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2无线通信系统.pdf

发布:2016-03-08约1.82万字共62页下载文档
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第2章 现代无线通信系统 概述 本章主要介绍了世界范围内主要无线通信系统的发 展、技术细节和标准化进程。首先,本章提出了蜂窝 和个人通信业务的技术发展水平,描述了向3G (第 三代)网络严谨的不同方法。然后,提出了无线固定 接入技术方面的标准化进展的最新动向,如本地多点 分配系统(LMDS)。最后,本章还阐述了诸如 WLAN和蓝牙的无线系统的研究进展,这些无线系统 能够提供从校园到市内的用户的无线连接。 第2章现代无线通信系统 表 无线通信中的一些重要事件 从表我们得到较高的频率能够支持更高的数据传输率和吞吐量 第2章现代无线通信系统 根据不同的多址方式划分蜂窝移动通信系统的发展阶段也许更合 乎逻辑。即模拟频分多址(Frequency Division Multiple Access,FDMA)系统是1G系统;使用电路交换的数字时分多址 (Time Division Multiple Access,TDMA)系统是2G系统;使用 分组/电路交换的码分多址(Code Division Multiple Access, CDMA)系统是3G系统;将使用了不同的高级接入技术并采用全互 联网协议(Internet Protocol,IP)网络结构的系统称为4G系 统。然而,由于每项技术本身在当时是先进的,也就是说仅代表 了某个时段,因此本书将使用时段的典型技术来划分发展阶段。 这样,模拟系统是1G;数字话音系统是2G;数字话音/数据系统 是B2G;而宽带数字系统是3G。同样,无线局域网/无线城域网 (Wireless Local Area Network/Wireless Metropolitan Area Network,WLAN/WMAN)是B3G系统;而极高速数据速率系统是4G系 统。 概述 自20世纪90年代以来,蜂窝移动通信一直处于爆 炸式的增长过程中。20世纪60--70年代,当人们 第一次提出“蜂窝”这一概念的时候,没有人会想 到,无线通信网络会变得如此普遍。如图2.1所 示,2001年末,全球的蜂窝移动通信用户数已经 超过了6亿;预计在2006年底,个人用户的数量 将达到20亿(大约占世界人口总数的30%)。实 际上,在很多国家,其每年的移动用户数都以 40%的速度持续增长。20世纪90年代,无线通信 的竞争力大大增强,同时发布了个人通信业务 (PCS)的许可频段1800-2000MHz,这都是无线 通信得到了广泛的应用。 图2.1 全球蜂窝以及PCS业务用户数量的增长情况 概述(续) 蜂窝移动通信用户数量的快速增长,说明了无线通 信是一个强健而灵活的语音数据传输机制。蜂窝的 巨大成功也促进了其他新的无线系统的发展,以及 除移动电话呼叫外其他类型业务的标准的发展。 例如,下一代网络用于承载语音以及高速数据传 输。业界提出了新的标准和技术,希望在相距几千 米的固定点之间用无线网络代替光纤和同轴电缆 (即固定无线接入技术)。同样,通过部署无线局 域网(WLAN ),无线网络也越来越多的取代了家 庭、建筑以及办公环境中的有线网络。“蓝牙” (BlueTooth)标准旨在用无线连接代替有线连 接,以解决个人工作空间内复杂的布线问题。 概述 图 蜂窝无线系统的发展 概述(续) WLAN和蓝牙主要在建筑内部使用,它们的功率低, 并且通常不需要得到频段的许可。这些免频段许可 (license-free)的网络给无线网络带来了有趣的分 裂现象:一方面,组织的高速数据网络部署在建筑物 内,并且不需要频段许可;另一方面,那些拥有蜂窝 电话网络频段拍照的无线运营商却关注室外的话音覆 盖,它们没有为其蜂窝电话用户提供高速数据通信业 务,同时他们在提供可靠的室内覆盖方面也进展缓 慢。虽然这样说可能为时过早,但是可以预见,室内 无线接入市场可能是有执照业务(licensed)和无执 照业务(unlicensed)争夺的焦点。这也促使在下一 代蜂窝技术中,人们需要改进目前的蜂
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