第1-2章-无线通信概述祥解.ppt

无线通信系统 主讲教师：马卓 zma@mail.xidian.edu.cn 本课程使用的教材 T. S. Rappaport 著 “Wireless Communications Principles and Practice , 2e” 《无线通信原理与应用（第二版）》 参考书（1） 1. 李建东 等编著 《移动通信（修订版）》 已出至第4版 2. K. Pahlavan 等著 “Principles of Wireless Networks： A Unified Approach” 《无线网络通信原理与应用》（中译本书名） 本课程的基本要求（1） 就所选教材而言，主要讲解以下各章：第1章（无线通信系统概述）、第3章（蜂窝的概念）、第4章（大尺度路径损耗）、第5章（小尺度衰落和多径效应）、第6章（移动无线电中的调制技术）、第7章（均衡、分集和信道编码）、第9章（无线通信多址接入技术） 注：第6章中模拟调制不讲；第7章中编码和均衡简介。 本课程的基本要求（2） 概括起来说，本课程主要要求大家通过学 习掌握以蜂窝系统为主的无线移动通信系 统的基础知识。可以分成以下几个方面的内容： 1）蜂窝系统设计原理（Ch3）； 2）无线移动信道（Ch4、Ch5）； 3）用于移动通信的数字调制技术和抗多径、 抗衰落技术（Ch6、Ch7）； 4）多址技术（Ch9）。 从通信分层的观念看课程要求 本课程主要关注基站（BS）和移动台（MS ）之间空中接口（GSM中，这个接口称作Um接口）的物理层：第4、5章讨论物理层的传输媒质；第6、7章讨论传输技术。同时也从系统（或网络）的角度对其它层作必要的介绍：第3章讨论蜂窝网络原理、信道分配策略、切换等问题；第9章介绍多址技术。 蜂窝网络的构成（第2代） 重要名词： MS（Mobile Station）：移动台，如手机。 BS（Base Station）：基站。 MSC（Mobile Switching Center）移动交换中心。 有基础设施的集中式无线网络 蜂窝系统属于有基础设施（如基站）的网络。任意两个网内用户（或者网内用户和有线网用户）之间的通信都要通过基站（BS）“中转”，这一点和一般的点对点无线通信（如，无线对讲机）是不同的。 提纲 一、无线通信的发展历史 二、无线通信的特点 三、无线电波频段的划分 四、无线通信系统的分类 五、常用无线通信系统 六、不同无线通信应用的不同需求 七、标准化蜂窝系统简介 无线通信的发展历史——起步 无线通信始于1897年马可尼在英吉利海峡行驶的船只之间进行的无线电报通信的演示。1901年12月，在英国与纽芬兰之间(三千五百四十公里)，实现横过大西洋的无线电通讯，使无线电达到实用阶段。 无线通信的发展历史——探索 20世纪40年代，首先在短波几个频段上开发出专用无线通信系统，其代表是 美国底特律市警察实用的车载无线电系统，特点是专用系统，工作频率较低。 20世纪40年代至60年代初期，公共无线移动通信系统开始问世。1946年，世界上第一个公共移动电话系统在美国的圣路易斯市投入使用。其特点是非蜂窝系统，只有六个信道. 发生了什么？ 无线通信的发展历史——酝酿 20世纪六十年代到七十年代，贝尔实验室提出了蜂窝的概念，即把整个覆盖范围划分成小的单元，每个单元复用整个频带的一部分以提高频率利用率。 模拟蜂窝系统：1979年，第一个具有大的覆盖范围和自动交换功能的系统由爱立信公司推出，并建立北欧移动电话系统（NMT）。后来美国也建立了AMPS系统。其特点是使用模拟调制，蜂窝网。 无线通信的发展历史——爆发 数字蜂窝系统：开始于20世纪80年代，与20世纪90年代开始投入商用。代表系统有：GSM，USDC（IS-136）等。特点是用数字调制，语音编码和时分多址代替模拟调制和频分多址。 地区 西欧 美国 日本 普及率（04年）80% 50% 70% 截至2008年12月，中国手机用户数达6.41亿户，普及率接近50%，总量居世界第一位。 无线通信的发展历史——演进 第三代移动通信：全球化标准。提供更大的系统容量和更高的数据传输速率。三个第三代移动通信技术标准：欧洲的WCDMA，美国的CDMA2000，中国的TD-SCDMA，此外802.16e标准也被批准为3G标准之一，我国与2009年开始部署3G系统。 无线局域网（WLAN）：802.11系列标准。 LTE：长期演进。 无线通信的特点（1） 1. 无线通信利用无线电波进行信息传输，因而允许通信中的用户可以在一定范围内自由活动，其位置不受束缚，这是无线通信最大的优势。然而无线电波在传输过程中会受到多种传播因素的影响，造成接收信