现代无线与移动通信系统七章节.ppt
现代无线与移动通信系统第七章,李少谦电子科技大学,无线接入与未来移动通信的发展,未来无线与移动通信的分层结构,无线接入的类型,基于蜂窝系统的无线接入基于数字无绳系统的无线接入基于卫星通信系统的无线接入基于无线局域网的无线接入基于微波通信一点对多点的无线接入,以宽带无线IP接入为特征的无线城域网(WMAN)、无线局域网（WLAN）、无线个域网（WPAN）发展迅速,城域网(WMAN)-IEEE802.16局域网（WLAN）-IEEE802.11个域网（WPAN）-IEEE802.15与蓝牙技术,数据来源：Frost&Sullivan,国外WLAN用户增长趋势图,WLAN技术与IEEE802.11协议,IEEE802.11主要用于无线局域网，包括IEEE802.11、IEEE802.11a和IEEE802.11b。有跳频扩频、直接序列扩频和红外传输三种工作方式，应用范围大于50米。在2.4GHz频段工作时，数据传输速率最高可达11Mbps,在5GHz频段工作时最高可达54Mbps。,IEEE.802.11(b),技术指标：工作频段：24102480MHz最高峰值数据速率：11Mbps；采用扩频通信技术处理；可编程伪随机编码：11位；调制方式：DBPSK及DQPSK；多址方式：PDMA；双工：动态TDD 发射功率：100mW；覆盖范围：室内100米,IEEE.802.11(a)HiperLAN,技术指标：工作频段：5GHz最高峰值数据速率：54Mbps；采用扩频通信技术处理；可编程伪随机编码：11位；调制方式：OFDM多址方式：PDMA；双工：动态TDD 发射功率：100mW；覆盖范围：室内30米、室外150米,WMAN无线接入的发展趋势,全IP接入宽带、大容量接入更高频段接入协议，工作频率30GHz，可提供155Mbps数据速率,宽带IP无线接入系统,WPAN与蓝牙技术(Bluetooth),移动通信的发展与展望 电子科技大学 李少谦,蓝牙技术是在小范围内将移动通信设备、固定通信设备、计算机及终端设备、各种数字数据糸统甚至数字家电使用无线方法互联互通的技术。蓝牙技术特点:(1.0版本标准)-工作在2.4GHz频段,-采用TDMA多址方式一点对多点双工话音和数据多媒 体传输,双工方式TDD,一点可对七点,-采用高速跳频抗干扰技术,跳频速率可达1600跳/秒,-基带符号速率1Mbps.,Cellular access,Bluetooth within PAN,PAN,PAN Personal Area Network,Complementing Technologies,平流层通信系统,平流层通信系统 位于空中20公里左右的气球为通信平台 工作频率在47GHZ左右，通信带宽上下行各300MHZ 大容量、多媒体、低成本,移动通信的发展与展望 电子科技大学 李少谦,未来移动通信发展趋势,Source:ITU-R WP8F 7th Meeting,Queenstown,February 27 March 5,2002,TEMP 251r1e,未来移动通信的发展和选择,可以预计的：移动通信技术发展 对信息数据速率的要求，将从2Mbps100Mbps 对频谱利用率的希望，将从4bit/Hz12bit/Hz 对地区复盖的要求，将从室内大区 人们对移动系统的期待 能支持不同的多媒体业务，从几Kbps几十Mbps 能适应不同的应用环境 能提供各种不同功能和能力,预计不准的：什么技术是主流技术？有没有像3G中CDMA是主流技术那样在未来移动通信的主流技术？什么系统和网络是基本网络？移动因特网？ATMIP？软交换IP网？什么业务是主体？IP业务，3G就能提供。高清晰视频业务？,有发展潜力的五项项技术,1、高速传输技术 OFDM被相当看好，但不适应移动环境。基于OFDM的改良技术或创新技术，将有希望。2、时空处理技术 把时间信号扩展到时间空间二维上，提供了新的选择和新的希望，如MIMO技术。3、智能处理技术 能自适应的处理不同多媒体业务，QoS要求和各种应用。4、移动IP技术 能适合全国、全世界IP网络的移动管理和用户管理。5、接入协议技术 能从无线接口直接接入未来通信网络而不是专门的移动网络的、支持移动终端的协议。,3G存在的问题,业务提供和业务管理不灵活不是一个十分成熟的高速数据传输解决方案。接入速率有限，如3G系统的最高传输速率是2Mbit/s。高速数据的用户会对话音业务的用户产生极大的干扰，导致系统的容量下降。频谱利用率低，使得用户成本及运营商的经营成本较高。网络结构复杂，在核心网有大量的功能实体和复杂的网络接口。终端复杂。,Beyond 3G/4G的研究正在兴起,目前国际上有关第四代移动通信的研究己经开始，ITU己制定出相关时间表。第四代移动通信的实用期定在2010年以后。这符合移动通信技术每10年产生一代新体制的发展规律。20022005年是技术研究、概念、需求与业务研究。WRC2003将开始讨论4G频率与业务问题，开始建立4G框架，争取在2006年确定。4G频段应选在5GHz以下。,Beyond 3G/4G的研究正在兴起,2006年将开始讨论4G国际标准。4G传输特征国际电联己基本达到共识：未来的4G是蜂窝、无线接入等多种方式的综合，通信速率在大范围时应达到100Mbps，在小范围时应达到1Gbps。4G的单载波带宽应在20100MHz。中国、欧州、日本、美国、韩国等己开始了研究。,Evolution beyond 3G,EDGE,cdmaOne,GSM,TDMA,Always Best Connected(ABC),Flexible Spectrum Usage,Virtual Reality(3D),New Air i/f,WLAN,WCDMA,cdma20001XEV,cdma2000 1X,Ad Hoc Networks,GPRS,PDC,Bluetooth,Research Beyond 3G,
