无线通信简介..

无线通信技术
1.6 短距离无线通信技术—ZigBee传感器网络
ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，它是一种介于无线标记 技术和蓝牙之间的技术方案。 它有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这 些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感 器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。最后，这些数据可以进 入计算机，用于分析
无线通信技术
1.3.1 远距离无线通信技术—微波通信
干线光纤传输 的备份及补充
无线宽 带业务 接入
微波通 信的主 要应用
城市内的 短距离支 线连接
边远地区和专用通信 网中为用户提供基本 业务
无线通信技术
1.3.2 远距离无线通信技术—卫星通信
(1)卫星通信的基本概念 卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号，在两个或者 多个地面站之间进行的通信。
无线通信技术
2.2第二代移动通信技术的优点
全球采用的制式：GSM和CDMA 我国采用的制式：GSM标准，主要提供数字化的语音业务级低速数据化业务， 克服了模拟系统的弱点。
保密性强
省内漫游
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2G相比于1G的优点
频谱利 用率高
标准化 程度高
2.3第二代移动通信技术的缺点
因为采用的制式不同，移动标准还不统一，用 户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游，还无法 进行全球漫游，虽然第二代比第一代有更大的带宽， 但带宽还是很有限，限制了数据的应用，还无法实 现高速率的业务，如移动的多媒体业务。
模拟技术
由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只能是一种区域 性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式，我国主要采用的是TACS，其传 输速率为2．4kbps。
1.3 多址技术
移动通信中三种常用的多址技术是： 频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址(CDMA)，扩频多址
随着通信业务的迅猛发展和通信量的激增，未 来的移动通信系统不仅要有大的系统容量，还要能 支持话音、数据、图像、多媒体等多种业务的有效 传输。第二代移动通信技术根本不能满足这样的通 信要求，在这种情况下出现了第三代
3.1 第三代移动通信技术的发展概况
1940年，美国女演员海蒂·拉玛 和她的作曲家丈夫提出一个Spectrum （频谱）的技术概念，这个被称为海 蒂.拉玛经典黑白照“展布频谱技术” （也称码分扩频技术）的技术理论在 此后带给了我们这个世界不可思议的 变化，就是这个技术理论最终演变成 我们今天的3G技术，展布频谱技术就 是3G技术的根本基础原理。
无线通信技术
1.3远距离无线通信技术
无线通信的两种技 术 现代通信网中的传输手段
无线通信技术
1.3.1 远距离无线通信技术—微波通信
(1)微波通信的概念 微波是频率为300 MHz ~ 300 GHz的电磁波。微波通信是在微波频段通过 地面视距进行信息传播的一种无线通信手段。 (2)地面远距离微波通信采用中继方式的直接原因： ①微波传播具有视距传播特性，在空气中是沿直线传播的，而地球表面是 个曲面，为了延长通信距离，需要在通信两地之间设立若干中继站，进行电 磁波转接。 ②微波在传播过程中有损耗，在远距离通信时需要采用中继方式对信号逐 段接收、放大和发送。
杜振民译 电子工业
无线通信技术
1 人类通信史上的两大飞跃
无线通信技术
1.1从有线通信到无线通信的发展
尽管有线电报与电话给人们带来了莫大的方便，但是这种通信是 有局限的—必须使用电线或者电缆。这使得不好铺设电线的地方无 法通信。因此，人们又开始设想：能否撇开电线实现电通信呢？
1865年 英国物理学家麦克斯 韦从理论上证明了一 种看不见的波—电磁 波，并证明这种波能 以光的速度—每秒30 万里经过空间传播。 但是由于太抽象，很 多科学家怀疑它是否 存在 1887年 德国物理学家赫兹，用 实验证明了电磁波的存 在。 1895年 意大利发明家马可尼 创造了奇迹——利用 电磁波将电信号不用 导线传播到1.6公里的 远处。
无线通信与移动网
内容概述
1
无线通信技术
2
移动通信技术
参考资料 闫毅等编《无线通信与移动通信技术》（第一版），北京： 清华大学出版社，
李仲令编《现代无线与移动通信技术》（第一版），北京：
科学出版社 许晓丽等编《无线通信原理》（第一版），北京：北京大学 出版社， 无线通信原理与应用 [美] Theodre S. Rappaport 蔡涛、李旭、
单位频带 发射功率
窄带
宽带 超宽带 频率
无线通信技术
1.5 短距离无线通信技术—超宽带无线电技术
雷达 探测
UWB的 应用
测距 定位
(1)雷达、监测： 超宽带依赖于极微弱的、与雷达中所使用的相近的基带窄脉冲，具有很强的穿透 能力，能穿透树叶、墙壁、地表、云层等障碍，辨别出障碍物后隐藏的物体或运动 着的物体，测距精度的误差只有一两厘米。 (2)测距、定位 超宽带信号在户内和户外都可以提供精确地定位信息，在军事和民用上都有广泛 的应用。
内容概述
1
无线通信技术
2
移动通信技术
在过去的十几年中，世界电信发生了巨大的变化，移动通信技 术的迅速发展，使用户彻底摆脱终端设备的束缚、实现完整的个人 移动性、可靠的传输手段和接续方式。进入21世纪，移动通信将逐 渐演变成社会发展和进步的必不可少的工具。
1.1世界移动通信发展历史概况
1897年，马可尼在陆地和一艘拖船上完成无线通 信试验，标志无线通信的开始； 1928年，美国警用车辆的车载无线电系统，开始 进入实用； 1946年，贝尔实验室在圣路易斯建立第一个公用 汽车电话网，后称作城市系统； 1974年，贝尔实验室提出蜂窝移动通信概念。
3.1 第三代移动通信技术的发展概况
第三代移动通信技术（英语：3rdgeneration，3G),是指支持高速数据传输的蜂窝 移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音（通话） 及数据信息（电子邮件、即时通信等）。3G的代 表特征是提供高速数据业务，速率一般在几百 kbps以上。3G规范是由国际电信联盟（ITU）所制 定的IMT-2000规范的最终发展结果。原先制定的 3G远景，是能够以此规范达到全球通信系统的标 准化。3G存在四种标准：CDMA2000,WCDMA，TDSCDMA，WiMAX。 与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信系统相比，第三代的最主要特 征是可提供移动多媒体业务。
全双工通信：通信双方可同时进行收发消息的工作方式
无线通信与移动通信的主要特点 无线通信与移动通信，由于其信道是无线的，甚至是不可以选择的，
属于随机变参信道，因此与其他通信方式相比，具有以下主要特点：
（1）传播条件恶劣。 （2）噪声干扰严重。 （3）网络结构复杂。 （4）综合多种技术。 （5）频谱资源有限。
无线通信技术
1896年，成功实现 了1.7公里的无线电 报通信；1899年， 跨越英吉利海峡的51 公里无线电通信试验 成功；1901年，成 功试验了纽芬兰和昆 沃尔之间，横跨大西 洋3000公里的越洋 无线电通信。 马可尼
初识通信 为何要通信：我们要信息 （通信的目的：传递消息中所包含的信息。） 消息：是物质或精神状态的一种反映，例如语音、文字、音乐、 数据、图片或活动图像等。 信息：是消息中包含的有效内容。 例如：早上闹铃响起，这事本身是个消息 而铃声传递的信息是：该起床了
体积大
移动通信技术
2.1第二代移动通信技术发展概况
第二代(即2G，是the second generation的缩写)移动通信系统是从 20世90年代初期到目前广泛使用的数字移动通信系统。
1G主要技术 频分多址技术
2G主要技术 码分多址(CDMA)
模拟技术
时分多址(TDMA)
相比于1G的2.4kbps的传输速率，2G能够提供9．6-28．8kbps的传输速率。
卫星通信示意图
无线通信技术
1.3.2 远距离无线通信技术—卫星通信
通信距离远， 且建站成本 几乎与通信 距离无关 卫星通信相比于地 面微波通信的优点 通信容量大 ，业务种类 多，通信线 路稳定可靠
可以自发自 收进行监测
无线通信技术
1.4 短距离无线通信技术—蓝牙技术
(1)蓝牙的概念 蓝牙（Blue Tooth）是一种短距离无线通信技术，是实现语音和 数据无线传输的全球开放性标准。 蓝牙技术使用跳频（FH／SS）、时分多址（TDMA）等先进技术， 在小范围内建立多种通信与信息系统之间的信息传输 。
2000年，第三代移动通信系统，北美的CDMA2000， 欧洲的WCDMA，中国的TD-SCDMA。
1.2第一代移动通信技术发展概况
第一代（即1G，是the first generation的缩写）移动通信技术是指： 最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准，制定于上世纪80年代 。
主要技术
频分多址技术
1.无线通信技术
1.4 短距离无线通信技术—蓝牙技术
无线设备（如PDA、 手机、智能电话、无 绳电话） 楼宇无线局域网 图像处理设备
蓝牙的主要应用
医疗健身设备 消费娱乐产品
汽车产品
无线通信技术
1.5 短距离无线通信技术—超宽带无线电技术
随着科学技术的发展．各种个人终端诸如便携式电脑、移动电话、 手机等已日益普及。人们迫切需要一种低功耗、短距离、能进行双 向无线通信的全球规范．以实现个人设备之间的无缝操作。作为新 兴的短距离无线通信技术，超宽带无线电（UWB）可实现个人网络 的高速化、宽带化目标。
蓝牙这个名称来自于第十世纪的一位丹麦国王哈拉尔蓝 牙王，哈拉尔蓝牙王Blatand 在英文里的意思可以被解 释为 Bluetooth( 蓝牙 )因为国王喜欢吃蓝莓，牙龈每天 都是蓝色的所以叫蓝牙。
无线通信技术
1.4 短距离无线通信技术—蓝牙技术
(2)蓝牙的通信 蓝牙通信网络的基本单元是微微网，由一个主设备（主动发起链 接的设备）和至多7个从设备（被动链接的设备）组成。当两个蓝牙 设备成功建立链路后，便形成了一个微微网，两者之间的通信通过 无线电波在79个信道中随机跳转而完成。
1.3 第一代移动通信技术的缺点
业务种类 有限 容易被盗 听或盗号
无高速数 据业务
频谱利用 率低
1G缺点
重量大
第一代移动通信系 统在商业上取得了 巨大的成功但是其 弊端也日渐显露出 来。所以，第一代 移动通信技术作为 2O世纪80年代到 90年代初的产物已 经完成了任务退出 了历史舞台
制式太多 互不兼容 成本高
无线通信技术
1.2无线通信简介
(1)无线通信系统 无线通信系统是利用空间电磁波作为传输介质，在空中传递信号。 在发信设备与收信设备上安装天线，完成电磁波的辐射与接收。 (2)无线通信系统分类 ①利用无线电波来解决信息传输问题，如微波传输系统、卫星传 输系统； ②利用无线方式作为系统接入，形成具有覆盖能力的通信网络， 如陆地移动通信系统、卫星移动通信系统以及各种短距离无线通信 等。
1.1世界移动通信发展历史概况
1980年，第一代移动通信系统，1978年美国的AMPS 系统，1979年日本的NAMS系统，1980年北欧的NMT 系统，1985年英国的TACS系统； 1990年，第二代移动通信系统，1991年美国提出 IS-54，1992年商用的GSM系统，1993年日本提出 PDC，1993年美国提出的IS-95；
蜂窝组网技术：为了解决移动通信频率资源有限和用户不断增加的矛盾， 扩大系统容量，采用分区制和频率复用的组网技术。
移动通信中通常采用正六边形、无空隙、无重叠地覆盖一定区域，构成
小区。这种网络形同蜂窝，因此将小区形状为正六边形的小区制移动通 信网称为蜂窝网。
4.1第四代移动通信技术的发展概况
第四代(即4G，是the four generation的缩写)也称为广带接入和分 布网络。 具有超过2Mb／s的非对称数据传输能 力，对高速移动用户能提供150Mb／s的高 质量的影像服务，并首次实现三维图像的 高质量传输，它包括广带无线固定接入、 广带无线局域网，移动广带系统和互操作 的广播网络(基于地面和卫星系统)，是集 多种无线技术和无线LAN系统为一体的综 合系统，也是宽带lP接入系统。在这个系 统上，移动用户可以实现全球无缝漫游， 为了进一步提高其利用率、满足高速率、 大容量的业务需求，同时克服高速数据在 无线信道下的多径衰落和多径干扰等众多 优势。
通信系统的一般模型
数字通信系统模型
信 息 源 信 源 编 码 加 密 信 道 编 码 数 字 调 制 信道 噪声源 数 字 解 调 信 道 译 码 解 密 信 源 译 码 受 信 者
数字通信系统模型
1.3.2 通信方式
单工、半双工和全双工通信
单工通信：消息只能单方向传输的工作方式
半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时收 发的工作方式