现代通信技术-移动无线通信技术.pptx

第六章 移动无线通信技术;在利用无线电波承载信息的通信系统中，微波通信系统可支持长距离通信。微波的频带较宽，传输特性也比较稳定。因此，利用微波作载波的微波通信系统是一种容量较大、质量较高的通信系统，曾是20世纪六、七十年代世界各国干线通信采用的主要传输手段之一，同时微波在灵活性、抗灾性和移动性方面的优势是光纤传输不可缺少的补充和保护手段。移动通;信是当今最热门的领域，具有大覆盖范围的卫星通 信与之结合使得信息能够传到地球的每个角 落。现在，数字微波通信、光纤通信和卫星 通信一起被称为现代通信传输的三大支柱。 本章主要介绍微波通信、卫星通信、移动通信和无线局域网的基本知识及其应用与发展。;6.1 数字微波通信;频段名称;1、微波通信的发展 作为无线中继通信系统，微波通信的发展可以追溯到19世纪30年代中期 的模拟微波中继通信，当时第一个商用的模拟无线通信系统工作在VHF频段，采用AM调制技术、传输12路频分复用 的模拟话音信号。40年代二战期间， 由于军事用途，出现了UHF频段的军用无线中继通信系统，为了降低对功放的线性性能要求，系统采用FM方式和PPM （脉冲;调制）技术。此时，由于采用的频段低、带宽窄，无线中继通信系统的容量、规 模还很小。 1951年，美国纽约一旧金山成功开通了商用的微波通信线路，该微波通信线路途经100多个站的接力，工作在 4GHz频段，带宽为20 MHz，能承载480路的模拟话音，第一次实现了长距离、中容量的通信。在随后的二三十年间，半导体器件取代电子管，工作在2- 12GHz频段;基于FM技术的中、大容量模拟微波通 信系统迅速发展，形成覆盖全球地面长途通信容量约1/2的规模。我国从“七五”期间引入微波通信系统建设长途通信线路。当时光纤技术、卫星技术尚未成熟，因此长途的通信传输一般靠微波接力通信来完成。 随着长途微波通信干线的建设，频带资源越来越紧张，因此促进对高频带;利用率的微波通信系统的研究，如采用单边带技术。20世纪60年代PCM技术和时分复用，TDM技术的出现，导致数字交换技术的发展，刺激了数字微波通信的研究。70年代末出现了采用简单 QPSK， 8PSK等商用数字微波系统，这个时期的数字微波系统比模拟微波系统的频带利用率低，但是由于数字再生技术能消除接力通信中的噪声积累，数字微波通信系统还是得到了很好的发展。;80年代，随着数字信号处理技术和大规模集成电路的发展，更高频带利用率的调制技术如16 QAM，64 QAM，256 QAM技术的发展，使数字微波通信系统的传输效率大大提高，系统容量从90～ 400 Mbit/s，这个时期是微波通信系统的迅速发展时期。 进入90年代后，出现了容量更大的数字微波通信系统（512 QAM，1024 QAM等），并且出现了基于SDH的数字;微波通信系统。由于光纤技术的发展， 长途传输干线的容量大大提高，光纤已 取代微波中继作为长途传输干线的主要 角色。但是世界上已经存在着大量的微 波通信系统，因此在未来的很长时间内，数字微波将与光纤共存、与卫星通信系 统作为光纤通信系统的辅助手段，并且 数字微波具有建站快、成本低、不须铺 设线路的特点。随着技术的不断发展， 除了在传统的传输领域外，数字微;波技术在固定宽带接入领域也越来越引起人们的重视。工作在28GHz频段的 LMDS（本地多点分配业务）已开始大 量应用，预示着数字微波技术仍然将拥有良好的市场前景。现在，数字微波通信、光纤通信和卫星通信一起被称为现代通信传输的三大支柱。;2、微波通信的特点 （1）具有类似光波的特性。 从表3.1-2和表6.1-1电磁频谱中，我们可 以看到，微波频段高端与光波频 段毗邻，微波与光波是“邻居”，因而微波的一些特性与其“邻居”光波就很类似。例如光波在空间是直线传播的，微波在空间也是直线传播。遇到障碍物时，微波传播便要受阻，不像中、长波那样会“拐弯抹角”。;（2）微波波段的频带宽、通信容量大从表3.1-2可知，全部长波、中波和 短波波段的总带宽还不到30MHz，而厘米波（1～10cm）波段的带宽27GHz， 它几乎是前者的1000倍。显然，占有频带越宽，可容纳同时工作的无线电设备就越多，通信容量就越大，而且可以减少设备相互之间的干扰。;适于传送宽频带信号 由于通信设备的通频带和载频的高低有关，载频越高，通频带就越宽。一套微波通信设备可容纳几千个话路同时工作，因此，它可进行多路传输。 采用中继传输方式 微波通信属于无线通信的范畴，微波波段的电磁波是在视距范围内沿直线传播的，考虑到地球表面的弯曲，通信;距离一般只有40km～50km。因此，在长途通信中，必须采用“接力”的中继方式，经过若干次中继转发才能将信号送到收端。这种通信方式又可称为“微波中继通信”，或视距通信。 （5）抗干扰能力强 微