第6章现代无线通信原理系统及网络

第六章 无线通信系统及网络6.1 概述 6.2 无线固定接入 6.3 无线移动接入 6.4 无线数据接入 6.5 无线分组网原理2016年1月2日9时4分 1(42)

6.1 概述6.1.1 无线系统的分类频段范围：短波、超短波、微波、毫米波等。 传播方式：地面视距、地面超视距、对流层散射、 电离层反射、卫星等。 多址方式：点对点、点对多点等。 应用背景：固定接入、移动接入、数据接入等。 连接方式：电路连接、分组连接等。

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6.1.2 地面无线系统的应用分类无线固定接入：WLL,ISM,LMDS无线移动接入： 第二代蜂窝及在第二代上增加的业务：i-mode、 WAP、GPRS、EDGE等 第三代蜂窝 无线数据接入： WLAN、WWAN、WMAN、WHAN、WPAN、 WVAN、802.11、HIPERLAN,Bluetooth2016年1月2日9时4分 3(42)

6.1.3 无线系统及网络的主要性能 频率规划 传输范围 传输质量 业务种类 用户容量 标准及协议

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6.2 无线固定接入6.2.1 频率规划 450.5~452.5MHz/460.5~462.5MHz,FDD模式，窄带无线接入。 1800~1805MHz,S-CDMA TDD模式,公众网或专用网无线接入。 1900~1920MHz,TDD模式,用于PHS、DECT、TDMA/CDMA

TDD、Cordless DECT。 2400~2483.5MHz及5725~5850MHz,ISM频段扩频SS系统接入

及Bluetooth/Pico-cell无线接入。 3400~3430MHz/3500~3530MHz,FDD模式，中高速无线接入。 24/26GHz及38GHz,FDD模式，LMDS宽带无线接入。

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6.2.2 无线用户环(WLL) 用户环是在电话网中解决交换机到用户终端传输问题的

一种手段。可以有有线及无线等方式。 无线用户环的特点： 依托有线网，主要解决用户接入问题，简单说就是将用 户线用无线代替有线。 无线用户环有近距离(1公里以内)和远距离(几公里 到十几公里以上)二类。

无线用户环以固定为主，但也能支持慢速行走的用户。 无线用户环产品类别：

-近距离，如：CT-2,DECT,PHS等无绳电话。 -远距离，如：TD-SCDMA,3.5GHz等。2016年1月2日9时4分 6(42)

6.2.3 ISM频段SS系统 美国FCC划分了三个频段(800M,2.4G,5.7G)给工

业、科学和医学使用，无需许可证，简称ISM频段。 我国目前也参照美国的标准，开放了二个频段，即

2.4G和5.7G,但还要求执行许可证制度。 技术规范：

-频率规划为2400-2483.5MHz,5725~5850MHz。

-采用扩频技术(直接序列扩频或跳频),扩频比大 于10,或跳速大于2.5跳/秒。-传输速率为2Mbps。

-发送功率小于100mW。2016年1月2日9时4分 7(42)

6.2.4 宽带LMDS系统 LMDS(Local

Multipoint Distribution Service),本地多点 分配业务。这是一种微波宽带业务,在厘米波及毫米波频 段，在较近的距离上以点对多点

方式实现话音 、视频和 图像信号双向传输。 通信距离：2-10公里。 使用频率：24/26,38GHz。 调制方式：多状态正交调幅(16QAM、64QAM等)。 无线频谱资源大于1GHz,每基站总容量达4.8G,每扇区

容量达200M,每远端站容量达Nx2M(2-155Mbps)。 可以支持现存的任何业务，包括：话音,数据和图像2016年1月2日9时4分 8(42)

6.3 无线移动接入6.3.1 频率规划 模拟蜂窝TACS: 模拟蜂窝AMPS: 数字蜂窝GSM: 数字蜂窝DCS-1800: 数字蜂窝IS-95: 模拟集群 数字集群：2016年1月2日9时4分

890-915/935-960MHz 824-849/869-894MHz 890-915/935-960MHz 1710-1785/1805-1880MHz 824-849/869-894MHz 350MHz 806-821/851-866MHz9(42)

6.3.2 蜂窝系统概念 引入蜂窝概念是无线移动通信的重大突破，其

主要目的是为了在有限的频谱资源上提供更多的 移动电话用户服务。 蜂窝的主要特点：

-通过控制发射功率使得频谱资源在一个大区的 不同小区间重复利用，-通过将小区划分成更小的小区的方法(小区分 裂)来增大系统的容量。2016年1月2日9时4分 10(42)

6.3.3 蜂窝系统的频率再用 蜂窝系统在几何上可以看出由

六边形组成。形同蜂窝。 频率再用距离：D 小区半径：R 频率再用因子：

f1

R

Q=D/R 不同多址体制的Q值：

D

f2 f3 f1

FDMA,Q=7TDMA,Q=3或4 CDMA,Q=12016年1月2日9时4分 11(42)

6.3.4 蜂窝系统的容量 小区容量：每个小区在给定工作频段上所能支持

的最大用户数。 系统容量：整个系统在给定频段上单位面积所能

支持的用户数。

影响容量的因素：可用带宽；要求的载波-干扰比；

频率再用因子；小区大小；提高容量的其它措施， 如：话音激活、扇区化等。 TDMA(GSM)比FDMA(AMPS)的系统容量可提高3-

6倍。

CDMA(IS-95)比TDMA(GSM)的系统容量可提高2016年1月2日9时4分

3-4倍。

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6.3.5 第一代蜂窝系统：模拟 模拟蜂窝系统：欧洲的TACS和北美的AMPS 多址方式：FDMA/FDD 信道带宽：30KHz(AMPS)、25KHz(TACS) 使用频率：8-900MHz 语音调制：FM 信道数：832(AMPS)、1000(TACS)

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6.3.6 第一代蜂窝系统上的数据业务:CDPD CDPD(CELLULAR

DIGITAL PACKET DATA):蜂 窝数字分组数据，美国一些公司联合开发的一种标准。 承载在美国模拟蜂窝AMPS上，采用TCP/IP。 调制方式为GMSK,数据率为19.2

kbps。

利用跳频技术在蜂窝频道的空闲时隙传送突发数据。 是一种无连接协议。 采用RS码纠错，可以采用加密。 收费合理，是一种过渡方案。2016年1月2日9时4分 14(42)

6.3.7 第二代蜂窝系统：数字 基本上是两大标准：欧洲的GSM和北美的IS-95。

使用频率：8-900MHz。 多址方式：TDMA/FDMA/FDD(GSM),CDMA/FDMA/FDD(IS-95)。 传输速率：270.833kbps(GSM),1.2288Mbps(IS-95)。

调制方式：GMSK(GSM),QPSK/OQPSK(IS-95)。 语音编码：13kbps

RPE-LTP(GSM),

1200/2400/4800/9600bps变速率CELP(IS-95)。 信道编码：1/2卷积码(GSM),2016年1月2日9时4分

1/2卷积码/维特比译码(IS-95)。15(42)

6.3.8 第二代蜂窝系统上的数据业务:WAP WAP(Wireless Application

Protocol)无线应用协议。

采用全球统一标准，支持GSM、GPRS和WCDMA等移动通信系统。 简化、优化和扩展了因特网Web技术，消除了移动终端在屏幕

显示、内存、处理能力和无线传输带宽等方面的限制。 主要特点：

1)WAP协议栈采用层次化的设计，每层均定义有接口，可被 上一层协议使用，也可被其它的服务或应用程序直接使用。 2)WAP应用结构类似于因特网结构。

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