通信基础理论

1、2000.12 1. 通信基本知识通信基本知识 3. 无线通信的应用现状无线通信的应用现状 2. 无线通信相关技术无线通信相关技术 移动通信移动通信 多址技术与系统容量多址技术与系统容量 无线数据通信无线数据通信 抗衰落技术抗衰落技术 无线接入技术无线接入技术 信源编码信源编码 4. 无线通信发展方向无线通信发展方向 信道编码信道编码 个人通信个人通信 调制技术调制技术 软件无线电软件无线电 扩频技术扩频技术 智能天线技术智能天线技术 5. 小结小结 2000.13通信基础知识通信基础知识基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结2000.14基础知识基础知识相关

2、技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结通信的任务：通信的任务： 克服距离上的障碍，迅速而准确地传递信息。克服距离上的障碍，迅速而准确地传递信息。通信系统的组成：通信系统的组成： 传递或交换信息所需的一切技术设备的总和称为通信系统。传递或交换信息所需的一切技术设备的总和称为通信系统。信息源发送设备传输媒介（信道）接收设备收信者噪声源2000.15基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结通信系统的分类：通信系统的分类：按消息的物理特征分：按消息的物理特征分：有电报通信系统，电话通信系统，数据通信系统，图象通信系统等各种通信系统。按调制方式分：按调制方式

3、分：基带传输和调制传输。按传输信号的特征分：按传输信号的特征分：模拟通信系统和数字通信系统。按传送信号的复用方式分：按传送信号的复用方式分：FDMA、TDMA、CDMA。按传输媒介分：按传输媒介分：有线和无线两类。2000.16 无线与有线的比较无线与有线的比较 有线有线（1）安装慢（2）扩容难（3）事先必须知道用户的确切位置（4）成本随距离线性增加（5）部分地区无法布线且易受破坏（6）维护费用昂贵（7）自然灾害（风、洪水），动物，施工等影响 无线无线（1）安装快（2）方便扩容（3）只需某区域用户密度（4）适用远郊通信（5）适合于山区及河流（6）维护费用低，减少业务中断基础知识基础知识相关技术

4、相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结通信技术发展的简史通信技术发展的简史 年 内 容 l 838 摩尔斯发明有线电报 1864 马克斯韦尔提出电磁辐射方程 1876 贝尔发明电话 1896 马可尼发明无线电报 1906 发明真空管 1918 调幅无线电广播、超外差接收机问世 1925 开始采用三路明线载波电话、多路通信 1936 调频无线电广播开播 1937 发明脉冲编码调制原理 1938 电视广播开播 194f1945 二次大战刺激了雷达和微波通信系统的发展 1948 发明晶体管、香农提出信息论、通信统计理论

5、开始建立 1950 时分多路通信应用于电话 1956 敷设了越洋电缆 1957 发射第一颗人造卫星 1958 发射第一颗通信卫星 1960 发明激光 196I 发明集成电路 1962 发射第一颗同步通信卫星、脉冲编码调制进入实用阶段 19601970 彩电问世、阿波罗宇宙飞船登月，数字传输的理论和技术得到了迅速发展，出现高速数字电子计算机 19701980大规模集成电路、商用卫星通信、程控数字交换机、光纤通信系统、微处理机等迅速发展 1980 以后超大规模集成电路、长波长光纤通信系统广泛应用，综合业务数字网掘起2000.18基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小

6、结数字通信中的几个基本概念数字通信中的几个基本概念 连续信号与离散信号 数字信号和模拟信号 数字通信和模拟通信 数字通信和数据通信数字通信的主要优点数字通信的主要优点 抗干扰能力强 可采用再生中继实现高质量的远距通信 灵活性高，能适应各种业务要求 设备便于集成化、微型化 便于加密处理 可以很方便地与现代数字计算机连网2000.19基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结2000.110基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结通通信信用用电电磁磁波波谱谱2000.111基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向

7、小结小结（1）发信机工作原理）发信机工作原理锁相式发信机原理框图锁相式发信机原理框图倍频式发信机原理框图倍频式发信机原理框图2000.112基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结（2）收信机工作原理）收信机工作原理2000.113基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结（3）无线交换设备）无线交换设备2000.114基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结（4）无线交换接口）无线交换接口2000.115基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结（5）数字无线通信的三个

8、组成部分）数字无线通信的三个组成部分 A/D转换转换调制调制传输和信号处理传输和信号处理（6）信令系统）信令系统什么是信令什么是信令模拟信令与数字信令模拟信令与数字信令 IMTS信令系统信令系统2000.116基础知识基础知识应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结相关技术相关技术无线通信相关技术无线通信相关技术2000.117基础知识基础知识发展方向发展方向小结小结相关技术相关技术应用现状应用现状 多址技术与系统容量 信源编码技术 信道编码技术 调制技术 抗衰落技术 扩频技术2000.118基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结多址技术与系统容量多址技术与系

9、统容量FDMAFDMA通信系统特性通信系统特性载波与传输信号对应载波与传输信号对应连续传输连续传输带宽较窄带宽较窄 低传输速率低传输速率共用设备成本高共用设备成本高无线电容量公式无线电容量公式M=Bt/(Bck)信道总数信道总数/单位小区单位小区其中，其中， Bt是系统占用带宽，是系统占用带宽， Bc是每信道占用带宽是每信道占用带宽 k是小区群中的小区数是小区群中的小区数2000.119基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结多址技术与系统容量多址技术与系统容量FDMA（续）（续）2000.120基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小

10、结小结多址技术与系统容量多址技术与系统容量TDMATDMA通信系统特性通信系统特性每载波多路每载波多路采用自适应均衡技术采用自适应均衡技术传输开销大传输开销大共用设备成本低共用设备成本低用户端较复杂用户端较复杂2000.121基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结多址技术与系统容量多址技术与系统容量TDMA（续）（续）2000.122基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结多址技术与系统容量多址技术与系统容量CDMA主要优点主要优点容量大：是FDMA的20倍，是TDMA的68倍抗干扰性能强安全通信，极易保密扩频后的信号近似白噪声

11、采用伪码序列调制数字信息易于加密发射功率低，延长用户终接设备电池使用时间抗衰落性能强，仅影响小部分频谱频率规划简单,易于组网和工程开通软容量，有效解决通信阻塞 码分多址系统采用一组彼此正交(或准正交)的伪随机噪声(PN)序列用作为扩频序列码对传输信号进行扩频调制，在接收端用相应的PN码通过相关处理解扩来实现多用户共享频率资源的功能。码分多址采用扩频技术。2000.1230 02 24 46 68 8FDMAFDMATDMATDMACDMACDMA系统容量( F D M A=1)系统容量( F D M A=1)(1)系统容量大，频谱利用率高系统容量大，频谱利用率高 理论分析和试验表明：理论分析和

12、试验表明：CDMA系统容量是系统容量是GSM的的3至至4倍，倍，是模拟网的是模拟网的8至至10倍倍基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结多址技术与系统容量多址技术与系统容量CDMA（续）（续）2000.124(2)综合成本低综合成本低RFRF收发信机收发信机1 1基基带带处处理理RFRF收发信机收发信机n n合合路路器器信道信道1 1信道信道n n频率频率f1f1频率频率fnfn信道信道1 1基基带带处处理理RFRF收发信机收发信机信道信道n n频率频率f f正正交交码码调调制制每一信道要一个收每一信道要一个收发信机，真是太贵发信机，真是太贵 这么多信道才用一

13、个这么多信道才用一个收发信机，太先进了收发信机，太先进了 CDMACDMA系统系统FDMAFDMA系统系统基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结多址技术与系统容量多址技术与系统容量CDMA（续）（续）2000.125采用CDMA技术就是好!0 020204040606080801001001201201401401 12 23 34 45 56 67 78 89 9 1010 1111 1212 1313 1414 1515 1616某型F D MA设 备某型F D MA设 备CDMACDMA系统信道数系统信道数设备价格设备价格(万元万元)基础知识基础知识相关

14、技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结多址技术与系统容量多址技术与系统容量CDMA（续）（续）2000.126(3)(3)抗干扰、抗多径、抗衰落性能好抗干扰、抗多径、抗衰落性能好 无须采用时间分集、空间分集等附加技术，就可得到很高的通话质量无须采用时间分集、空间分集等附加技术，就可得到很高的通话质量宽带干扰宽带干扰有用信号宽带干扰信号白噪声频率功率谱功率谱解扩后的有用信号干扰电平白噪声电平频率BmBcBc接收机有用信号频率Bc发射机功率谱白噪声功率谱有用信号频率Bm基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结多址技术与系统容量多址技术与系统容量CDMA

15、CDMA（续）（续）2000.127窄带干扰窄带干扰频率频率解扩后的有用信号干扰被扩谱功率谱功率谱有用信号窄带干扰信号Bc接收机抗干扰能力决定于系统的处理增益：Gp=(S/N)o(S/N)iBcBm=Bm:信息带宽；Bc:扩频后的带宽有用信号频率Bc发射机功率谱白噪声功率谱有用信号频率BmBmBc白噪声白噪声基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结多址技术与系统容量多址技术与系统容量CDMACDMA（续）（续）2000.128 综上所述：综上所述：CDMACDMA技术给用户带来的好处是话音清技术给用户带来的好处是话音清晰、通话安全放心；给营运者带来的好处是建设成

16、本晰、通话安全放心；给营运者带来的好处是建设成本低廉，营运质量很高低廉，营运质量很高(4)安全通信、保密性好 (通话绝对安全)采用伪码扰码、WALSH码扩频后，信号近似白噪声 为数字系统，便于信息加密和防止非法用户接入(5)组网灵活方便、频率规划简单 基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结多址技术与系统容量多址技术与系统容量CDMACDMA（续）（续）2000.129基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结用户用户1 1用户用户2 2用户用户3 3频率频率时间时间FDMAFDMA用户用户1 1用户用户2 2用户用户3 3频率频率

17、时间时间TDMATDMA用户用户1 1用户用户2 2用户用户3 3CDMACDMA频率频率时间时间码码2000.130基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结信道编码接收解调均衡信道分离 解密 信道解码 语言解码 D/A天线转发VCO频率合成控制器控制器终端适配数字终端键盘显示发送调制帧形成加密语音编码A / D跳频单元2000.131基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结v覆盖范围覆盖范围v负荷网络中的覆盖范围负荷网络中的覆盖范围v容量容量v价格价格v话音清晰度话音清晰度 v选择性（速率可选择）选择性（速率可选择）v用户满意度

18、用户满意度2000.132基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结2000.133基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结2000.134基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结信源编码技术信源编码技术 概述概述 各种信源编码方式简介各种信源编码方式简介2000.135波 形 编 码 语音经物理变化成模拟电波，再用数字系列描述电波。 1. PCM 用点集近似曲线 64 Kb / S 32 Kb / S 2. M 用折线近似曲线 32 Kb / S 16 Kb / S参 量 编 码 直接提取语音的特征

19、参量（基音，共振蜂的频率和强度，清音/浊音判决），再用数字系列描述这些参量。由于这些参量具有准平稳性，因此编码的速率大为降低。 GSM 采用 RPE - LTP - LPC编码方案，即“规则脉冲激励 - 长期预测 - 线性预测编码”。基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结2000.136基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结2000.137基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结信道编码技术信道编码技术 信道编码原理及信道编码保护信道编码原理及信道编码保护 GSM信道编码的总体方案信道编码的总体

20、方案2000.138基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结2000.139基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结 (1)用外编码器实施分组纠错编码。构成“信息位十奇偶校验位”码字。然后再增加尾比特若干。增加尾比特目的是增加维特比解码特性。奇偶校验比特是用于检测维特比解码未纠正之误码用。 信道类型不同，采用的分组码也不相同，对于话音信道，在加尾比特之前，还需将码流重排，以对系统循环码加以保护。 (2)用内编码实行卷积编码，以建立“编码比特”。 (3)对完成上述(1)、(2)步骤的码字进行重排(对话音信道，这次重排为第二次重排了)

21、和交织。以提高抗长突发误码能力。这是实施信道编码保护措施。2000.140基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结调制技术调制技术 GMSK/GFSK调制调制 正交振幅调制（正交振幅调制（QAM） 可变速率调制可变速率调制 多载波调制多载波调制2000.141基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结正交振幅调制（正交振幅调制（QAM）s(t)= g1(t) cosct + g2(t) sinctmo1(t)= g1(t) cosct + g2(t) sinct cosct =0.5 g1(t)+0.5g1(t) cos2ct +

22、g2(t) sin2ctmo2(t)= g1(t) cosct + g2(t) sinct sinct =0.5 g2(t)+0.5g1(t) cos2ct - g2(t) sin2ctg1(t)=0.5 g1(t) g2(t)=0.5 g2(t)2000.142基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结 高频谱效率高性能的调制解调技术是开发个人通信系统的关键技术之一，也是近年来研究的热点。个人通信系统的无线覆盖将采用宏小区和微小区共存的方式。在不同的蜂窝半径和应用环境下，移动信道将呈现不同的衰落特性。对于半径较大的宏小区，由于信道条件较差，GMSK、/4 DQP

23、SK等是较适合的调制解调方式。而对于半径较小的微小区或微微小区，由于存在很强的直射波，信道条件较好，频谱利用率较高的正交振幅调制(QAM)及其变型就成为合适的调制解调方式，越来越引起人们的重视。对复杂多变的移动信道具有更强适应能力的可变速率调制和多载波调制，在个人通信中的应用已引起人们极大的研究兴趣。 2000.143数字移动通信中的载波调制移动通信不采用AM，只采用FM，PM调制方式改进的两个目标 1.提高抗干扰能力； 2.压缩频带。FSK（ 移频键控）MSK（最小移频键控）m = 0.5 ,相位连续，频带窄。GMSK（高斯最小移频键控）频带进一步压缩。/ 4QPSK ( = n/ 4 的移

24、相键控）性能优于GMSK，但结构复杂。基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结2000.144基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结抗衰落技术抗衰落技术概述概述无线信号的衰落无线信号的衰落多径传播对无线数据传输的影响多径传播对无线数据传输的影响分集技术分集技术多径利用多径利用2000.145基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结 移动信道是一种时变信道。无线电信号通过移动信道时会遭受来自不同途径的衰减损害。接收信号功率可表示为： dRdSddPn表示移动台与基站的距离。 d 1自由空间传播损耗与

25、弥散，用 -n一表示，其中n一般为3 4。 d2阴影衰落，用S 表示。这是由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波遮蔽所引起的衰落。 d3多径衰落，用R 表示。这是由于移动传播环境的多径传输而引起的衰落。多径衰落是移动信道特性中最具特色的部分，严重影响信号传输质量，并且不可避免，只能用抗衰落技术来减少其影响。 d2000.146基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结多径传播多径传播 对数字传播的影响对数字传播的影响 多径衰落（瑞利衰落）多径衰落（瑞利衰落） 在正常的非衰落条件下，在收发信机的天线间只存在一条路径（即所谓的直射波束）。多径衰落可以描述为

26、多条波束的叠加，在直射波束上叠加了干扰波束。 由于多径衰落引起的信道失真产生了码间干扰，使接收机处的眼图闭合。（包络衰落）2000.147基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结多径传播多径传播 多径时延扩展多径时延扩展 时延扩展可以直观理解为在一串接收脉冲中，最大传输时延和最小传输时延的差值，也就是最后一个可分辨的延时信号与第一个延时信号到达时间的差值。2000.148基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结多径传播多径传播 多普勒频移（随机调频）多普勒频移（随机调频） 当移动台在运动中通信时，接收信号频率都具有的特性。多普勒效

27、应所引起的附加频移会发生变化，称为多普勒效应，这是任何波动过程称为多普勒频移，可用下式表示：fD = v/cos例: 若载波f0=900MHz，移动台速度v=50km/h,则最大多普勒频移为：fm = v/41.7(Hz)2000.149基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结抗衰落技术抗衰落技术 分集技术分集技术 分集技术分集技术(Diversity Techniques)就是研究如何利用多径信号来改善系统的性能。分集技术利用多条传输相同的信息、且具有近似相等的平均信号强度和相互独立衰落特性的相互 路径，并在接收端对这些信号进行适当的合并(Combining)

28、，以便大大降低多径衰落的影响，从而改善传输的可靠性。空间分集 极化分集 角度分集频率分集时间分集分集信号的合并技术分集信号的合并技术选择式合并 最大比合并2000.150 跳频抗多径时延-快跳频 接收到最先到达的信号后立即将载频跳变到另一频率，以避开多径时延引起的脉冲展寛。 若要求多径时延差小于己于1S，则跳速需105跳/秒。 跳频抗衰落-慢跳频 跳频的频率间隔大于信道的占有带寛，使各跳频驻留时间內的信号相互独立，以抗频率选择性衰落。 GSM的跳频技术 基站按帧跳，移动台按时隙跳。跳频周期前者为4.616ms,后者为577s。基础知识基础知识发展方向发展方向小结小结相关技术相关技术应用现状应用

29、现状抗衰落技术抗衰落技术 扩频技术（多径利用）扩频技术（多径利用）2000.151基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结扩频技术扩频技术 扩频通信的原理扩频通信的原理 扩频技术的基本类型扩频技术的基本类型 扩频技术的应用扩频技术的应用2000.1521.1.扩频通信原理扩频通信原理数据数据 模模2 2加法器加法器伪随机码伪随机码 产生器产生器调制器调制器载载 波波发生器发生器发发射射机机混频器混频器中中 放放解调器解调器调制器调制器伪随机码伪随机码 产生器产生器本本 振振接接收收机机将信息数据用伪随机码序列进行调制, 实现频谱扩展后传输, 接收端则用相同的扩频

30、码进行相关解调来解扩及恢复信息数据基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结2000.153基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结2.2.扩频通信类型扩频通信类型2000.154基础知识基础知识发展方向发展方向小结小结相关技术相关技术无线通信技术应用现状无线通信技术应用现状应用现状应用现状2000.155基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结无线通信的应用现状无线通信的应用现状 无线电寻呼系统无线电寻呼系统 无绳通信系统无绳通信系统 无线用户环路无线用户环路 无线局域网无线局域网 无线分组网及无线

31、无线分组网及无线ATM网网 移动卫星系统移动卫星系统 地面移动通信系统地面移动通信系统 红外数据通信技术红外数据通信技术 集群通信调度系统集群通信调度系统 限定空间的移动通信系统限定空间的移动通信系统2000.156基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结 无线电寻呼系统无线电寻呼系统目前无线电寻呼向着语音和文本综合的寻呼系统目前无线电寻呼向着语音和文本综合的寻呼系统以及语音交互式寻呼网络发展。以及语音交互式寻呼网络发展。2000.157基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结 无绳通信系统（低功率系统）无绳通信系统（低功率系统）

32、欧洲第二代无绳电话欧洲第二代无绳电话CT2瑞典的瑞典的DCT900（CT3）数字式欧洲无绳通信数字式欧洲无绳通信DECT日本日本PHS北美的北美的WACS 将来无绳通信系统将能提供诸如无绳电话、无将来无绳通信系统将能提供诸如无绳电话、无绳绳PABX、无绳、无绳LAN和无绳数据通信等服务。和无绳数据通信等服务。2000.158基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结 三代地面移动通信系统三代地面移动通信系统 代 别 制 式 载 频 年 代 典型系数 第 一 代 模 拟 450 MHz 70 / 80 AMPS CT-1 900 MHz CATS 数 字 GSM C

33、T-2第 二 代 （码速 900 MHz 80 / 90 D - AMPS 300 KB/S ） JDC 数 字 IMT - 2000第 三 代 （码速 2 GHz 2000年 2 M B/S ） 后推出 TGMS2000.159基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结 集群通信调度系统集群通信调度系统2000.160基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结 限定空间的移动通信系统限定空间的移动通信系统泄漏电缆结构泄漏电缆结构2000.161基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结 无线无线移动数据

34、通信网移动数据通信网红外数据通信红外数据通信无线分组网无线分组网无线局域网无线局域网2000.162基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结 无线局域网无线局域网2000.163基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结 无线用户环路无线用户环路2000.164基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结 移动卫星系统移动卫星系统2000.165基础知识基础知识小结小结相关技术相关技术无线通信技术发展方向无线通信技术发展方向应用现状应用现状发展方向发展方向2000.166基础知识基础知识相关技术相关技术应

35、用现状应用现状发展方向发展方向小结小结v 个人通信的概念个人通信的概念v 个人通信系统的进展个人通信系统的进展v 个人通信主要技术的进展个人通信主要技术的进展个人通信技术个人通信技术2000.167基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结个人通信的概念个人通信的概念 个人通信(Personal Communications)是人类通信的最高目标，它是用各种可能的网络技术，实现任何人(whoever)在任何时间(whenever)、任何地点(wherever)与任何人(whoever)进行任何种类(whatever)的信息交换。 在ITUT中称为通用个人通信(UP

36、T，Universal Personal Telecommunication)，在美国称为PCS(Personal Communication Services)，在英国称为PCN(Personal Communication Network)。其中UPT的定义如下： “UPT在允许个人移动性(Personal Mobility)的情况下获取电信业务。它能使每个UPT用户享用一组由用户规定的预定业务，并利用一个对网络透明的UPT个人号码，跨越多个网络，在任何地理位置、在任何一个固定或移动的终端上发起和接收呼叫。它只受终端和网络能力以及网络经营者的规定限制。”2000.168基础知识基础知识小结

37、小结相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向个人通信系统由个人通信号码、终端设备以及通信网几个基本要素组成。用户是个人通信网中的顾客,一个用户可以有多个个人通信号码。用户可以是一个单位或一个人。PTN是个人通信系统中用户所持有的号码,与传统通信系统中的号码识别,如电话号码、传真号码等不同,PTN只是作为电信网络识别特定用户的号码,与终端设备本身的识别号无固定关系。终端设备有其本身的识别号,它只是该设备出厂时带有的产品序列号,每个终端和本身的识别号是一对应的。用户使用某终端时,先向网络表明自己的PTN,然后在该终端上所发生的通信业务费由登录的PTN支付。同一终端设备可以允许数个用户同时登

38、录,因此一个终端设备能被若干个用户分享。要实现PTN间的通信,通信网必须建立必要的数据库,以支持网络对PTN的管理,同时网络还需具备特有的功能,才能提供完善的个人通信业务。个人通信的概念（续）个人通信的概念（续）2000.169基础知识基础知识小结小结相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向个人通信的概念（续）个人通信的概念（续）2000.170基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结当前个人通信系统的进展当前个人通信系统的进展低功率系统（CT2，DCT900，DECT）数字蜂窝系统移动卫星通信系统无线LAN/WAN专用移动无线电和寻呼系统2000.17

39、1基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结个人通信主要技术的进展个人通信主要技术的进展多业务实现 目前无线通信技术已从单一话音业务发展到可以提供话音。数据和传真业务。随着通信技术和计算机技术的发展，无线个人通信系统必须能对来自不同信源。具有不同特征和不同质量要求的多媒体业务进行处理，能使用户自由享用自己所选择的网络等。2000.172 包括卫星宽带接入系统、室内无线系统、无线局域网技术。 近地轨道卫星（LEO）：与在赤道上方35800公里处的同步卫星不同，LE0是低轨道卫星。依据此系统，这些轨道高度范围是780-400公里，在地球大气层的上方，但在Van All

40、en辐射带的下方。在这种纬度上，一个LE0卫星可覆盖地球表面的24，也就是说，依据纬度，任个给定的LE0卫星的覆盖区域是直径为40006000公里的范围。 低轨道给用户带来了两大优势。第一，等待时间缩短。通过 GEO的电话响应在单程延迟239M，因此，一个环行延迟大约为半秒。在语音交谈时，这会引起令人讨厌的暂停。LEO的单向延迟时间大约为6ms。第二个优势是功率消耗。与GEO比较，LEO运行时处于低的位置，以致手机只需非常小的功率就能到达它。 由于这些优势和卫星发射技术的最新发展，许多公司已经开 始着手开发计划。它们是，Globalstar、Motorola、Iridium 以及Teledes

41、ic。Globalstar和Iridium目标是提供普通的语音服务。 Celestri和Teledesic计划提供最高达2Mbps带宽业务。基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结个人通信主要技术的进展个人通信主要技术的进展高速无线接入2000.173高速无线接入基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结2000.174基础知识基础知识小结小结相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向 无线ATM。通过无线方式将ATM无线扩展到移动终端，使用户通过无线方式接入多媒体信息业务。 从发展的总趋势来看，在将来可通过无缝隙的有线无线A

42、TM网络，为用户提供端到端的ATM业务(如CBR、VBR和ABR 业务)，提供端到端的连接管理，并可保证端到端的服务质量。总的说来，采用A TM技术的无线通信网将具有如下优点：1)支持话音、数据和图像等多种业务；2)灵活的频带分配；3)多媒体信源的有效复用；4)为有线用户与无线用户提供端到端的服务；5)采用ATM信元交换技术，速度快；6)能方便地与BISDNATM网络互连，等等。 个人通信主要技术的进展个人通信主要技术的进展无线ATM2000.175基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结形成全球统一的频率、统一的标准，实现全球漫游提供多业务的服务l多媒体化：话

43、音、可变速率数据、活动视频和高清晰图象l综合化：现存的寻呼、无绳、蜂窝、卫星移动等通信系统的综合l智能化：采用智能网技术，使呼叫处理与业务种类无关，便于开发新业务l个人化：唯一的电信号码(PTN)在任何终端上通信扩大移动通信网的容量提高移动通信网的通信质量个人通信主要技术的进展个人通信主要技术的进展第三代移动通信2000.176IMT-2000的提出及发展现状ITU于1985年提出FPLMTS(Future Public Land mobile Telecom Systems未来公众陆地移动通信系统)考虑到FPLMTS工作在2000MHz且在2000年左右商用, 1996年更名为IMT-200

44、0(International Mobile Telecom)1992年世界无线电大会(WARC 92)为IMT-2000分配了 230MHz的频段ITU在1997年4月发出征集IMT-2000无线传输技术(RTT)的通函，98年6月截止提交候选RTT，98年9月结束评估报告，99年3月确定关键参数，99年底完成RTT规范2000年以前将完成所有信令要求及协议基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结个人通信主要技术的进展个人通信主要技术的进展第三代移动通信（续）2000.177第三代移动通信的关键技术多载波调制抗频率选择性衰落。可方便地满足不同业务的需要，灵活地

45、实现多媒体业务多址技术CDMA频率规划简单，频谱利用率高，软切换、软容量，可满足第三代系统要求软件无线电基于同样的硬件平台，通过加载不同的软件获得不同的业务特性智能天线波束赋形克服多径传播，降低发射功率、减少干扰，增加容量异步转移模式基于信元的网络传输结构，便于动态地向移动用户分配带宽智能网使呼叫处理与业务种类无关，便于开放新业务和修改业务特性基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结2000.178基础知识基础知识相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向小结小结第三代开放系统技术平台标准数据接口PSTNSTPMessageCenterVoiceMailV

46、oiceActivatedDialing支持系统其它蜂窝系统或PCS系统BillingSystemMSCLocal,Regional & National Operations CentersOTAServ.Prov.用户业务数据网FraudMgmtData/FaxStore & Forward标准空中接口DataIWF开放系统接口基站接口 标准网络接口智能网2000.179基础知识基础知识小结小结相关技术相关技术应用现状应用现状发展方向发展方向个人通信主要技术的进展个人通信主要技术的进展蓝牙技术 蓝牙技术是为解决各种无线消费电子产品和信息电器之间的信息传输而研制的，它的出现使各种技术上并不兼容的无线信息设备之间可以实现无缝网络联接和集成。它预示着一个由移动电话、个人数字助理、笔记本电脑、MP3播放机、信息电器和掌上录像机所组成的无线互联世界的到来。人们今后无论是在家中、工作场所，还是在旅途当中，都能够随时登录网络，与他人进行信息共享。2000.180 所谓“蓝牙”（Bluet