信通导论11秋06 无线通信技术的未来

1、电信学院电信学院 信通系信通系 雷斌1实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 l网络业务数字化网络业务数字化 网络技术分组化网络技术分组化l接入技术无线化接入技术无线化 传输线路光纤化传输线路光纤化lIP的世界的世界 （从网络服务层面看）（从网络服务层面看）l光的世界光的世界 （从传送层面看）（从传送层面看）l无线的世界无线的世界（从用户接入层面看）（从用户接入层面看）2实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 3实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 0200,000400,000600,000800,0001,000,0001,200,0001,400,0001,600,0001995199

2、619971998199920002001200220032004200520062007200820092010Global WirelineGlobal WirelessGlobal Pop - 7 billSubscribers (000)Source: LucentInternet4实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 Radio Links Point to Point LinksPoint to Multipoint LinksBroadcasting TelevisionRadioMobile Radio Maritime and Aeronautical Mobile Tel

3、ephony business (e.g. Taxis) Public Utilities and Emergency servicesNavigation RadionavigationRadioLocationTerresrial or SatelliteScientific Uses Radio AstromonyStandard Time SignalsMeteorological & Earth ExplorationLeisure Uses AmateursCBModel controletc.Satellite Communications5实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌

4、 Types of WirelessSatelliteIEEE 802.11HomeRFLMDSMMDSPtoP uWave1G Analog Cellular2G Digital Cell/PCS2.5G (GPRS/EDGE)3GLEOMEOGSOLANFixedMobilePersonalBluetoothIEEE 802.153G (UMTS)(CDMA-2000)Types of Wireless6实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lservers, desktops, laptops, High-tierLow-tierHigh MobilityLow MobilityWid

5、e AreaLocal AreaWireless technologies revolutionizing Internet!WiFi, bluetooth, 3/4G cellular networks, sensor networks, .pervasive computingsmart spacelPDAs, cell phones, blackberries, lsoon toasters, fridges, 7实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 AAL2SwitchingCloudIP-based micro-mobilityISSL QoSIP backboneDiffServ

6、IP - macro mobility managementGlobal InternetBillingSIP Proxy ServerSP Server Farm AAAADSLIGSNGatewayBRAINAccess RoutersMIND Wireless RoutersMIND Mobile RoutersHiperlanHiperlan/802.11BluetoothUMTSVerticalHandover8实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lThe everything PClTV Internet set-topslPersonal Communication Serv

7、ice (PCS)lInternet telephonylInternet faxingWebTV allows you to access the Internet using your television set as a display. Visit their web site for more information.9实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 1.移动通信技术的现状及趋势移动通信技术的现状及趋势2.固定接入技术的现状及趋势固定接入技术的现状及趋势3.卫星通信技术的现状及趋势卫星通信技术的现状及趋势4.个人区域通信个人区域通信WPAN技术的现状和趋技术的现状和趋势势5

8、.特定用途无线通信技术的现状和趋势特定用途无线通信技术的现状和趋势6.无线通信中的新技术无线通信中的新技术10实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 1.移动通信技术的现状及趋势移动通信技术的现状及趋势1.1 移动通信技术的演进移动通信技术的演进1.2 3G移动通信技术移动通信技术1.3 下一代移动通信技术：下一代移动通信技术：4G B3G2.固定接入技术的现状及趋势固定接入技术的现状及趋势3.卫星通信技术的现状及趋势卫星通信技术的现状及趋势4.个人区域通信个人区域通信WPAN技术的现状和趋势技术的现状和趋势5.特定用途无线通信技术的现状和趋势特定用途无线通信技术的现状和趋势6.无线通信中的新

9、技术无线通信中的新技术11实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 全球每个人都有一个统一分配的号码，利用一个智能的终端，在任何时间、任何地点都可以和另外任何一个人进行任何一种类型的多媒体（数据、话音、视象等）通信。Anytime, Anywhere,Anything!老板老板?雇员雇员 目标：目标：5W（Whoever Whenever Wherever Whomever Whatever）12实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 l地面蜂窝网： 解决频率资源问题频率重复使用 缺点：未覆盖海洋、人烟稀少处。l卫星通信网：“铱”系统、海事卫星 缺点：系统复杂、成本高、时延大l平流层通信网（HA

10、PS）l其他：WLAN、WMAN、WPAN、 集群、寻呼、小灵通、大灵通13实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 Mobility vehicle pedestrian static GSM 3G cellular Wireless LAN 4G cellular Intelligent Transport Systems Millimeter-wave LAN HAPS Data rate 10k 2M 50M 156M 622M Advanced wireless access 2G 3G 4G 5G 2000 2010 2020 High data rate High mobility

11、 System roaming Seamless connections to broadband networks 14实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 MBS* 基于话音基于话音* 数据业务数据业务* 数字技术数字技术* 单一标准单一标准* 多媒体业务多媒体业务 带宽大带宽大 灵活性高灵活性高* 新的商业模式新的商业模式* 单一标准单一标准（IMT-2000） 宽带业务宽带业务 可佩带终端可佩带终端 异构网之间无缝服务异构网之间无缝服务 自适应自适应QoS 可重新配置终端可重新配置终端 自组织网自组织网 有效频谱利用有效频谱利用 端到端端到端IP系统系统2G3G4G1G15实用精品课

12、件PPT电信学院 信通系雷斌 UMTS,DECT2 Mbit/sUMTS, GSM384 kbit/sLAN100 Mbit/s,WLAN54 Mbit/sUMTS, GSM115 kbit/sGSM 115 kbit/s,WLAN 11 Mbit/sGSM 53 kbit/sBluetooth 500 kbit/sGSM/EDGE 384 kbit/s,WLAN 780 kbit/sLAN, WLAN780 kbit/s16实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 IP-basedcoreSS7 signallingInternetGSMUMTSpublicWLANRNCBSCfirewall

13、, GGSN,gatewaygatewaysserver farm,gateways, proxiesPSTN, CS coreMSCSGSNrouterbroadcastaccesspointsprivateWLANprivateWPAN17实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 IMT-2000IMT-2000的的三重含义三重含义: : 使用频段使用频段在在2000MHz, 20002000MHz, 2000年左右投入应用年左右投入应用, , 最高数据速率可达最高数据速率可达2000Kbps2000Kbps速率速率可从几可从几KbpsKbps到到2Mbps: 2Mbps: 多媒体化多媒体化

14、：提供高质量的多媒体提供高质量的多媒体业务，如话音、可变速率数据、业务，如话音、可变速率数据、活动视频和高清晰图像等多种业活动视频和高清晰图像等多种业务，实现多种信息一体化。务，实现多种信息一体化。全球性全球性：公用频段公用频段, , 全球漫游全球漫游, , 大市场。大市场。.18实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 SatelliteMacrocellMicrocellUrbanIn-BuildingPicocellGlobalSuburbanBasic TerminalPDA TerminalAudio/Visual Terminal19实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 Fixed

15、StillHighSpeedWalkingSpeedStill0.010.1110100 xDSL, FTTx, WLLRadio LANHigh SpeedWireless AccessWireless LAN4GCellularPCSIMT-2000 20002010OutdoorIndoorMobilityTransmission Rate(Mbps)LowHighLowHighBRANCordlessPhoneB-WLLHomeRFBluetoothGITx, 20实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lMultimedia in one devicelKnows: Where yo

16、u are What you likelAlways onlBusiness or Personal21实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lGPRS：General Packet Radio Service 通用分组无线业务160KbpslCDMA1x： 380Kbps EDGE： 480Kbpsl3G：WCDMA（中国联通）（中国联通） CDMA2000（中国电信）（中国电信）TDSCDMA（中国移动）（中国移动）l蓝牙蓝牙100Kbps WiFi 54Mbps ZigBEE 250Kbps22实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 l通用分组无线业务通用分组无线业务 -分组交换技术分

17、组交换技术 核心网络核心网络层采用层采用IP技术技术lGSM Phase2.1规范实现的内容之一，能提供规范实现的内容之一，能提供171kbit/s的数据率。的数据率。l采用与采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧帧结构。结构。l定义了新的定义了新的GPRS无线信道，且分配方式十分灵无线信道，且分配方式十分灵活：每个活：每个TDMA帧可分配帧可分配1到到8个无线接口时隙。个无线接口时隙。时隙能为活动用户所共享，且向上链路和向下时隙能为活动用户所共享，且向上链路和向下链路的分配是独立的

18、。链路的分配是独立的。l采用了与采用了与GSM不同的信道编码方案，定义了不同的信道编码方案，定义了CS-1、CS-2、CS-3和和CS-4四种编码方案。四种编码方案。23实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 24实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 l2.5G技术技术l联通联通700亿亿“一切即将改变一切即将改变”l可用带宽更大、速率更高可用带宽更大、速率更高l电信天翼的基础电信天翼的基础25实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lIMT-Advancedl日本NTTDoCoMo公司已经通过44和1212多天线MIMO技术在100MHz带宽下分别验证了1Gbit/s（室外试验）和5Gbi

19、t/s的峰值传输速率26实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 Steerable BeamBase Station (Macrocell)InterworkingModule3 - 5 km radius Macrocell Wireless Backhaul via Pencil Beams10 Mbit beam supports 10Mb/sUltra low-cost wireless accessCell Site Backhaul or RF head remoting Role of BLAST in this scheme?Fixed Broadband NIUResiden

20、ce and SoHo option10MB peak Packet Data rate to subscr.Supports high QoS voice servicesUMTS Access, Network with Common Operations and InfrastructureUMTS NodeBand RF UnitOmni UMTS NIUFull 2Mb/s Packet DataStandard UMTS servicesUMTS Advanced PicocellIntegrated DirectionalBackhaul AntennaFixed Broadba

21、nd NIUSmall & Medium Business optionUp to 20MB+ peak Packet Data rateBroad range of Business Voice Services200m radius Picocell27实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 28实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 1.移动通信技术的现状及趋势移动通信技术的现状及趋势2.固定接入技术的现状及趋势固定接入技术的现状及趋势2.1 固定无线接入技术：固定无线接入技术：OFDM2.2 空间光通信技术：空间光通信技术：FSO3.卫星通信技术的现状及趋势卫星通信技术的现状及趋势4.

22、个人区域通信个人区域通信WPAN技术的现状和趋技术的现状和趋势势5.特定用途无线通信技术的现状和趋势特定用途无线通信技术的现状和趋势6.无线通信中的新技术无线通信中的新技术29实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 CNCVoIPCNCnet骨干网骨干网IP giga-routerPoint-to-point Radio Link城域核心骨干网城域核心骨干网PON城域宽带城域宽带IP网网PBX30实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 局域多点分布式系统局域多点分布式系统LMDS (Local Multipoint Distribution System)l频率范围： 27GHz-32GHzl

23、可用带宽： 1.3GHzl传播方式： 点-多点广播（下行） 点-点通信（上行）31实用精品课件PPTfree-space optics (FSO) wireless optical networks (WON)32实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lCost 成本成本lRights of Way 可通行可通行lPermits 许可证许可证lTrenching 挖沟挖沟lTime 时间时间33实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 Light SourceGlass Fiber StrandsDetectorNetworkDevice Pulses of light communicate

24、 the data “ON” = 1 “OFF = 0 Capable of more than 40 Gbps 7 CDs a secondLight SourceDetectorNetworkDevice34实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 1 Network traffic converted into pulses of invisible light representing 1s and 0s2Transmitter projects the carefully aimed light pulses into the air 5Reverse direction data t

25、ransported the same way.Full duplex 3A receiver at the other end of the link collects the light using lenses and/or mirrors4Received signal converted back into fiber or copper and connected to the networkAnything that can be done in fiber can be done with FSO优势：不占用无线频率资源、优势：不占用无线频率资源、 高高带宽、低误码率、安装快速

26、、使用带宽、低误码率、安装快速、使用方便、伸缩性好、安全性高方便、伸缩性好、安全性高 35实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 阳光阳光Sunlight建筑抖动建筑抖动Building Motion发散发散Alignment衰减衰减Attenuation雾雾FogEach of these factors can “attenuate” (reduce) the signal. However, there are ways to mitigate each environmental factor.散射散射Scintillation有效距离有效距离Range障碍物障碍物Obstructio

27、ns低云层低云层Low Clouds36实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 Solution: -Scintillation is not significant for links less than 500 m; but effects increase rapidly with longer distances-Avoid links over/through vents, hot roofs, A/C ducts, etc-Space diversityImage dancingAmplitude fluctuationThe variation of refractive ind

28、ex along the propagation path caused by slight temperature variations among different air pockets 37实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 Photograph courtesy of MRV CommunicationsLaserTransceiverwithMultiple BeamsRadio Frequency Backup Connection38实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 l2001年年2月由美国的一些光无线设备制造商月由美国的一些光无线设备制造商联合电信运营商，成立了空

29、间光通信联盟联合电信运营商，成立了空间光通信联盟(FSOAlliance)。lTerabeam公司和公司和Airriber公司已将光无线公司已将光无线通信应用于商业服务。通信应用于商业服务。l2000年悉尼奥运会上，年悉尼奥运会上，Terabeam公司成功公司成功地使用光无线通信设备向客户提供地使用光无线通信设备向客户提供100Mb/s的数据连接。的数据连接。l2004年年7月，华为公司和月，华为公司和LightPointe公司公司宣布扩大双方的联合战略伙伴协定。宣布扩大双方的联合战略伙伴协定。LightPointe公司是基于光无线通信技术的光公司是基于光无线通信技术的光纤光线产品的设计者和制

30、造商。纤光线产品的设计者和制造商。39实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 容量从容量从100Mb/s到到2.5Gb/s一般限于一般限于2公里以下公里以下工作波长：工作波长：850纳米纳米1550纳米纳米40实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 41实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 1.移动通信技术的现状及趋势移动通信技术的现状及趋势2.固定接入技术的现状及趋势固定接入技术的现状及趋势3.卫星通信技术的现状及趋势卫星通信技术的现状及趋势3.1 卫星通信的分类卫星通信的分类3.2 同步地球卫星通信同步地球卫星通信4.个人区域通信个人区域通信WPAN技术的现状和趋势技术的现状和趋势5.特

31、定用途无线通信技术的现状和趋势特定用途无线通信技术的现状和趋势6.无线通信中的新技术无线通信中的新技术42实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 U SR A NSAT 1SAT 2SAT 3U TR A NBS1(N ode B )G PRSB TSUSRANG ATEW AY(Node B)D iffusereflection(D elay spread)LO SAntennadiversityInter-segm entR oam ingShadow ingD elay,free space lossM ulti-userco-channel& adjacentchannelinterf

32、erence(Traffic m ix)M ulti-userinterferenceSatellite m ovem ent(D ynam ic constellationsim ulation)M SIntra-segm ent hand-off(M acro path diversity)Satellite hand-off(M acro path diversity)G round scatter(D oppler spread)M S m ovem ent(D ynam ic m obility sim ulation)Inter-generationroam ingAdjacent

33、 beamInterferenceIntra-beamInterferenceM ulti-spot beamantennaFeeder linkAntenna gainR oll-offBeamhand-off by ascomN on-LO Spath lossD iffractionD elay, D oppler,free spacepath lossBS2(Node B)43实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 44实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 45实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 1.移动通信技术的现状及趋势移动通信技术的现状及趋势2.固定接入技术的现状及趋势固定

34、接入技术的现状及趋势3.卫星通信技术的现状及趋势卫星通信技术的现状及趋势4.个人区域通信个人区域通信WPAN技术技术4.1 IEEE802.154.2 蓝牙蓝牙 WSN UWB5.特定用途无线通信技术的现状和趋势特定用途无线通信技术的现状和趋势6.无线通信中的新技术无线通信中的新技术46实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 47实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 48实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 49实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lIEEE 802.15.1lCable Replacement ldata rate : 1 Mbps lLow PowerlLow Co

35、stlStandard for different productslVoice and Data communicationlSupport mobilitylSized 0.5 squire inches50实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lBluetooth 网络内并没有基站网络内并没有基站的概念，依的概念，依应用程应用程序设计序设计，只有，只有 Master 和和 Slaver 的功能互相的功能互相转换转换。 51实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 l由于由于 Bluetooth 的的传输速率仅传输速率仅 1M bps，对于对于 Real Time 的的影音资料影音资料不敷

36、使用，故不敷使用，故发展发展出出 802.15.3a Standard，采采用用UWB ( Utra-Wideband )技术技术，最高，最高传输可达传输可达 480M bps，其，其网络架构网络架构跟跟 Bluetooth 差异差异不大。不大。52实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 l無線感測網路主要功能是隨意散佈的感測節點 ( Sensor Node ) 於一未知感測區域來收集資料並回報給控制中心 ( Sink Node )。l感測器裝置以本身電池來提供能源以進行感測、初步資料處理以及透過無線電介面回報資料。l感測資訊可為溫度溼度甚至影像等lIEEE組織制定感測節點間無線傳輸的協定IE

37、EE802.15.4l無線感測節點特色耗電量低 CPU慢記憶體小 傳輸率低容錯性佳 體積小53实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 l環環境的境的監視監視 l生生態環態環境境監監控控l互互動動式的式的電腦遊戲電腦遊戲 l保全保全l探勘未知探勘未知環環境境54实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 55实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lHabitat Monitoring on Great Duck Island Sensor nodes56实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lBerkeley AeRobot test bed for pursuitevasion game. (

38、outdoor)57实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 SensorsModulesHigh-speed Wireless LAN (WLAN)WLAN-PiconetBridgePiconetWLAN-PiconetBridgeWLAN AccessPointPiconetWired NetworkNetworked ToysSensor BadgeCollaboration: Muntz (CS) Alwan (EE) Potkonjak (CS) Baker (Education)“Fusing the Physical and the Cognitive”58实用精品课件PPT电信

39、学院 信通系雷斌 l下一代便携式消费者电器和通信设备之间将产生许多高速率的多媒体应用。这些应用必须得到高速率无线网络的支持和服务，因此WPAN应运而生第一类涉及大宗（多兆字节）数据文档传送：如照片文档和视像流的传送、音乐文档的传送等第二类涉及实时视像和高质量声音：如数字摄像机在电视机上进行无线播放、在笔记本电脑与投影仪之间提供无线连接、配有高质量声音和3维图象的交互式游戏等 59实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 WWWPSTNISDNLANxDSLCableGSMTDMACDMAGPRSEDGEWCDMAOver 2 Billion potential devicesthat can b

40、enefit: Mobile phone,PC, PDA, Cordless phones, Access points, Computer & phone peripheralsSource: Bluetooth60实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 Automatic synchronizerThe Internet bridge Ultimate headset Source: 61实用精品课件PPT Ultra Wide Band 电信学院电信学院 信通系信通系 雷斌数数HzHz到数到数GHzGHz的超带宽的超带宽微弱的脉冲信号微弱的脉冲信号三大明显优点三

41、大明显优点高达数百高达数百MbpsMbps的数据速率的数据速率仅为现有无线技术仅为现有无线技术1/1001/100的耗电量的耗电量极低的成本极低的成本62实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lFCC ruling permits UWB spectrum overlay 1.6 1.92.4Bluetooth,802.11bCordless PhonesMicrowave OvensGPSPCS5802.11a-41 dBm/Mhz“Part 15 Limit” UWB SpectrumFrequency (Ghz)EmittedSignalPower10.63.163实用精品课件PPT电

42、信学院 信通系雷斌 The above graph is courtesy of Time Domain, Inc.64实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 UWB shows significant throughput potential at short range65实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 66实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 67实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 1.移动通信技术的现状及趋势移动通信技术的现状及趋势2.固定接入技术的现状及趋势固定接入技术的现状及趋势3.卫星通信技术的现状及趋势卫星通信技术的现状及趋势4.个人区域通信个人区域通信WPAN技

43、术的现状和趋势技术的现状和趋势5.特定用途无线通信技术特定用途无线通信技术5.1 平流层通信平流层通信 HARPS6.无线通信中的新技术无线通信中的新技术68实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 69实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 2030km每站覆盖面积 S100万 k目前存在的问题：能源电力问题、物理平台的稳定问题、Corona离子推进器的可靠性70实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 71实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 HAPS High Altitude Platform StationHAPS是利用气球、飞艇或飞机是利用气球、飞艇或飞机提供无线通信、广播业务的一种

44、技术。提供无线通信、广播业务的一种技术。HAPS的覆盖范围直径达的覆盖范围直径达1501,000 km，决定于地面用户可用的最小仰角。决定于地面用户可用的最小仰角。HAPS的工作高度可在的工作高度可在3至至22 km间。间。（多在平流层（多在平流层1722km工作）工作）72实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 73实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 l与各种卫星系统相比，平流层空中平台因距地面近，与各种卫星系统相比，平流层空中平台因距地面近，地面终端所需电力小，终端易小型化。地面终端所需电力小，终端易小型化。 l平流层是距地面平流层是距地面850km的高空区域。这一区域的温的高空区域。

45、这一区域的温度基本上是常数，存在臭氧层。在这一区域的低带，度基本上是常数，存在臭氧层。在这一区域的低带，有时有一些军用飞行物但远高于商用飞机。有时有一些军用飞行物但远高于商用飞机。HAPS通常通常可选可选20-23 km的高度。的高度。 l每站覆盖面积每站覆盖面积 S100万万 k, 可同时容纳几十万人可同时容纳几十万人窄带、宽带通信接入。窄带、宽带通信接入。l目前存在的问题：能源电力问题、物理平台的稳定问目前存在的问题：能源电力问题、物理平台的稳定问题、题、Corona离子推进器的可靠性问题等离子推进器的可靠性问题等 74实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 能覆盖范围大能覆盖范围大成本低

46、成本低容量大容量大延迟小延迟小建设快、灵活建设快、灵活电波传播主要在自由空间传播电波传播主要在自由空间传播75实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 容量大、点波束容量大、点波束保持平台稳定保持平台稳定（最大风速（最大风速55m/s）能源：太阳能能源：太阳能76实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 飞艇（无人） 飞机（无人） 飞机（有人）尺寸 长150200m翼展3570m 长30m总重量 30吨 1吨 2.5吨能源太阳燃料电池 太阳燃料电池 燃料飞行时间 5年 6个月 8小时定位（半径） 1 km 3 km 10 km任务载荷 12吨 50300 kg 1吨任务功率 10 kw 3 kw

47、20 kw例 日本、韩国 Helios, HeliPlat HALO 中国、ATG Pathfinder Plus Lockheed Martin Skystation, ESA77实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 78实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 所有材料必须重量轻、耐辐射。所有材料必须重量轻、耐辐射。飞艇防止氦泄漏。飞艇防止氦泄漏。动力必须能在动力必须能在55m/s55m/s风速下保持飞艇稳定风速下保持飞艇稳定飞艇外壳必须有足够面积采集太阳能，飞艇外壳必须有足够面积采集太阳能，且需储存部分能力供夜间使用。且需储存部分能力供夜间使用。必须产生和储存足够的能量供通信设备用必须产

48、生和储存足够的能量供通信设备用79实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lSky Station 美国Sky Station International公司 250个覆盖全球 覆盖太阳能电池提供动力 系统造价：25亿美元 数据率：固定业务：上行2 Mb/s，下行10 Mb/s 移动业务：语音9.616 kb/s, 数据384 kb/s80实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lStratSat英国Advanced Technology Group公司军民两用位于平流层，不影响航空通话费比卫星通信降低1数量级太阳能电池：外壳上部1/4，朝向太阳可保持在1km3范围内81实用精品课件PPT电信

49、学院 信通系雷斌 lStratospheric Platform System日本：邮电部、科技厅和Yokosuka 无线电研究中心飞艇长200米，半刚性，充氦气太阳能电池和可再生燃料电池计划用15个飞艇组网为日本提供宽带广播业务82实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lARC System美国Platforms Wireless International公司设计在低高度：3 10.5 km覆盖范围：55 225 km直径150万用户83实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lHALO-Proteus 美国Angel Technology 公司 有人驾驶飞机 高空长期工作飞机: 8 h

50、r轮班 (High Altitude Long Operation) 宽带无线大城市网，供T1接入、ISDN、高质量视频会议、大文件传输、以太网网桥。 数据率：1 5 Mb/s 成熟的技术84实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lSkyTower NASA支持Aero Vironment公司研制了一种太阳能无人飞机，称为Helios。 Helios能在18km高空（平流层）连续飞行6个月以上 在Helios上设一通信平台，称为SkyTower。 平台和地面用户与网关相联。 平台总吞吐率: 10 20Gb/s。 用户传输速率： 1.5 Mb/s。 2000，10成立SkyTower公司，寻求

51、商业应用。85实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 86实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lPathfinder Plus Aero Vironment制造，无人太阳能飞机 与SkyTower, NASA和Yokosuka研究中心合作，于2002年6月成功地试验了世界上第一个数字高清晰度电视（HDTV）广播。 符合IMT-2000移动视频电话要求87实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lAVCSAVCS Aerial Vehicle Communications System美国General Atomics公司（San Diego）制造。88实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌

52、 lHeliPlat 欧盟HeliNet计划 平流层太阳能无人飞机平台 飞机翼展70 m，在17 20 km高低速盘旋 由意大利航天局（Politecnico di Torino）牵头 宽带通信负荷的任务主要由英国York大学承担 有效载荷：100 kg 可用功率：数百瓦 用途：蜂窝/个人通信、定位、监视 处于开发前期89实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 90实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 l清华大学电子工程系平流层课题组：1997年开始跟踪研究l2002年月成功进行了平流层通信的概念性演示，实现了地面实时观测、图像实时下载、移动多媒体电视会议及移动因特网接入等。 91实用精品课

53、件PPT电信学院 信通系雷斌 1.移动通信技术的现状及趋势移动通信技术的现状及趋势2.固定接入技术的现状及趋势固定接入技术的现状及趋势3.卫星通信技术的现状及趋势卫星通信技术的现状及趋势4.个人区域通信个人区域通信WPAN技术的现状和趋势技术的现状和趋势5.特定用途无线通信技术的现状和趋势特定用途无线通信技术的现状和趋势6.无线通信中的新技术无线通信中的新技术6.1 软件无线电技术：软件无线电技术：SDR6.2 智能天线与智能天线与MIMO6.3 协作通信系统协作通信系统92实用精品课件PPT电信学院电信学院 信通系信通系 雷斌93实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 WirelessLoo

54、p(PCS, WCS)Analog CordlessDigital Cordless Family Radio ServiceCellularPCSEnhanced SMRMobile Satellite ServiceDirectBroadcastSatellite(12 GHz)WirelessCableMMDS/MDS(2.5 GHz)Broadcast TV(HDTV/SDTV)CellularizedCable(28 GHz)C-BandBroadcastSatellite(4-6 GHz)Broadcast AM and FMRadio(Digital AM/FM)Wireless

55、 TVSales/Polling(IVDS)One-way andTwo-way Messaging (Paging, N-PCS, 220 SMR)Wireless Data(CDPD, N-PCS,Unlicensed PCS,PCS, ISM, GPS, SMR)WirelessMonitoring andControl of Utilities and Security Devices(ISM, N-PCS)Hey buddy, can you sparea MHz?WirelessFiber(38 GHz)WCS(2.3 GHz)94实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 95实用精

56、品课件PPT电信学院 信通系雷斌 lMicroprocessors 如果如果够快，绝对理想够快，绝对理想 Ideal, if fast enoughlGates, MSI, PALs 过时过时、低效、不灵活、低效、不灵活Outdated, inefficient inflexiblelDedicated Standard Chip Sets 专用标准芯片专用标准芯片 便宜便宜 CheaplASICs 功能功能固定且大量生产固定且大量生产 Only for rock-stable, high-volume designslProgrammable Logic 适应适应性强，性能较高性强，性能较高

57、 For flexibility and performance96实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 l数字、网络化应用：逼生设备软件成分提数字、网络化应用：逼生设备软件成分提高高l无线网络设备的协议分层无线网络设备的协议分层l软件处理的深入：无线信号的处理软件处理的深入：无线信号的处理lSmart Radios Software Defined Radios97实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 UMTSGSMDECTBluetooth802.11ONE phone for many StandardsONE PDA for many StandardsONE WLAN for m

58、any StandardsONE Information Appliance98实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 Seamless end-to-end ServiceInternetwork RoamingSatellite Global Suburban Urban In- Building Pico-Cell Micro-Cell Macro-Cell Audio/visual Terminals Home-Cell Source:ITU99实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 TechnologicalTechnological and System Contextand Sy

59、stem ContextWirelessWirelessInformationInformationSocietySocietyS-UMTSSatelliteBroadbandDVB-SDVB-TDABGSMGPRS/EDGEIRBroadbandW-LANUMTSSatellite/HAPSBroadcastingCellularIndoorMBS 40 xMDSBroadband WFAWireless Local LoopBody LANsPersonalArea NetworksUMTS +4th GenerationLocal Area NetworksMBS 60MWSBluetoothQuasi-Cellular100实用精品课件PPT电信学院 信通系雷斌 Java3G1Q19994Q19994Q20004Q2001WAPlaunchMobile OfficeSchedule Management Work flow ManagementElectronic ConferenceFile SharingMulti-playerGamesMusicm-bankingInformationServicesRadioSMSPicture clipsRoute planningChatRoomemailGPRSVideo clipsm-stock tradingm-cas