簡(jiǎn)介:1,衛(wèi)星通信系統(tǒng),衛(wèi)星通信系統(tǒng)簡(jiǎn)單地說就是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站,溝通地面與地面之間的各種通信,它利用其通信距離遠(yuǎn)、覆蓋面積大的特點(diǎn),完成大范圍通信任務(wù);并作為光纖通信的一種補(bǔ)充和備用手段。,2,,衛(wèi)星通信概論,一、衛(wèi)星通信的基本概況二、衛(wèi)星通信發(fā)展的歷史三、我國(guó)衛(wèi)星通信發(fā)展史四、衛(wèi)星通信主要特點(diǎn)五、衛(wèi)星通信主要難點(diǎn)六、衛(wèi)星通信應(yīng)用范圍,3,一、衛(wèi)星通信概述,1、衛(wèi)星通信-概念2、衛(wèi)星通信-可行性3、衛(wèi)星通信-組成衛(wèi)星空間部分衛(wèi)星地球站地面測(cè)控站,通信技術(shù)在人類歷史中的作用,通信在兩個(gè)或多個(gè)位置實(shí)現(xiàn)信息的傳輸、接收和處理。通信是人類社會(huì)的基本需求,每一次通信技術(shù)的變革都會(huì)對(duì)整個(gè)社會(huì)以及每一個(gè)人帶來(lái)極大的影響。古代烽火臺(tái)、鼓、鳴“金”、書信等近代電報(bào)、電話等現(xiàn)代有線通信光纖、電纜。無(wú)線通信短波/超短波通信、微波中繼通信、地面移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信。,4,通信技術(shù)的目標(biāo)及限制,終極目標(biāo)任意時(shí)間、任意地點(diǎn)、任意多的節(jié)點(diǎn)完成任意大數(shù)據(jù)的交換。通信技術(shù)的發(fā)展總是向著這一理想目標(biāo)靠近,在實(shí)現(xiàn)過程中要進(jìn)行實(shí)時(shí)性、傳輸距離、傳輸帶寬等各方面的權(quán)衡。無(wú)線通信是現(xiàn)代通信技術(shù)的一個(gè)代表,相對(duì)于有線通信網(wǎng)來(lái)說,具有使用地點(diǎn)靈活,架設(shè)簡(jiǎn)單,建設(shè)成本低等各方面的優(yōu)點(diǎn)。無(wú)線通信最大的約束地球是圓的。,5,A點(diǎn)與B點(diǎn)位置足夠遠(yuǎn)時(shí),地球?qū)⒆钃鯚o(wú)線信號(hào)的直接傳輸。,通過C點(diǎn)的信號(hào)中繼,A點(diǎn)與B點(diǎn)可以完成信號(hào)的間接傳輸。C點(diǎn)信號(hào)中繼的作用范圍取決于C點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)器距離地面的高度。C點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)器的高度越高,覆蓋范圍越大。,人類目前能實(shí)現(xiàn)的最高轉(zhuǎn)發(fā)器衛(wèi)星,6,7,8,理論上,三顆同步軌道通信衛(wèi)星就能覆蓋全球。,9,衛(wèi)星通信原理示意圖,10,1、衛(wèi)星通信概念的提出,概念的產(chǎn)生時(shí)間1945年10月;人物英國(guó)物理學(xué)家、空軍雷達(dá)軍官克拉克;克拉克設(shè)想把中繼站用火箭發(fā)射到赤道上空的靜止軌道上,每隔120度設(shè)一個(gè)靜止衛(wèi)星這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信,甚至能夠?qū)崿F(xiàn)全球通信。,,,,,,,克拉克設(shè)想,把中繼站用火箭發(fā)射到赤道上空的靜止軌道上,每隔120度設(shè)一個(gè)靜止衛(wèi)星,這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信,而且還能夠?qū)崿F(xiàn)全球通信。,12,,他十分精確的預(yù)言,在1969年6月前后,人類將完成登月之壯舉。他還預(yù)言了電視電話的誕生。這些幻想和預(yù)言,今天都一一實(shí)現(xiàn)了。,“空間通信之父”,13,阿波羅登月計(jì)劃,起因與時(shí)間前蘇聯(lián)宇航員加加林進(jìn)入太空。時(shí)間1961年4月12日乘東方一號(hào)宇宙飛船。人類登月成功“阿波羅”11號(hào)飛船于1969年7月2021日首次實(shí)現(xiàn)人登上月球的理想。此后,美國(guó)又相繼6次發(fā)射“阿波羅”號(hào)飛船,其中5次成功??偣灿?2名航天員登上月球。,加加林,阿姆斯特朗,14,阿波羅登月計(jì)劃,對(duì)登月計(jì)劃的質(zhì)疑代表人物著名物理學(xué)教授哈姆雷特。質(zhì)疑內(nèi)容1、阿波羅登月照片純屬偽造2、阿波羅登月錄像帶在地球上攝制3、月球表面干燥腳印卻非常清晰4、阿波羅計(jì)劃進(jìn)展速度可疑5、對(duì)土星五號(hào)火箭和登月艙的質(zhì)疑6、溫度對(duì)攝影器材的影響,15,背景1短波通信,短波通信當(dāng)時(shí)遠(yuǎn)距離通信尤其是移動(dòng)通信,主要采用短波,短波通信是利用電離層的反射來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。缺點(diǎn)1由于電離層的高度和反射率隨季節(jié)、晝夜而變化,因而短波通信信號(hào)不穩(wěn)定。要求使用者具有豐富的經(jīng)驗(yàn)才能正常使用。缺點(diǎn)2可用頻段有限,不足30MHZ,且全球共用。,16,短波通信示意圖,17,,,背景2微波中繼接力通信,微波通信由于微波是直線傳輸?shù)?,地面?duì)微波吸收很嚴(yán)重,因此每隔50到80公里,需要架設(shè)很高的鐵塔(80~100米)來(lái)建造中繼站,進(jìn)行逐段接力通信,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。優(yōu)缺點(diǎn)微波通信較穩(wěn)定、通信容量較大,但隨著遠(yuǎn)距的增加費(fèi)用也成倍加大并且通信效果變差,遠(yuǎn)距離通信困難很多。,18,微波中繼通信,19,衛(wèi)星通信,20,2、衛(wèi)星通信的可行性,重要性克拉克的設(shè)想發(fā)表后,受到了各國(guó)科學(xué)家的重視,尤其是二戰(zhàn)后火箭技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了一定的水平,紛紛開展了衛(wèi)星技術(shù)的研究??尚行?957年10月,前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星,證實(shí)了上述理論的可行性。,21,2、衛(wèi)星通信的可行性,二戰(zhàn)后期的V2火箭設(shè)計(jì)者德國(guó)科學(xué)家馮布勞恩性能指標(biāo)長(zhǎng)135米,重13噸,載荷1噸,射程322千米。投入使用1944年9月,目標(biāo)倫敦。馮布勞恩美國(guó)第一顆衛(wèi)星的發(fā)射成功,以及第一艘載人登月飛船“阿波羅11號(hào)”登上月球作出突出貢獻(xiàn),而航天飛機(jī)的研制也是自他手中開始。,22,2、衛(wèi)星通信的可行性,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信的兩個(gè)條件1、運(yùn)載工具具有足夠推力和精度的多級(jí)火箭。2、人造衛(wèi)星集電子、機(jī)械、控制等多學(xué)科綜合能力。3、具備能力的國(guó)家前蘇聯(lián)、美國(guó)、法國(guó)、日本、中國(guó)、印度(英國(guó)、以色列、伊朗)朝鮮,23,監(jiān)控管理分系統(tǒng),,遙測(cè)跟蹤指令分系統(tǒng),,,,地球站,,,,,,,,,,,,,,,通信地球站分系統(tǒng),,,,,,通信,測(cè)控,3、衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成,,,,,,控制管理分系統(tǒng),衛(wèi)星分系統(tǒng),24,1)通信衛(wèi)星(衛(wèi)星分系統(tǒng)),位置和姿態(tài)控制系統(tǒng)天線系統(tǒng)空間轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)遙測(cè)指令系統(tǒng)電源系統(tǒng)溫控系統(tǒng)入軌和推進(jìn)系統(tǒng),25,,,轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng),,位置與姿態(tài)控制系統(tǒng),,遙測(cè)指令系統(tǒng),,入軌和推進(jìn)系統(tǒng),,電源系統(tǒng),,溫控系統(tǒng),天線系統(tǒng),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,通信衛(wèi)星的基本組成,,26,位置和姿態(tài)控制系統(tǒng),功能它是衛(wèi)星的“平衡器官”,用于保持和控制衛(wèi)星在軌道上的正確位置和姿態(tài)。,27,星上天線系統(tǒng),天線的作用它是衛(wèi)星的“耳目”,收發(fā)無(wú)線電信號(hào)的出入口。天線分類根據(jù)通信需要,天線有全球波束天線、區(qū)域波束天線、國(guó)內(nèi)波束天線和點(diǎn)波束天線等多種。,1、天線分系統(tǒng)發(fā)送和接收通信及測(cè)控信號(hào)。用于遙控、遙測(cè)和信標(biāo)信號(hào)的全向天線,接收地面的指令及向地面發(fā)送遙測(cè)數(shù)據(jù)。用于通信的微波定向天線??煞譃槿虿ㄊ炀€、點(diǎn)波束天線和區(qū)域波束天線三類。,28,衛(wèi)星天線系統(tǒng)示意圖,29,30,空間轉(zhuǎn)發(fā)器,轉(zhuǎn)發(fā)器功能它是衛(wèi)星的主體,用于放大、變頻進(jìn)而轉(zhuǎn)發(fā)天線收到的無(wú)線電信號(hào)。轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)一顆通信衛(wèi)星上有幾個(gè)到幾十個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器,每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器能同時(shí)接收和轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)地球站的信號(hào)。,31,遙測(cè)指令系統(tǒng),報(bào)告衛(wèi)星狀態(tài)用于將衛(wèi)星工作情況及時(shí)通知地面測(cè)控站。接收控制指令地面測(cè)控站發(fā)出的指令信號(hào),使星上設(shè)備按指令動(dòng)作。,跟蹤、遙測(cè)、指令分系統(tǒng)(TTC)跟蹤部分用來(lái)為地球站跟蹤衛(wèi)星發(fā)送信標(biāo)。遙測(cè)部分用來(lái)在星上測(cè)定并給地面的TTCTRACKINGTELEMETRYCOMMAND站發(fā)送有關(guān)衛(wèi)星姿態(tài)及衛(wèi)星各部件工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)。指令部分用于接收來(lái)自地面的控制命令,處理后送給控制分系統(tǒng)執(zhí)行。,32,33,星上電源系統(tǒng),主要功能它是衛(wèi)星的“心臟”,用于提供星上設(shè)備工作所需的電能。電源系統(tǒng)有太陽(yáng)能電池陣、蓄電池組等。,34,電源分系統(tǒng)為衛(wèi)星提供電能。星上電源分系統(tǒng)由一次能源太陽(yáng)能,二次能源蓄電池,以及供配電設(shè)備組成。,電源系統(tǒng)重要作用,衛(wèi)星電源系統(tǒng)是衛(wèi)星的關(guān)鍵分系統(tǒng)之一,它擔(dān)負(fù)著為衛(wèi)星的其它分系統(tǒng)和有效載荷供電的重要任務(wù)。電源分系統(tǒng)供電質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響衛(wèi)星整星的工作狀態(tài)。通常衛(wèi)星的電源系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池、蓄電池以及供配電設(shè)備組成。光照區(qū)太陽(yáng)能為蓄電池充電,陰影區(qū)由蓄電池供電。若衛(wèi)星中只有蓄電池(出現(xiàn)在早期的試驗(yàn)衛(wèi)星以及一些短期航天任務(wù)中),則蓄電池耗盡就意味著衛(wèi)星壽命的結(jié)束,如“斯科爾號(hào)”。若衛(wèi)星中只有太陽(yáng)能電池,則整星必須在光射區(qū)才能保持工作。,35,電源系統(tǒng)的效率,太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率太陽(yáng)能電池帆板對(duì)太陽(yáng)的跟蹤太陽(yáng)能電池的總功率與其面積相關(guān),目前衛(wèi)星上一般采用展開式的太陽(yáng)能電池帆板,以提高整星的能源供應(yīng)。但太陽(yáng)能電池帆板對(duì)太陽(yáng)光角度的跟蹤將直接影響太陽(yáng)能電池的輸出功率。太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率與太陽(yáng)能電池的材料、工藝等相關(guān)。目前效率最高的是多結(jié)砷化鎵電池,效率在33以上普通的硅太陽(yáng)能電池效率在816之間,36,電源系統(tǒng)的重量考慮,作為在軌衛(wèi)星的重要子系統(tǒng),重量總是越小越好。要減小能源系統(tǒng)的重量主要通過以下幾方面入手太陽(yáng)能電池的選型通過選擇輕質(zhì)的材料以降低太陽(yáng)能電池的重量。對(duì)帆板的展開及跟蹤機(jī)構(gòu)采用輕量的設(shè)計(jì)。選用比能量更高的蓄電池,如鋰電池,以降低蓄電池組的重量。,37,38,星上溫控系統(tǒng),主要功能它象衛(wèi)星的“保姆”,用于保證衛(wèi)星表面溫度在正常范圍之內(nèi)。,39,溫控分系統(tǒng)溫控分系統(tǒng)的作用就是控制衛(wèi)星各部分的溫度,保證星上各種儀器設(shè)備正常工作。通常可分為被動(dòng)溫度控制和主動(dòng)溫度控制兩種形式。,40,入軌和推進(jìn)系統(tǒng),主要功能它有點(diǎn)象衛(wèi)星的“拐棍”,用來(lái)保證衛(wèi)星在太空中的正確姿態(tài)。在地面測(cè)控站的指揮下,星上軸向和橫向兩個(gè)噴射推進(jìn)器來(lái)控制衛(wèi)星的姿態(tài)。,通信衛(wèi)星舉例鑫諾三號(hào),鑫諾衛(wèi)星通信有限公司的“鑫諾3號(hào)”衛(wèi)星是一顆專門為我國(guó)滿足中央臺(tái)、各省會(huì)城市、各直轄市衛(wèi)星廣播電視傳輸需要的廣播電視傳送衛(wèi)星。,41,目前我國(guó)首顆直播通信衛(wèi)星。,42,鑫諾三號(hào)衛(wèi)星性能參數(shù),43,,2)衛(wèi)星地球站,,天線與人,44,衛(wèi)星地球站,地球站組成它一般由天線、饋線設(shè)備、發(fā)射設(shè)備、接收設(shè)備、信道終端設(shè)備、電源設(shè)備、自動(dòng)跟蹤設(shè)備以及臨近設(shè)備等組成。衛(wèi)星天線拋物面天線,這種天線的拋物面反射器有把無(wú)線電波集中成窄窄的一束的本事,即有很強(qiáng)的方向性。,45,衛(wèi)星地球站(續(xù)),天線的作用它可以減小無(wú)線電波在空間傳播時(shí)的損失,保證通信衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器和地球站設(shè)備接收正常的信號(hào)。自動(dòng)跟蹤設(shè)備能根據(jù)衛(wèi)星遙測(cè)系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào),迅速判斷天線偏離衛(wèi)星的位置,然后轉(zhuǎn)動(dòng)天線使它對(duì)準(zhǔn)九宵云外的衛(wèi)星。,46,衛(wèi)星地球站(續(xù)),發(fā)射和接收設(shè)備高功率放大器、低噪聲放大器、合路器、分配器、上變頻器、下變頻器、調(diào)制器、解調(diào)器基帶設(shè)備。,,用戶,,長(zhǎng)途電話局,,基帶設(shè)備,,調(diào)制解調(diào),,變頻,,功率放大,,天線,,,,,,,47,3地面遙測(cè)和監(jiān)控站(控制管理分系統(tǒng)),測(cè)控內(nèi)涵跟蹤、遙測(cè)、指令和監(jiān)測(cè)的簡(jiǎn)稱。測(cè)控站任務(wù)準(zhǔn)確可靠地跟蹤、測(cè)量衛(wèi)星,對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行軌道修正、位置和姿態(tài)保持等控制。測(cè)控站與衛(wèi)星一個(gè)測(cè)控站可以測(cè)控多顆衛(wèi)星,但一顆衛(wèi)星在同一時(shí)間只能由一個(gè)特定的測(cè)控站測(cè)控。,48,二、衛(wèi)星通信發(fā)展簡(jiǎn)史,1、試驗(yàn)階段(1954~1964年)2、國(guó)際通信(1964~1974年3、國(guó)內(nèi)通信(1975~1980年)4、VSAT階段(80年代以后)5、移動(dòng)通信(90年代以后),49,,1、試驗(yàn)階段無(wú)源衛(wèi)星通信,通信試驗(yàn)1954年至1964年,美國(guó)曾先后利用月球、無(wú)源氣球作為中繼站,進(jìn)行了電話、電視傳輸實(shí)驗(yàn)。通信效果無(wú)源中繼不能對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大,地面接收到的信號(hào)質(zhì)量不高,實(shí)用價(jià)值不大。,50,,1、試驗(yàn)階段早期衛(wèi)星通信,前蘇聯(lián)1957年成功發(fā)射衛(wèi)星,衛(wèi)星通信的希望即將成為現(xiàn)實(shí)。美國(guó)宇航局在1958年12月發(fā)射斯科爾廣播實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,進(jìn)行了磁帶錄音信號(hào)的傳輸。1960年8月美國(guó)發(fā)射“回聲”(ECHO)衛(wèi)星,首次完成了有源延遲中繼通信。1962年7月美國(guó)ATT公司發(fā)射了“電星一號(hào)”低軌道通信衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)了電話、電視和數(shù)據(jù)的傳輸。1962年11月美國(guó)無(wú)線電公司發(fā)射了“中繼一號(hào)”低軌道衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)了跨洋的電視轉(zhuǎn)播。,51,1、試驗(yàn)階段同步衛(wèi)星通信,同步軌道衛(wèi)星1963年7月與1964年8月,美國(guó)先后發(fā)射三顆“辛康姆”衛(wèi)星,最后一顆被射入近似圓形的靜止通信衛(wèi)星。利用它成功地進(jìn)行了電話、電視和傳真的傳輸試驗(yàn),并于1964年秋用它向美國(guó)轉(zhuǎn)播了在日本東京舉行的奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)實(shí)況。,52,2、國(guó)際通信實(shí)用通信衛(wèi)星,商業(yè)通信衛(wèi)星1965年4月,“國(guó)際衛(wèi)星通信組織”發(fā)射“晨鳥”同步軌道靜止通信衛(wèi)星。兩周后,前蘇聯(lián)也成功地發(fā)射了準(zhǔn)同步通信衛(wèi)星“閃電1”。國(guó)際通信業(yè)務(wù)僅以國(guó)際衛(wèi)星組織為例,在160個(gè)國(guó)家和地區(qū)之間提供了4萬(wàn)條話路,并承擔(dān)了幾乎全部國(guó)際電視業(yè)務(wù)的傳輸。,53,3、衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展,海事衛(wèi)星組織(INMARSAT)利用同步衛(wèi)星進(jìn)行海上移動(dòng)通信的衛(wèi)星通信網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了以全球海上船只為主要服務(wù)對(duì)象的同步衛(wèi)星移動(dòng)通信。國(guó)內(nèi)通信七十年代,地面通信衛(wèi)星的天線是非常大,直徑為10~30米,主要用于固定通信,大型艦船的移動(dòng)通信。從國(guó)際通信逐漸擴(kuò)展到國(guó)內(nèi)。,54,4、VSTA通信概念,基本概念VSTAVERYSMALLAPERTURETERMINAL指終端天線口徑小于25米的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。創(chuàng)新企業(yè)80年代初最初由美國(guó)赤道通信公司抓住了這一技術(shù)方向,推出了C100、C120VSAT衛(wèi)星單向數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)。80年代中期,又推出了C200衛(wèi)星雙向交互通信系統(tǒng)。,55,4、VSAT通信發(fā)展,大公司介入80年代中期,紛紛投入人力和財(cái)力從事VSAT系統(tǒng)的研制和開發(fā),如美國(guó)的休斯、哈里斯、高通,日本的NEC公司。計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)大大推動(dòng)了VSAT的發(fā)展。VSAT意義VSAT確定了衛(wèi)星通信向小型化、多功能、智能化發(fā)展方向。,56,4、VSAT通信應(yīng)用,廣播式分發(fā)業(yè)務(wù)播發(fā)氣象、股票、債券、商品等各種數(shù)據(jù);播發(fā)音樂、電視、新聞等各種信號(hào)。數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控對(duì)工業(yè)流程如輸油、地質(zhì)氣象等實(shí)施數(shù)據(jù)采集和傳輸。雙向交互業(yè)務(wù)傳輸數(shù)據(jù)以提供信用卡確認(rèn)、銀行事務(wù)、預(yù)定業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)等。,57,5、移動(dòng)衛(wèi)星通信,海事移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)MOTOROLA“銥”星系統(tǒng)ICO全球通信系統(tǒng)全球星(GLOBALSTAR)系統(tǒng)TELEDESIC全球通信系統(tǒng),58,通信衛(wèi)星的軌道分類,高軌道衛(wèi)星GEO距地面35800公里(同步衛(wèi)星)中軌道衛(wèi)星MEO距地面500020000公里低軌道衛(wèi)星LEO距地面5005000公里,59,通信衛(wèi)星的軌道分類,高軌道衛(wèi)星優(yōu)點(diǎn)A衛(wèi)星壽命長(zhǎng)B應(yīng)用相對(duì)簡(jiǎn)單C覆蓋面積大高軌道衛(wèi)星缺點(diǎn)A通信天線直徑大B遠(yuǎn)距離傳輸造成時(shí)延C軌道資源緊張,60,通信衛(wèi)星的軌道分類,低軌道衛(wèi)星優(yōu)點(diǎn)A傳輸時(shí)間短B多衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)全球覆蓋C易實(shí)現(xiàn)個(gè)人手機(jī)通信低軌道衛(wèi)星缺點(diǎn)A衛(wèi)星壽命短B發(fā)射投資高C設(shè)備技術(shù)復(fù)雜,61,通信衛(wèi)星的軌道分類,中軌道衛(wèi)星兼顧了低軌道衛(wèi)星和高軌道衛(wèi)星的特點(diǎn)。,62,(1)海事移動(dòng)衛(wèi)星通信,最早的GEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)(美國(guó)通信衛(wèi)星公司COMSAT的軍用系統(tǒng))20世紀(jì)70年代應(yīng)用于海上船只的安全保障1985年決定把航空通信納入業(yè)務(wù)范圍之內(nèi),63,(1)海事移動(dòng)衛(wèi)星通信,移動(dòng)汽車電話1995年8月,INMARSAT研制并成功運(yùn)行了世界上第一個(gè)全球汽車電話系統(tǒng),該系統(tǒng)的用戶駕駛汽車可在任何地方實(shí)現(xiàn)全球通信。系統(tǒng)使用了4顆GEO衛(wèi)星;12顆MEO衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供14種服務(wù)項(xiàng)目,初期提供語(yǔ)音、傳真及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),通話費(fèi)為每分鐘46美元。,64,海事衛(wèi)星地面終端示意圖,65,(2)“銥”星系統(tǒng),該系統(tǒng)值得介紹的內(nèi)容較多,既有美好的初衷,又有悲壯的失敗。,66,(3)ICO全球通信系統(tǒng),名稱中圓軌道系統(tǒng)INTERMEDIATECIRCULARORBIT投資者國(guó)際海事衛(wèi)星組織經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)1979年交通部代表我國(guó)加入該組織1993年通過了ICO衛(wèi)星通信系統(tǒng)方案20世紀(jì)90年代后期開始運(yùn)行,67,(3)ICO全球通信系統(tǒng),技術(shù)特點(diǎn)它屬于中軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng),因而只需衛(wèi)星12顆;該系統(tǒng)有12顆衛(wèi)星分別在兩個(gè)正交的圓形地球軌道面上運(yùn)行,每個(gè)軌道面上有6顆衛(wèi)星,其中一顆為備用。衛(wèi)星離地球表面高度為10350KM,運(yùn)行周期近6H。,68,(3)ICO全球通信系統(tǒng),市場(chǎng)定位ICO將服務(wù)的目光從商務(wù)旅行者身上擴(kuò)散到更廣泛的人群中,它甚至特別強(qiáng)調(diào)為發(fā)展中國(guó)家服務(wù)。ICO的用戶終端手持機(jī)及車載、機(jī)載、船載和半固定。通信業(yè)務(wù)話音、2400BPS雙工數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù);準(zhǔn)實(shí)時(shí)三類傳真、定位業(yè)務(wù)、尋呼業(yè)務(wù)。,69,(4)GLOBALSTAR系統(tǒng),全球星系統(tǒng)由美國(guó)勞拉公司和高通公司倡導(dǎo)和發(fā)起的;合作伙伴世界上主要電信業(yè)務(wù)提供商和制造商投資在1991年,耗資30多億美元,70,(4)GLOBALSTAR系統(tǒng),衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)48顆衛(wèi)星,軌道高度1414公里,共有8個(gè)軌道平面。手持機(jī)價(jià)格約為1000美元,通話費(fèi)為03~05美元/分鐘。,71,(4)GLOBALSTAR系統(tǒng),設(shè)計(jì)特點(diǎn)GLOBALSTAR系統(tǒng)不是一個(gè)獨(dú)立的通信網(wǎng),而是對(duì)現(xiàn)有的公用、專用、市話、長(zhǎng)途網(wǎng),地面蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)以及各種特殊通信網(wǎng)的延伸和補(bǔ)充。設(shè)計(jì)構(gòu)思以LEO新技術(shù)和包括采用碼分多址技術(shù)的移動(dòng)電話技術(shù)為基礎(chǔ)。為簡(jiǎn)化網(wǎng)路結(jié)構(gòu),不采用星際鏈路交換信息的技術(shù)。,72,(5)TELEDESIC全球通信系統(tǒng),投資者比爾蓋茨和克雷格麥考,于1994年提出“滿天星”計(jì)劃。系統(tǒng)組成把924(1/10備用)顆衛(wèi)星發(fā)射到690公里的軌道上,形成覆蓋地球的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。基本想法世界大部分地方的通信事業(yè)并不發(fā)達(dá),因此利用衛(wèi)星進(jìn)行高速因特網(wǎng)接入則是一條捷徑。,73,TELEDESIC性能指標(biāo),旋轉(zhuǎn)周期小于100MIN。通信業(yè)務(wù)話音、數(shù)據(jù)、視像、交互式多媒體及廣域網(wǎng)絡(luò)信息。接口速率一般用戶16K~2MBPS;大容量用戶為155M~12GBPS;用戶天線直徑小于25CM,74,三、我國(guó)衛(wèi)星通信發(fā)展歷程,我國(guó)的第一顆人造地球衛(wèi)星時(shí)間1970年4月24日意義打破壟斷振奮人心人物孫家棟院士運(yùn)載火箭、衛(wèi)星技術(shù)專家,東方紅1號(hào),75,三、我國(guó)衛(wèi)星通信發(fā)展歷程,1、引進(jìn)地球站,開展衛(wèi)星業(yè)務(wù)2、研制地球站,建衛(wèi)星試驗(yàn)站3、實(shí)現(xiàn)租星建網(wǎng)和發(fā)星建網(wǎng)4、衛(wèi)星通信網(wǎng)現(xiàn)狀,76,1、開展國(guó)際衛(wèi)星通信業(yè)務(wù),第一在1971年,我國(guó)就引進(jìn)10M車載站和30M標(biāo)準(zhǔn)地球站,首次利用通信衛(wèi)星成功地進(jìn)行國(guó)際通信。第二1972年,美國(guó)總統(tǒng)尼克松首次訪華,有關(guān)部門優(yōu)選衛(wèi)星通信作為主要通信手段,出色地完成了這次重要的國(guó)際通信任務(wù)。,77,1972年2月21日,尼克松一行抵達(dá)北京,對(duì)中國(guó)進(jìn)行為期七天的歷史性訪問。,歷史的瞬間,78,2、研制和建立通信試驗(yàn)站,通信試驗(yàn)70年代末期,我國(guó)先后利用德國(guó)和法國(guó)聯(lián)合研制的“交響樂”以及國(guó)際衛(wèi)星通信組織的ISIVA、ISV等通信衛(wèi)星進(jìn)行通信和廣播試驗(yàn)。國(guó)內(nèi)衛(wèi)星網(wǎng)在80年代初期,建立了北京、烏魯木齊、拉薩和昆明4座衛(wèi)星通信地球站。,79,3、實(shí)現(xiàn)租星和發(fā)星建網(wǎng),1984年發(fā)射了第一顆試驗(yàn)同步通信衛(wèi)星。1986年又發(fā)射了實(shí)用通信廣播衛(wèi)星。1986年7月以北京為主站,烏魯木齊、呼和浩特、拉薩和廣州為區(qū)域中心站的國(guó)家公用衛(wèi)星通信網(wǎng)建成,轉(zhuǎn)發(fā)器為國(guó)際通信衛(wèi)星ISV。1988年3月7日和12月22日,我國(guó)又分別發(fā)射了兩顆實(shí)用通信衛(wèi)星。,80,3、實(shí)現(xiàn)租星和發(fā)星建網(wǎng),1990年2月,我國(guó)又發(fā)射第5顆通信衛(wèi)星。1993年初,原郵電部向美國(guó)GTE公司購(gòu)買在軌通信衛(wèi)星,以“中星5號(hào)”命名加入國(guó)家公用衛(wèi)星通信網(wǎng)。該星擁有24部C波段和6部KU波段轉(zhuǎn)發(fā)器,傳輸中央和地方的8套電視節(jié)目,同時(shí)還提供5200路雙向電話業(yè)務(wù),并為若干個(gè)VSAT系統(tǒng)提供專用網(wǎng)。,81,3、實(shí)現(xiàn)租星和發(fā)星建網(wǎng),1994年11月30日東方紅3號(hào)發(fā)射升空,由于太陽(yáng)能電池泄漏,該星未能送入同步軌道。1997年5月12日我國(guó)采用“長(zhǎng)征3號(hào)甲”運(yùn)載火箭再次發(fā)射具有24部C波段轉(zhuǎn)發(fā)器的“東方紅3號(hào)B”新型通信衛(wèi)星,于5月20日成功定點(diǎn)于東經(jīng)125度的赤道上空,并以“中星6號(hào)”命名正式進(jìn)入我國(guó)國(guó)家通信網(wǎng)通信衛(wèi)星序列。,82,航天最新成就,神州五號(hào)2003年10月15日北京時(shí)間9時(shí),楊利偉乘由長(zhǎng)征二號(hào)F火箭運(yùn)載的神舟五號(hào)飛船首次進(jìn)入太空,是中華人民共和國(guó)第一位進(jìn)入太空的太空人。神州六號(hào)2005年10月12日上午900在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,費(fèi)俊龍和聶海勝兩名中國(guó)航天員被送入太空。是中國(guó)第一艘執(zhí)行“多人多天”任務(wù)的載人飛船。神州八號(hào)2011年11月1日清晨558成功發(fā)射成功,預(yù)計(jì)在23日與天宮一號(hào)對(duì)接。,83,4、衛(wèi)星通信網(wǎng)現(xiàn)狀,國(guó)際網(wǎng)上海、北京建成4座大型地球站,2000多條線路。國(guó)內(nèi)網(wǎng)北京、廣州、拉薩、烏魯木齊、成都、呼和浩特等30多個(gè)大站及數(shù)十個(gè)小站,擁有20000多條單向電路。VSAT總數(shù)1996年底,4000多個(gè)衛(wèi)星單收站,9000多個(gè)收發(fā)站。,84,四、衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn),1、通信距離遠(yuǎn),覆蓋范圍寬2、不受地理等條件限制3、多址通信和廣播通信4、通信容量大5、大范圍移動(dòng)通信,85,1、通信距離遠(yuǎn)覆蓋范圍寬,通信距離一顆同步衛(wèi)星18000公里左右。覆蓋范圍衛(wèi)星視區(qū)可達(dá)到全球表面積的424。其它特點(diǎn)建站成本與通信距離無(wú)關(guān),這一點(diǎn)對(duì)國(guó)際通信來(lái)說尤其重要。,86,2、不受地理等條件的限制,對(duì)于衛(wèi)星通信來(lái)說,只要通信雙方的設(shè)備正常,就可以實(shí)現(xiàn)通信,不會(huì)因?yàn)橐韵聨追N條件的限制,不受地理?xiàng)l件的限制不受自然災(zāi)害人為事件的影響。,87,3、廣播通信和多址通信,廣播通信在覆蓋范圍內(nèi),無(wú)論什么地方,都可以收到所有的廣播。多址通信既然地球站有發(fā)射機(jī),也裝有接收機(jī),只要架設(shè)起來(lái),相互之間都可以同時(shí)通信,這種能同時(shí)實(shí)現(xiàn)多方向、多地點(diǎn)通信的能力,稱為“多址聯(lián)接”。,88,衛(wèi)星廣域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)示意圖,衛(wèi)星,VSAT終端,VSAT終端,局域網(wǎng),89,4、通信容量大,提高容量的措施微波波段,轉(zhuǎn)發(fā)器功率和新體制、新技術(shù)的不斷發(fā)展,衛(wèi)星通信容量越來(lái)越大,傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類型越來(lái)越多樣化?,F(xiàn)代衛(wèi)星容量一顆衛(wèi)星其通信容量就可超過33000條話路,即6萬(wàn)多人可同時(shí)打電話。,90,5、通信靈活、機(jī)動(dòng),小型地球站24/36M天線;機(jī)動(dòng)地球站12或18M天線海事衛(wèi)星隨身攜帶;轉(zhuǎn)播車傳送電視節(jié)目的車載地球站。手持終端低軌道手持式衛(wèi)星通信終端。,91,四、技術(shù)上的難點(diǎn),1、空間電子技術(shù)2、信號(hào)傳播時(shí)延3、多址聯(lián)接技術(shù)4、高度可靠性,92,1、先進(jìn)的空間和電子技術(shù),空間技術(shù)由于距地面相數(shù)萬(wàn)公里,電磁波傳播損耗很大,空間環(huán)境復(fù)雜多變,要把衛(wèi)星發(fā)射到靜止軌道上精確定點(diǎn),并經(jīng)常保持較小的漂移,難度是很高的。電子技術(shù)就通信來(lái)說,為了保證質(zhì)量,需要采用高增益的天線、大功率發(fā)射機(jī)、低噪聲接收設(shè)備和高靈敏度的調(diào)制解調(diào)器等一系列技術(shù)。正是這種需要,促進(jìn)了微波、信號(hào)檢測(cè)等理論與技術(shù)的迅速發(fā)展。,93,2、解決傳播時(shí)延帶來(lái)的影響,傳播時(shí)延電磁波傳播速度約等于光速,地球站→衛(wèi)星→地球站距離8萬(wàn)公里,時(shí)間約為027秒。回波效應(yīng)即發(fā)話者在054秒后會(huì)聽到反射回來(lái)的本人講話的回聲,成為一種干擾。解決方法為了消除或抑制回波干擾,地球站要增加一些設(shè)備。,94,3、實(shí)現(xiàn)多址聯(lián)接,多址聯(lián)接通信衛(wèi)星的廣播式工作,為“多址聯(lián)接”提供了可能性,但是,要將可能性變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),必須解決“多址技術(shù)”的問題,即接收站如何識(shí)別和選出發(fā)給自己的信號(hào)。多址技術(shù)這要求發(fā)射站發(fā)射的信號(hào)或傳輸手段必須具有區(qū)別于其它站的某種特征。,95,4、高度穩(wěn)定、可靠地工作,重要性靜止衛(wèi)星處于離地球數(shù)萬(wàn)公里之外,作為中繼站,既無(wú)人值守,更無(wú)人維修。衛(wèi)星上組裝有成千上萬(wàn)個(gè)電子和機(jī)械元器件,若其中一個(gè)發(fā)生故障或損壞,就可能引起通信衛(wèi)星的失效,導(dǎo)致整個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的癱瘓。解決方法在衛(wèi)星上使用的都是經(jīng)過精選的可靠性高、壽命長(zhǎng)的元、器件。它們需要進(jìn)行大量的壽命與可靠性試驗(yàn)。,96,五、衛(wèi)星通信的應(yīng)用范圍,1、國(guó)際、國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途通信2、廣播、電視節(jié)目傳輸3、新聞?dòng)浾?、石油勘探、海洋石油、森林防護(hù)、緊急救援等4、航空、航海、交通等移動(dòng)通信5、金融部門遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)、發(fā)布信息6、用于軍事通信、偵察,未來(lái)通信衛(wèi)星的發(fā)展趨勢(shì),,97,寬帶業(yè)務(wù)的需求,寬帶衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)將在未來(lái)幾年中得到快速發(fā)展。轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星有效載荷設(shè)計(jì)將以傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)器為基礎(chǔ),星上交換和處理有效載荷設(shè)計(jì)將利用寬帶衛(wèi)星和頻率資源。衛(wèi)星可以有效彌補(bǔ)地面通信網(wǎng)之不足,但必須是提供通過太空傳輸所能提供的效果更好的服務(wù)。未來(lái)衛(wèi)星系統(tǒng)面臨的市場(chǎng)需求將與地面通信面臨的一樣,即帶寬更寬,功能更強(qiáng),價(jià)格更低。通信容量最大和終端最簡(jiǎn)便的寬帶系統(tǒng)將有市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。但是,寬帶衛(wèi)星業(yè)務(wù)的靈活性已具有自身的優(yōu)勢(shì)。用戶將把始終在線的高速數(shù)據(jù)連接作為日常生活的一部分。但是,地面寬帶鏈路的有效距離,無(wú)論有線還是無(wú)線,一般都小于它們將要替代的話音系統(tǒng)的有效距離。這就有可能在城市中產(chǎn)生許多寬帶“孤島”,在人煙稀少的地區(qū)情況會(huì)更加嚴(yán)重,而且沉重的系統(tǒng)費(fèi)用會(huì)使專用的地面系統(tǒng)非常不經(jīng)濟(jì)。在這些地區(qū),衛(wèi)星自然成為應(yīng)該選擇的寬帶通信手段。,98,通信衛(wèi)星星上路由需求,目前的寬帶衛(wèi)星一般被看作是接入技術(shù),也就是專門在用戶和INTERNET之間通過傳統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星或彎管式衛(wèi)星提供寬帶連接,與用調(diào)制解調(diào)器通過地面線路提供連接很相似。無(wú)論那種連接方式,每條線路每次都是接納一個(gè)用戶,而且數(shù)據(jù)的傳送路由選擇都是在中央設(shè)備中進(jìn)行的。隨著寬
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簡(jiǎn)介:移動(dòng)通信,,背景知識(shí),電報(bào)及電話的發(fā)明因?yàn)殡娫挷荒軒г谏砩喜环奖惆‰妶?bào)和電話的發(fā)明,使人類獲得了遠(yuǎn)距離傳送信息的重要手段。但是,電信號(hào)都是通過金屬線傳送的,線路架設(shè)到的地方,信息才能傳到。這就大大限制了信息的傳播范圍,特別是在大海、高山,有沒有能讓信息無(wú)線傳播的辦法,1無(wú)形的信使電磁波的發(fā)現(xiàn),1887年,亨利希魯?shù)婪蚝掌潱l(fā)現(xiàn)電磁能量可以越過空間進(jìn)行傳播。赫茲的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義證明了麥克斯韋理論的正確,更重要的是導(dǎo)致了無(wú)線電的誕生開辟了電子技術(shù)的新紀(jì)元,標(biāo)志著從“有線電通信”向“無(wú)線電通信”的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。也是整個(gè)移動(dòng)通信的發(fā)源點(diǎn),應(yīng)該說,從這時(shí)開始,人類開始進(jìn)入了無(wú)線通信的新領(lǐng)域,2無(wú)線電通信的發(fā)明,載著聲音飛翔的電波無(wú)線電通信的發(fā)明無(wú)線電報(bào)的發(fā)明“要是我能指揮電磁波,就可飛越整個(gè)世界”波波夫1898年,英國(guó)舉行了一次游艇賽,終點(diǎn)設(shè)在離岸20英里的海上。都柏林快報(bào)特聘馬可尼為信息員。他在賽程的終點(diǎn)用自己發(fā)明的無(wú)線電報(bào)機(jī)向岸上的觀眾及時(shí)通報(bào)了比賽的結(jié)果,引起了很大的轟動(dòng)。這被認(rèn)為是無(wú)線電通信的第一次實(shí)際應(yīng)用。緊接著,馬可尼在英國(guó)建立了世界上第一家無(wú)線電器材公司英國(guó)馬可尼公司,3移動(dòng)通信的誕生及演進(jìn),二十世紀(jì)20年代至40年代初使用范圍小,主要使用對(duì)象是船舶、飛機(jī)、汽車等專用移動(dòng)通信,以及通信軍事。40年代中至60年代末移動(dòng)通信向小型化方面大大前進(jìn)了一步。美國(guó)、日本、英國(guó)、西德等國(guó)家開始應(yīng)用汽車公用無(wú)線電話。70年代至80年代第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室BELLLAB推出的蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)的概念,蜂窩式系統(tǒng)開始應(yīng)用。90年代中至今推出第二、第三代移動(dòng)電話通信系統(tǒng)。正向第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)過渡。,4個(gè)人移動(dòng)通信的誕生及演進(jìn),個(gè)人通信的發(fā)源地?zé)o線電尋呼機(jī)的出現(xiàn)BEEPER/PAGER1956年,MOTOROLA研制成功第一個(gè)無(wú)線電尋呼機(jī)。1968年,日本率先在150MHZ移動(dòng)通信頻段上開通模擬尋呼系統(tǒng)。1983年,我國(guó)開始研究發(fā)展尋呼系統(tǒng),1983年,上海在150MHZ頻段上開通了我國(guó)第一個(gè)模擬尋呼系統(tǒng)。1984年,廣州在150MHZ頻段上開通了我國(guó)第一個(gè)數(shù)字尋呼系統(tǒng)。1991年,上海在150MHZ頻段上開通了我國(guó)第一個(gè)數(shù)字漢字尋呼系統(tǒng)。,個(gè)人移動(dòng)通信的誕生及演進(jìn),實(shí)現(xiàn)個(gè)人電話的夢(mèng)想蜂窩狀移動(dòng)電話的誕生背景隨著無(wú)線電報(bào)和無(wú)線廣播的發(fā)展,人們更希望有一種可以隨身攜帶、不用電話線路的電話。70年代初,貝爾實(shí)驗(yàn)室提出蜂窩系統(tǒng)的覆蓋小區(qū)概念后,很快進(jìn)入了實(shí)用階段。1979年,美國(guó)芝加哥試驗(yàn)成功AMPS模擬蜂窩式移動(dòng)電話系統(tǒng),83年在美國(guó)投入商用。1987年,我國(guó)第一個(gè)移動(dòng)電話局在廣州開通,進(jìn)入第一代模擬移動(dòng)通信時(shí)期,引進(jìn)英國(guó)的TACS系統(tǒng)。,第一代蜂窩移動(dòng)通信1G,特點(diǎn)制式FDMA業(yè)務(wù)單一模擬話音與傳輸頻譜利用率低保密性差技術(shù)簡(jiǎn)單主要代表美國(guó)AMPS系統(tǒng)英國(guó)TACS系統(tǒng)我國(guó)已在2001年12月31日關(guān)閉模擬移動(dòng)網(wǎng),個(gè)人移動(dòng)通信的誕生及演進(jìn),GSM手機(jī)的出現(xiàn)模擬蜂窩式移動(dòng)電話的缺點(diǎn)1)由于采用FDMA技術(shù)造成頻率資源的嚴(yán)重不足2)易被竊聽和制造成偽機(jī)1982年,歐洲成立了GSM(移動(dòng)通信特別組),任務(wù)是制定泛歐移動(dòng)通信漫游的標(biāo)準(zhǔn),后來(lái)開發(fā)出的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)就以“GSM”命名。GSM現(xiàn)在的含義是GLOBALSYSTEMMOBILECOMMUNICATION,中國(guó)移動(dòng)和聯(lián)通推出的“全球通”就是GSM系統(tǒng)。,第二代蜂窩移動(dòng)通信2G,特點(diǎn)主要業(yè)務(wù)語(yǔ)音、低速率數(shù)據(jù)(<96KB/S)短消息SMS、彩信(MMS)等頻譜利用率較高、數(shù)字化制式FDMATDMA,或CDMA代表系統(tǒng)歐洲的GSM系統(tǒng)(大多數(shù)國(guó)家使用)FDMATDMA制式美國(guó)的DAMPS系統(tǒng)(主要在美國(guó)使用)日本的JDC系統(tǒng)(僅在日本使用)TDMA制式美國(guó)QUALCOMM公司開發(fā)的IS95ACDMA系統(tǒng)(美、日、韓、中等國(guó))CDMA制式我國(guó)1992年開始使用GSM系統(tǒng),2001年引進(jìn)了IS95ACDMA系統(tǒng)。,無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的出現(xiàn),IMODEINFORMATIONMODE1999年,日本在移動(dòng)通信上實(shí)現(xiàn)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,IMODE能提供移動(dòng)電話與INTERNET網(wǎng)的持續(xù)連接,成功開創(chuàng)了無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的新時(shí)代。WAPWIRELESSAPPLICATIONPROTOCOL即無(wú)線應(yīng)用協(xié)議,全球性開放標(biāo)準(zhǔn)不要求現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議做任何的改動(dòng),因而可以廣泛的運(yùn)用于GSM、CDMA、TDMA、3G等多種網(wǎng)絡(luò),,25G移動(dòng)通信技術(shù)與應(yīng)用,GSM的延續(xù)GPRS通用分組無(wú)線業(yè)務(wù),為2G向3G發(fā)展的過渡性產(chǎn)品。90年代中期,第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)入到具體的設(shè)計(jì)、規(guī)劃和實(shí)施階段為保護(hù)2G的龐大投資,有必要發(fā)展2G向3G平穩(wěn)過渡的所謂二代半(25G)技術(shù)數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)171KBIT/S,例以TDMA和電路交換為基礎(chǔ)的GSM網(wǎng)絡(luò)不能直接與因特網(wǎng)互通,但可以通過一種通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS,GENERALPACKETRADIOSERVIVE)網(wǎng)的25G技術(shù)與因特網(wǎng)互連。,,GPRS的實(shí)現(xiàn)在GSM網(wǎng)絡(luò)上增加分組數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)備并對(duì)GSM無(wú)線設(shè)備進(jìn)行升級(jí)從而能利用已有的GSM無(wú)線覆蓋,提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。,275G,275G的速度較25G又增快許多384KBPS例子ENHANCEDDATARATESFORGLOBALEVALUATIONEDGE(全球演進(jìn)式數(shù)據(jù)速率增強(qiáng)技術(shù)),第三代移動(dòng)通信(3G,第三代移動(dòng)通信稱為IMT2000;簡(jiǎn)稱3G國(guó)際電聯(lián)(ITU-R)于1985年提出,當(dāng)時(shí)的命名為未來(lái)公眾陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)(FPLMTS)由于該系統(tǒng)曾預(yù)期在2000年能投入使用,并工作在2000MHZ頻段,故于1996年正式改名為IMT2000系統(tǒng)IMT2000當(dāng)時(shí)制定的總目標(biāo)工作在2000MHZ頻段在2000年左右商用,第三代移動(dòng)通信的總目標(biāo),3G設(shè)計(jì)目標(biāo)提供比第二代系統(tǒng)更大的系統(tǒng)容量更好的通信質(zhì)量能在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無(wú)縫漫游提供包括話音、數(shù)據(jù)及多媒體等在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)同時(shí)也要考慮與已有第二代系統(tǒng)的良好兼容性(即全球化、綜合化、個(gè)人化),3G設(shè)計(jì)目標(biāo),3G傳輸速度2MBPS(靜止)384KBPS(步行、慢速)114KBPS(高速移動(dòng)環(huán)境)可提供豐富多彩的移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)具有語(yǔ)音、文字、靜態(tài)影像、動(dòng)態(tài)影像等多媒體傳輸?shù)奶攸c(diǎn)與能力取實(shí)際傳輸流量為收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)于2003年至2005年間發(fā)展成熟,3G的標(biāo)準(zhǔn),國(guó)際電聯(lián)的3G標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè)歐洲和日本共同提出的WCDMA該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM2GGPRSEDGEWCDMA3G的演進(jìn)策略美國(guó)以高通公司為代表提出的CDMA2000該標(biāo)準(zhǔn)提出了從CDMAIS952GCDMA20001XCDMA20003X3G的演進(jìn)策略中國(guó)以大唐集團(tuán)為代表提出的TDSCDMATIMEDIVISIONSYNCHRONOUSCDMA時(shí)分同步CDMA是由我國(guó)大唐電信公司提出的3G標(biāo)準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過25代的中間環(huán)節(jié),直接向3G過渡,非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級(jí),核心技術(shù)CDMA,3G標(biāo)準(zhǔn)在核心網(wǎng)中都采用分組交換方式采用CDMA技術(shù)解決無(wú)線端口問題因此,這三種標(biāo)準(zhǔn)無(wú)一例外的都采用了CDMA這一核心技術(shù),各標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)策略,歐洲和日本共同提出的WCDMA全稱為WIDEBANDCDMA基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來(lái)的3G技術(shù)規(guī)范是歐洲提出的寬帶CDMA技術(shù),它與日本提出的寬帶CDMA技術(shù)基本相同,并進(jìn)一步融合。該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM2GGPRSEDGEWCDMA3G的演進(jìn)策略。GPRS是GENERALPACKETRADIOSERVICE通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)稱,(171KBIT/S)EDGE是ENHANCEDDATARATEFORGSMEVOLUTION增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率的GSM演進(jìn)的簡(jiǎn)稱,這兩種技術(shù)被稱為25代移動(dòng)通信技術(shù)。(384KBPS),各標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)策略,CDMA2000CDMA2000是由窄帶CDMACDMAIS95技術(shù)發(fā)展而來(lái)的寬帶CDMA技術(shù),由美國(guó)主推該標(biāo)準(zhǔn)提出了從CDMAIS952GCDMA20001XCDMA20003X3G的演進(jìn)策略。CDMA20001X被稱為25G移動(dòng)通信技術(shù)CDMA20003X與CDMA20001X的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù),通過采用三載波使帶寬提高。中國(guó)電信使用的CDMAIS95網(wǎng)絡(luò),在采用這一方案向3G過渡,,第三代移動(dòng)通信機(jī),,第三代移動(dòng)通信機(jī),第三代移動(dòng)通信機(jī),2001年,日本開始首次3G系統(tǒng)商用服務(wù)2001年10月1日日本在東京地區(qū)開始了全球首次WCDMA系統(tǒng)商業(yè)應(yīng)用。系統(tǒng)提供可視電話、384KBPS分組數(shù)據(jù)、64KBPS圖象傳輸、IMODE互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。手機(jī)重150克,彩色液晶顯示。,最成熟的3GWCDMA,3G的一再擱淺的主要原因,缺乏真正具有吸引力的應(yīng)用缺乏明確的盈利前景技術(shù)上并沒有完全的成熟,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈沒有形成最先進(jìn)的不一定是最好的,市場(chǎng)的培育日漸成效技術(shù)成熟,試驗(yàn)成功,正式開通應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓展,技術(shù)支持日漸增多循序漸進(jìn)的過程不可能一蹴而就,3G的發(fā)展前景光明,移動(dòng)通信的發(fā)展趨向,,BEYOND3G/4G的研究與建設(shè),目前國(guó)際正開展有關(guān)第四代移動(dòng)通信的研發(fā),其基本需求、核心技術(shù)還處于初級(jí)階段3G→LTE→4G2009年12月14日,北歐運(yùn)營(yíng)商TELIASONERA在丹麥奧斯陸和瑞典斯德哥爾摩正式開通全球首個(gè)LTE商用網(wǎng)絡(luò),4G只差最后一公里。這符合移動(dòng)通信技術(shù)每10年產(chǎn)生一代新體制的發(fā)展規(guī)律。,LTELONGTERMEVOLUTION,BEYOND3G/4G的研究與建設(shè),華為和愛立信分別承建奧斯陸和斯德哥爾摩兩地的LTE網(wǎng)絡(luò)當(dāng)初3G網(wǎng)絡(luò)是由日本和西歐廠商掀起烽煙華為在全球首個(gè)4G網(wǎng)絡(luò)中與愛立信競(jìng)爭(zhēng),顯示出中國(guó)企業(yè)在核心技術(shù)上的強(qiáng)勢(shì)崛起華為L(zhǎng)TE網(wǎng)絡(luò)20MHZ帶寬,96MBPS左右。愛立信的LTE網(wǎng)絡(luò)10MHZ帶寬,4344MBPS左右MIMO體現(xiàn)LTE網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵技術(shù)華為在MIMO上也占領(lǐng)了核心技術(shù)的全球制高點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了MIMO下行雙發(fā)的商用其他國(guó)外廠商目前只能實(shí)現(xiàn)MIMO下行單發(fā)。雖然他們也能在“技術(shù)上”實(shí)現(xiàn)下行雙發(fā),但是必須通過將兩個(gè)RRU(射頻拉遠(yuǎn)模塊)雙拼來(lái)實(shí)現(xiàn)。,BEYOND3G/4G的研究與建設(shè),2011年,中移動(dòng)押寶4G,加速TDLTE部署王建宙“2011年將成為TDLTE商用的元年,全球?qū)⒔ǔ?6個(gè)TDLTE試驗(yàn)網(wǎng)。”2011年4月,中興與愛立信專利之爭(zhēng)或影響中國(guó)TDLTE進(jìn)程2011年3月29日,在中興通訊在瑞典、丹麥獨(dú)家建設(shè)LTEFDD/TDD雙模商用網(wǎng)中興挺進(jìn)愛立信的母國(guó)市場(chǎng)僅僅3天之后,愛立信發(fā)起專利訴訟。,BEYOND3G/4G的研究與建設(shè),2010年底,工信部批復(fù)同意中國(guó)移動(dòng)承擔(dān)“TDLTE規(guī)模試驗(yàn)網(wǎng)”的建設(shè)項(xiàng)目。隨后,中國(guó)移動(dòng)計(jì)劃投資15億人民幣,啟動(dòng)廣州、深圳、上海、廈門等6個(gè)城市的規(guī)模試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)。不久前,北京被定為演示網(wǎng),方案即變?yōu)椤?1”。中國(guó)移動(dòng)TDLTE的建設(shè)華為、中興、諾西、阿朗以及大唐5家通訊設(shè)備廠商率先入圍華為承建深圳試驗(yàn)網(wǎng)、阿朗負(fù)責(zé)上海、諾西負(fù)責(zé)杭州、中興在廣州承建、大唐負(fù)責(zé)南京。規(guī)劃每個(gè)城市建設(shè)200個(gè)基站。TDLTE將被廣東移動(dòng)納入“無(wú)線城市”的戰(zhàn)略當(dāng)中即以“TDLTEWLAN”的方案覆蓋廣州。,BEYOND3G/4G的研究與建設(shè),中移動(dòng)加快TDLTE的主要原因TDSCMDA制式的不成熟,使中國(guó)移動(dòng)在3G競(jìng)爭(zhēng)中不占優(yōu)勢(shì)TDSCDMA網(wǎng)絡(luò)方面不夠成熟,影響著3G用戶的體驗(yàn)全球使用TDSCDMA制式的運(yùn)營(yíng)商太少,因此,TDSCDMA手機(jī)終端較少,并且高端產(chǎn)品不多,這在一定程度上影響了用戶的體驗(yàn)中國(guó)移動(dòng)很難解決TDSCDMA終端的問題中國(guó)移動(dòng)最早介入與蘋果的IPHONE引入談判,多次的談判并沒有成功引入IPHONE,關(guān)鍵的原因是在制式上。起跑線的位置不同讓中國(guó)移動(dòng)在3G上面顯得比較被動(dòng),其他兩家3G用戶數(shù)上升非常明顯。2010年底,中國(guó)聯(lián)通3G用戶數(shù)達(dá)到了1406萬(wàn)戶,凈增11318萬(wàn)戶,同比增長(zhǎng)5128中國(guó)電信3G用戶也凈增822萬(wàn)戶,達(dá)到了1229萬(wàn)戶。,BEYOND3G/4G的研究與建設(shè),中國(guó)移動(dòng)盡快布局TDLTE,戰(zhàn)略意義非常重大。TDSCDMA升級(jí)到TDLTE,支持的廠商會(huì)更多,可以解決掉終端匱乏的問題。喬布斯曾表示有意開發(fā)一款TDLTE的IPHONE。將影響全球其他運(yùn)營(yíng)商是否能夠采用TDLTE,使TDLTE成為一個(gè)全球廣泛應(yīng)用的制式。2011年2月14日,中國(guó)移動(dòng)與全球60余家國(guó)際運(yùn)營(yíng)商、30多家主流廠商和多個(gè)重要國(guó)際通信組織共同啟動(dòng)了全球TDLTE發(fā)展倡議GLOBALTDLTEINITIATIVEGTI。目前中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)與9家運(yùn)營(yíng)商簽署TDLTE合作協(xié)議,推動(dòng)全球建成或即將建成26個(gè)TDLTE試驗(yàn)網(wǎng)。,BEYOND3G/4G的研究與建設(shè),國(guó)際上主流的兩大4G技術(shù)LTEADVANCED和WIMAXADVANCEDTDLTE屬于LTEADVANCED陣營(yíng)。隨著中國(guó)移動(dòng)在國(guó)外推廣演示TDLTE的應(yīng)用,目前包括亞洲、歐洲、美洲的運(yùn)營(yíng)商都在考慮TDLTE印度很傾向TDLTE,高通已經(jīng)在印度斥巨資拍下了TDLTE的頻段打算進(jìn)行商業(yè)運(yùn)營(yíng)。日本原來(lái)做WIMAX的運(yùn)營(yíng)商,也對(duì)TDLTE有興趣。全球通信芯片巨頭高通公司已經(jīng)推出了TDLTE芯片其他芯片廠商展訊、ST愛立信也都投入到TDLTE領(lǐng)域英特爾宣布解散WIMAX項(xiàng)目辦公室TDLTE試驗(yàn)網(wǎng)的終端會(huì)從數(shù)據(jù)卡開始,逐步向手機(jī)過渡,中興通訊就推出了TDLTE數(shù)據(jù)卡產(chǎn)品。已有多家國(guó)際廠商開始了LTE手機(jī)的研發(fā),TDLTE產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈正在逐步形成。,BEYOND3G/4G的研究與建設(shè),斷言WIMAX出局尚為時(shí)過早WIMAX論壇采取了一系列措施啟動(dòng)開放零售認(rèn)證計(jì)劃(OPENRETAILINITIATIVE)設(shè)備商的WIMAX設(shè)備可直接送至各地經(jīng)認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試,從而降低測(cè)試成本、確保互通性、并縮短新設(shè)備的上市時(shí)間。加速了IEEE80216M(WIMAX2)的時(shí)間表,商用產(chǎn)品預(yù)計(jì)在2011年底前可用。WIMAX2將WIMAX速率優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致,其峰值速率高達(dá)300MBPS。美國(guó)WIMAX服務(wù)提供商CLEARWIRE繼續(xù)建設(shè)WIMAX網(wǎng)絡(luò),用戶也在增加。,BEYOND3G/4G的研究與建設(shè),WIMAX面臨的最大威脅來(lái)自TDLTETDLTE和WIMAX都使用單通道即一個(gè)單通道同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的上下行傳輸,在同一個(gè)線路上進(jìn)行上下行數(shù)據(jù)的傳輸。而FDDLTE的上下行傳輸需要兩個(gè)信道,并且兩個(gè)信道之間還需要一個(gè)保護(hù)頻段,以防止鄰近的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間產(chǎn)生相互干擾。若TDLTE成功將給WIMAX致命一擊TDLTE是中國(guó)與高通的技術(shù),可與WIMAX網(wǎng)絡(luò)在同一頻譜運(yùn)營(yíng),對(duì)擁有非對(duì)稱頻譜的運(yùn)營(yíng)商極具吸引力。若該技術(shù)被證明是成功的,一些WIMAX運(yùn)營(yíng)商將遷移至LTE標(biāo)準(zhǔn)。,BEYOND3G/4G的研究與建設(shè),目前,WIMAX的發(fā)展基本上陷于停滯。TDLTE在中國(guó)移動(dòng)的大力推動(dòng)下,得到全球電信產(chǎn)業(yè)幾乎所有主要的廠商和相當(dāng)多主流運(yùn)營(yíng)商的支持。TDLTE成為高通的戰(zhàn)略重點(diǎn)摩托羅拉正致力于將TDLTE推廣到中東、北美、南美、印度、俄羅斯等全球各地,并已與歐洲三個(gè)頂級(jí)運(yùn)營(yíng)商合作開展TDLTE的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。設(shè)備商巨頭愛立信則將技術(shù)戰(zhàn)略押寶TDLTE。愛立信除積極參加中國(guó)的TDLTE試驗(yàn)外,愛立信還在印度和愛爾蘭現(xiàn)場(chǎng)演示了TDLTE技術(shù)。TDLTE技術(shù)發(fā)展、成熟得很快,產(chǎn)業(yè)環(huán)境也日趨成熟,市場(chǎng)發(fā)展前景非常廣闊。,個(gè)人通信的理想,隨著移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展,人類實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信的理想為期不遠(yuǎn)了任何人在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、與任何一個(gè)人、實(shí)現(xiàn)任何一種媒體的通信。每個(gè)人有唯一的通信號(hào)碼,通信的個(gè)人性代替通信的終端性。,個(gè)人通信的理想,,,全球“銥”星系統(tǒng),1990年,MOTOROLA公司推出全球個(gè)人通信的新概念“銥”星系統(tǒng)1999年8月,“銥”星公司向法院申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù),“銥”星系統(tǒng)是一個(gè)非常龐大的低軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),共計(jì)72顆通信衛(wèi)星66顆組網(wǎng)衛(wèi)星和6顆在軌的備用衛(wèi)星,運(yùn)行在距離地面780公里高的軌道上,構(gòu)成了6個(gè)傾角為864度的軌道面,衛(wèi)星在軌道上繞地球運(yùn)行的周期是100分鐘又28秒。每顆衛(wèi)星的質(zhì)量約700千克。在每顆衛(wèi)星上有48個(gè)發(fā)射點(diǎn)用來(lái)傳送通訊信號(hào)。整個(gè)“銥”星系統(tǒng)和“銥”星本身都是由MOTOROLA公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的,“銥”星系統(tǒng)的用戶端的手持設(shè)備“銥”星手機(jī)是由MOTOROLA公司和日本的專業(yè)手持電話制造商京瓷KYOCERA提供,“銥”星手機(jī)分為只用于IRIDIUM系統(tǒng)通信單功能機(jī)和GSM移動(dòng)網(wǎng)/IRIDIUM復(fù)合模式兩種。后者既能用作衛(wèi)星電話,又能用作蜂窩無(wú)線電話使用。當(dāng)一個(gè)“銥”星用戶呼叫另一個(gè)“銥”星用戶時(shí),“銥”星系統(tǒng)將會(huì)通過整個(gè)“銥”星網(wǎng)絡(luò)定位被呼叫的“銥”星用戶。如果被呼叫用戶位于一個(gè)地面GSM系統(tǒng)的呼叫范圍內(nèi)的話,則信號(hào)將通過該地面GSM網(wǎng)絡(luò)接通該用戶的GSM信道如果該用戶使用兼容GSM的“銥”星電話,就如同上面的情形。而如果無(wú)法在地面電話網(wǎng)內(nèi)定位,則信號(hào)將直接在衛(wèi)星與衛(wèi)星之間傳送,直到傳送到被呼叫的“銥”星系統(tǒng)用戶的“銥”星電話上。所以,只要通話雙方都使用“銥”星電話,則無(wú)論用戶在南極還是北極,該次通話肯定能夠建立,體現(xiàn)出了“銥”星在個(gè)人通信方面的強(qiáng)大能力。,中國(guó)移動(dòng)通信發(fā)展,我國(guó)移動(dòng)通信發(fā)展大事記1978年,美國(guó)芝加哥開通第一臺(tái)模擬移動(dòng)電話,截至2001、7全球移動(dòng)電話用戶數(shù)已超過8億戶。1987年11月18日,中國(guó)移動(dòng)在廣州開通了我國(guó)的第一個(gè)模擬移動(dòng)通信網(wǎng)。1993年8月18日,浙江嘉興首先開通了我國(guó)第一個(gè)數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)1994年10月,第一個(gè)省級(jí)數(shù)字網(wǎng)在廣東開通。2001年2月16日,聯(lián)通全面建設(shè)CDMA網(wǎng)。2001年12月31日,關(guān)閉模擬網(wǎng),中國(guó)移動(dòng)通信發(fā)展,移動(dòng)用戶數(shù)1987年我國(guó)移動(dòng)通信用戶只有700多戶;10年之后的1997年8月我國(guó)移動(dòng)用戶突破了1000萬(wàn)戶;再3年后在2001年4月用戶數(shù)達(dá)到了1億戶,并于同年7月超過美國(guó)成為全球移動(dòng)用戶最多的國(guó)家;2002年我國(guó)移動(dòng)用戶突破了2億戶。2004年7月,移動(dòng)電話用戶31億戶2009年5月國(guó)內(nèi)的移動(dòng)通信用戶總數(shù)達(dá)到6645億中國(guó)移動(dòng)公布了2010年10月主要運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)截至2010年10月底,中國(guó)的移動(dòng)用戶總數(shù)已達(dá)到815億戶截至2011年1月底,中國(guó)移動(dòng)用戶總數(shù)超過589億戶,在網(wǎng)TD用戶總數(shù)達(dá)到22633萬(wàn)戶。,移動(dòng)通信概述,移動(dòng)通信定義“動(dòng)中通”通信雙方或至少其中一方在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中進(jìn)行信息傳遞的通信方式,移動(dòng)通信概述,移動(dòng)通信頻段的使用一段載波頻率(即一個(gè)連續(xù)的頻率范圍)比如150MHZ頻段900MHZ頻段(890915MHZ及935960MHZ),移動(dòng)通信概述,問題是否隨便劃出來(lái)一段就可以使用考慮的因素電波傳播特性衰耗天線長(zhǎng)度波長(zhǎng)/2;波長(zhǎng)/4抗干擾能力,移動(dòng)通信概述,曾經(jīng)使用過的頻段早期在甚高頻(VHF)上30M300MHZ開發(fā)出150MHZ頻段,屬于超短波/米波,與收音機(jī)的頻段類似。現(xiàn)階段我國(guó)在特高頻(UHF)300M3GHZ上先后開發(fā)出以下幾個(gè)頻段,移動(dòng)通信概述,450MHZ頻段(公共頻段對(duì)講機(jī)、小型電臺(tái)以及集群通信)403420(移動(dòng)臺(tái)發(fā)、基站收)上行450470(基站發(fā)、移動(dòng)臺(tái)收)下行900MHZ頻段GSM上行鏈路MS→BS890MHZ915MHZ,頻率范圍25MHZ下行鏈路BS→MS935MHZ960MHZ,頻率范圍25MHZ,,第三代移動(dòng)通信工作在2000MHZ頻段上,移動(dòng)通信概述,3G頻段劃分向TD傾斜中國(guó)移動(dòng)TDSCDMA頻段1880M1900M,2010M2025M,共35MHZ中國(guó)電信CDMA2000頻段1920M1935M上行、2110M2125M下行,共30MHZ中國(guó)聯(lián)通WCDMA頻段1940M1955M上行、2130M2145M下行,共30MHZ看似TDSCDMA頻譜資源只多5MHZ,但實(shí)際上,從技術(shù)來(lái)說,TDSCDMA則適合非對(duì)稱業(yè)務(wù),頻率利用率遠(yuǎn)高于WCDMA和CDMATDSCDMA獲批的頻段比其它兩個(gè)制式更低獲得的性能好處更多,移動(dòng)通信概述,通信頻段與覆蓋距離,1800MHZ覆蓋半徑最大約30公里400MHZ覆蓋半徑可達(dá)50至70公里,移動(dòng)通信概述,3G頻段劃分向TD傾斜頻率越低終端的功耗越小,覆蓋、穿透能力也越好質(zhì)量好的低頻段頻譜,意味運(yùn)營(yíng)商會(huì)大大節(jié)約成本,同時(shí)覆蓋的質(zhì)量好,用戶的體驗(yàn)也會(huì)好例子08年奧運(yùn)會(huì),TDSCDMA在北京組網(wǎng)基站差不多近2000個(gè),可還有用戶覺得網(wǎng)絡(luò)覆蓋不好,有地方?jīng)]有網(wǎng)絡(luò),而在室內(nèi)情況就更糟廣電建CMMB(中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播)在北京市組網(wǎng)用的基站是7個(gè),卻已經(jīng)做到了基本的覆蓋,效果非常好,就因?yàn)椴捎?70MHZ的頻率,如果它要的用21GHZ的頻率,用1000個(gè)基站也沒有現(xiàn)在效果所以頻譜對(duì)于移動(dòng)通信的重要。低頻段的頻譜對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的建設(shè)成本,和用戶的體驗(yàn)有著巨大影響,移動(dòng)通信概述,3G頻段劃分向TD傾斜低頻段的頻譜資源非常有限大部分掌握在軍隊(duì)和廣電系統(tǒng)手里AT&T公司最早提出開展移動(dòng)通信建設(shè)時(shí),遭到美國(guó)政府拒絕,原因沒有頻譜因?yàn)檫@個(gè)問題,移動(dòng)通信一直被壓了20多年,直到1969年,美國(guó)開始大規(guī)模推有線電視,800MHZ這個(gè)當(dāng)時(shí)對(duì)于廣播電視行業(yè)是比較差的頻段被退出來(lái),電信運(yùn)營(yíng)商才獲得開發(fā)移動(dòng)通信的頻段為TDLTE獲勝,TD可能獲得450~470MHZ頻段國(guó)際ITU為3G頻譜的規(guī)劃以FDD為主,而TDD定位在FDD補(bǔ)充的位置上,頻譜規(guī)劃明顯較少國(guó)內(nèi)TDD起步較晚,發(fā)展相對(duì)滯后,目前尚沒有任何低端頻段可用我國(guó)該頻段主要用于專業(yè)對(duì)講機(jī),最近幾年已開始引導(dǎo)該頻段對(duì)講機(jī)轉(zhuǎn)移到915~917MHZ頻段,移動(dòng)通信概述,移動(dòng)通信的特點(diǎn)可用頻譜資源有限,而業(yè)務(wù)需求量增長(zhǎng)迅速全世界3G頻譜的拍賣超過1000億美元頻譜擁擠、頻譜需嚴(yán)格菅理解決的方法開辟和啟用新的頻段F150MHZ〉450MHZ〉900MHZ〉1800MHZ〉2000MHZ研究各種新技術(shù)和新措施,如FDMA、TDMA、CDMA,移動(dòng)通信的特點(diǎn),電波傳播存在多徑衰落在移動(dòng)通信特別是陸上移動(dòng)通信中,由于移動(dòng)臺(tái)的不斷運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致其傳輸特性變化十分劇烈,使移動(dòng)臺(tái)接收到的電波是直射波和隨時(shí)變化的繞射波、反射波、散射波的疊加,造成所接收信號(hào)的電場(chǎng)強(qiáng)度起伏不定,這種現(xiàn)象稱為衰落多徑效應(yīng)引起信號(hào)衰落。,,移動(dòng)通信的特點(diǎn),面臨環(huán)境的干擾和噪聲傳統(tǒng)的噪聲干擾天電干擾工業(yè)噪聲(汽車點(diǎn)火)移動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的干擾互調(diào)干擾主要是系統(tǒng)設(shè)備中的非線性引起的,如混頻選擇不好,使無(wú)用信號(hào)混入,而造成干擾。噪聲系統(tǒng)之間的干擾同頻干擾相同載頻臺(tái)之間的干擾鄰道干擾相鄰信道之間的干擾(功率控制),移動(dòng)通信的特點(diǎn),存在多普勒頻移的影響和大動(dòng)態(tài)范圍的要求多普勒頻移運(yùn)動(dòng)中的物體達(dá)到一定速度時(shí),固定點(diǎn)接收到的無(wú)線載波頻率將會(huì)有一定的頻移解決方法鎖相技術(shù)頻率跟蹤系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多樣、靈活,建網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)管復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣覆蓋形狀帶狀、面狀覆蓋大小大區(qū)制?蜂窩小區(qū)?微蜂窩大區(qū)和微小區(qū)結(jié)合?層狀結(jié)構(gòu)考慮因素容量、穩(wěn)定性、速度、建網(wǎng)費(fèi)用網(wǎng)管復(fù)雜用戶注冊(cè)和登記、鑒權(quán)和計(jì)費(fèi)、安全和保密網(wǎng)絡(luò)技術(shù)復(fù)雜越區(qū)切換、漫游等功能,移動(dòng)通信的特點(diǎn),移動(dòng)臺(tái)必須在移動(dòng)環(huán)境中使用體積小、重量輕、操作方便小巧(超大規(guī)模集成電路的使用)便攜(天線要短,使用高頻)省電(發(fā)射功率要盡量?。┓勒穑ㄐ阅芊€(wěn)定)抗潮等,移動(dòng)通信的特點(diǎn),可見,移動(dòng)通信面臨的核心問題在滿足用戶服務(wù)質(zhì)量的前提下,提高頻譜利用率提高系統(tǒng)容量提供多種服務(wù)是公眾移動(dòng)通信的核心問題,移動(dòng)通信的工作方式,按照通信的狀態(tài)和頻率使用的方法可分為三種方式單工半雙工雙工,移動(dòng)通信的工作方式,(1)單工制單頻(同頻)單工單頻通信的雙方使用相同的工作頻率單工通信雙方的操作采用“按講”方式平時(shí),雙方的接收機(jī)均處于守聽狀態(tài)。如果A方需要發(fā)話,可按“按講”開關(guān),關(guān)掉A方接收機(jī),使其發(fā)射機(jī)工作,這時(shí)由于B方接收機(jī)處于守聽狀態(tài),即可實(shí)現(xiàn)由A至B的通話;同理,也可實(shí)現(xiàn)由B至A的通話。收發(fā)使用同一個(gè)頻率的按鍵通信方式發(fā)送時(shí)不能接收,接收時(shí)不能發(fā)送單工工作方式動(dòng)畫示意,移動(dòng)通信的工作方式,(2)半雙工制指通信的雙方,有一方(如A方)使用雙工方式,即收發(fā)信機(jī)同時(shí)工作,且使用兩個(gè)不同的頻率而另一方(如B方),則采用雙頻單工方式,即收發(fā)信機(jī)交替工作半雙工制主
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