移動(dòng)通信第1章概述

1、移動(dòng)通信的概念及特點(diǎn)移動(dòng)通信的概念及特點(diǎn)1.1移動(dòng)通信的發(fā)展歷史移動(dòng)通信的發(fā)展歷史1.2常用的無(wú)線通信系統(tǒng)常用的無(wú)線通信系統(tǒng)1.3我國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展概況我國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展概況1.4教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)等教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)等1、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)內(nèi)容 移動(dòng)通信的概念、特點(diǎn)和分類；移動(dòng)通信的概念、特點(diǎn)和分類；移動(dòng)通信的發(fā)展歷史；移動(dòng)通信的發(fā)展歷史；第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，不同的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，不同的2G標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)；準(zhǔn)；第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，不同標(biāo)準(zhǔn)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，不同標(biāo)準(zhǔn)的3G移動(dòng)通信系統(tǒng)；移動(dòng)通信系統(tǒng)；無(wú)線局域網(wǎng)（無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）的概念，重點(diǎn)介紹）的概念，重點(diǎn)介紹802.11系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)

2、；系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)；移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)。移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)。熟悉移動(dòng)通信的概念、特點(diǎn)和分類；熟悉移動(dòng)通信的概念、特點(diǎn)和分類；了解移動(dòng)通信的發(fā)展歷史；了解移動(dòng)通信的發(fā)展歷史；掌握第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，不同的掌握第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，不同的2G標(biāo)準(zhǔn)；標(biāo)準(zhǔn)；掌握第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，不同標(biāo)掌握第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，不同標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)的3G移動(dòng)通信系統(tǒng)；移動(dòng)通信系統(tǒng)；掌握無(wú)線局域網(wǎng)（掌握無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）的概念，重點(diǎn)）的概念，重點(diǎn)介紹介紹802.11系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)；系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)；了解移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)。了解移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)。熟悉移動(dòng)通信的概念、特點(diǎn)和分類；熟悉移動(dòng)通信的概念、特點(diǎn)和分類；掌握第二代移動(dòng)通

3、信系統(tǒng)的特點(diǎn)，不同的掌握第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，不同的2G標(biāo)準(zhǔn)；標(biāo)準(zhǔn)；掌握第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，不同標(biāo)掌握第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，不同標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)的3G移動(dòng)通信系統(tǒng)；移動(dòng)通信系統(tǒng)；掌握無(wú)線局域網(wǎng)（掌握無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）的概念，重點(diǎn)）的概念，重點(diǎn)介紹介紹802.11系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)；系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)；1.1.1 移動(dòng)通信概念移動(dòng)通信概念 移動(dòng)通信是指通信雙方至少有一方移動(dòng)通信是指通信雙方至少有一方在移動(dòng)中（或者臨時(shí)停留在某一非預(yù)定在移動(dòng)中（或者臨時(shí)停留在某一非預(yù)定的位置上）進(jìn)行信息傳輸和交換，這包的位置上）進(jìn)行信息傳輸和交換，這包括移動(dòng)體（車(chē)輛、船舶、飛機(jī)或行人）括移動(dòng)體（車(chē)輛、船舶、飛機(jī)或行人）和移動(dòng)

4、體之間的通信，移動(dòng)體和固定點(diǎn)和移動(dòng)體之間的通信，移動(dòng)體和固定點(diǎn)（固定無(wú)線電臺(tái)或有線用戶）之間的通（固定無(wú)線電臺(tái)或有線用戶）之間的通信。信。 采用移動(dòng)通信技術(shù)和設(shè)備組成的通采用移動(dòng)通信技術(shù)和設(shè)備組成的通信系統(tǒng)即為移動(dòng)通信系統(tǒng)。信系統(tǒng)即為移動(dòng)通信系統(tǒng)。 嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，移動(dòng)通信屬于無(wú)線通信嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，移動(dòng)通信屬于無(wú)線通信的范疇，無(wú)線通信與移動(dòng)通信雖然都是的范疇，無(wú)線通信與移動(dòng)通信雖然都是靠無(wú)線電波進(jìn)行通信的，但卻是兩個(gè)概靠無(wú)線電波進(jìn)行通信的，但卻是兩個(gè)概念。念。 無(wú)線通信包含移動(dòng)通信，但無(wú)線通無(wú)線通信包含移動(dòng)通信，但無(wú)線通信側(cè)重于無(wú)線，移動(dòng)通信更注重于其移信側(cè)重于無(wú)線，移動(dòng)通信更注重于其移動(dòng)性。動(dòng)性。1移

5、動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和固定網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和固定網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別 （1）數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖）數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 一個(gè)典型的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)由發(fā)一個(gè)典型的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)由發(fā)送端、接收端和傳輸介質(zhì)三部分組成。送端、接收端和傳輸介質(zhì)三部分組成。 發(fā)送端和接收端分別對(duì)應(yīng)發(fā)送端和接收端分別對(duì)應(yīng)4個(gè)單元：個(gè)單元：信源和信宿，信源編碼和譯碼，信道編信源和信宿，信源編碼和譯碼，信道編碼和譯碼，調(diào)制和解調(diào)。碼和譯碼，調(diào)制和解調(diào)。圖圖1-1 典型的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)框圖典型的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)框圖 信源和信宿。信源是指發(fā)送信息的單信源和信宿。信源是指發(fā)送信息的單元，信宿是指接收信息的單元，通信就元，信宿是指接收信息的

6、單元，通信就是在信源與信宿之間傳輸信息的過(guò)程。是在信源與信宿之間傳輸信息的過(guò)程。 信源編碼和譯碼。信源編碼的目的是信源編碼和譯碼。信源編碼的目的是壓縮數(shù)據(jù)率，去除信號(hào)中的冗余，提高壓縮數(shù)據(jù)率，去除信號(hào)中的冗余，提高傳輸?shù)挠行?；信源譯碼是信源編碼的傳輸?shù)挠行?；信源譯碼是信源編碼的逆過(guò)程。逆過(guò)程。 信道編碼和譯碼。信道編碼的目的是增信道編碼和譯碼。信道編碼的目的是增加信息的冗余，使其具有檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的能加信息的冗余，使其具有檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的能力，試圖以最少的監(jiān)督碼元為代價(jià)，換取力，試圖以最少的監(jiān)督碼元為代價(jià)，換取可靠性的最大程度的提高；信道譯碼是信可靠性的最大程度的提高；信道譯碼是信道編碼的逆過(guò)程，

7、也是實(shí)現(xiàn)檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的道編碼的逆過(guò)程，也是實(shí)現(xiàn)檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的過(guò)程。過(guò)程。 調(diào)制和解調(diào)。調(diào)制是指載波調(diào)制，目調(diào)制和解調(diào)。調(diào)制是指載波調(diào)制，目的是實(shí)現(xiàn)頻譜搬移，使調(diào)制后的信號(hào)適的是實(shí)現(xiàn)頻譜搬移，使調(diào)制后的信號(hào)適應(yīng)無(wú)線信道的特點(diǎn)，適合在無(wú)線信道傳應(yīng)無(wú)線信道的特點(diǎn)，適合在無(wú)線信道傳輸；解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程。輸；解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程。 傳輸介質(zhì)。傳輸介質(zhì)為發(fā)射端和接收傳輸介質(zhì)。傳輸介質(zhì)為發(fā)射端和接收端提供了連接的物理信道。端提供了連接的物理信道。 （2）移動(dòng)通信和有線通信的區(qū)別）移動(dòng)通信和有線通信的區(qū)別 有線通信，其終端固定在某一地點(diǎn)，有線通信，其終端固定在某一地點(diǎn)，傳輸通過(guò)陸地中繼線路進(jìn)行，中繼線路包傳輸通過(guò)

8、陸地中繼線路進(jìn)行，中繼線路包括光纖、銅纜、微波中繼及衛(wèi)星中繼等。括光纖、銅纜、微波中繼及衛(wèi)星中繼等。 公用交換電話網(wǎng)公用交換電話網(wǎng)PSTN的網(wǎng)絡(luò)配置是的網(wǎng)絡(luò)配置是靜態(tài)的，信道是封閉的。靜態(tài)的，信道是封閉的。 移動(dòng)通信中，終端是移動(dòng)的，網(wǎng)絡(luò)配移動(dòng)通信中，終端是移動(dòng)的，網(wǎng)絡(luò)配置是動(dòng)態(tài)的，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必須每隔很短的時(shí)置是動(dòng)態(tài)的，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必須每隔很短的時(shí)間就為用戶重新配置一次，保證用戶在移間就為用戶重新配置一次，保證用戶在移動(dòng)時(shí)能實(shí)現(xiàn)漫游和無(wú)縫切換。動(dòng)時(shí)能實(shí)現(xiàn)漫游和無(wú)縫切換。 無(wú)線信道是開(kāi)放的，存在各種干擾無(wú)線信道是開(kāi)放的，存在各種干擾和噪聲，引起信號(hào)的多徑效應(yīng)和衰落現(xiàn)和噪聲，引起信號(hào)的多徑效應(yīng)和衰落現(xiàn)象

9、。象。 （1）移動(dòng)通信必須利用無(wú)線電波進(jìn)行信）移動(dòng)通信必須利用無(wú)線電波進(jìn)行信息傳輸。息傳輸。 （2）移動(dòng)通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運(yùn)）移動(dòng)通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運(yùn)行。行。 （3）移動(dòng)通信可以利用的頻譜資源有限。）移動(dòng)通信可以利用的頻譜資源有限。 （4）由于通信用戶的隨機(jī)移動(dòng)性，網(wǎng)絡(luò)管理和）由于通信用戶的隨機(jī)移動(dòng)性，網(wǎng)絡(luò)管理和控制必須有效?？刂票仨氂行А?（5）移動(dòng)終端必須適于在移動(dòng)環(huán)境中使用。）移動(dòng)終端必須適于在移動(dòng)環(huán)境中使用。 依據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，移動(dòng)通信系依據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，移動(dòng)通信系統(tǒng)有多種分類方法。統(tǒng)有多種分類方法。 （1）按使用對(duì)象不同，可分為民用移動(dòng)）按使用對(duì)象不同，可分為民用移動(dòng)

10、通信系統(tǒng)和軍用移動(dòng)通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)和軍用移動(dòng)通信系統(tǒng)。 （2）按使用環(huán)境不同，可分為陸地移動(dòng)）按使用環(huán)境不同，可分為陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)、海上移動(dòng)通信系統(tǒng)和空中移通信系統(tǒng)、海上移動(dòng)通信系統(tǒng)和空中移動(dòng)通信系統(tǒng)。動(dòng)通信系統(tǒng)。 （3）按多址方式不同，可分為頻分多址（）按多址方式不同，可分為頻分多址（FDMA）移動(dòng)通信系統(tǒng)、時(shí)分多址（移動(dòng)通信系統(tǒng)、時(shí)分多址（TDMA）移動(dòng)通信系）移動(dòng)通信系統(tǒng)和碼分多址（統(tǒng)和碼分多址（CDMA）移動(dòng)通信系統(tǒng)。）移動(dòng)通信系統(tǒng)。 （4）按覆蓋范圍不同，可分為廣域移動(dòng)）按覆蓋范圍不同，可分為廣域移動(dòng)通信系統(tǒng)和局域移動(dòng)通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)和局域移動(dòng)通信系統(tǒng)。 （5）按業(yè)務(wù)類型不同，

11、可分為電話移動(dòng)）按業(yè)務(wù)類型不同，可分為電話移動(dòng)通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)移動(dòng)通信系統(tǒng)和多媒體通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)移動(dòng)通信系統(tǒng)和多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)。移動(dòng)通信系統(tǒng)。 （6）按工作方式不同，可分為單工移動(dòng)）按工作方式不同，可分為單工移動(dòng)通信系統(tǒng)、雙工移動(dòng)通信系統(tǒng)和半雙工通信系統(tǒng)、雙工移動(dòng)通信系統(tǒng)和半雙工移動(dòng)通信系統(tǒng)；移動(dòng)通信系統(tǒng)； （7）按服務(wù)范圍不同，可分為專用移動(dòng)）按服務(wù)范圍不同，可分為專用移動(dòng)通信系統(tǒng)和公用移動(dòng)通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)和公用移動(dòng)通信系統(tǒng)。 （8）按信號(hào)形式不同，可分為模擬移動(dòng)）按信號(hào)形式不同，可分為模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)和數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)和數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。 1897年被認(rèn)為是人類移動(dòng)通信元年。年

12、被認(rèn)為是人類移動(dòng)通信元年。 現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展始于現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展始于20世紀(jì)世紀(jì)20年代，大致經(jīng)歷了年代，大致經(jīng)歷了6個(gè)發(fā)展階段。個(gè)發(fā)展階段。第第1階段從階段從20世紀(jì)世紀(jì)20年代至年代至20世紀(jì)世紀(jì)40年代。年代。第第2階段從階段從20世紀(jì)世紀(jì)40年代中期至年代中期至20世紀(jì)世紀(jì)60年代初期。年代初期。第第3階段從階段從20世紀(jì)世紀(jì)60年代中期至年代中期至20世紀(jì)世紀(jì)70年代中期。年代中期。第第4階段從階段從20世紀(jì)世紀(jì)70年代中期至年代中期至20世紀(jì)世紀(jì)80年代中期。年代中期。第第5階段從階段從20世紀(jì)世紀(jì)80年代中期開(kāi)始至年代中期開(kāi)始至20世世紀(jì)紀(jì)90年代后期。年代后期。第第

13、6階段從階段從20世紀(jì)世紀(jì)90年代后期至今。年代后期至今。 主要包括無(wú)繩電話系統(tǒng)、第二代移主要包括無(wú)繩電話系統(tǒng)、第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)、衛(wèi)動(dòng)通信系統(tǒng)、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)、衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)、數(shù)字集群移動(dòng)通信系星移動(dòng)通信系統(tǒng)、數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)和無(wú)線局域網(wǎng)。統(tǒng)和無(wú)線局域網(wǎng)。 最早的商用無(wú)繩電話最早的商用無(wú)繩電話CT0，簡(jiǎn)稱子，簡(jiǎn)稱子母電話機(jī)。母電話機(jī)。圖圖1-2 無(wú)繩電話系統(tǒng)示意圖無(wú)繩電話系統(tǒng)示意圖 普通的電話機(jī)被分為座機(jī)和手機(jī)兩普通的電話機(jī)被分為座機(jī)和手機(jī)兩部分，座機(jī)與有線網(wǎng)絡(luò)相連，手機(jī)與座部分，座機(jī)與有線網(wǎng)絡(luò)相連，手機(jī)與座機(jī)之間利用無(wú)線方式進(jìn)行連接。機(jī)之間利用無(wú)線方式進(jìn)行連接

14、。 這樣的座機(jī)和手機(jī)合在一起，稱為這樣的座機(jī)和手機(jī)合在一起，稱為無(wú)繩電話。無(wú)繩電話。 20世紀(jì)世紀(jì)70年代出現(xiàn)的無(wú)繩電話系統(tǒng)年代出現(xiàn)的無(wú)繩電話系統(tǒng)稱為第一代。稱為第一代。 模擬無(wú)繩電話系統(tǒng)（模擬無(wú)繩電話系統(tǒng)（CT-1），亦稱），亦稱子母機(jī)系統(tǒng)，僅供室內(nèi)使用，用無(wú)線信子母機(jī)系統(tǒng)，僅供室內(nèi)使用，用無(wú)線信道代替有線電纜，用戶可在座機(jī)周?chē)来嬗芯€電纜，用戶可在座機(jī)周?chē)?00200m范圍內(nèi)方便地使用手機(jī)通話。范圍內(nèi)方便地使用手機(jī)通話。 由于采用模擬技術(shù)，通話質(zhì)量不很由于采用模擬技術(shù)，通話質(zhì)量不很理想，保密性也差。理想，保密性也差。 20世紀(jì)世紀(jì)90年代中期出現(xiàn)的第二代的年代中期出現(xiàn)的第二代的數(shù)字無(wú)繩電

15、話系統(tǒng)，具有容量大、覆蓋數(shù)字無(wú)繩電話系統(tǒng)，具有容量大、覆蓋面寬、支持?jǐn)?shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)、具有雙向呼面寬、支持?jǐn)?shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)、具有雙向呼叫和越區(qū)切換功能、應(yīng)用靈活、成本低叫和越區(qū)切換功能、應(yīng)用靈活、成本低廉等特點(diǎn)。廉等特點(diǎn)。 表表1-1給出了幾種數(shù)字無(wú)繩電話系統(tǒng)給出了幾種數(shù)字無(wú)繩電話系統(tǒng)的主要參數(shù)。的主要參數(shù)。CT-2/CT-2+DECTPHSPACS地區(qū)地區(qū)歐洲歐洲/加拿大加拿大歐洲歐洲日本日本美國(guó)美國(guó)雙工方式雙工方式TDD/TDDTDDTDDFDD頻段頻段/MHz864868 9449481 8801 9001 8951 9181 8501 9101 9301 990載波數(shù)載波數(shù)/對(duì)對(duì)/MHz401

16、07716每載波承載信道數(shù)每載波承載信道數(shù)11248/對(duì)對(duì)信道速率信道速率/（kbit/s）721 152384384調(diào)制方式調(diào)制方式GFSKGFSK /4-DQPSK /4-DQPSK語(yǔ)音編碼速率語(yǔ)音編碼速率/（kbit/s）32323232平均手機(jī)發(fā)射功率平均手機(jī)發(fā)射功率/ mW5101025峰值手機(jī)發(fā)射功率峰值手機(jī)發(fā)射功率/ mW1025080200幀長(zhǎng)度幀長(zhǎng)度/ms21052.5表表1-1數(shù)字無(wú)繩電話系統(tǒng)的主要參數(shù)數(shù)字無(wú)繩電話系統(tǒng)的主要參數(shù) PHS和和PACS在我國(guó)獲得了廣泛的在我國(guó)獲得了廣泛的應(yīng)用，也就是我們通稱的小靈通。應(yīng)用，也就是我們通稱的小靈通。 2009年年02月月，中國(guó)電信

17、、中國(guó)聯(lián)通中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通接到工信部相關(guān)文件，接到工信部相關(guān)文件，2011年前將妥善年前將妥善完成小靈通退市的相關(guān)工作。完成小靈通退市的相關(guān)工作。 數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)稱為第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)稱為第二代（2G）移動(dòng)通信系統(tǒng)。相比于第一代移）移動(dòng)通信系統(tǒng)。相比于第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，動(dòng)通信系統(tǒng)，2G移動(dòng)通信系統(tǒng)具有以下移動(dòng)通信系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。特點(diǎn)。 （1）業(yè)務(wù)范圍擴(kuò)大，除提供話音業(yè)務(wù)外還）業(yè)務(wù)范圍擴(kuò)大，除提供話音業(yè)務(wù)外還提供數(shù)據(jù)、圖像等多種非話業(yè)務(wù)。提供數(shù)據(jù)、圖像等多種非話業(yè)務(wù)。 （2）抗干擾性強(qiáng)，通信的安全保密性好。）抗干擾性強(qiáng)，通信的安全保密性好。 （3）提高了網(wǎng)絡(luò)管理和控制的有效性

18、和靈）提高了網(wǎng)絡(luò)管理和控制的有效性和靈活性，易于實(shí)現(xiàn)國(guó)際漫游。活性，易于實(shí)現(xiàn)國(guó)際漫游。 （4）設(shè)備成本降低，用戶終端的體積和重）設(shè)備成本降低，用戶終端的體積和重量變小。量變小。 （5）頻譜利用率高，可以提高系統(tǒng)容量。）頻譜利用率高，可以提高系統(tǒng)容量。各各 項(xiàng)項(xiàng) 指指 標(biāo)標(biāo)GSMIS-95D-AMPSPDC上行頻段上行頻段/MHz890915824849824849810830或或14291453下行頻段下行頻段/MHz935960869894869894940960或或1 4771 501調(diào)制方式調(diào)制方式GMSKOQPSK（上行）（上行）QPSK（下行）（下行） /4-QPSK /4-QPSK

19、載波帶寬載波帶寬/kHz20012502530語(yǔ)音編碼方式語(yǔ)音編碼方式RELP-LTPQCELPVSELPVSELP信道編碼方式信道編碼方式CRC+卷積碼卷積碼CRC+卷積碼卷積碼CRC+卷積碼卷積碼CRC+卷積碼卷積碼信 道 數(shù) 據(jù) 速 率信 道 數(shù) 據(jù) 速 率 /（kbit/s）270.8331228.848.642語(yǔ) 音 編 碼 速 率語(yǔ) 音 編 碼 速 率 /（kbit/s）13886.7多址方式多址方式TDMA/FDMACDMA/FDMATDMA/FDMATDMA/FDMA表表1-2第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要參數(shù)第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要參數(shù) IS-95由于采用碼分多址方式（由于采用碼分

20、多址方式（CDMA），），除了具有前面介紹的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的優(yōu)除了具有前面介紹的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)外，還具有如下特點(diǎn)。勢(shì)外，還具有如下特點(diǎn)。 （1）頻譜利用率比）頻譜利用率比FDMA、TDMA高得多。高得多。 （2）支持軟切換技術(shù)。）支持軟切換技術(shù)。 GSM和和IS-95的演進(jìn)技術(shù)。的演進(jìn)技術(shù)。 1997年歐洲提出年歐洲提出GSM系統(tǒng)的演進(jìn)版系統(tǒng)的演進(jìn)版2.5G的通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（的通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service，GPRS）技術(shù)，）技術(shù)，1999年提出年提出2.75G的的GSM演進(jìn)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率（演進(jìn)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率（Enhanced Dat

21、a rate for GSM Evolution，EDGE）技術(shù)，讓）技術(shù)，讓使用使用900MHz、1 800MHz、1 900MHz頻段的頻段的網(wǎng)絡(luò)提供第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的部分功能，網(wǎng)絡(luò)提供第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的部分功能，并且能大大改進(jìn)目前在并且能大大改進(jìn)目前在GSM系統(tǒng)上提供的標(biāo)系統(tǒng)上提供的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)。準(zhǔn)化服務(wù)。 美國(guó)電信工業(yè)協(xié)會(huì)（美國(guó)電信工業(yè)協(xié)會(huì)（TIA）于）于1999年年7月公月公布的布的CDMA2000 Release 0版本為版本為CDMA2000標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)版本。準(zhǔn)的第一個(gè)版本。 它沿用它沿用IS-95B的開(kāi)銷(xiāo)信道，并增加了新的的開(kāi)銷(xiāo)信道，并增加了新的業(yè)務(wù)信道和補(bǔ)充信道。業(yè)務(wù)信道

22、和補(bǔ)充信道。 2000年年3月，月，3GPP2完成了完成了Release A版版本，增加了新的開(kāi)銷(xiāo)信道及相應(yīng)的信令。本，增加了新的開(kāi)銷(xiāo)信道及相應(yīng)的信令。 2002年年4月，月，3GPP2公布的公布的Release B版版本與本與Release A版本基本相同，只做了很少版本基本相同，只做了很少的改動(dòng)。的改動(dòng)。1第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的提出第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的提出 第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)通常指無(wú)線接第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)通常指無(wú)線接口的無(wú)線傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?？诘臒o(wú)線傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 截止截止1998年年6月月30日，提交到日，提交到ITU的的陸地第三代移動(dòng)通信無(wú)線傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)陸地第三代移動(dòng)通信無(wú)線傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)共有

23、共有10種。種。 ITU延續(xù)了在多址接入方面以碼分延續(xù)了在多址接入方面以碼分多址（多址（CDMA）為主，輔以時(shí)分多址或）為主，輔以時(shí)分多址或者兩者相結(jié)合的策略。者兩者相結(jié)合的策略。 1999年年11月月5日在芬蘭赫爾辛基召開(kāi)日在芬蘭赫爾辛基召開(kāi)的的ITU TG8/1第第18次會(huì)議上最終確定了次會(huì)議上最終確定了5種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為第三代移動(dòng)通信的基礎(chǔ)，種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為第三代移動(dòng)通信的基礎(chǔ)，如表如表1-3所示。所示。多址接入技術(shù)多址接入技術(shù)正正 式式 名名 稱稱習(xí)習(xí) 慣慣 稱稱 呼呼CDMAIMT-2000 CDMA-DSWCDMAIMT-2000 CDMA-MCCDMA2000IMT-2000 CDM

24、A-TDDTD-SCDMA/UTRA-TDDTDMAIMT-2000 TDMA-SCUWC-136IMT-2000 TDMA-MCEP-DECT表表1-3IMT-2000無(wú)線接口的無(wú)線接口的5種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 采用碼分多址接入（采用碼分多址接入（CDMA）技術(shù)）技術(shù)的的3種候選方案成為第三代移動(dòng)通信的主種候選方案成為第三代移動(dòng)通信的主流標(biāo)準(zhǔn)。流標(biāo)準(zhǔn)。 3種主流標(biāo)準(zhǔn)的工作方式分別為頻分種主流標(biāo)準(zhǔn)的工作方式分別為頻分雙工雙工直擴(kuò)（直擴(kuò)（FDD-DS）、頻分雙工）、頻分雙工多多載波（載波（FDD-MC）和時(shí)分雙工（）和時(shí)分雙工（TDD），），對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)分別為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)分別為WCDMA、CDMA2

25、000和和TD-SCDMA/UTRA-TDD。 3G的的3大主流技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、核心大主流技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、核心網(wǎng)、空中接口、碼片速率、載頻間隔、擴(kuò)網(wǎng)、空中接口、碼片速率、載頻間隔、擴(kuò)頻方式、同步和功控速度等主要技術(shù)特點(diǎn)頻方式、同步和功控速度等主要技術(shù)特點(diǎn)如表如表1-4所示。所示。標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)性能指標(biāo)性能指標(biāo)WCDMACDMA2000TD-SCDMA核心網(wǎng)核心網(wǎng)GSM MAPANSI-41GSM MAP帶寬帶寬5MHz1.25MHz1.6MHz多址方式多址方式CDMACDMACDMA/TDMA碼片速率碼片速率3.84Mchip/s1.2288Mchip/s1.28Mchip/s雙工方式雙工方式FDD

26、/TDDFDDTDD幀長(zhǎng)幀長(zhǎng)10ms/15時(shí)隙時(shí)隙/幀幀5、10、20、40、80ms/16時(shí)時(shí)隙隙/幀幀52ms/72時(shí)隙時(shí)隙/2子幀子幀/幀幀語(yǔ)音編碼語(yǔ)音編碼自適應(yīng)多速率語(yǔ)音編碼器自適應(yīng)多速率語(yǔ)音編碼器（AMR）可變速率聲碼器可變速率聲碼器IS-773、IS-127自適應(yīng)多速率語(yǔ)音編碼器自適應(yīng)多速率語(yǔ)音編碼器（AMR）信道編碼信道編碼卷積碼和卷積碼和Turbo碼碼卷積碼和卷積碼和Turbo碼碼卷積碼和卷積碼和Turbo碼碼信道化碼信道化碼前向前向OVSF，擴(kuò)頻因子，擴(kuò)頻因子5124；反向反向OVSF，擴(kuò)頻因子，擴(kuò)頻因子2564前向：前向：Walsh和長(zhǎng)碼；和長(zhǎng)碼；反向：反向：Walsh和準(zhǔn)

27、正交碼和準(zhǔn)正交碼OVSF，擴(kuò)頻因子，擴(kuò)頻因子161擾碼擾碼前向：前向：18位位GOLD碼；碼；反向：反向：24位位GOLD碼碼長(zhǎng)碼和短長(zhǎng)碼和短PN碼碼擾碼（擾碼（v1-v16），長(zhǎng)度固定），長(zhǎng)度固定為為16功率控制功率控制開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)+閉環(huán)閉環(huán)開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)+閉環(huán)閉環(huán)開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)+閉環(huán)閉環(huán)切換切換軟切換軟切換軟切換軟切換接力切換接力切換導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)上行專用導(dǎo)頻；上行專用導(dǎo)頻；下行公共或?qū)Ｓ脤?dǎo)頻下行公共或?qū)Ｓ脤?dǎo)頻上行專用導(dǎo)頻；上行專用導(dǎo)頻；下行公共或?qū)Ｓ脤?dǎo)頻下行公共或?qū)Ｓ脤?dǎo)頻下行公共導(dǎo)頻下行公共導(dǎo)頻DwPTS；上行同步上行同步UpPTS 基站同步基站同步同步同步/異步異步GPS同步同步同步同步表表1-43

28、G的主流標(biāo)準(zhǔn)性能對(duì)比的主流標(biāo)準(zhǔn)性能對(duì)比 衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)是指利用人造地球衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)是指利用人造地球通信衛(wèi)星作為空間鏈路的一部分進(jìn)行移動(dòng)通信衛(wèi)星作為空間鏈路的一部分進(jìn)行移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng)，如圖通信業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng)，如圖1-3所示。所示。圖圖1-3 衛(wèi)星通信示意圖衛(wèi)星通信示意圖 下面以靜止衛(wèi)星通信系統(tǒng)為例，如下面以靜止衛(wèi)星通信系統(tǒng)為例，如圖圖1-4所示，簡(jiǎn)單介紹衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)所示，簡(jiǎn)單介紹衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的工作原理。的工作原理。 靜止衛(wèi)星是指衛(wèi)星的運(yùn)行軌道在赤道平靜止衛(wèi)星是指衛(wèi)星的運(yùn)行軌道在赤道平面內(nèi)，軌道離地面高度約為面內(nèi)，軌道離地面高度約為35 800km（經(jīng)常（經(jīng)常稱稱36 000

29、km）。）。 衛(wèi)星運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，衛(wèi)星運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，繞地球一周的公轉(zhuǎn)時(shí)間為繞地球一周的公轉(zhuǎn)時(shí)間為24小時(shí)，與地球小時(shí)，與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相同。自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相同。 地球上的地球站與衛(wèi)星的相對(duì)位置如地球上的地球站與衛(wèi)星的相對(duì)位置如同靜止一樣，故稱靜止衛(wèi)星通信系統(tǒng)，也同靜止一樣，故稱靜止衛(wèi)星通信系統(tǒng)，也稱同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)。稱同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)。 如圖如圖1-4所示，若以所示，若以120的等間隔的等間隔在同步軌道上配置三顆衛(wèi)星，則在地球在同步軌道上配置三顆衛(wèi)星，則在地球表面上除兩極地區(qū)外，其他區(qū)域都在覆表面上除兩極地區(qū)外，其他區(qū)域都在覆蓋范圍之內(nèi)，部分區(qū)域?yàn)閮深w衛(wèi)星波束蓋范

30、圍之內(nèi)，部分區(qū)域?yàn)閮深w衛(wèi)星波束覆蓋的重疊地區(qū)。覆蓋的重疊地區(qū)。 因此，可借助于在重疊區(qū)內(nèi)的地球因此，可借助于在重疊區(qū)內(nèi)的地球站作為中繼站，實(shí)現(xiàn)不同衛(wèi)星覆蓋的地站作為中繼站，實(shí)現(xiàn)不同衛(wèi)星覆蓋的地球站之間的通信。球站之間的通信。 按圖按圖1-4所示等間隔配置三顆同步衛(wèi)所示等間隔配置三顆同步衛(wèi)星，就可以實(shí)現(xiàn)全球通信，這一特點(diǎn)是星，就可以實(shí)現(xiàn)全球通信，這一特點(diǎn)是任何其他通信方式所不具備的。任何其他通信方式所不具備的。圖圖1-4 靜止衛(wèi)星的配置靜止衛(wèi)星的配置 表表1-5給出了部分低軌道衛(wèi)星移動(dòng)通給出了部分低軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的部分參數(shù)。信系統(tǒng)的部分參數(shù)。系統(tǒng)名稱系統(tǒng)名稱ARIESTELEDESICEL

31、LIPSOBOREALISELLPSOCONCORDLAGLOBALSTARIRIDIUM軌道高度軌道高度/km圓圓1 018圓圓700橢圓橢圓520/7 800圓圓7 800圓圓1 389圓圓780傾角傾角9098.2116.50475286.4周期周期105.598.77180280113.5310013軌道平面數(shù)軌道平面數(shù)421318 86每平面衛(wèi)星數(shù)每平面衛(wèi)星數(shù)1240593 611總衛(wèi)星數(shù)總衛(wèi)星數(shù)4884015924 4866頻頻率率用戶鏈路用戶鏈路L/S頻段頻段Ka頻段頻段L/S/C頻段頻段上行上行L頻段頻段下行下行S頻段頻段L頻段頻段系統(tǒng)控制鏈路系統(tǒng)控制鏈路C頻段頻段Ka頻段頻段

32、L/S/C頻段頻段C頻段頻段Ka頻段頻段業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)語(yǔ)音語(yǔ)音有有有有有（有（4.8）有有（2.4/4.8/9.6）有有（2.4/4.8）數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)/（kbit/s）2.4162 0480.39.69.62.4估計(jì)成本估計(jì)成本/美元美元5億億90億億6億億17億億（48顆星）顆星）33.7億億多址方式多址方式CDMA上行上行FDMA;下行下行ATDMCDMACDMATDMA表表1-5低軌道移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的部分參數(shù)低軌道移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的部分參數(shù)1集群移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)集群移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn) 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)又稱集群調(diào)度系集群移動(dòng)通信系統(tǒng)又稱集群調(diào)度系統(tǒng)，屬于專用移動(dòng)通信系統(tǒng)。統(tǒng)，屬于專用移動(dòng)通信系統(tǒng)

33、。 按照信道占用頻道方式的不同，集按照信道占用頻道方式的不同，集群系統(tǒng)可分為消息集群、傳輸集群和準(zhǔn)群系統(tǒng)可分為消息集群、傳輸集群和準(zhǔn)傳輸集群等傳輸集群等3種。種。 與蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，集群移與蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，集群移動(dòng)通信系統(tǒng)主要有如下特點(diǎn)。動(dòng)通信系統(tǒng)主要有如下特點(diǎn)。 （1）集群通信系統(tǒng)屬于專用移動(dòng)通信網(wǎng)，）集群通信系統(tǒng)屬于專用移動(dòng)通信網(wǎng)，適用于在各個(gè)行業(yè)（或幾個(gè)行業(yè)合用）中適用于在各個(gè)行業(yè)（或幾個(gè)行業(yè)合用）中間進(jìn)行調(diào)度和指揮，對(duì)網(wǎng)中的不同用戶常間進(jìn)行調(diào)度和指揮，對(duì)網(wǎng)中的不同用戶常常賦予不同的優(yōu)先等級(jí)和特殊功能。常賦予不同的優(yōu)先等級(jí)和特殊功能。 蜂窩通信系統(tǒng)屬于公眾移動(dòng)通信網(wǎng)，蜂窩通信

34、系統(tǒng)屬于公眾移動(dòng)通信網(wǎng)，適用于各階層和各行業(yè)中個(gè)人之間通信，適用于各階層和各行業(yè)中個(gè)人之間通信，一般不分優(yōu)先等級(jí)。一般不分優(yōu)先等級(jí)。 （2）集群通信系統(tǒng)具有指揮調(diào)度業(yè)務(wù)的）集群通信系統(tǒng)具有指揮調(diào)度業(yè)務(wù)的特征，集群通信系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)是無(wú)線特征，集群通信系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)是無(wú)線用戶和無(wú)線用戶之間的通信。集群通信用戶和無(wú)線用戶之間的通信。集群通信系統(tǒng)通常具有一定的限時(shí)功能。系統(tǒng)通常具有一定的限時(shí)功能。 蜂窩通信系統(tǒng)卻有大量的無(wú)線用戶蜂窩通信系統(tǒng)卻有大量的無(wú)線用戶與有線用戶之間的通話業(yè)務(wù)。與有線用戶之間的通話業(yè)務(wù)。 蜂窩通信系統(tǒng)對(duì)通信時(shí)間一般不進(jìn)蜂窩通信系統(tǒng)對(duì)通信時(shí)間一般不進(jìn)行限制。行限制。 （3）集群通

35、信系統(tǒng)一般采用半雙工（現(xiàn)）集群通信系統(tǒng)一般采用半雙工（現(xiàn)在已有全雙工產(chǎn)品）工作方式，因而一在已有全雙工產(chǎn)品）工作方式，因而一對(duì)移動(dòng)用戶之間進(jìn)行通信只需占用對(duì)移動(dòng)用戶之間進(jìn)行通信只需占用1個(gè)頻個(gè)頻道。集群通信系統(tǒng)的頻率利用率高。道。集群通信系統(tǒng)的頻率利用率高。 蜂窩通信系統(tǒng)都采用全雙工工作方式，蜂窩通信系統(tǒng)都采用全雙工工作方式，因而一對(duì)移動(dòng)用戶之間進(jìn)行通信必須占用因而一對(duì)移動(dòng)用戶之間進(jìn)行通信必須占用1對(duì)頻道。對(duì)頻道。 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)相對(duì)要方便一些。蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)相對(duì)要方便一些。 （4）在集群系統(tǒng)中，主要通過(guò)改進(jìn)頻道）在集群系統(tǒng)中，主要通過(guò)改進(jìn)頻道共用技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的頻率利用率。共用技術(shù)來(lái)提高

36、系統(tǒng)的頻率利用率。 在蜂窩通信系統(tǒng)中，可以采用頻道在蜂窩通信系統(tǒng)中，可以采用頻道再用技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的頻率利用率。再用技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的頻率利用率。 （5）早期的集群通信系統(tǒng)為大區(qū)制覆蓋）早期的集群通信系統(tǒng)為大區(qū)制覆蓋方式，不需要切換和漫游功能，相比蜂方式，不需要切換和漫游功能，相比蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，價(jià)格較便宜。隨著集窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，價(jià)格較便宜。隨著集群移動(dòng)通信系統(tǒng)覆蓋區(qū)域變大，集群通群移動(dòng)通信系統(tǒng)覆蓋區(qū)域變大，集群通信系統(tǒng)也可以增加漫游和切換功能，網(wǎng)信系統(tǒng)也可以增加漫游和切換功能，網(wǎng)絡(luò)管理將變得復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)造價(jià)升高。絡(luò)管理將變得復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)造價(jià)升高。 集群通信系統(tǒng)的組網(wǎng)均以基本系統(tǒng)集群通信系統(tǒng)的組網(wǎng)

37、均以基本系統(tǒng)為模塊，并用這些模塊擴(kuò)展為區(qū)域網(wǎng)。為模塊，并用這些模塊擴(kuò)展為區(qū)域網(wǎng)。 根據(jù)覆蓋的范圍及地形條件，基本根據(jù)覆蓋的范圍及地形條件，基本系統(tǒng)可由單基站或多基站組成。系統(tǒng)可由單基站或多基站組成。 集群通信的控制方式主要有兩種，即集集群通信的控制方式主要有兩種，即集中式控制方式和分散式控制式方式。中式控制方式和分散式控制式方式。 兩種方式的結(jié)構(gòu)基本上都由基地臺(tái)（轉(zhuǎn)兩種方式的結(jié)構(gòu)基本上都由基地臺(tái)（轉(zhuǎn)發(fā)器或中繼器）、系統(tǒng)管理終端、系統(tǒng)集群發(fā)器或中繼器）、系統(tǒng)管理終端、系統(tǒng)集群邏輯控制部分、調(diào)度臺(tái)和用戶臺(tái)（車(chē)載臺(tái)和邏輯控制部分、調(diào)度臺(tái)和用戶臺(tái)（車(chē)載臺(tái)和手持機(jī)）組成。手持機(jī)）組成。 集中式控制方式的

38、單區(qū)單基站系統(tǒng)集中式控制方式的單區(qū)單基站系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖的基本結(jié)構(gòu)如圖1-5所示，由移動(dòng)臺(tái)、調(diào)所示，由移動(dòng)臺(tái)、調(diào)度臺(tái)、基站、系統(tǒng)控制中心和系統(tǒng)管理度臺(tái)、基站、系統(tǒng)控制中心和系統(tǒng)管理終端組成。終端組成。圖圖1-5 集中式控制方式的單區(qū)單基站系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)集中式控制方式的單區(qū)單基站系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) （1）移動(dòng)臺(tái)包括車(chē)載臺(tái)、便攜臺(tái)和手持）移動(dòng)臺(tái)包括車(chē)載臺(tái)、便攜臺(tái)和手持機(jī)，工作方式有單工和雙工。移動(dòng)臺(tái)主機(jī)，工作方式有單工和雙工。移動(dòng)臺(tái)主要由收發(fā)信機(jī)、控制單元、天線和電源要由收發(fā)信機(jī)、控制單元、天線和電源等組成。等組成。 （2）調(diào)度臺(tái)分為無(wú)線和有線調(diào)度臺(tái)兩種。）調(diào)度臺(tái)分為無(wú)線和有線調(diào)度臺(tái)兩種。無(wú)線調(diào)度臺(tái)

39、由收發(fā)信機(jī)、控制單元、操作無(wú)線調(diào)度臺(tái)由收發(fā)信機(jī)、控制單元、操作臺(tái)、天饋線及電源等組成；有線調(diào)度臺(tái)可臺(tái)、天饋線及電源等組成；有線調(diào)度臺(tái)可以是接到控制臺(tái)的電話機(jī)或帶顯示的操作以是接到控制臺(tái)的電話機(jī)或帶顯示的操作臺(tái)。通常一個(gè)群用戶有一個(gè)調(diào)度臺(tái)。臺(tái)。通常一個(gè)群用戶有一個(gè)調(diào)度臺(tái)。 （3）基站由轉(zhuǎn)發(fā)器（中繼器）、天線共）基站由轉(zhuǎn)發(fā)器（中繼器）、天線共用器、天饋線系統(tǒng)和電源等設(shè)備組成。用器、天饋線系統(tǒng)和電源等設(shè)備組成。 （4）系統(tǒng)控制中心由系統(tǒng)控制器、無(wú)線）系統(tǒng)控制中心由系統(tǒng)控制器、無(wú)線接口電路、交換矩陣、集群控制邏輯電接口電路、交換矩陣、集群控制邏輯電路、有線接口電路、監(jiān)控系統(tǒng)、電源組路、有線接口電路、監(jiān)

40、控系統(tǒng)、電源組成。成。 （5）系統(tǒng)管理終端主要由計(jì)算機(jī)及系統(tǒng)）系統(tǒng)管理終端主要由計(jì)算機(jī)及系統(tǒng)管理軟件組成，并與系統(tǒng)控制器相連。管理軟件組成，并與系統(tǒng)控制器相連。 目前在我國(guó)使用的數(shù)字集群技術(shù)主目前在我國(guó)使用的數(shù)字集群技術(shù)主要有歐洲的要有歐洲的Tetra系統(tǒng)、系統(tǒng)、Motorola公司的公司的iDEN系統(tǒng)、華為公司開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)、華為公司開(kāi)發(fā)的GT800系統(tǒng)系統(tǒng)和中興公司開(kāi)發(fā)的和中興公司開(kāi)發(fā)的GoTa系統(tǒng)。系統(tǒng)。 1無(wú)線局域網(wǎng)的概念及特點(diǎn)無(wú)線局域網(wǎng)的概念及特點(diǎn) 無(wú)線局域網(wǎng)（無(wú)線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network，WLAN）是利用無(wú)線通信技）是利用無(wú)線通信技術(shù)在一定的局部范

41、圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò)，是術(shù)在一定的局部范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò)，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。物。 它以無(wú)線多址信道作為傳輸介質(zhì)，它以無(wú)線多址信道作為傳輸介質(zhì)，利用電波完成數(shù)據(jù)交互，提供傳統(tǒng)有線利用電波完成數(shù)據(jù)交互，提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)（局域網(wǎng)（LAN）的功能，構(gòu)成可以互相）的功能，構(gòu)成可以互相通信和實(shí)現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)體系，使用通信和實(shí)現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)體系，使用戶能夠真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地的寬帶網(wǎng)絡(luò)戶能夠真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入。接入。 WLAN能執(zhí)行像文件傳輸、外設(shè)共能執(zhí)行像文件傳輸、外設(shè)共享、享、Web瀏覽、電子郵件收發(fā)和數(shù)據(jù)庫(kù)瀏覽、電子郵件收發(fā)和數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)

42、等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信功能。訪問(wèn)等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信功能。 WLAN提供無(wú)線對(duì)等（如提供無(wú)線對(duì)等（如PC對(duì)對(duì)PC、PC對(duì)集線器或打印機(jī)對(duì)集線器）和點(diǎn)到對(duì)集線器或打印機(jī)對(duì)集線器）和點(diǎn)到點(diǎn)（如點(diǎn)（如LAN到到LAN）連接的數(shù)據(jù)通信系）連接的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。統(tǒng)。 WLAN通過(guò)電磁波傳送和接收數(shù)據(jù)，通過(guò)電磁波傳送和接收數(shù)據(jù)，代替了常規(guī)代替了常規(guī)LAN中使用的雙絞線、同軸線中使用的雙絞線、同軸線路或光纖。路或光纖。 WLAN中常用的通信協(xié)議，均位于中常用的通信協(xié)議，均位于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型底部的第網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型底部的第1層與第層與第2層。層。 與有線網(wǎng)絡(luò)相比，與有線網(wǎng)絡(luò)相比，WLAN具有以下具有以下特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1）移動(dòng)性好）

43、移動(dòng)性好（2）安裝方便）安裝方便（3）運(yùn)營(yíng)成本低、回報(bào)高）運(yùn)營(yíng)成本低、回報(bào)高（4）安全性高）安全性高（5）可靠性高）可靠性高 WLAN廣泛應(yīng)用在社區(qū)、游樂(lè)園、旅館、廣泛應(yīng)用在社區(qū)、游樂(lè)園、旅館、機(jī)場(chǎng)車(chē)站等區(qū)域?qū)崿F(xiàn)旅游休閑上網(wǎng)；可以應(yīng)用機(jī)場(chǎng)車(chē)站等區(qū)域?qū)崿F(xiàn)旅游休閑上網(wǎng)；可以應(yīng)用在政府辦公大樓、校園、企事業(yè)等單位實(shí)現(xiàn)移在政府辦公大樓、校園、企事業(yè)等單位實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公及上課等；還可以應(yīng)用在醫(yī)療、金融證動(dòng)辦公及上課等；還可以應(yīng)用在醫(yī)療、金融證券等方面，實(shí)現(xiàn)醫(yī)生在路途中對(duì)病人的網(wǎng)上診券等方面，實(shí)現(xiàn)醫(yī)生在路途中對(duì)病人的網(wǎng)上診斷，實(shí)現(xiàn)金融證券網(wǎng)上交易等。斷，實(shí)現(xiàn)金融證券網(wǎng)上交易等。 WLAN也適合應(yīng)用在一些特殊

44、的場(chǎng)也適合應(yīng)用在一些特殊的場(chǎng)景，比如礦山、水利、油田、港口、碼景，比如礦山、水利、油田、港口、碼頭、江河湖區(qū)、野外勘探、軍事流動(dòng)網(wǎng)頭、江河湖區(qū)、野外勘探、軍事流動(dòng)網(wǎng)和公安流動(dòng)網(wǎng)等。和公安流動(dòng)網(wǎng)等。 WLAN有兩種主要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：自組織網(wǎng)有兩種主要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：自組織網(wǎng)絡(luò)（絡(luò)（Ad Hoc）和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（）和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（Infrastructure Network）。）。 自組織型自組織型WLAN屬于屬于Ad hoc模式，模式，是一種對(duì)等模型的網(wǎng)絡(luò)，也稱為無(wú)中心是一種對(duì)等模型的網(wǎng)絡(luò)，也稱為無(wú)中心網(wǎng)絡(luò)（或無(wú)網(wǎng)絡(luò)（或無(wú)AP網(wǎng)絡(luò)）。網(wǎng)絡(luò)）。圖圖1-6 自組織型自組織型WLAN示意圖示意圖 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型

45、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型WLAN利用了高速的有利用了高速的有線或無(wú)線骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)。線或無(wú)線骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)。 在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在基在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在基站（站（BS）的協(xié)調(diào)下接入到無(wú)線信道，建）的協(xié)調(diào)下接入到無(wú)線信道，建立與終端的通信，如圖立與終端的通信，如圖1-7所示。所示。 圖圖1-7 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型WLAN示意圖示意圖 在目前的實(shí)際應(yīng)用中，大部分無(wú)線在目前的實(shí)際應(yīng)用中，大部分無(wú)線WLAN都是基于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。都是基于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)絡(luò)參考模型。網(wǎng)絡(luò)參考模型。 網(wǎng)絡(luò)單元功能。網(wǎng)絡(luò)單元功能。圖圖1-8 無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參考模型無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參考模型 圖圖1-8所示無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參考模型

46、所示無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參考模型中，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元的功能如下所述。中，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元的功能如下所述。端站（端站（STA）是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的終端，可）是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的終端，可以通過(guò)接口接入計(jì)算機(jī)終端，也可以是以通過(guò)接口接入計(jì)算機(jī)終端，也可以是非計(jì)算機(jī)終端上的嵌入設(shè)備，終端通過(guò)非計(jì)算機(jī)終端上的嵌入設(shè)備，終端通過(guò)空中接口接入空中接口接入AP。接入點(diǎn)（接入點(diǎn)（AP）通過(guò)空中接口與終端（）通過(guò)空中接口與終端（STA）進(jìn)行通信，進(jìn)行通信，AP和和STA均為可以尋址的實(shí)體，均為可以尋址的實(shí)體，AP與與AC通過(guò)通過(guò)WB接口采用有線方式連接。接口采用有線方式連接。接入控制器（接入控制器（AC）在無(wú)線局域網(wǎng)和外部）在無(wú)線局域網(wǎng)和

47、外部網(wǎng)之間充當(dāng)網(wǎng)關(guān)功能。網(wǎng)之間充當(dāng)網(wǎng)關(guān)功能。AAA是驗(yàn)證、授權(quán)和記賬（是驗(yàn)證、授權(quán)和記賬（Authentication、Authorization、Accounting ）3個(gè)英文單詞個(gè)英文單詞的簡(jiǎn)稱，其主要目的是管理哪些用戶可以訪的簡(jiǎn)稱，其主要目的是管理哪些用戶可以訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，具有訪問(wèn)權(quán)的用戶可以得到問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，具有訪問(wèn)權(quán)的用戶可以得到哪些服務(wù)，如何對(duì)正在使用網(wǎng)絡(luò)資源的用戶哪些服務(wù)，如何對(duì)正在使用網(wǎng)絡(luò)資源的用戶進(jìn)行記賬。進(jìn)行記賬。Portal服務(wù)器負(fù)責(zé)完成服務(wù)器負(fù)責(zé)完成WLAN用戶門(mén)戶網(wǎng)站用戶門(mén)戶網(wǎng)站的推送，的推送，Portal服務(wù)器為必選網(wǎng)絡(luò)單元。服務(wù)器為必選網(wǎng)絡(luò)單元。各個(gè)接口定義。

48、各個(gè)接口定義。WA接口。接口。STA和接入點(diǎn)之間的接口，即和接入點(diǎn)之間的接口，即空中接口?？罩薪涌凇B接口。接入點(diǎn)和接入控制器之間的接接口。接入點(diǎn)和接入控制器之間的接口，為邏輯接口。口，為邏輯接口。WT接口。接口。STA和用戶終端之間的接口，為和用戶終端之間的接口，為邏輯接口。邏輯接口。WU接口。公共無(wú)線局域網(wǎng)（接口。公共無(wú)線局域網(wǎng)（PWLAN）與）與Internet之間的接口。之間的接口。WS接口。接口。AC與與AAA服務(wù)器之間的接口，為服務(wù)器之間的接口，為邏輯接口。邏輯接口。WP接口。接口。AC與與Portal服務(wù)器之間的接口，服務(wù)器之間的接口，為邏輯接口。為邏輯接口。WM接口。無(wú)線局域

49、網(wǎng)（接口。無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）網(wǎng)元與）網(wǎng)元與網(wǎng)元管理單元之間的接口，為邏輯接口。網(wǎng)元管理單元之間的接口，為邏輯接口。（1）802.11系列標(biāo)準(zhǔn)系列標(biāo)準(zhǔn) 無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系如表無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系如表1-6所示。所示。標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 編編 號(hào)號(hào)負(fù)責(zé)的技術(shù)領(lǐng)域負(fù)責(zé)的技術(shù)領(lǐng)域IEEE802.11（11/1997）無(wú)線局域網(wǎng)物理層和介質(zhì)接入控制層規(guī)范無(wú)線局域網(wǎng)物理層和介質(zhì)接入控制層規(guī)范IEEE 802.11a無(wú)線局域網(wǎng)物理層和介質(zhì)接入控制層規(guī)范無(wú)線局域網(wǎng)物理層和介質(zhì)接入控制層規(guī)范5 GHz頻段高速物理層規(guī)范頻段高速物理層規(guī)范IEEE 802.11b無(wú)線局域網(wǎng)物理層和介質(zhì)接入控制層規(guī)范無(wú)線局域網(wǎng)物理層和介質(zhì)

50、接入控制層規(guī)范2.4 GHz頻段高速物理層擴(kuò)展頻段高速物理層擴(kuò)展IEEE 802.11d物理層方面的特殊要求物理層方面的特殊要求IEEE 802.11eIEEE 802.11 MAC層增強(qiáng)層增強(qiáng)服務(wù)質(zhì)量保證（服務(wù)質(zhì)量保證（QoS）IEEE 802.11f支持支持IEEE 8002.11的接入點(diǎn)互操作協(xié)議（的接入點(diǎn)互操作協(xié)議（IAPP）IEEE 802.11g2.4 GHz頻段高速物理層（頻段高速物理層（20 Mbit/s以上）擴(kuò)展以上）擴(kuò)展IEEE 802.11h額外定義了物理層方面的要求（諸如信道化和跳頻模式等）額外定義了物理層方面的要求（諸如信道化和跳頻模式等）IEEE 802.11i無(wú)線

51、局域網(wǎng)介質(zhì)接入控制層安全性增強(qiáng)規(guī)范無(wú)線局域網(wǎng)介質(zhì)接入控制層安全性增強(qiáng)規(guī)范IEEE 802.11j日本所采用的等同于日本所采用的等同于802.11h的協(xié)議的協(xié)議IEEE 802.11k射頻資源管理射頻資源管理IEEE 802.11m對(duì)對(duì)IEEE 802.11規(guī)范體系進(jìn)行維護(hù)、修正和改進(jìn)規(guī)范體系進(jìn)行維護(hù)、修正和改進(jìn)IEEE 802.11n高速物理層和介質(zhì)接入控制層規(guī)范高速物理層和介質(zhì)接入控制層規(guī)范IEEE 802.11oVoWLANIEEE 802.11p車(chē)載環(huán)境下的無(wú)線通信車(chē)載環(huán)境下的無(wú)線通信IEEE 802.11qVLAN的支持機(jī)制的支持機(jī)制IEEE 802.11r快速漫游快速漫游IEEE 8

52、02.11sMesh網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)狀網(wǎng)IEEE 802.11t無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能預(yù)測(cè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能預(yù)測(cè)IEEE 802.11u與其他網(wǎng)絡(luò)的交互性與其他網(wǎng)絡(luò)的交互性IEEE 802.11v無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理表表1-6無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系 ISM頻段即工業(yè)，科學(xué)和醫(yī)用頻段。頻段即工業(yè)，科學(xué)和醫(yī)用頻段。 世界各國(guó)均保留了一些無(wú)線頻段，以世界各國(guó)均保留了一些無(wú)線頻段，以用于工業(yè)，科學(xué)研究和微波醫(yī)療方面的應(yīng)用于工業(yè)，科學(xué)研究和微波醫(yī)療方面的應(yīng)用。用。 無(wú)線局域網(wǎng)、藍(lán)牙、無(wú)線局域網(wǎng)、藍(lán)牙、ZigBee等無(wú)線等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，均可工作在網(wǎng)絡(luò)，均可工作在2.4GHz頻段上。頻段上。 幾種典型的幾種典型的80

53、2.11系列標(biāo)準(zhǔn)主要技系列標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)特點(diǎn)如表術(shù)特點(diǎn)如表1-7所示。所示。標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn)802.11b802.11a802.11g802.11n發(fā)布時(shí)間發(fā)布時(shí)間1999年年7月月1999年年7月月2003年年6月月2006年年1月月工作頻段工作頻段2.42.483 5GHz5.155.35GHz5.4755.725GHz2.42.483 5GHz2.42.483 5GHz5.155.850GHz有效帶寬有效帶寬5.5M24.7M24.7M100M以上以上無(wú)交疊信道無(wú)交疊信道31131編碼技術(shù)編碼技術(shù)CCKOFDMCCK/OFDMMIMO/OFDM最高速率最高速率11Mbit/s54Mbit/s54Mbit/s300600Mbit/s兼容性兼容性通過(guò)通過(guò)Wi-Fi認(rèn)證的認(rèn)證的產(chǎn)品之間可以互通產(chǎn)品