碩士《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》(第二章-物理層)

1、1計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)第二章：物理層計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)第二章：物理層一、數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)二、（有線）傳輸介質(zhì)：雙絞線、電纜、光纖等三、無(wú)線傳輸介質(zhì)：短波、微波、紅外、激光等四、通信衛(wèi)星五、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)六、移動(dòng)通信系統(tǒng)七、有線電視網(wǎng)絡(luò)2碩士計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)講稿第二章第二章 物理層物理層一、數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)1。傅立葉分析傅立葉證明：任何周期為T的函數(shù)g(t), 均可展開(kāi)成多個(gè)正弦和余弦函數(shù)的和（傅立葉級(jí)數(shù)） 其中： , 為n次諧波振幅 為基頻 )2()2()(1121nftCosbnftSinactgNnnnnbTf1na3 上邊兩式同乘以)2(nftSin，然后從0到T積分，并利用 TdtnftSi

2、nnftSin0)2()2(02Tnknk可得TTndtnftSintga02)2()(dtnftCostgbTTn)2()(02TTdttgc02)(4P59 圖21 （a）一個(gè)二進(jìn)制信號(hào)和它的平方根傅立葉振幅 （b）（e）幾個(gè)連續(xù)的接近于原始信號(hào)的諧波2。有限帶寬信號(hào)： 【1】 與該頻率點(diǎn)發(fā)射的能量成正比 【2】限制能量帶寬就相當(dāng)于限制數(shù)據(jù)傳輸率 區(qū)分波特率與比特率的概念 波特率（baud）：波特率指數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)載波的調(diào)制速率，它用單位時(shí)間內(nèi)載波調(diào)制狀態(tài)改變次數(shù)來(lái)表示，單位為波特（baud） 比特率（bps）：數(shù)字信號(hào)的傳輸速率，它用單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制 代碼的有效位（bit）數(shù)來(lái)表示 ，

3、單位為每秒比特?cái)?shù)（bps）波特率與比特率的關(guān)系：比特率 = 波特率 單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制位數(shù) 3。信道的最大數(shù)據(jù)傳輸率奈奎斯特定理：如果一個(gè)任意信號(hào)通過(guò)帶寬為H的低通濾波器，則每秒采樣為2H就能完整地重現(xiàn)該濾波信號(hào)。高于2H的采樣是無(wú)意義的?？杀硎緸椋鹤畲髷?shù)據(jù)傳輸率 2H bps H為信號(hào)帶寬；被傳信號(hào)電平分為V級(jí) 22nnba V2log567信噪比 一般用 10 表示，單位為分貝（db）香農(nóng)關(guān)于信道的主要理論：任何帶寬為H Hz，信噪比為S/N的信道，其最大傳輸速率為 最大數(shù)據(jù)傳輸速率（bps）H 例如：H=3K Hz，S/N=30dB，最大數(shù)據(jù)傳輸率 30Kbps二。傳輸介質(zhì)1。磁介

4、質(zhì)：磁帶（正在逐步被光盤、活動(dòng)硬盤、優(yōu)盤等代替） 通過(guò)火車、汽車運(yùn)輸2。雙絞線：1Mbps10/100Mbps無(wú)屏蔽雙絞線UTP：5類，超5類，6類，7類用于傳輸數(shù)據(jù)3類用于傳輸語(yǔ)音有屏蔽雙絞線（只有IBM生產(chǎn)的設(shè)備上用）NS噪聲功率信號(hào)功率NSlg)1 (log2NS83?；鶐S電纜：50用于數(shù)字傳輸75用于模擬傳輸P62 圖2.4 同軸電纜的組成 傳輸帶寬取決于電纜長(zhǎng)度： 1km 以內(nèi)：1G2Gbps4。寬帶同軸電纜：這里的“寬帶”是指比4Kbps寬的頻帶。在計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)中，指任何使用模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)碾娎|網(wǎng)有線電視：300450M Hz，100 km多信道：模擬電視廣播信道占 6M H

5、z 每一信道可用于模擬電視、CD質(zhì)量聲音（1.4Mbps） 或3Mbps的比特流寬帶系統(tǒng)：圖雙纜系統(tǒng)單纜系統(tǒng)5。光纖：光纜由玻璃制成，包括芯（玻璃）、封套（折射率低的玻 璃）、外套（塑料，鎧裝光纜的外套為金屬）光導(dǎo)纖維本身，傳輸速率可達(dá)5000Gbps（50Tbps）實(shí)際使用： 2.5Gbps（受光電轉(zhuǎn)換速度的限制）實(shí)驗(yàn)室 可達(dá)100Gbps910頂端器出電纜進(jìn)電纜頂端器計(jì)算機(jī)放大器單電纜。低頻用于內(nèi)向通信，高頻用于外向通信圖2-4 寬帶網(wǎng)絡(luò)11光傳輸系統(tǒng)的組成：光源；傳輸介質(zhì)；檢測(cè)器（光照在檢測(cè)器產(chǎn)生脈沖）光纖：多模光纖（相對(duì)粗，有散射）；單模光纖（細(xì)，直線傳播）連接方式：【1】將光纖接入連

6、接頭并插入光纖插座 【2】用機(jī)械方法將其結(jié)合（冷接） 【3】將兩根光纖熔在一起形成堅(jiān)實(shí)的連接（熱熔）用作信號(hào)源的光源：LED（發(fā)光二極管） 半導(dǎo)體激光光纖網(wǎng)絡(luò)： P68 圖29 使用有源中繼器的光纖環(huán)光纖與銅線的比較： 優(yōu)點(diǎn)：【1】可提供比銅線高的多的帶寬 【2】衰減小。（單模）每3050km才需要一個(gè)中繼器 【3】不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、電磁干擾、電源故障的影響 【4】細(xì)且重量輕 【5】不漏光且難于拼接，安全性好 缺點(diǎn)：【1】 光傳輸為單向的，所以雙向傳輸需要兩根光纖或一根 光纖上兩個(gè)頻段（波分復(fù)用） 【2】接口的價(jià)格比電子接口貴（熔接：200元/芯）1213三。無(wú)線傳輸1。電磁波譜P85 圖211

7、 電磁波的波譜和它在通信中的應(yīng)用 頻譜寬度 其中：C=310 波長(zhǎng) 波段寬度可見(jiàn)：波段越寬頻帶（f）越寬傳輸速率越高擴(kuò)展頻譜、直接序列擴(kuò)展頻譜 在第四章介紹2。無(wú)線電傳輸 在VLF（甚低頻）、LF（低頻）、MF（中頻）波段： 【1】沿地面?zhèn)鞑?【2】容易通過(guò)障礙物，但能量以距離的 減小。 在HF（高頻）、VHF（甚高頻）波段： 【1】地表面波被吸收 【2】可通過(guò)電離層（離地球100500km）折射返回地球2cfsm83114無(wú) 線 電微 波紅 外U VX 射 線伽 瑪 射 線f(H z)f(H z)1 041 051 061 071 081 091 01 01 01 11 01 21 01 3

8、101 41 01 51 01 61 001 021 041 061 081 01 01 01 21 01 41 01 61 01 81 02 01 02 21 02 4可 見(jiàn) 光雙 絞 線同 軸 電 纜衛(wèi) 星光 纖地 面 微 波低 頻 波AM無(wú) 線 電FM無(wú) 線 電TV波 段 LF MF HF VHF UHF SHF EHF THF圖 2-11 電 磁 波 的 頻 譜 和 它 在 通 信 中 的 作 用15P87 圖212163。微波傳輸（100MHz100GHz）【1】沿直線傳播【2】中繼站之間的距離大致與塔高的平方成正比【3】不能很好的穿過(guò)建筑物【4】多路減弱效應(yīng)（部分被大氣層折射的信號(hào)

9、相位不對(duì)而消除了信號(hào)）【5】在8GHz頻率上會(huì)被水吸收# 工業(yè)/醫(yī)學(xué)/科學(xué)波段：世界通用：2.400GHz美、加：902MHz928MHz 5.725GHz5.850GHz可用于無(wú)繩電話、車庫(kù)門控制器、無(wú)線高 保真揚(yáng)聲器、安全門等4。紅外線和毫米波（1mm）用于短距離通信：電視、錄像機(jī)的遙控裝置不能穿透堅(jiān)固的墻壁等5。激光傳輸不能穿過(guò)雨、濃霧可用位于樓頂?shù)募す庋b置連接兩個(gè)樓的LAN17P75 圖213186。藍(lán)牙技術(shù)：短距離無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)（在第四章還會(huì)有介紹）工作頻段：ISM頻段 2.4022.480GHz數(shù)據(jù)速率：1Mbps（全雙工，TDD時(shí)分雙工）發(fā)射距離：一般為10cm10m，增加功率情況

10、下可達(dá)100m功率：美國(guó)FCC要求 +4V 功能指標(biāo)： RS-232-C MODEM之間的連接P85 圖2-21 RS-232電路中的主要連接符合ISO的物理層協(xié)議 RS-449，RS-422-A 可以在60m長(zhǎng)的電纜上達(dá)到2Mbps的傳輸速率29303132計(jì)算機(jī)或終端調(diào)制解調(diào)器發(fā)送（2）接受（3）保護(hù)接地（1）請(qǐng)求發(fā)送（4）清除發(fā)送（5）數(shù)據(jù)設(shè)置就緒（6）公用返回（7）線檢測(cè)（8）數(shù)據(jù)終端就緒（20）圖2-21 RS-232電路中的一些主要連接33【4】本地回路的光纖 兩種方案：（1）光纖到戶（貴，近期難實(shí)現(xiàn)） （2）光纖到樓群 P87 圖2-23 光纖到樓群（a）使用電話網(wǎng)絡(luò)（通過(guò)雙絞線

11、到用戶，共享1Gbps ，100m以內(nèi)用戶可享用1Mbps,壓縮視頻）（b）使用有線電視網(wǎng)絡(luò)（通過(guò)電纜到用戶）3。主干和多路復(fù)用 三種復(fù)用方式：（1）頻分多路復(fù)用 P88 圖2-24（a）（b）（c） （2）波分多路復(fù)用 P89 圖2-25 （3）時(shí)分多路復(fù)用 P118 圖2-33 線路的時(shí)分多路復(fù)用P120 圖2-35 更高速線路上的 流4。SONET/SDH（同步光纖網(wǎng)絡(luò)/同步數(shù)字分級(jí)結(jié)構(gòu)，物理層） 構(gòu)成：由交換機(jī)、多路復(fù)用設(shè)備、中繼器構(gòu)成 相互之間用光纖連接 通路組成：P118 圖2-331T1T34房 屋銅 線 有 線電 視 電 纜光 纖高 帶 寬 光 纖 干 線匯 接 盒交 換 局房

12、 屋匯 接 盒光 纖交 換 局高 帶 寬 光 纖 干 線銅 雙 絞 線（ a)使 用 電 話 網(wǎng) 絡(luò)(b)使 用 有 線 電 視 網(wǎng) 絡(luò)圖 2-23 光 纖 到 樓 群353637源多路復(fù)用設(shè)備中繼器多路復(fù)用設(shè)備中繼器目的多路復(fù)用設(shè)備段段段段線路線路路徑圖2-29 一條SONET通路38 SONET幀：810bit/125s 總數(shù)據(jù)傳輸率 51.84MbpsP121 圖2-36 兩個(gè)背靠背的SONET幀復(fù)用方式：P116 圖2-31，32，33（頻分，波分，時(shí)分）STS-12對(duì)STS-1的復(fù)用按字節(jié)輪流完成多路復(fù)用的速率：P122 圖2-37層次結(jié)構(gòu)：分為4個(gè)子層：【1】光電子層 【2】段子層

13、 【3】線路子層 【4】路徑子層395。交換方式（1）電路交換：連通一條自電話呼叫方至接受方的物理路徑，收發(fā)雙方專用（2）報(bào)文交換：利用存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā)方式逐級(jí)中轉(zhuǎn)報(bào)文（不需要建立物理路徑；對(duì)所傳送數(shù)據(jù)塊的大小沒(méi)有限制）（3）分組交換：利用存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制傳送固定長(zhǎng)度的分組l用戶數(shù)據(jù)被劃分為分組（packet）；l分組的大小有嚴(yán)格的上限，這樣分組可以被緩存在交換設(shè)備的內(nèi)存 中而不是磁盤中；l保證分組交換網(wǎng)中任何用戶不能長(zhǎng)時(shí)間占用信道，因此，非常適合于交互通信 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一般使用分組交換或者電路交換傳送信息，但是不會(huì)使用報(bào)文交換方式 電路交換與分組交換的比較：見(jiàn)P127 圖2.4040六、移動(dòng)通信系統(tǒng)

14、1。第一代：模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)（用于電話通信）按鈕啟動(dòng)通話系統(tǒng) 改進(jìn)型移動(dòng)電話系統(tǒng) 先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)（AMPS） 移動(dòng)交換中心 基站 手機(jī) 一個(gè)蜂窩（cell）中包含一個(gè)基站和若干移動(dòng)站（手機(jī)） 覆蓋范圍一般為1020km，每個(gè)單元使用一套頻率 P129 圖241 （a）在相鄰的單元不會(huì)重用相同的頻率 （b）為了增加更多的用戶，會(huì)使用更小的 單元AMPS的信道： AMPS有832個(gè)全雙工信道，其中：824 849MHz有832個(gè)單工發(fā)送信道869 894MHz有832個(gè)單工接收信道4142 每個(gè)信道寬30KHz 用FDM分隔信道832個(gè)信道分四類：【1】控制（基站移動(dòng)話機(jī)）：用于管理系統(tǒng)【2】呼

15、叫（基站移動(dòng)話機(jī)）：用于提示用戶，有人呼叫【3】接入（雙向）：用于通話建立和信道分配【4】數(shù)據(jù)（雙向）：用于話音、傳真和數(shù)據(jù)呼叫管理：略安全問(wèn)題：模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)完全不安全【1】可用全波段收音機(jī)在某單元收聽(tīng)所有通話【2】空中竊賊（英國(guó)王妃黛安娜）【3】對(duì)天線和基站的破壞 2。第二代：數(shù)字移動(dòng)通信移動(dòng)通信全球系統(tǒng)GSM，即“全球通” GSM系統(tǒng)組成：移動(dòng)臺(tái)MS（mobile station）， 基站子系統(tǒng)BSS（Base Station Subsystem） 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS（Network Subsystem）。 43BSCBSCMSCMSCBTSBTSBTSBTSBTSVLRHLRAUCOM

16、CMSMSMSMSPSTN數(shù)據(jù)網(wǎng)ISDN基站子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)Um接口Abis接口A接口 第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖44 基站子系統(tǒng)：由基站收發(fā)信臺(tái)BTS和基站控制器BSC組成。子系統(tǒng)中包括多個(gè)BSC，每個(gè)BSC與多個(gè)BTS相連。該系統(tǒng)是各小區(qū)連成的網(wǎng)絡(luò)，這些小區(qū)的組成可以覆蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)域。每一個(gè)小區(qū)有一個(gè)基站收發(fā)信機(jī)，工作在一組無(wú)線信道上。 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS包括：移動(dòng)交換中心MSC（Mobile Switching Centre） 歸屬用戶位置寄存器 HLR（Home Location Register） 訪問(wèn)用戶位置寄存器 VLR （ Visitor Location Registe

17、r） 設(shè)備識(shí)別寄存器 EIR （ Equipment Identity Register） 鑒權(quán)中心 AUC （ Authentication Centre） 操作維護(hù)中心 OMC（Operation and Maintenance Centre） 系統(tǒng)接口有三個(gè)：（1）A接口：網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)與基站子系統(tǒng)之間的接口。通過(guò)2.048Mbps的PCM 數(shù)字鏈路連接，傳遞移動(dòng)終端管理、基站管理、移動(dòng)性管理、 接續(xù)管理等信息 （2）Abis接口：BSS中的兩個(gè)功能實(shí)體BSC和BTS之間的通信接口。該接口 通過(guò)2.048Mbps或64kbps的PCM數(shù)字鏈路實(shí)現(xiàn)物理連接，用于 BSC和BTS之間的遠(yuǎn)端互聯(lián)方

18、式（3）Um接口：空中無(wú)線接口，被定義為MS與BTS之間的通信接口，用于 移動(dòng)終端與系統(tǒng)固定設(shè)備的互通 453、第三代移動(dòng)通信：數(shù)字語(yǔ)音與數(shù)據(jù)第三代移動(dòng)通信的概念最初由國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）于1985年提出，后正式命名為IMT-2000。在1999年11月舉行的ITU-R TG8/1赫爾辛基會(huì)議上最終確定了第三代移動(dòng)通信無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)，并于2000年5月舉行的ITU-R 2000年全會(huì)（RA-2000）上最終得到批準(zhǔn)通過(guò)，被正式命名為IMT-2000無(wú)線接口技術(shù)規(guī)范（M.1457）。此規(guī)范包括碼分多址（CDMA）和時(shí)分多址（TDMA）兩大類共五種技術(shù)，其中CDMA為目前公認(rèn)的主流技術(shù)，它包括兩種

19、頻分雙工（FDD）技術(shù)和一種時(shí)分雙工（TDD）技術(shù)，分別為IMT-2000 CDMA-DS、IMT-2000 CDMA MC和IMT-2000 CDMA TD。 第三代移動(dòng)通信的基本要求：（1）數(shù)據(jù)速率可從幾kb/s到2Mb/s；（2）高速移動(dòng)時(shí)最高數(shù)據(jù)速率可達(dá)144kb/s，（3）慢速移動(dòng)時(shí)最高數(shù)據(jù)速率可達(dá)384kb/s，（4）靜止時(shí)最高數(shù)據(jù)速率可達(dá)2Mb/s。 46TD-SCDMA是中國(guó)提出的第三代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其主要技術(shù)特點(diǎn)為：（1）采用智能天線技術(shù)；（2）采用上行同步方式；（3）采用接力切換方式；（4）采用低碼片速率。 HSDPA（高速下行分組接入技術(shù)）是現(xiàn)行部分3G標(biāo)準(zhǔn)（歐盟版技

20、術(shù)WCDMA和國(guó)產(chǎn)3G技術(shù)TD-SCDMA）的升級(jí)技術(shù)，可以在不改變已經(jīng)建設(shè)的3G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，大大提高用戶下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率。 2007.11的測(cè)試結(jié)果表明：使用了HSPDA技術(shù)的國(guó)產(chǎn)3G，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)2.8M的無(wú)線下載速率，這一數(shù)字較此前的384K提升近7倍，并超過(guò)目前普遍的ADSL寬帶上網(wǎng)速率。 474。下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)（B3G，超三代） ITU-RWP8F在2003年6月完成了一個(gè)里程碑式的文件即（Future development of IMT-2000 and systems beyond IMT一2000）。下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)（B3G）主要有以下性能特點(diǎn)：

21、 （1） 傳輸速率在低速移動(dòng)和固定情況下達(dá)20Mbps，在高速移動(dòng)情況下達(dá)2Mbps；（2） 容量達(dá)到3G系統(tǒng)的510倍，傳輸質(zhì)量相當(dāng)于或優(yōu)于3G系統(tǒng)；（3）小區(qū)覆蓋范圍等于或大于3G系統(tǒng)；（4） 在不同速率間能夠自動(dòng)切換，以保證通信質(zhì)量；（5） 網(wǎng)絡(luò)的比特成本低于3G系統(tǒng)。 B3G提供的空中接口希望能達(dá)到高移動(dòng)性下(如移動(dòng)接入)最高約lOOMbits，低速移動(dòng)性下(如游牧或固定無(wú)線接入)最高約1GbWs的速率目標(biāo)。 根據(jù)ITU的預(yù)測(cè)，B3G系統(tǒng)應(yīng)該在2010以后投入商用。48 下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是從2G和3G的關(guān)鍵技術(shù)演進(jìn)而來(lái)的。因此改進(jìn)后的3G關(guān)鍵技術(shù)也是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心

22、技術(shù) ： 智能天線技術(shù)：B3G中的智能天線是一個(gè)由多組獨(dú)立天線組成的天線陣列系統(tǒng)，該陣列的輸出與收發(fā)信機(jī)的多個(gè)輸入相結(jié)合，可提供一個(gè)綜合的時(shí)空信號(hào)。與單個(gè)天線不同的是，天線陣列系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)整波束的方向，以使每個(gè)用戶都獲得最大的主瓣，并減小了旁瓣干擾。這樣不僅改善了SINR(Signal-to-Interference and Noise Ratio, 信號(hào)干擾比)，還提高了系統(tǒng)的容量，擴(kuò)大了小區(qū)的最大覆蓋范圍，減小了移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率。 軟件無(wú)線電技術(shù)：軟件無(wú)線電是指研制出一個(gè)完全可編程的硬件平臺(tái)，所有的應(yīng)用都通過(guò)在該平臺(tái)上的軟件編程實(shí)現(xiàn)。換言之，不同系統(tǒng)的基站和移動(dòng)終端都可以由建立在相同硬

23、件基礎(chǔ)上的不同軟件實(shí)現(xiàn)。該技術(shù)將能保證各種移動(dòng)臺(tái)、各種移動(dòng)通信設(shè)備之間的無(wú)縫集成，并大大降低了建設(shè)成本 49 OFDM（正交頻分多路復(fù)用）技術(shù)：OFDM技術(shù)其實(shí)是MCM（Multi-Carrier Modulation，多載波調(diào)制）的一種。其主要思想是：將信道分成許多正交子信道，在每個(gè)子信道上進(jìn)行窄帶調(diào)制和傳輸，這樣減少了子信道之間的相互干擾。每個(gè)子信道上的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個(gè)子信道上的頻率選擇性衰落是平坦的，大大消除了符號(hào)間干擾。 50 HSDPA（高速下行分組接入）： HSDPA技術(shù)是一種能夠有效的提供多用戶高速下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的新技術(shù)。HSDPA由H-ARQ（高速自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求

24、）、MIMO（多輸入多輸出）等一系列技術(shù)組成，這些技術(shù)能將下行速率提高到8Mbps以上甚至達(dá)到20Mbps。 多用戶檢測(cè)技術(shù)（Multiuser Detection）多用戶檢測(cè)技術(shù)用以消除多址干擾，同時(shí)也可以采用維特比（Viterbi）算法等均衡方法來(lái)抗符號(hào)間干擾。 m-QAM（正交振幅調(diào)制）： m-QAM采用高頻譜利用率的調(diào)制方式，是解決有限的頻譜資源與高速率多媒體業(yè)務(wù)這一對(duì)矛盾的有效方法。 IP技術(shù)：新一代網(wǎng)絡(luò)將會(huì)建成一個(gè)全I(xiàn)P的系統(tǒng)，這不僅包括核心網(wǎng)的IP化，還包括無(wú)線接入部分的IP化。前者的焦點(diǎn)在于對(duì)原有核心網(wǎng)的改動(dòng)程度、改造成本、網(wǎng)絡(luò)的后向兼容性等。后者的難度比前者要大，但良好的IP

25、接入可以保證技術(shù)發(fā)展上的協(xié)調(diào)一致性；可以實(shí)現(xiàn)基于IP包的統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)，從而降低傳輸成本；可以實(shí)現(xiàn)全帶寬利用度；使統(tǒng)一的網(wǎng)管和運(yùn)營(yíng)成為可能等。51下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的最新技術(shù)還包括非對(duì)稱通信模式、功率控制、無(wú)線資源管理等 525。第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)（4G） 4G移動(dòng)通信系統(tǒng) 預(yù)期在2010年左右投入商用。 4G系統(tǒng)的目標(biāo)速率為：對(duì)于大范圍高速移動(dòng)用戶（250km/h）數(shù)據(jù)速率為2Mbps; 對(duì)于中速移動(dòng)用戶（60km/h）數(shù)據(jù)速率為20Mbps; 對(duì)于低速移動(dòng)用戶（室內(nèi)或步行者），數(shù)據(jù)速率為100Mbps。 4G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)為：【1】正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)【2】無(wú)線鏈路增強(qiáng)技術(shù)：分集技術(shù)

26、，如通過(guò)空間分集、時(shí)間分集(信道編碼)、頻率分集和極化分集等方法來(lái)獲得最好的分集性能；多天線技術(shù)【3】多載波調(diào)制(MCM)技術(shù)：采用兩種形式的MCM技術(shù)，多載波碼分多址（MCCDMA）和正交頻分復(fù)用時(shí)分多址（OFDMTDMA）53 【4】基于lP的核心網(wǎng)：4G的核心網(wǎng)是一個(gè)基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)。目前選擇IPv6技術(shù)作為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議IP與多種無(wú)線接入?yún)f(xié)議相兼容因此在設(shè)計(jì)核心網(wǎng)絡(luò)時(shí)不需要考慮無(wú)線接入究競(jìng)采用何種方式和協(xié)議。 【5】智能天線：基于自適應(yīng)天線原理、空分多址技術(shù)產(chǎn)生空間定向束使天線主波束對(duì)準(zhǔn)用戶信號(hào)到達(dá)方向，旁瓣或鄰瓣對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向，達(dá)到充分利用移動(dòng)用戶信號(hào)并消除或抑制干擾信號(hào)

27、的目的。 【6】多用戶檢測(cè)技術(shù)54 3G系統(tǒng)和系統(tǒng)和4G系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)比較：系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)比較： 3G 4G 頻帶 1.8-2.5 GHz 2 - 8 GHz 帶寬 5-20 MHz 5 - 20 MHz 數(shù)據(jù)率 最高為2Mbps 最高為20 Mbps (一般為384 kbps ) 接入方式 W-CDMAMC-CDMA 或OFDM （TDMA） （寬帶CDMA） （多載波CDMA） OFDM正交頻分多路復(fù)用 編碼方式 前向糾錯(cuò)卷積碼 碼率1/2, 1/3 級(jí)連碼 交換方式 電路/分組 分組 移動(dòng)臺(tái)最高速度 200km/h 200 km/h 55七、有線電視網(wǎng)絡(luò) 1。共用天線電視系統(tǒng) 共用天線電視系統(tǒng)包括兩個(gè)主要部分： （大）天線 放大器，亦叫頭端56 2?；谟芯€電視網(wǎng)絡(luò)的InternetHFC（Hybrid Fiber Coax）系統(tǒng)：長(zhǎng)距離傳輸路徑使用光纖，而連接到家庭的是同軸電纜（一根光纖節(jié)點(diǎn)