无线传输技术概述
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无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
Chapter 2 : 无线传输技术概述
7th March 2013
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线网络的发展
第一代移动通信:语音
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
码分多路复用
CDMA的特点
每个站使用整个频段发送信号 多个站的信号可以线性叠加 利用编码技术分离并发的传输
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线信号传输 传输衰减
传输介质的分类
引导性介质（线缆介质） 电磁波沿着一个固态介质传播。例如：金属导体、玻璃。
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
码分多路复用
Time and bandwidth are used simultaneously by dierent users, modulated by orthogonal or semi-orthogonal codes (e.g. spread spectrum)
+1 1 1)=(2 0 0 0 +2 +2 0 2)
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
码分复用的应用实例
为说明还原方法的原理,以上面第四个示例为例,C 站对应的接收 方收到 S4,可计算 出该序列表示的比特值为: S 4 C = ( A + B + C) C = A C + B C + C C = 0 + 0 +1 = 1 上述解码结果 中,1 表示发送比特 1,1 表示发送比特 0,0 则表示什么也未发 送。由 此可知,每个时刻的信号均被还原。
无线网络的发展
网络发展趋势
欧洲国家一般认为４Ｇ是以ＩＰＶ６为基础的，网络上面所 有的单位都有自己的ＩＰ地址 诺基亚认为４Ｇ网络应该是有线无线的统一 爱立信认为最终的４Ｇ应该是以ＩＰＶ６为基础的共同核心 网，多种无线接入网络共存的网络 摩托罗拉认为４Ｇ网络的核心网是ＩＰＶ６网络，接入系统 则是多种无线接入方式的统一 朗讯认为４Ｇ是现有的移动通信系统和ＷＬＡＮ的结合
频分复用 时分复用 码分复用
频分多路复用
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
时分多路复用
Time is divided into slots which are allocated Time is divided into slots which are allocated.
无线网络的发展
第二代移动通信：数字语音
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线网络的发展
2G: D-AMPS标准(U.S.)
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线网络的发展
2G: GSM
无线传输的电磁频谱
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线信号传输 传输衰减
无线频谱的分配
频率统一分配（FCC/ITUR/各个国家） 根据信息类型分配频谱（AM/FM无线电台、TV、蜂窝电 话. . . ）
Chapter 2 : 无线传输技术概述
更高的数据率
GPRS: General Packet Radio Sevice
层叠分组网络（D-AMPS,
GSM）
在语音系统的cell中发送／接收IP分组
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线网络的发展
3G: 数字语音和数据
Chapter 2 : 无线传输技术概述
频分复用 时分复用 码分复用
码分多路复用
CDMA的特点
每个站使用整个频段发送信号 多个站的信号可以线性叠加 利用编码技术分离并发的传输
CDMA的关键
接收端能提取出期望的信号,同时拒绝所有其 他的信号,并把这些 信号当作噪声。
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
多路复用的技术
实现多路复用的关键 把多路信号汇合到一条信道上之后，在接收端必须能正确地分割 出各种信号 分割信号的依据：信号之间的差别 信号频率上的不同
->
频分多路复用
-> ->
信号出现时间上的不同 信号码型结构上的不同
时分多路复用 码分多路复用
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线信号传输 传输衰减
传输介质的分类
引导性介质（线缆介质） 电磁波沿着一个固态介质传播。例如：金属导体、玻璃。 非引导性介质（无线介质） 提供了传输电磁信号的手段，但不加以引导。例如：大气层、外 层空间
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线信号传输 传输衰减
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
频分多路复用
The total system bandwidth is divided into channels which are allocated to the dierent users.
Chapter 2 : 无线传输技术概述
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
码分复用的码片序列
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
码分复用的应用实例
Chapter 2 : 无线传输技术概述
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无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线网络的发展
网络发展趋势
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
信道容量
信道容量:capacity 指给定条件下信道传输数据的能力 数据速率(data
频分复用 时分复用 码分复用
正交性
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
码分复用原理
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
码分复用原理
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线信号传输 传输衰减
无线频谱的分配
频率统一分配（FCC/ITUR/各个国家） 根据信息类型分配频谱（AM/FM无线电台、TV、蜂窝电 话. . . ） 工业科学医学频段（ISM） 可自由使用但限制功率 专用于非许可的商业用途,救护车、出租车、无线遥控玩 具、无线电家用设备等
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
码分复用的应用实例
第一个例子中,只有 C 站发送了 1 个比特,所以结果只有 C 的码 片序列;在第二个例 子中,B 和 C 都发送比特 1,结果是它们的码 片序列之和,即 (1 1 +1 1 +1 +1 +1 1)+(1 +1 1 +1 +1
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线信号传输 传输衰减
无线传输
电磁波可将信息从一个地方传到另一个地方 电磁波的传播不需要任何有型介质 电磁波称为传输的载波（载体） 传输的数据叠加在载波上，接收端再过滤出信号 传输数据的频率范围称为频带 多个无线电载波可共存于同一空间
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
频分多路复用
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
频分多路复用
组成信号的频谱
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线网络的发展
2G: cdma
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线网络的发展
2.5G: 语音为主兼顾数据
EDGE:Enhanced Data rates for GSM Evolution GSM的增强版本
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线网络的发展
IMT-2000
Байду номын сангаас
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线网络的发展
第四代移动通信
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
多路复用方法比较
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无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
无线信道接入方法
正向信道又叫下行链路，指从基站到移动终端的通信 反向信道又叫上行链路，指从移动终端到基站的通信 如果正向信道和反向信道采用不同的载波频率，而且间隔足 够大，这样的双工技术叫做FDD（Frequency Division Duplexing，频分双工） 如果正向信道和反向信道采用相同的载波频率，但采用交替 的时隙，这样的双工技术叫做TDD（Time Division Duplexing，时分双工）
香侬(Shannon)定律
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
多路复用（multiplexing）
为了提高信道利用率，使多路信号沿同一信道传输而互不干扰的 技术
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无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
rate)
指数据通信的速率,以每秒多少个二进制位表示(bps) 带宽(bandwidth) 被传信号所占频带的宽度,以每秒多少个周期表示或赫兹Hz。
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无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
比特率与波特率
比特率 表示数据的传输速率,定义为单位时间内传送的比 特数,单位为比 特/秒(bit/s)或简写为bps。 波特率 表示信号速率,一般称为调制速率。定义为单位时 间内所传输的 波形个数。单位为波特(baud)。设一个波形的持继时间为T,则波 特率 Dbaud = 1/T
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频分复用 时分复用 码分复用
时分多路复用
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频分复用 时分复用 码分复用
时分多路复用
Chapter 2 : 无线传输技术概述
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
奈斯特(Nyquist)准则
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无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
香侬(Shannon)定律
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Chapter 2 : 无线传输技术概述
7th March 2013
Chapter 2 : 无线传输技术概述
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无线网络的发展
第一代移动通信:语音
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Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
码分多路复用
CDMA的特点
每个站使用整个频段发送信号 多个站的信号可以线性叠加 利用编码技术分离并发的传输
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线信号传输 传输衰减
传输介质的分类
引导性介质（线缆介质） 电磁波沿着一个固态介质传播。例如：金属导体、玻璃。
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
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频分复用 时分复用 码分复用
码分多路复用
Time and bandwidth are used simultaneously by dierent users, modulated by orthogonal or semi-orthogonal codes (e.g. spread spectrum)
+1 1 1)=(2 0 0 0 +2 +2 0 2)
Chapter 2 : 无线传输技术概述
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频分复用 时分复用 码分复用
码分复用的应用实例
为说明还原方法的原理,以上面第四个示例为例,C 站对应的接收 方收到 S4,可计算 出该序列表示的比特值为: S 4 C = ( A + B + C) C = A C + B C + C C = 0 + 0 +1 = 1 上述解码结果 中,1 表示发送比特 1,1 表示发送比特 0,0 则表示什么也未发 送。由 此可知,每个时刻的信号均被还原。
无线网络的发展
网络发展趋势
欧洲国家一般认为４Ｇ是以ＩＰＶ６为基础的，网络上面所 有的单位都有自己的ＩＰ地址 诺基亚认为４Ｇ网络应该是有线无线的统一 爱立信认为最终的４Ｇ应该是以ＩＰＶ６为基础的共同核心 网，多种无线接入网络共存的网络 摩托罗拉认为４Ｇ网络的核心网是ＩＰＶ６网络，接入系统 则是多种无线接入方式的统一 朗讯认为４Ｇ是现有的移动通信系统和ＷＬＡＮ的结合
频分复用 时分复用 码分复用
频分多路复用
Chapter 2 : 无线传输技术概述
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频分复用 时分复用 码分复用
时分多路复用
Time is divided into slots which are allocated Time is divided into slots which are allocated.
无线网络的发展
第二代移动通信：数字语音
Chapter 2 : 无线传输技术概述
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无线网络的发展
2G: D-AMPS标准(U.S.)
Chapter 2 : 无线传输技术概述
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无线网络的发展
2G: GSM
无线传输的电磁频谱
Chapter 2 : 无线传输技术概述
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无线信号传输 传输衰减
无线频谱的分配
频率统一分配（FCC/ITUR/各个国家） 根据信息类型分配频谱（AM/FM无线电台、TV、蜂窝电 话. . . ）
Chapter 2 : 无线传输技术概述
更高的数据率
GPRS: General Packet Radio Sevice
层叠分组网络（D-AMPS,
GSM）
在语音系统的cell中发送／接收IP分组
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线网络的发展
3G: 数字语音和数据
Chapter 2 : 无线传输技术概述
频分复用 时分复用 码分复用
码分多路复用
CDMA的特点
每个站使用整个频段发送信号 多个站的信号可以线性叠加 利用编码技术分离并发的传输
CDMA的关键
接收端能提取出期望的信号,同时拒绝所有其 他的信号,并把这些 信号当作噪声。
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
多路复用的技术
实现多路复用的关键 把多路信号汇合到一条信道上之后，在接收端必须能正确地分割 出各种信号 分割信号的依据：信号之间的差别 信号频率上的不同
->
频分多路复用
-> ->
信号出现时间上的不同 信号码型结构上的不同
时分多路复用 码分多路复用
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线信号传输 传输衰减
传输介质的分类
引导性介质（线缆介质） 电磁波沿着一个固态介质传播。例如：金属导体、玻璃。 非引导性介质（无线介质） 提供了传输电磁信号的手段，但不加以引导。例如：大气层、外 层空间
Chapter 2 : 无线传输技术概述
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无线信号传输 传输衰减
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
频分多路复用
The total system bandwidth is divided into channels which are allocated to the dierent users.
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频分复用 时分复用 码分复用
码分复用的码片序列
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频分复用 时分复用 码分复用
码分复用的应用实例
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无线网络的发展
网络发展趋势
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
信道容量
信道容量:capacity 指给定条件下信道传输数据的能力 数据速率(data
频分复用 时分复用 码分复用
正交性
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
码分复用原理
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
码分复用原理
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无线信号传输 传输衰减
无线频谱的分配
频率统一分配（FCC/ITUR/各个国家） 根据信息类型分配频谱（AM/FM无线电台、TV、蜂窝电 话. . . ） 工业科学医学频段（ISM） 可自由使用但限制功率 专用于非许可的商业用途,救护车、出租车、无线遥控玩 具、无线电家用设备等
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
码分复用的应用实例
第一个例子中,只有 C 站发送了 1 个比特,所以结果只有 C 的码 片序列;在第二个例 子中,B 和 C 都发送比特 1,结果是它们的码 片序列之和,即 (1 1 +1 1 +1 +1 +1 1)+(1 +1 1 +1 +1
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无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线信号传输 传输衰减
无线传输
电磁波可将信息从一个地方传到另一个地方 电磁波的传播不需要任何有型介质 电磁波称为传输的载波（载体） 传输的数据叠加在载波上，接收端再过滤出信号 传输数据的频率范围称为频带 多个无线电载波可共存于同一空间
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
频分多路复用
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无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
频分多路复用
组成信号的频谱
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
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无线网络的发展
2G: cdma
Chapter 2 : 无线传输技术概述
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无线网络的发展
2.5G: 语音为主兼顾数据
EDGE:Enhanced Data rates for GSM Evolution GSM的增强版本
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无线网络的发展
IMT-2000
Байду номын сангаас
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无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
无线网络的发展
第四代移动通信
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
Chapter 2 : 无线传输技术概述
无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
多路复用方法比较
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无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
无线信道接入方法
正向信道又叫下行链路，指从基站到移动终端的通信 反向信道又叫上行链路，指从移动终端到基站的通信 如果正向信道和反向信道采用不同的载波频率，而且间隔足 够大，这样的双工技术叫做FDD（Frequency Division Duplexing，频分双工） 如果正向信道和反向信道采用相同的载波频率，但采用交替 的时隙，这样的双工技术叫做TDD（Time Division Duplexing，时分双工）
香侬(Shannon)定律
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无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
频分复用 时分复用 码分复用
多路复用（multiplexing）
为了提高信道利用率，使多路信号沿同一信道传输而互不干扰的 技术
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无线网络概述 信息论 多路复用 无线传输 无线扩频技术
rate)
指数据通信的速率,以每秒多少个二进制位表示(bps) 带宽(bandwidth) 被传信号所占频带的宽度,以每秒多少个周期表示或赫兹Hz。
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比特率与波特率
比特率 表示数据的传输速率,定义为单位时间内传送的比 特数,单位为比 特/秒(bit/s)或简写为bps。 波特率 表示信号速率,一般称为调制速率。定义为单位时 间内所传输的 波形个数。单位为波特(baud)。设一个波形的持继时间为T,则波 特率 Dbaud = 1/T
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频分复用 时分复用 码分复用
时分多路复用
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频分复用 时分复用 码分复用
时分多路复用
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奈斯特(Nyquist)准则
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香侬(Shannon)定律
Chapter 2 : 无线传输技术概述
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