北邮牛凯教授-信息工程导论课件——信息传输技术.ppt

* * 五、无线通信技术 5.1 移动通信技术 移动通信技术发端于60年代，最早由Bell实验室发明，80年代，第一代移动通信技术商用，90年代，第二代移动通信体制大规模商用，2000年以来，第三代移动通信技术全球应用，2008年以来，第四代移动通信系统启动商用化。 目前正在进行第五代移动通信技术的研究与标准化。 * 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@bupt.edu.cn * * * 五、无线通信技术 资源：无线频率、政策法规(行业标准) 业务：能提供的服务、所需要的服务 技术：传输能力、接入手段、网络基础 不同时期、不同系统、不同应用重点要面对的问题和受到的驱动力是不同的。 移动通信发展的驱动力 5.1 移动通信技术 五、无线通信技术 无线摩尔定律：无线数据传输速率指数增长，传输速率增长1倍/12个月 * * * * 五、无线通信技术 第一代移动通信(AMPS,TACS) 希望在移动中通话，在通话中移动——业务驱动 技术特点： 蜂窝小区结构， 解决了无线资源不够和区域覆盖问题 位 置 管 理， 解决了用户移动下的主叫和被叫问题 漫游和越区切换，解决了在移动中通话的问题 20世纪60年代 — 70年代 — 80年代 * * 五、无线通信技术 第二代移动通信技术(GSM,IS-95) 数字信号处理技术的有效应用和发展——技术驱动 标准化初期到应用，主要是通话，业务没明显改变。 技术特点： 数字化：信号数字处理、业务数字处理、信令数字处理 高效调制，信道均衡，多信道并行 小型化：手机，从1kg → 500g → 200g → 基站，从墙式→柜式→挂壁式→ 多用户：宏区、小区、微区、微小区覆盖、时分、码分。(效率提高) 20世纪80年代 — 90年代 — 21世纪前10年 * * 五、无线通信技术 第三代移动通信技术(WCDMA/cdma2000/TD-SCDMA) IP网业务和多媒体业务的发展和应用——业务驱动 数字业务、IP业务、音视频业务会逐步成为主流业务 技术特点： 自适应技术：调制自适应，编码自适应，接入自适应，网络自适应。 网络技术：分组连接，多网连接。 业务技术： 业务分类，编码组帧，数据压缩。 * * 五、无线通信技术 移动通信技术演进 * * 五、无线通信技术 第四代移动通信技术(LTE-Advanced/802.16m) 高速、高效、高信息量的新型移动通信——技术驱动 高效传输，提高频谱效率 高效覆盖，提高功率效率 高效接入，提高网络效率 高速：100Mbps~1Gbps， 高效：10~20bit/Hz/s 高信息量：音视频同时提供。 * * 五、无线通信技术 移动通信技术的发展路线 Narrow band Point frequency Vehicular Video Integrated Analog Wide band Broad band Digital Smart 4G Voice 1G Data 3G 2G IP media Pervasive/Universal Mobile Communication 5G Cloud RAN/ Cognitive Radio Smart Service/ Big DATA/ Mobile Social Network 五、无线通信技术 5.2 微波通信 微波通信(Microwave Communication)，是使用波长在0.1毫米至1米之间的电磁波——微波进行的通信。 微波通信不需要固体介质，当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送。 微波通信是国家通信网的一种重要手段，也普遍适用于各种专用通信网。 * 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@bupt.edu.cn * 微波通信塔架及天线 五、无线通信技术 5.3 卫星通信 卫星通信是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。 卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。 卫星通信的特点是： (1)通信范围大； (2) 灵活实现广播、多址通信； (3)电路设置非常灵活，可随时分散过于集中的话务量 (4)同一信道可用于不同方向/不同区间。 * 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@bupt.edu.cn * 5.4深空通信 通信特点 通信距离为3.844×105km ，当频率为8.495GHz ，自由空间传播损耗为222.7dB 使用GEO卫星作为中继站则延长下行数据传输时间 使用GEO卫星作为中继站则加大地面站的建设成本 * * 五、无线通信技术 月地通信场景 五、无线通信技术 * * 通信特点 通信距离极其遥远，地球到火星的