995 1

20、9961996 19971997 19981998无线寻呼(万户)无线寻呼(万户) 理工大学通信工程学院理工大学通信工程学院28 理工大学通信工程学院理工大学通信工程学院292121世纪通信网的基本框架世纪通信网的基本框架中继线中继线有线为主（光缆）有线为主（光缆）地下地下包括部分无线（微波、卫星）包括部分无线（微波、卫星）用户线用户线无线为主无线为主天上天上包括部分有线包括部分有线 理工大学通信工程学院理工大学通信工程学院30 理工大学通信工程学院理工大学通信工程学院31 Institute of Communication Engineering UST Institute of Comm

21、unication Engineering UST4无线因特网的发展：无线因特网的发展：. 理工大学通信工程学院理工大学通信工程学院33 3、移动通信设备正朝着数字化、宽带、移动通信设备正朝着数字化、宽带化、小型化的方向发展化、小型化的方向发展GSM手机已达到手机已达到70CC、70克（克（ ITU要求：要求：200CC、200克）。克）。F未来的移动通信系统要求空中接口能够在不同环境中支未来的移动通信系统要求空中接口能够在不同环境中支持话音、图像持话音、图像F高达高达144KBits的高速移动数据通信、的高速移动数据通信、384KBits的低的低移动速度数据通信、移动速度数据通信、2MBit

22、s的静态速率的数据通信的静态速率的数据通信 理工大学通信工程学院理工大学通信工程学院34 4、移动通信网络正朝着综合化、智能、移动通信网络正朝着综合化、智能化、全球化、个人化的方向发展化、全球化、个人化的方向发展 Institute of Communication Engineering UST Institute of Communication Engineering UST家用无家用无绳绳 数字公共数字公共无绳无绳 汽车汽车 模拟蜂窝模拟蜂窝 数字蜂窝数字蜂窝 无线无线LAN蜂窝分组蜂窝分组数据网数据网蜂窝分组蜂窝分组数据网数据网微微小区微微小区微小区微小区小区小区大区大区高速率业务高

23、速率业务中速率业务中速率业务低速率业务低速率业务无线无线寻呼寻呼双向无线双向无线寻呼寻呼卫星卫星移动移动 全球小区全球小区 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终端的移动性终端的移动性 手持机、车载台手持机、车载台4个人的移动性个人的移动性 SIM卡方式支持的业务卡方式支持的业务4业务的移动性业务的移动性4通信网的智能化和无线化使三者统一起来通信网的智能化和无线化使三者统一起来 个人通信网或个人通信业