第一章无线通信概述 UNTVER
第一章 无线通信概述
无线通信组成 %无线通信传输 ■单条无线链路 ■信源把要传输的消息通过无线电磁波发送给信宿 必无线通信网络 ■多条链路的无线传输：多个信源要把自己的信息发送 给一个或者多个信宿 ■联合考虑要传输的业务以及通信控制等，多条链路的 无线传输就形成一个无线通信网络 Mobile Communication Theory 6
无线通信组成 无线通信传输 单条无线链路 信源把要传输的消息通过无线电磁波发送给信宿 无线通信网络 多条链路的无线传输：多个信源要把自己的信息发送 给 个或者多个信宿 给一个或者多个信宿 联合考虑要传输的业务以及通信控制等，多条链路的 无线传输就形成 无线传输就形成 个无线通信网络 一个无线通信网络 Mobile Communication Theory 6
无线通信传输 必发射设备 变换器（换能器）：将被发送的信息变换为电信号。例如话筒将声音 变为电信号。 ■发射机：将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡信号。 天线：将高频电振荡信号变成电磁波信号向传输媒质辐射。 接收设备 。 接收天线：将空间传播到其上的电磁波信号变成高频电振荡信号 ·接收机：将高频电振荡信号变成电信号； ·变换器（换能器）：将电信号恢复成所传送信息 冬传输媒体 ·无线电磁波 变换 发射 接收 变换 器 机 机 器 发射机 接收机 Mobile Communication Theory
无线通信传输 发射设备 变换器（换能器）：将被发送的信息变换为电信号。例如话筒将声音 变为电信号。 发射机：将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡信号。 天线：将高频电振荡信号变成电磁波信号向传输媒质辐射。 接收设备 接收天线：将 间传播到其 的 波信号变成高频 振荡信号 空间传播到其上的电磁波信号变成高频电振荡信号 接收机：将高频电振荡信号变成电信号； 变换器（换能器）：将电信号恢复成所传送信息 传输媒体 无线电磁波 Mobile Communication Theory 7
移动通信设备 必无线终端 组 即可以是接收无线信号的接收机，也可以是发送无线 信号的发射设备。 OKIA (a)寻呼机 对讲机 (©)传统手机 (d)内嵌WiF的PDA 冬蜂窝移动通信系统的基站或者无线局域网中的接入点 ·由通信模块及其控制模块的机柜、铁塔以及天线等器 件组成 Mobile Communication Theory 8
移动通信设备 无线终端 即可以是接收无线信号的接收机，也可以是发送无线 信号的发射设备。 蜂窝移动通信系统的基站或者无线局域网中的接入点 由通信模块及其控制模块的机柜、铁塔以及天线等器 件组成 Mobile Communication Theory 8
基站组成 天线 单联馈线卡 接头 跳线 基带处理 顿块 接口与控制 塔顶放大器 电缆 模块 射疑模块 三联馈线卡 接地卡 射模块 基霜处理 机房 块 基带处理 12"跳线 接地卡 相款 避雷器 GPs块 室外接地排 偏置T接头 机柜 馈线孔板 (a)基站的机柜 b)铁塔和天线 Mobile Communication Theory
基站组成 天线 接头 跳线 单联馈线卡 电缆 接地卡 塔顶放大器 三联馈线卡 1/2"跳线 避雷器 接地卡 机房 机柜 室外接地排 偏置T接头 机柜 馈线孔板 Mobile Communication Theory 9
无线通信网络组成 业务平台层 H323 HLR DB AAA ISP 核心网层 P核心网 X X 传输承载层 IPGW v-cw PSTN/Internet 接入层 宽带无线接入 蜂窝移动 接入 Mobile Communication Theory 10
无线通信网络组成 业务平台层 H323 HLR DB AAA ISP 核心网层 IP 核心网 传输承载层 MGW GGSN IPGW V-GW SGSN PSTN/Internet 接入层 宽带无线接入 蜂窝移动 接入 Mobile Communication Theory 10
电磁波分类 频率在300GHz(1GHz=109Hz)以下的波称为无线电波，主要用于 广播，电视或其他通信。 频率在3×1011Hz八4×1014Hz之间的波称为红外线，它的显著特 点是给人以“热”的感觉，常用于医学上的物理治疗或红外线加热，探 测等； 频率在3.84×1014HzN7.69X1014Hz之间的波为可见光，它能 引起人们的视觉： 频率在8X1014HzN3X1017Hz之间的波称为紫外线，具有较强的 杀菌能力，常用于杀菌，消毒： 频率在3X1017HzN5×1019Hz之间的波称为X射线（或伦琴射线 )它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等。 在原子核物理中还有频率为1018HzN1022Hz以上的射线，其穿透 能力就更强了。 Mobile Communication Theory 11
电磁波分类 频率在300GHz(1GHz=109Hz)以下的波称为无线电波，主要用于 广播，电视或其他通信。 频率在3×1011Hz ~ 4×1014Hz之间的波称为红外线，它的显著特 点是给人以“热”的感觉，常用于医学 的物理治疗或 外线加热 上的物理治疗或红外线加热，探 测等； 频率在3.84×1014Hz ~ 7.69×1014Hz之间的波为可见光，它能 引起人们的视觉； 频率在8×1014Hz ~ 3×1017Hz之间的波称为紫外线，具有较强的 杀菌能力，常用于杀菌，消毒； 频率在3×1017 Hz ~ 5×1019Hz之间的波称为X射线（或伦琴射线 ）它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等。 在原子核物理中还有频率为 在原子核物理中还有频率为1018Hz ~ 10 Hz ~ 1022Hz以上的射线，其穿透 能力就更强了。 Mobile Communication Theory 11
无线电磁波 名称 英文 波长范围 频率范围 极低频（极长波） 100000Km~10000Km 3Hz~30Hz 超低频（超长波） 10000Km~1000Km 30Hz~300Hz 特低频（特长波） ULF 1000Km~100Km 300Hz~3000Hz 甚低频（甚长波） VLF 100Km~10Km 3KHz~30KHz 低频（长波） LF 10000m~1000m 30KHZ300KHz 中频（中波） MF 1000m~~100m 300KHz~3000KHz 高频（短波） HF 100m~10m 3MHz~30MHz 甚高频（米波） VHF 10m~1m 30MHz~300MHz 特高频（分米波） UHF 1m~1dm 300MHz~3000MHz 微 超高频（厘米波） SHF 10cm~1cm 3GHz30GHz 波 极高频（毫米波） EHF 10mm~1mm 30GHz~300GHz 至高频（亚毫米波） 0.3nm~1um 300GHz~1000GHz Mobile Communication Theory
无线电磁波 名称 英文 波长范围 频率范围 极低频（极长波） 100000Km～10000Km 3Hz～30Hz 超低频（超长波） 10000Km～1000Km 30Hz～300Hz 特低频（特长波） ULF 1000Km～100Km 300Hz～3000Hz 甚低频（甚长波） VLF 100Km～10Km 3KHz～30KHz 低频（长波） LF 10000m～1000m 30KHz～300KHz 中频（中波） MF 1000m～100m 300KHz～3000KHz 高频（短波） HF 100m～10m 3MHz～30MHz 甚高频（米波） VHF 10m～1m 30MHz～300MHz 特高频 (分米波) UHF 1m～1dm 300MHz～3000MHz 微 超高频 (厘米波) SHF 10 1 3GH 30GH 波 超高频 (厘米波) SHF 10cm～1cm 3GHz～30GHz 极高频 (毫米波) EHF 10mm～1mm 30GHz～300GHz 至高频 (亚毫米波) 0 3nm～1um 300GHz～1000GHz 12 至高频 (亚毫米波) 0.3nm～1um 300GHz～1000GHz Mobile Communication Theory
无线通信特征 具有使用方便，接入灵活等特点 ”无线电波传播复杂 ■衰落：直射波和随时变化的绕射波、反射波、散射波的叠加，接 收信号的电场强度起伏不定 ·多普勒效应：载波频率将随运动速度的不同，产生不同的频移 冬无线电波干扰 ·互调干扰：是指几个不同频率的信号通过非线性电路时会产生与 有用信号频率相同或相近的频率组合而对通信系统构成的一种干 扰。 ■邻道干扰：是指两个相邻的信道之间的干扰，是由于一个强信号 串入弱信号中干扰弱信号而造成的干扰 ·在相邻载频间预留足够的保护载频，同时使用先进的线性滤波 器以减少邻频的功率泄露。 同信道干扰：是指使用相同无线资源时导致的干扰 ·通过地域隔离实现信道复用 Mobile Communication Theory 13
无线通信特征 具有使用方便，接入灵活等特点 无线电波传播复杂 衰落：直射波和随时变化的绕射波、反射波、散射波的叠加，接 收信号的电场强度起伏不定 多普勒效应：载波频率将随运动速度的不同，产生不同的频移 无线电波干扰 互调干扰：是指 个不 频率的信号通过非线性电路时会产生与 是指几个不同频率的信号通过非线性电路时会产生与 有用信号频率相同或相近的频率组合而对通信系统构成的一种干 扰。 邻道干扰：是指两个相邻的信道之间的干扰，是由于一个强信号 串入弱信号中干扰弱信号而造成的干扰 • 在相邻载频间预留足够的保护载频，同时使用先进的线性滤波 器以减少邻频的功率泄露。 同信道干扰：是指使用相同无线资源时导致的干扰 13 • 通过地域隔离实现信道复用 Mobile Communication Theory
无线通信的历史 ”无线通信的发明首先要追溯到电报和电话的发现 ”1844年，美国人塞约尔，莫尔斯发明了电报机 1875年，贝尔通过让电流在金属导线中传输，实现了话音的远距离传输 ，从而发明了电话 冬基于以上发明，无线通信技术在19世纪应运而生，使通信摆脱了依赖导 线的方式 ■1888年，赫兹发现了电磁波，证实了无线电波的存在： 1895年，波波夫发明了无线电天线，并设计了无线电接收机： 1897年，马可尼实验室证明了运动中无线通信的可应用性，开始了人类对移 动通信的兴趣和追求； ·1946年，贝尔实验室推出了世界上第一个公用汽车电话网； ■从40年代至60年代初，欧美等国家已完成了移动通信网从专网向公网过渡的 开发； 1976年，贝尔在纽约建立了12信道移动电话系统，为543个移动用户提供了 服务： 1978年，贝尔实验室开发了真正意义上的大容量蜂窝式移动电话系统。 Mobile Communication Theory
无线通信的历史 无线通信的发明首先要追溯到电报和电话的发现 1844年，美国人塞约尔·莫尔斯发明了电报机 1875年，贝尔通过让电流在金属导线中传输，实现了话音的远距离传输 ，从而发明了电话 基于以上发明，无线通信技术在 无线通信技术在19世纪应运而生，使通信摆脱了依赖导 使通信摆脱了依赖导 线的方式 1888年，赫兹发现了电磁波，证实了无线电波的存在； 1895年，波波夫发明了无线电天线，并设计了无线电接收机； 1897年，马可尼实验室证明了运动中无线通信的可应用性，开始了人类对移 动通信的兴趣和追求； 1946年，贝尔实验室推出了世界上第一个公用汽车电话网； 从40年代至60年代初，欧美等国家已完成了移动通信网从专网向公网过渡的 开发； 1976年，贝尔在纽约建立了12信道移动电话系统，为543个移动用户提供了 服务； 1978年 贝尔实验室开发了真正意义上的大容量蜂窝式移动电话系统 14 ，贝尔实验室开发了真正意义上的大容量蜂窝式移动电话系统。 Mobile Communication Theory