無線通信技術(shù)基礎(chǔ)_02無線通信系統(tǒng)

1、無線通信無線通信技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ) 第第2章、無線通信系統(tǒng)章、無線通信系統(tǒng) 內(nèi)容介紹內(nèi)容介紹 無線通信無線通信是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換 的一種通信方式。近年來，在信息通信技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就的一種通信方式。近年來，在信息通信技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就 是無線通信技術(shù)。是無線通信技術(shù)。無無 線線通信的應(yīng)用已深入到人們生活和工作的各個方面，移動通信系統(tǒng)通信的應(yīng)用已深入到人們生活和工作的各個方面，移動通信系統(tǒng)、無、無 線局域網(wǎng)、線局域網(wǎng)、藍牙、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)、數(shù)字廣播和電視等都是最藍牙、衛(wèi)

2、星通信系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)、數(shù)字廣播和電視等都是最 熱門的無線通信技術(shù)應(yīng)用。熱門的無線通信技術(shù)應(yīng)用。 無線通信無線通信系統(tǒng)是以無線通信技術(shù)為核心組成的通信設(shè)施，無線通信系統(tǒng)系統(tǒng)是以無線通信技術(shù)為核心組成的通信設(shè)施，無線通信系統(tǒng) 具有和有線通信系統(tǒng)不同的特點，可以為人類提供更加靈活的、無處不在的具有和有線通信系統(tǒng)不同的特點，可以為人類提供更加靈活的、無處不在的 通信服務(wù)通信服務(wù)。 本章重點本章重點 一一無線通信的無線通信的頻段頻段。 二二無線通信的工作無線通信的工作方式方式。 三三無線通信無線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)的組成組成。 四四典型典型的無線通信的無線通信系統(tǒng)系統(tǒng) 第第2.1節(jié)、無線通信的頻段節(jié)、無線

3、通信的頻段 頻段名稱頻段名稱頻率范圍頻率范圍波段名稱波段名稱波長范圍波長范圍 極低頻（極低頻（ELF）3 30Hz極長波極長波100 10Mm 超低頻（超低頻（SLF）30 300Hz超長波超長波10 1Mm 特低頻（特低頻（ULF）300 3000Hz特長波特長波1 Mm 100Km 甚低頻（甚低頻（VLF）3 30KHz甚長波甚長波100 10Km 低頻（低頻（LF）30 300KHz長波長波10 1Km 中頻（中頻（MF）300 3000KHz中波中波1Km 100m 高頻（高頻（HF）3 30MHz短波短波100 10m 甚高頻（甚高頻（VHF）30 300MHz超短波（米波）超短波（

4、米波）10 1m 特高頻（特高頻（UHF）300 3000MHz 微微 波波 分米波分米波1 0.1m 超高頻（超高頻（SHF）3 30GHz厘米波厘米波10 1 cm 極高頻（極高頻（EHF）30 300GHz毫米波毫米波10 1 mm 至高頻（至高頻（THF）300 3000GHz亞毫米波亞毫米波1 0.1 mm 光頻光頻100 1000THz光波光波300 3000 nm 第第2.1節(jié)、無線通信的頻段節(jié)、無線通信的頻段 波段代號波段代號頻率范圍頻率范圍波長范圍波長范圍 L1 2 GHz30 15 cm S2 4 GHz15 7.5 cm C4 8 GHz7.5 3.75 cm X8 13

5、 GHz3.75 2.31 cm Ku13 18 GHz2.31 1.67 cm K18 28 GHz1.67 1.07 cm Ka28 40 GHz1.07 0.75 cm 現(xiàn)在的無線通信系統(tǒng)主要使用微波頻段，其中：現(xiàn)在的無線通信系統(tǒng)主要使用微波頻段，其中：移動通信移動通信系統(tǒng)系統(tǒng)主要使主要使 用分米波用分米波（3003000MHz），），衛(wèi)星通信和衛(wèi)星通信和微波中繼通信微波中繼通信系統(tǒng)主要使用系統(tǒng)主要使用厘米厘米 波波（330GHz）。行業(yè)內(nèi)部常把行業(yè)內(nèi)部常把部分微波波段部分微波波段分為分為及幾個及幾個子波段子波段。 第第2.2節(jié)、無線通信的工作方式節(jié)、無線通信的工作方式 無線通信無線通信

6、的工作方式可以分為單向通信方式和雙向通信方式兩大類別，的工作方式可以分為單向通信方式和雙向通信方式兩大類別， 而后者又分為單工通信方式、半雙工通信方式和全雙工通信方式三種。而后者又分為單工通信方式、半雙工通信方式和全雙工通信方式三種。 n 單向通信單向通信方式方式：通信通信雙方中的一方只能發(fā)送信號雙方中的一方只能發(fā)送信號，另，另一方只能接收信號一方只能接收信號， 收收信方不能對發(fā)信方直接進行信息反饋信方不能對發(fā)信方直接進行信息反饋。典型應(yīng)用：尋呼、廣播。典型應(yīng)用：尋呼、廣播。 n 雙向單工通信雙向單工通信方式方式：通信通信的雙方只能交替地進行發(fā)信和收信，收發(fā)不能同的雙方只能交替地進行發(fā)信和收信

7、，收發(fā)不能同 時進行時進行。典型應(yīng)用：典型應(yīng)用：對講機對講機，平時天線與收信機平時天線與收信機相連相連，當(dāng)當(dāng)一方需要講話時一方需要講話時， 要要按下按下“送話送話”開關(guān)開關(guān)。 第第2.2節(jié)、無線通信的工作方式節(jié)、無線通信的工作方式 n 雙向半雙工通信雙向半雙工通信方式方式：通信的通信的一方使用雙頻雙工一方使用雙頻雙工方式方式（可以可以同時同時收發(fā)收發(fā)），）， 另另一方則使用雙頻單工一方則使用雙頻單工方式方式（只能交替發(fā)信和收信）（只能交替發(fā)信和收信）。典型應(yīng)用。典型應(yīng)用：基群基群指指 揮調(diào)度電話系統(tǒng)，調(diào)度中心采用雙頻雙工揮調(diào)度電話系統(tǒng)，調(diào)度中心采用雙頻雙工方式方式（需要雙工器來完成收信和需要雙

8、工器來完成收信和 發(fā)信發(fā)信的的信道信道隔離隔離），“手臺手臺”采用雙頻單工采用雙頻單工方式方式，需要講話需要講話時時要要按下按下“送送 話話”開關(guān)開關(guān)。 第第2.2節(jié)、無線通信的工作方式節(jié)、無線通信的工作方式 n 雙向全雙工通信雙向全雙工通信方式方式：通信通信雙方都可以同時進行發(fā)信和收雙方都可以同時進行發(fā)信和收信信。收收信與發(fā)信信與發(fā)信 一般使用不同的工作頻率，稱為頻分雙工（一般使用不同的工作頻率，稱為頻分雙工（FDD），），這時這時通信通信雙方的設(shè)備雙方的設(shè)備 需要雙工器來完成收信和發(fā)信的隔離。收信與發(fā)信也可以使用相同的頻率，需要雙工器來完成收信和發(fā)信的隔離。收信與發(fā)信也可以使用相同的頻率，

9、 在不同的時間發(fā)送信號，稱為時分雙工（在不同的時間發(fā)送信號，稱為時分雙工（TDD），這時通信雙方的設(shè)備需），這時通信雙方的設(shè)備需 要射頻開關(guān)來完成收信和發(fā)信的隔離要射頻開關(guān)來完成收信和發(fā)信的隔離。典型應(yīng)用：蜂窩典型應(yīng)用：蜂窩移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)。 第第2.3節(jié)、無線通信系統(tǒng)的組成節(jié)、無線通信系統(tǒng)的組成 n 利用電磁波的輻射和傳播特性，經(jīng)過自由空間進行信息傳送的通信方式利用電磁波的輻射和傳播特性，經(jīng)過自由空間進行信息傳送的通信方式 稱之為無線通信（稱之為無線通信（Radio Communication）。 n 利用利用無線通信技術(shù)組成的通信系統(tǒng)就是無線通信系統(tǒng)，可以傳送電話、無線通信技術(shù)組成

10、的通信系統(tǒng)就是無線通信系統(tǒng)，可以傳送電話、 傳真、數(shù)據(jù)、圖像以及廣播電視節(jié)目等通信業(yè)務(wù)傳真、數(shù)據(jù)、圖像以及廣播電視節(jié)目等通信業(yè)務(wù)。 n 無線通信無線通信系統(tǒng)一般由發(fā)信機、收信機和與其連接的天饋系統(tǒng)（天線和饋系統(tǒng)一般由發(fā)信機、收信機和與其連接的天饋系統(tǒng)（天線和饋 線）線）構(gòu)成構(gòu)成。 第第2.3節(jié)、無線通信系統(tǒng)的組成節(jié)、無線通信系統(tǒng)的組成 n 發(fā)信發(fā)信機機：發(fā)信發(fā)信機的主要作用是將需要傳送的信源信號發(fā)送出去機的主要作用是將需要傳送的信源信號發(fā)送出去。 p 首先首先，用用信源信號對高頻載波（正弦波）進行調(diào)制形成調(diào)制信源信號對高頻載波（正弦波）進行調(diào)制形成調(diào)制載波載波。 p 然后，然后，調(diào)制調(diào)制載波經(jīng)

11、過中頻放大、變頻和濾波后成為射頻載波經(jīng)過中頻放大、變頻和濾波后成為射頻載波載波。 p 最后最后，將將射頻載波送到功率放大器經(jīng)過放大后再送至天線發(fā)射出去射頻載波送到功率放大器經(jīng)過放大后再送至天線發(fā)射出去。 基帶信號基帶信號調(diào)制載波調(diào)制載波射頻載波射頻載波 第第2.3節(jié)、無線通信系統(tǒng)的組成節(jié)、無線通信系統(tǒng)的組成 n 天饋天饋系統(tǒng)系統(tǒng)：天饋系統(tǒng)天饋系統(tǒng)是是無線通信系統(tǒng)的重要組成部分，主要包括天線和無線通信系統(tǒng)的重要組成部分，主要包括天線和 饋線饋線。 p 天線就是把導(dǎo)行模式的射頻信號變換成擴散模式的空間電磁波及其天線就是把導(dǎo)行模式的射頻信號變換成擴散模式的空間電磁波及其 逆變換的傳輸模式轉(zhuǎn)換器逆變換

12、的傳輸模式轉(zhuǎn)換器。天線的。天線的主要主要作用是把發(fā)信機送來的射頻作用是把發(fā)信機送來的射頻 載波變成空間電磁波輻射出去（發(fā)射）或者把接收到的空間電磁波載波變成空間電磁波輻射出去（發(fā)射）或者把接收到的空間電磁波 變成射頻載波送給收信機（接收）變成射頻載波送給收信機（接收）。 p 饋線的主要作用饋線的主要作用是把發(fā)射機輸出的射頻載波高效地送至天線是把發(fā)射機輸出的射頻載波高效地送至天線，一方，一方 面要求面要求饋線的衰耗要小饋線的衰耗要小，另一方面其阻抗應(yīng)當(dāng)與發(fā)射機，另一方面其阻抗應(yīng)當(dāng)與發(fā)射機的輸出阻抗的輸出阻抗 和天線的輸入阻抗相匹配和天線的輸入阻抗相匹配。 第第2.3節(jié)、無線通信系統(tǒng)的組成節(jié)、無線

13、通信系統(tǒng)的組成 n 收信收信機機：收收信機的主要作用是將天線接收的射頻載波恢復(fù)成信源信號并信機的主要作用是將天線接收的射頻載波恢復(fù)成信源信號并 送給接受者（信宿）。收信機的工作過程實際上是發(fā)信機的逆送給接受者（信宿）。收信機的工作過程實際上是發(fā)信機的逆過程過程。 p 首先首先，對接對接收到的射頻載波（經(jīng)過空間傳輸收到的射頻載波（經(jīng)過空間傳輸后后的的微弱微弱信號）進行低信號）進行低 噪聲噪聲放大放大。 p 然后然后，經(jīng)過經(jīng)過變頻、濾波和中頻放大后恢復(fù)出調(diào)制變頻、濾波和中頻放大后恢復(fù)出調(diào)制載波載波。 p 最后最后，解調(diào)解調(diào)并還原出信源信號送給接收者并還原出信源信號送給接收者。 基帶信號基帶信號調(diào)制

14、載波調(diào)制載波 射頻載波射頻載波 第第2.3節(jié)、無線通信系統(tǒng)的組成節(jié)、無線通信系統(tǒng)的組成 n 實際實際應(yīng)用的無線通信系統(tǒng)大多數(shù)是采用雙向全雙工的通信方式，即通信應(yīng)用的無線通信系統(tǒng)大多數(shù)是采用雙向全雙工的通信方式，即通信 的雙方都有發(fā)信機、收信機以及與其相連的天饋系統(tǒng)，這時收信機和發(fā)的雙方都有發(fā)信機、收信機以及與其相連的天饋系統(tǒng)，這時收信機和發(fā) 信機一般會做在一起而且?guī)в须p工器，稱之為收發(fā)信機信機一般會做在一起而且?guī)в须p工器，稱之為收發(fā)信機。 第第2.4節(jié)、無線通信系統(tǒng)的數(shù)字化節(jié)、無線通信系統(tǒng)的數(shù)字化 n 早期早期的無線通信系統(tǒng)基本都是采用模擬調(diào)頻技術(shù)的無線通信系統(tǒng)基本都是采用模擬調(diào)頻技術(shù)。模擬。

15、模擬無線通信系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)的 產(chǎn)生是由它的時代背景決定的，產(chǎn)生是由它的時代背景決定的，20世紀(jì)世紀(jì)70 80年代年代，采用，采用模擬無線通模擬無線通 信技術(shù)是一個必然的選擇信技術(shù)是一個必然的選擇。模擬。模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)發(fā)展迅速，獲得了很蜂窩移動通信系統(tǒng)發(fā)展迅速，獲得了很 大成功，但是由于大成功，但是由于受到受到模擬模擬技術(shù)技術(shù)的限制的限制，暴露，暴露出了很多出了很多問題問題。 p 頻率利用率較低。頻率利用率較低。 p 提供的業(yè)務(wù)種類有限，特別是不能提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。提供的業(yè)務(wù)種類有限，特別是不能提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 p 保密性差，易被竊聽。保密性差，易被竊聽。 p 移動設(shè)備成本高，體積大

16、。移動設(shè)備成本高，體積大。 p 網(wǎng)絡(luò)管理與控制存在很多問題。網(wǎng)絡(luò)管理與控制存在很多問題。 這這些些問題問題很難在很難在模擬技術(shù)模擬技術(shù)的的框架框架內(nèi)得到解決內(nèi)得到解決，必須，必須突破模擬技術(shù)突破模擬技術(shù)束縛。束縛。 隨著隨著數(shù)字通信技術(shù)數(shù)字通信技術(shù)的的日趨日趨成熟成熟，為，為蜂窩系統(tǒng)從蜂窩系統(tǒng)從模擬系統(tǒng)模擬系統(tǒng)發(fā)展到發(fā)展到數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)奠奠 定了定了基礎(chǔ)基礎(chǔ)。 第第2.4節(jié)、無線通信系統(tǒng)的數(shù)字化節(jié)、無線通信系統(tǒng)的數(shù)字化 n 數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)能夠很好地解決這些問題，其主要優(yōu)點如下：數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)能夠很好地解決這些問題，其主要優(yōu)點如下： p 頻譜利用率高，可以進一步提高系統(tǒng)容量頻譜利用

17、率高，可以進一步提高系統(tǒng)容量。大幅度。大幅度提高系統(tǒng)容量是提高系統(tǒng)容量是 無線通信系統(tǒng)從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)發(fā)展的主要推動力之一。無線通信系統(tǒng)從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)發(fā)展的主要推動力之一。 p 能提供綜合業(yè)務(wù)服務(wù)能提供綜合業(yè)務(wù)服務(wù)。除話音。除話音業(yè)務(wù)以外，還可以傳輸數(shù)據(jù)、圖像和業(yè)務(wù)以外，還可以傳輸數(shù)據(jù)、圖像和 視頻等視頻等業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)。 p 信息信息安全性好安全性好。只有采用數(shù)字傳輸技術(shù)才能真正解決信息安全只有采用數(shù)字傳輸技術(shù)才能真正解決信息安全問題問題。 p 抗信道衰落的能力抗信道衰落的能力強強。除了除了分集以外分集以外，還可以采用擴頻、跳頻、交，還可以采用擴頻、跳頻、交 織、均衡以及信道編碼織、均衡

18、以及信道編碼等數(shù)字信號處理技術(shù)等數(shù)字信號處理技術(shù)。數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量的傳輸質(zhì)量 較高、話音質(zhì)量好。較高、話音質(zhì)量好。 p 能實現(xiàn)更有效、更靈活的能實現(xiàn)更有效、更靈活的網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理。全數(shù)字化的蜂窩無線通信系統(tǒng)全數(shù)字化的蜂窩無線通信系統(tǒng) 能實現(xiàn)高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)管理與能實現(xiàn)高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)管理與控制控制。 p 系統(tǒng)和設(shè)備成本低、體積小。等等系統(tǒng)和設(shè)備成本低、體積小。等等 第第2.5節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng)節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng) 無線通信無線通信技術(shù)最典型的應(yīng)用之一是移動通信，即利用無線信道實現(xiàn)移動技術(shù)最典型的應(yīng)用之一是移動通信，即利用無線信道實現(xiàn)移動 用戶之間或移動用戶與固定用戶之間的通信用戶之間

19、或移動用戶與固定用戶之間的通信。 移動通信移動通信系統(tǒng)通常是一個有線技術(shù)和無線技術(shù)相結(jié)合的綜合通信系統(tǒng)，系統(tǒng)通常是一個有線技術(shù)和無線技術(shù)相結(jié)合的綜合通信系統(tǒng)， 用戶終端與通信系統(tǒng)之間的接入鏈路采用無線方式，由于用戶終端用戶終端與通信系統(tǒng)之間的接入鏈路采用無線方式，由于用戶終端“可移動可移動 性性”的特點，使人們希望隨時、隨地進行各種信息交互的愿望成為現(xiàn)實。的特點，使人們希望隨時、隨地進行各種信息交互的愿望成為現(xiàn)實。 無線通信無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用經(jīng)過了幾個發(fā)展階段，從單向的無線尋呼，到固定系統(tǒng)的應(yīng)用經(jīng)過了幾個發(fā)展階段，從單向的無線尋呼，到固定 電話的無線延伸，直到現(xiàn)在的數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。電話的

20、無線延伸，直到現(xiàn)在的數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。 第第2.5節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng)節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng) 1、無線尋呼、無線尋呼系統(tǒng)系統(tǒng) 尋呼尋呼系統(tǒng)在系統(tǒng)在20世紀(jì)世紀(jì)90年代前后得到了廣泛的應(yīng)用，在蜂窩移動通信系年代前后得到了廣泛的應(yīng)用，在蜂窩移動通信系 統(tǒng)大規(guī)模普及之前統(tǒng)大規(guī)模普及之前，無線無線尋呼尋呼系統(tǒng)是主要的移動通信手段。系統(tǒng)是主要的移動通信手段。 無線無線尋呼系統(tǒng)是一種傳送簡單信息的單向通信系統(tǒng)，它由尋呼控制中尋呼系統(tǒng)是一種傳送簡單信息的單向通信系統(tǒng)，它由尋呼控制中 心、基站和尋呼接收機（俗稱心、基站和尋呼接收機（俗稱BP機或機或BB機）三部分機）三部分組成組成。 第第2.5節(jié)、典型的

21、無線通信系統(tǒng)節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng) 2、無繩電話、無繩電話系統(tǒng)系統(tǒng) 無繩電話無繩電話系統(tǒng)是系統(tǒng)是PSTN電話網(wǎng)絡(luò)電話網(wǎng)絡(luò)的無線的無線延伸，它主要由基站和移動終延伸，它主要由基站和移動終 端組成端組成。通常將之安裝在話務(wù)量較高的熱點通常將之安裝在話務(wù)量較高的熱點地區(qū)地區(qū)。 第第2.5節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng)節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng) 3、集群調(diào)度系統(tǒng)、集群調(diào)度系統(tǒng) 集群集群調(diào)度通信系統(tǒng)是一種專用移動通信系統(tǒng)，主要由控制中心、基站調(diào)度通信系統(tǒng)是一種專用移動通信系統(tǒng)，主要由控制中心、基站 調(diào)度臺和移動臺組成調(diào)度臺和移動臺組成。集群調(diào)度系統(tǒng)是一個多信道工作的系統(tǒng)集群調(diào)度系統(tǒng)是一個多信道工作的系統(tǒng)，最大，最大

22、特點特點 是集中和分級管理并舉，系統(tǒng)可以供多個單位同時是集中和分級管理并舉，系統(tǒng)可以供多個單位同時使用使用。 第第2.5節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng)節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng) 4、無線接入系統(tǒng)、無線接入系統(tǒng) 傳統(tǒng)的用戶接入系統(tǒng)采用雙絞線電纜進行連接，需要敷設(shè)地下電纜或傳統(tǒng)的用戶接入系統(tǒng)采用雙絞線電纜進行連接，需要敷設(shè)地下電纜或 架設(shè)明線架設(shè)明線。隨著。隨著無線通信技術(shù)無線通信技術(shù)的發(fā)展的發(fā)展，用用無線取代有線來迅速解決用戶接無線取代有線來迅速解決用戶接 入的方案入的方案得到推廣。得到推廣。利用無線通信技術(shù)將用戶接入到市話網(wǎng)絡(luò)的利用無線通信技術(shù)將用戶接入到市話網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)通信系統(tǒng) 稱之為稱之為無線接入系

23、統(tǒng)無線接入系統(tǒng)。 第第2.5節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng)節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng) n 無線接入系統(tǒng)的特點無線接入系統(tǒng)的特點 p 建設(shè)速度建設(shè)速度快快。 p 安裝安裝靈活靈活方便方便。 p 造價低造價低。 p 安全性安全性好、抗災(zāi)害能力好、抗災(zāi)害能力強強。 p 適適應(yīng)個人通信系統(tǒng)應(yīng)個人通信系統(tǒng)的發(fā)展的發(fā)展。 n 無線接入系統(tǒng)的應(yīng)用范圍無線接入系統(tǒng)的應(yīng)用范圍 p 人口稀疏的農(nóng)村和人口稀疏的農(nóng)村和邊遠地區(qū)邊遠地區(qū)。 p 城市城市繁華商業(yè)區(qū)和新興繁華商業(yè)區(qū)和新興居民區(qū)居民區(qū)。 p 難以難以架設(shè)有線電纜的架設(shè)有線電纜的地區(qū)地區(qū)。 p 需要迅速建立應(yīng)急通信的地區(qū)需要迅速建立應(yīng)急通信的地區(qū)。 第第2.5節(jié)、典型的無

24、線通信系統(tǒng)節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng) 5、無線局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng) WLAN作為傳統(tǒng)布線網(wǎng)絡(luò)的一種替代方案或延伸，是利用無線技術(shù)在作為傳統(tǒng)布線網(wǎng)絡(luò)的一種替代方案或延伸，是利用無線技術(shù)在 空中傳輸數(shù)據(jù)、話音和視頻信信息?？罩袀鬏敂?shù)據(jù)、話音和視頻信信息。WLAN可以讓覆蓋區(qū)域的人員隨時隨可以讓覆蓋區(qū)域的人員隨時隨 地獲取信息，提高員工的辦公效率地獲取信息，提高員工的辦公效率。 第第2.5節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng)節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng) 6、蜂窩移動通信系統(tǒng)、蜂窩移動通信系統(tǒng) 在在蜂窩移動通信系統(tǒng)中，每個基站發(fā)射機的覆蓋范圍都蜂窩移動通信系統(tǒng)中，每個基站發(fā)射機的覆蓋范圍都限制限制在在一一個稱個稱 為為“蜂窩（

25、蜂窩（Cell）”的很小的地理范圍（無線小區(qū)）內(nèi)的很小的地理范圍（無線小區(qū)）內(nèi)，使用，使用“越區(qū)切換越區(qū)切換” 技術(shù)技術(shù)，可以保證移動用戶從一個，可以保證移動用戶從一個蜂窩移動蜂窩移動到另一個蜂窩時不會中斷通話。到另一個蜂窩時不會中斷通話。 蜂窩蜂窩移動通信移動通信系統(tǒng)采用系統(tǒng)采用了標(biāo)準(zhǔn)了標(biāo)準(zhǔn)的組的組網(wǎng)方式網(wǎng)方式，用戶，用戶可以在同一個運營商可以在同一個運營商 所服務(wù)的不同地區(qū)所服務(wù)的不同地區(qū)“漫游漫游”。甚至甚至可以在采用相同標(biāo)準(zhǔn)的不同國家的運營可以在采用相同標(biāo)準(zhǔn)的不同國家的運營 商之間進行漫游?？梢哉f真正意義上的移動通信是從蜂窩移動通信系統(tǒng)商之間進行漫游?？梢哉f真正意義上的移動通信是從蜂窩

26、移動通信系統(tǒng)的的 大規(guī)模大規(guī)模商用商用開始的。開始的。 一一個最基本的個最基本的蜂窩蜂窩移動通信移動通信系統(tǒng)系統(tǒng)由移動臺（由移動臺（MS）、基站（、基站（BTS）和移和移 動交換中心（動交換中心（MSC）組成組成。 第第2.5節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng)節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng) 第第2.5節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng)節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng) n 移動臺（移動臺（MS）：包括無線收發(fā)信機、天線和控制電路，既可以是安裝）：包括無線收發(fā)信機、天線和控制電路，既可以是安裝 在汽車上的移動在汽車上的移動終端終端，也也可以是便攜式的手機可以是便攜式的手機，移動臺移動臺通過通過無線信道無線信道與與 基站基站連接連接。 n

27、基站（基站（BTS）：由若干套無線收發(fā)信機組成，以便進行雙工通信，它通）：由若干套無線收發(fā)信機組成，以便進行雙工通信，它通 過有線或微波線路與過有線或微波線路與MSC連接，起連接，起到到移動臺移動臺和和MSC之間的橋梁作用之間的橋梁作用。 一個大城市的蜂窩系統(tǒng)通常有上千個基站。一個大城市的蜂窩系統(tǒng)通常有上千個基站。 n 移動交換中心（移動交換中心（MSC）：負責(zé)協(xié)調(diào)）：負責(zé)協(xié)調(diào)所有所有基站基站的的工作并將整個蜂窩系統(tǒng)連工作并將整個蜂窩系統(tǒng)連 接到接到PSTN。MSC負責(zé)負責(zé)所有移動臺之間以及移動臺與所有移動臺之間以及移動臺與PSTN之間的連接之間的連接 和交換，主要功能和交換，主要功能與與PS

28、TN中的電話交換局中的電話交換局類似類似。由于由于要處理鑒權(quán)、漫要處理鑒權(quán)、漫 游和越區(qū)切換等操作，游和越區(qū)切換等操作，MSC比比PSTN的電話交換局要復(fù)雜得多的電話交換局要復(fù)雜得多。典型典型的的 MSC可以可以管理管理幾十萬幾十萬個個蜂窩蜂窩用戶，還用戶，還要要承擔(dān)承擔(dān)所有的用戶計費及系統(tǒng)維護，所有的用戶計費及系統(tǒng)維護， 一個大城市的蜂窩系統(tǒng)通常會包括幾個一個大城市的蜂窩系統(tǒng)通常會包括幾個MSC。 第第2.5節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng)節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng) 7、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng) 衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信的最大優(yōu)點是通信距離遠、覆蓋面積大、不受地理條件限制、的最大優(yōu)點是通信距離遠、覆蓋面積大、不

29、受地理條件限制、 傳輸容量大、建設(shè)周期短、可靠性高。衛(wèi)星通信是解決全球通信覆蓋的最傳輸容量大、建設(shè)周期短、可靠性高。衛(wèi)星通信是解決全球通信覆蓋的最 佳選擇佳選擇之一之一。理論上三顆理論上三顆彼此彼此相隔相隔120的的同步衛(wèi)星，就同步衛(wèi)星，就可以覆蓋地球除兩可以覆蓋地球除兩 極部分地區(qū)以外的全部區(qū)域。極部分地區(qū)以外的全部區(qū)域。 n 同步軌道衛(wèi)星固定同步軌道衛(wèi)星固定通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)：同步衛(wèi)星位于地球赤道上空同步衛(wèi)星位于地球赤道上空大約大約三萬六千三萬六千 公里公里，繞地球運行的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，從地面看衛(wèi)星相繞地球運行的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，從地面看衛(wèi)星相 對于地球是靜止對于地

30、球是靜止的。的。在在通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)達的發(fā)達的中心城市中心城市建立建立一一個個大型衛(wèi)星大型衛(wèi)星地球地球 站（中心站站（中心站）并）并與電信與電信網(wǎng)絡(luò)連接網(wǎng)絡(luò)連接，在電信在電信網(wǎng)絡(luò)還沒有覆蓋的偏遠網(wǎng)絡(luò)還沒有覆蓋的偏遠地區(qū)建地區(qū)建 立一些小型衛(wèi)星立一些小型衛(wèi)星地球站（遠端站），就可以構(gòu)成一個衛(wèi)星通信系統(tǒng)。地球站（遠端站），就可以構(gòu)成一個衛(wèi)星通信系統(tǒng)。 n 同步軌道衛(wèi)星移動通信同步軌道衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)系統(tǒng)：采用移動終端：采用移動終端與與一個大的岸站協(xié)調(diào)一個大的岸站協(xié)調(diào)工作工作還還 可以構(gòu)成衛(wèi)星可以構(gòu)成衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)，支持話音，支持話音、數(shù)據(jù)、圖象等移動通信業(yè)務(wù)。、數(shù)據(jù)、圖象等移動通信

31、業(yè)務(wù)。 第第2.5節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng)節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng) 第第2.5節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng)節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng) n 低軌道衛(wèi)星移動通信低軌道衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)系統(tǒng)：利用利用低低軌道衛(wèi)星軌道衛(wèi)星組成衛(wèi)星通信系統(tǒng)是實現(xiàn)衛(wèi)組成衛(wèi)星通信系統(tǒng)是實現(xiàn)衛(wèi) 星終端微型化的方案之一星終端微型化的方案之一。 要要實現(xiàn)真正意義上的全球移動通信，利用衛(wèi)星移動通信對現(xiàn)有的陸地實現(xiàn)真正意義上的全球移動通信，利用衛(wèi)星移動通信對現(xiàn)有的陸地 蜂窩移動通信系統(tǒng)進行補充是一種最佳選擇。在人口密集、基站建設(shè)和維蜂窩移動通信系統(tǒng)進行補充是一種最佳選擇。在人口密集、基站建設(shè)和維 護方便的地區(qū)建立蜂窩移動通信系統(tǒng)，邊遠地區(qū)（如山區(qū)、

32、沙漠、海洋）護方便的地區(qū)建立蜂窩移動通信系統(tǒng)，邊遠地區(qū)（如山區(qū)、沙漠、海洋） 采用衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)進行補充。同時采用衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)進行補充。同時衛(wèi)星系統(tǒng)衛(wèi)星系統(tǒng)還可以作為還可以作為陸地蜂窩系統(tǒng)陸地蜂窩系統(tǒng) 的備份鏈路，一旦發(fā)生破壞性的的備份鏈路，一旦發(fā)生破壞性的自然災(zāi)害造成自然災(zāi)害造成地面系統(tǒng)失效，地面系統(tǒng)失效，衛(wèi)星系統(tǒng)衛(wèi)星系統(tǒng)仍仍 然可以為受災(zāi)地區(qū)然可以為受災(zāi)地區(qū)提供通信提供通信服務(wù)，為救災(zāi)和災(zāi)后重建提供通信保障服務(wù)，為救災(zāi)和災(zāi)后重建提供通信保障。 低低軌道衛(wèi)星移動通信軌道衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的系統(tǒng)的典型代表是典型代表是美國的美國的“銥銥”星系統(tǒng)星系統(tǒng)。遺憾的。遺憾的 是，由于市場競爭的原因，

33、是，由于市場競爭的原因，“銥銥”星星系系統(tǒng)最后宣布破產(chǎn)，但是它所提出的統(tǒng)最后宣布破產(chǎn)，但是它所提出的 利用低軌道衛(wèi)星為地球上的用戶提供移動通信服務(wù)的技術(shù)方向，已經(jīng)得到利用低軌道衛(wèi)星為地球上的用戶提供移動通信服務(wù)的技術(shù)方向，已經(jīng)得到 了業(yè)界的廣泛認同了業(yè)界的廣泛認同。 第第2.5節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng)節(jié)、典型的無線通信系統(tǒng) 第第2.6節(jié)、個人通信的概念節(jié)、個人通信的概念 n 個人通信個人通信服務(wù)（服務(wù)（PCS）是是20世紀(jì)世紀(jì)80年代末期年代末期提出提出來來的的一個一個未來未來通信發(fā)展的通信發(fā)展的 理想，其核心理念是實現(xiàn)任何人（理想，其核心理念是實現(xiàn)任何人（Whoever）、任何時間（）、任何時間（Whenever）、）、 任何地點（任何地點（Wherever），能夠向任何其它人（），能夠向任何其它人（Whomever）傳送任何信）傳送任何信 息（息（Whatever）的通信（）的通信（5W）。PCS把把通信服務(wù)的概念從通信服務(wù)的