无线通信基础.doc

第1章无线通信根底

1.1概述

1.1.1通信的含义

通信(Communication)就是信息的传递，是指由一地向另一地进行信息的传输与交换，其目的是传输消息。然而，随着社会生产力的开展，人们对传递消息的要求也越来越高。在各种各样的通信方式中，利用“电”来传递消息的通信方法称为电信(Telecommunication)，这种通信具有迅速、准确、可靠等特点，且几乎不受时间、地点、空间、距离的限制，因而得到了飞速开展和广泛应用。

在古代，人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警、符号、身体语言、眼神、触碰等方式进行信息传递。到了今天，随着科学水平的飞速开展，相继出现了无线电、固定、移动、互联网甚至视频等各种通信方式。通信技术拉近了人与人之间的距离，提高了经济的效率，深刻的改变了人类的生活方式和社会面。

1.1.2无线通信的概念

无线通信(Wirelesscommunication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。近些年信息通信领域中，开展最快、应用最广的就是无线通信技术。

无线通信可以分为两大类：无线移动通信和无线局域网(LAN)通信。它们的传输设施不同。

无线移动通信：是指在移动中实现的无线通信，又称移动通信。无线移动通信需要电信局或其它公共效劳，来为“离开办公室”或“正在旅途中”的用户提供设施，使用分组无线电、蜂窝网络和卫星站来传输和接收信号。

无线局域网(LAN)通信：无线局域网通信使用发射器和接收器，它们都是放在公司希望的地方，并且属于这家公司所有。

1.1.3无线通信的特点

1.无线信道。

2.带宽有限。取决于可使用的频率资源和信道的传播特性。

3.干扰和噪声影响大。由无线通信工作的电磁环境所决定。

4.在移动通信中存在多径衰落。在移动环境下，接收信号起伏变化。

1.1.4无线通信系统的分类

无线通信包含的面很广，按不同的分类标准，有不同的类型。

1.按频段范围分：短波、超短波、微波、毫米波等。

2.按传播方式分：地面视距、地面超视距、对流层散射、电离层反射、卫星等。

3.按多址方式分：点对点、点对多点等。

4.按应用背景分：固定接入、移动接入、数据接入等。

5.按连接方式分：电路连接、分组连接等。

1.1.5无线通信简史

图1-1展示了无线系统的开展历史进程。

图1-1无线系统开展进程

1.1.6无线通信的开展方向

近几年来，全球通信技术的开展日新月异，尤其是近两三年来，无线通信技术的开展速度与应用领域已经超过了固定通信技术，呈现出如火如荼的开展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入，也包括集群通信、卫星通信，以及视频业务与技术。

蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在，已经开展到了第三代移动通信技术，目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术；宽带无线接入也在全球不断升温，近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网〔WMAN〕、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术；模拟集群通信的应用开始得比较早，但随着技术的开展，数字集群通信技术越来越赢得大家的关注；卫星通信以其特殊的技术特性，已经成为无线通信技术中不可无视的一个领域；视频播送作为一种新的无线业务与技术，正在成为目前最热门的无线应用之一。

1．无线技术与业务开展趋势

〔1〕网络覆盖的无缝化，即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。

〔2〕宽带化是未来通信开展的一个必然趋势，窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。

〔3〕融合趋势明显加快，包括：技术融合、网络融合、业务融合。

〔4〕数据速率越来越高，频谱带宽越来越宽，频段越来越高，覆盖距离越来越短。

〔5〕终端智能化越来越高，为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。

〔6〕从两个方向相向开展：

1)移动网增加数据业务：1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加，在原来的移动网上叠加，覆盖可以连续;另外，WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的开展；

2)固定数据业务增加移动性：WLAN等技术的出现使数据速率提高，固网的覆盖范围逐渐扩大，移动性逐渐增加;移动通信、宽带业务和WiFi的成功，促成802.16/WiMAX等多种宽带无线接入技术的诞生。

〔7〕B3G的概念兼顾了移动性和数据速率。

2．各种无线通信技术开展演进

〔1〕蜂窝移动通信标准的演进

总结这些年来蜂窝移动通信技术的演进过程，可以得出这样几个特点:

1〕无线接口频谱效率更高，速率更快。

首先，每10年出现一代新技术，每15～20年退出一代；速率从几十kbit/s、几百kbit/s到几Mbit/s再到几百Mbit/s。其次，技术在平稳中演进