第4讲远程通信技术素材.ppt

1、1.电子信息系物联网技术导论2。电信复用技术概述码分多址通信系统3G无线通信系统卫星通信系统，3。远程网络技术，物联网由各种无线和有线网络组成，如下图所示。远程网络(远程网络)主要包括远程无线通信网络(如GPRS、3G)和有线网络(如互联网)，是物联网传输网络和接入网络的重要组成部分。3、4、远程网络技术，通过现有的互联网、广播电视网络、移动通信网络或未来的NGN网络(下一代网络)，实现数据传输和计算。在传输网络行业，影响主要是促进现有网络的升级和下一代网络的发展。在物联网的感知层，获取的信息将通过接入网络层(如接入互联网或3G网络等远程网络)进行传输。下图是通过远程网络访问物联网的结构图。4

2、，5，电信概述，电信：起源于希腊语“希腊电信”和“通信”。通过使用模拟或数字信号调制技术，在连接的系统之间进行语音、数据、传真、图像、音频、视频和其他信息的电子传输。与模拟通信相比，数字通信抗干扰能力强；长途传输仍然可以保持质量；它适用于各种通信业务需求，便于实现统一的综合业务数字网。便于采用大规模集成电路和实现加密处理。便于实现通信网络的计算机管理。数模转换模数转换器(采样、量化、编码)和模数转换数模转换器。复用是通信技术中的一个基本概念。7，频分复用(FDM)。在被分配到某个频带之后，用户在通信过程中从头到尾都占据这个频带。频分复用的所有用户同时占用不同的带宽资源(频率带宽)。8.波分复用

3、(WDM)，即光频分复用。9是时分复用(时分复用)，它将时间分成等长的时分复用帧，每个用户在每个时分复用帧中占用一个固定数量的时隙。每个用户占用的时隙周期性出现(周期是时分复用帧的长度)。时分复用信号也称为同步信号。时分复用的所有用户在不同的时间占用相同的带宽。10、频率、时间、B、C、D、B、C、D、B、C、D、B、C、D、A在时分复用帧中的位置不变、11、频率、时间、C、D、C、C、D、C、D、C，时分复用帧中D和C的位置不变，而B、C、B、C、B、C、B、A、A、B、C和D在时分复用帧中的位置不变。时分复用第一代移动通信：模拟语音1928年，美国普渡大学的学生发明了超外差无线电接收器，随

4、后被底特律警察局使用，并建立了世界上第一个移动通信系统(汽车无线电系统)。1946年，贝尔系统公司在圣路易斯建立了第一个汽车电话系统。西德、法国和英国分别于1950年、1956年和1959年完成了公共移动电话系统的开发。现代移动通信：16、第一代移动通信：模拟语音在20世纪60年代，美国开始使用改进的中小容量移动电话系统IMTS。IMTS有两个频率用于接收和发射功能。IMTS支持23个频道，频率范围为150450兆赫。一个只覆盖一个基站的大面积设计称为大面积系统。区域系统具有以下特点：基站覆盖范围大，传输功率大，可用频率带宽有限，系统容量小，适合专业网络，不适合商业使用。17.第一代移动通信：

5、模拟语音。1982年，为了解决区域系统的饱和容量问题，贝尔实验室发明了先进的手机系统AMPS。AMPS提出了“蜂窝系统”和“蜂窝单元”的概念，这是第一个真正的“蜂窝移动通信系统”。同时，采用频分复用(FDM)技术，解决了公共移动通信系统对大容量需求和频谱资源限制之间的矛盾。在100公里范围内，IMTS的每个频率只允许打一次电话；AMPS允许100个10公里的小区，这可以保证每个频率上有1015个电话。每个蜂窝单元都有一个基站，负责接收单元中的电话信息。基站连接到移动电话交换局(mtso)。MTSO采用分级机制，主MTSO负责与基站的直接通信；高级MTSO负责低级MTSO之间的业务处理。切换：当

6、电话在小区间移动时，基站之间相互通信，以交换控制权，避免因信道分配不当而导致的信号冲突。基站控制权向电话用户的转换也称为“切换”。“软切换”:用户的呼叫保持一致。“硬切换”:旧基站需要停止用户呼叫。蜂窝移动通信系统19蜂窝移动通信系统，移动小区的理想形状是正六边形，每个小区包含一个基站基站，每个基站包含几组收发信机，其有效覆盖范围取决于发射功率、天线高度等因素。一般几公里。20、第二代移动通信：数字语音，第二代移动通信技术：数字标准支持传统的语音通信，文本和多媒体短消息支持部分无线应用协议900/1800兆赫兹的移动通信工作在900/1800兆赫兹的频段，无线接口采用时分多址技术，核心网移动性

7、管理协议采用多址协议，800兆赫兹的码分多址移动通信工作在800兆赫兹的频段，核心网移动性管理协议采用IS-41协议，无线接口采用窄带码分多址技术。21.GSM系统是一种蜂窝网络系统，蜂窝单元按半径可分为：宏蜂窝，它覆盖的区域最广，基站通常在较高的位置。例如，山地微蜂窝：基站高度一般低于平均建筑高度，适合城市微蜂窝；影响范围在几十米以内的室内伞室；填充单元之间的信号空白区域；GSM后台网络系统包括以下模块系统：基站系统，包括基站及相关控制器网络和交换系统，也称为核心网，负责连接GPRS核心网的各个部分，可用于基于消息的互联网连接。它是一个可选的部分识别模块，也称为SIM卡，主要用于存储手机用户

8、数据。22.在码分多址系统中，码分多址在蜂窝移动通信网络中的应用容量理论上可以达到安培数的20倍。码分多址可以区分和分离同时传输的多个信号。码分多址具有以下特点：抗干扰性好，抗多径衰落，安全性高，容量和质量高。相同的频率可以在多个小区中重复使用。23.GSM移动通信，GSM数字蜂窝移动通信系统主要由交换网络子系统(NSS)、无线基站子系统(BSS)和移动台(MS)组成，如图：23，24，码分多址(CDMA)系统是采用CDMA技术的数字蜂窝移动通信系统，简称CDMA系统。它是在扩频通信技术上发展起来的。自20世纪80年代以来，扩频技术以其强大的抗干扰能力和良好的安全性能在军事通信领域得到了广泛的

9、应用。为了提高频率利用率，在扩频的基础上，人们提出了码分多址的概念，利用不同的地址码来区分无线信道。码分多址码分多址系统是一种基于扩频调制技术和码分多址技术的数字蜂窝移动通信系统，不同用户传输的信息通过其不同的编码序列来区分。信号在时域和频域中重叠，并且用户信号通过不同的编码序列Ci来区分。码分多址也是在2008年11月26日发展起来的与FDMA和时分多址相比，码分多址具有许多独特的优势，其中一部分是扩频通信系统固有的，另一部分是软切换和功率控制技术带来的。码分多址移动通信网络是扩频、多址、蜂窝网络和频率复用的结合。因此，它具有抗干扰性好、抗多径衰落、安全性高、同频可在多个小区复用等优点。所需

10、的载波干扰比小于1，可以在容量和质量之间进行权衡。27、码分多址系统功能齐全，系统容量大。假设总频带为1.25兆赫兹，在FDMA(如AMPS)系统中每个小区的可用信道数为7，在时分多址系统中为12.5，在码分多址系统中为120。同时，在码分多址系统中，可以通过语音活动检测技术进一步提高容量。理论上，码分多址移动网络的容量是模拟网络的20倍，实际上是模拟网络的10倍，是全球移动通信系统的45倍。很好的保密性。码分多址系统采用扩频技术，可以使通信系统具有抗干扰、抗多径传播、隐蔽和保密的能力。软切换。码分多址系统可以实现软切换。所谓的软切换是指在断开与原始基站的无线链路之前，与新基站建立无线链路。因

11、此，在软切换中没有通信中断，从而提高了通信质量。28，软容量。码分多址系统的容量与载波干扰比有关。当用户数量增加时，只会降低呼叫质量，并且不会出现信道阻塞。因此，系统容量不是固定的，而是可变的。因为在码分多址系统中，所有的移动用户占用相同的带宽和频率。我们可以把带宽想象成一个大房子，所有的人都会进入这个唯一的大房子。如果他们使用完全不同的语言，他们可以清楚地听到同龄人的声音，并且只能从别人的谈话中得到一些干扰。在这里，房子里的空气可以想象成一个宽带载体，不同的语言被视为代码，所以我们可以不断增加用户，直到整个背景噪音限制我们。如果我们能控制每个用户的信号强度，我们就能在保持高质量通话的同时容纳

12、更多的用户。频率规划很简单。用户通过不同的序列码来区分，因此相同的码分多址载波可以用于相邻小区，具有灵活的网络规划和简单的扩展。29，远程网络的发展过程，29，30，第三代移动通信：数字语音和数据，第三代移动通信(3G)可以提供所有2G信息服务，同时保证更快的速度和更全面的业务内容，如移动办公和视频流服务。3G的主要特点是能够提供移动宽带多媒体服务，包括在高速移动环境下支持144Kbps，在步行和慢速移动环境下支持384Kbps，在室内环境下支持2Mbps的数据传输速率，同时保证高可靠的服务质量。发现很难直接从2G跳到3G，所以有一个2.5G的过渡阶段(有人称后者为2.5G 2.75G)。31

13、，2G向3G过渡的行业，升级版的HSCSD全球通网络多时分并行传输，速度比全球通网络快5倍。通用分组无线业务(GPRS)是在传统GSM产品的基础上，利用GSM网络中未使用的TDMA信道，对现有基站系统进行改造。速率可达114Kbps，通称2.75千兆位。这是一个介于GPRS和3G之间的过渡行业。传输速率可达384Kbps。它提倡使用现有的全球移动通信系统资源。32.GPRS的主要应用领域可以是：电子邮件、WWW浏览、WAP业务、电子商务、信息查询、远程监控等。、本地、区域、网络、服务器、路由器、IP、防火墙、防火墙、Um、GMSC、Gs、Gs、Gp、Gn、Gn、Eir、map-f、a、GC、33、IMT-2000，第三代移动通信系统由ITU TG8/1在1985年首次提