西电复试——无线通信05级课本1、2章

什么是频分双工（FDD，Frequency Division Duplex）：收、发同时进行，使用不同载频。
Tx：Transmitter；Rx：Receiver；
收发信机：transceiver。

FDD的特点：由于收、发连续进行，

什么是TDD：TDD是一种准全双工。收、发使 用同一载频，分别占用不同的时间段（最小时 间占用单位称作时隙）。“准”：射频收、发 并不同时。

无线通信系统概述
一、各种不同的无线通信系统 二、不同无线通信应用的不同需求 三、标准化蜂窝系统简介
一、不同的无线通信系统 1.寻呼系统(Paging) 2.蜂窝系统(cellular system) 3.无绳电话(cordless telephony) 4.无线局域网(WLAN，W：Wireless) 5.卫星移动通信 …… …… ……
数据实例1： GSM基站(BS)发射机的最大输出峰值功率共 分8级(第1级到第8级)，第1级为320W(55dBm)， 每级差3dB(相当于减半)。第5级为20W(43dBm)。 GSM移动台(MS)的发射功率受基站指令控制， 共分16个等级，从第0级(43dBm)到第15级(13dBm) ， 每级减小2dB(相当于上一级的63％)。13dBm相当于 20mW。
3. 授权（licenced）频谱和免授权（unlicenced）频 谱：例如， 800－1000MHz：几个蜂窝系统使用此频段（模拟系统


和第二代蜂窝）。也有一些应急通信系统（集群无线电） 使用此频段。 1.8－2.0GHz：这是蜂窝通信的主要频段。目前的（第 二代）蜂窝系统工作于此频段，大多数第三代系统也将工 作于此频段。许多无绳系统也工作于此频段。 2.4－2.5GHz：工业、科学和医疗（ISM）频段。无绳 电话、无线局域网（WLAN）和无线个域网（WPAN）工 作于此频段；它们与其它的许多设备（包括微波炉）分享 这一频段。
呼叫接续 位置更新、切换等 无线信道分配等
Gate MSC： 网关MSC，是一种 与有线网络连接的 MSC
从通信分层的观念看课程要求

本课程主要关注基站（BS）和移动台 （MS ）之间空中接口（GSM中，这个 接口称作Um接口）的物理层：第4、5章 讨论物理层的传输媒质；第6、7章讨论 传输技术。同时也从系统（或网络）的 角度对其它层作必要的介绍；第3章讨论 蜂窝网络原理、信道分配策略、切换等 问题；第9章介绍多址技术。
2. 数字式超外差接收机原理框图（WLAN ）：
3. 数字式超外差发射机原理框图（WLAN）：
4. WLAN收发信机简化框图：
5. 发射、接收信号强度的度量：工程上为了方便 起见，一般用与分贝（dB）有关的计量单位来 表示发射功率（或接收电平），常用的定义有：
功率（dBm)=10lg ［功率（mW)/1mW］ 电平（dBμV)=20lg ［电平（μV）／1 μV］ 例如：某BS发射功率为20W，它相当于多少dBm? ［解］ BS发射功率（dBm）＝10 lg 20000=43dBm 。 例如：某接收机可以接收到的最小信号为0.5μV，它相 当于多少dB μV。（－6dB μV）


卫星移动通idium系统 位于低地球轨 道 ( LEO，780km) 的66颗卫星平均分 布在6条圆轨道上， 实现全球覆盖。语 音速率2.4kbps或 4.8kbps，数据速率 2.4kbps。TDMA／ TDD。

习题：通过网上搜索，对以下名词含义及其相关技术特点 作简要的概括 (可任选2种) 。 WiFi WiMAX UWB Wireless Sensor Network ZigBee Bluetooth HiperLAN2 Trunking Radio(集群无线通信)

结语：
The reliability of Wires, the uncertainty of Wireless. The beauty of Wires, the inevitability of Wireless.
二、无线电波的频段的划分
1.射频频段（波段）划分： λ＝c/f ，c=300000000 m/s
直接波
地表面波
天波
对流层散射波
三、无线收发信机简介
1. 超外差接收机所完成的频率变换：
RF：射频、IF：中频、baseband：基带

采用超外差结构的原因：1）中频比射频 频率低得多，易于实现信道选择；2）由 于无线接收信号一般相当微弱，接收机 的放大倍数（到基带处理为止的）达到 100dB以上。分段实现这样大的增益要现 实一些，放大器也更稳定；3）较低中频 上进行解调或A ／ D变换也相对容易。
4.电波传播的常见类型： 1）地波（地表面波）传播。低频（长波）、中 频（中波）电波的主要传播形式； 2）天波（电离层）传播。高频（短波）电波的 传播形式； 3）视距（LOS，Line Of Sight）传播：指电波在 发射天线和接收天线相互“看”得见的视线距离 内传播。又称为直接波传播。超短波（米波）和 微波频段电波的主要传播形式。 4）散射传播：电波经对流层和电离层中的不均 匀分布介质散射至接收点。超视距传播。

数据实例2： GSM基站(BS)接收机灵敏度典型值为： －104dBm； GSM手持移动台(MS)接收机灵敏度典型值为： －102dBm 。 因为－100dBm相当于10－10mW，所以－102dBm相当于 6.31× 10－11mW ， －104dBm相当于3.98× 10－11mW 。
注：接收机灵敏度——保证必要输出信噪比条件下，接收 机输入端所需的最小有用信号功率（或者电平）。
本课程的基本要求（2）
概括起来说，本课程主要要求大家通过学习掌握 以蜂窝系统为主的无线移动通信系统的基础知识。 可以分成以下几个方面的内容： 1）蜂窝系统设计原理（Ch3）； 2）无线移动信道（Ch4、Ch5）； 3）用于移动通信的数字调制技术和抗多径（如 均衡）、抗衰落技术（如分集、交织等） （Ch6、Ch7）； 4）多址技术（Ch9）。
参考书（2）
3. A. Goldsmith 著 “wireless Communications” 《无线通信》 杨鸿文 等译
本课程的基本要求（1）

就所选教材而言，主要讲解以下各章： 第1章（无线通信系统概述）、第3章 （蜂窝的概念）、第4章（大尺度路径损 耗）、第5章（小尺度衰落和多径效应）、 第6章（移动无线电中的调制技术）、第 7章（均衡、分集和信道编码）、第9章 （无线通信多址接入技术） 注：第6章中模拟调制不讲；第7章中编 码不讲、均衡简介。

蜂窝网络（第2代）的构成

重要名词：
MS（Mobile Station）：移动台， 如手机。 BS（Base Station）： 基站。 MSC（Mobile Switching Center）移 动交换中心。
归属位置寄存器 访问位置寄存器
有基础设施的集中式无线网络

蜂窝系统属于有基础设 施（如基站）的网络。 任意两个网内用户（或 者网内用户和有线网用 户）之间的通信都要通 过基站（BS）“中转”， 这一点和一般的点对点 无线通信（如，无线对 讲机）是不同的。
2. 绝大多数无线通信系统工作在30MHz～40GHz的 频率范围内。 这是无线通信较为理想的频段：由于该频段 信号空间传播特性以视距传播为主，其传播距离 一般较短而不至于受到地球表面曲率影响，天线 尺寸适度，还可以穿透电离层。
［天线尺寸与射频频率的关系］ 良好接收所需的天线尺寸与发射频率成反比。 ［覆盖范围与射频频率的关系］ 各向同性天线的接收信号功率与频率的平方成反比。 所以频率越高，实现大范围覆盖的难度就越大。
一、无线通信的特点 （1）
传 播 媒 质
用 户 容 量
一、无线通信的特点 （2）
覆 盖 范 围
通 信 干 扰
一、无线通信的特点 （3）
传 输 迟 延 性 能 提 升 途 径
一、无线通信的特点 （4）
传 输 质 量 传 输 安 全
一、无线通信的特点 （5）
位 置 相 关 性 设 备 供 电
一、无线通信的特点 （6）


记住： ［3dB的概念］ 功率每增加一倍（P变为2P），其分贝值 (如dBm)增大3dB；反之，功率每减小一半（P 变为P/2），其分贝值减少3dB。 ［1dB的概念］ 功率每增加25％（P变为1.25P），其分贝值 增大约1dB；反之，功率每减小20％（P变为 0.8P），其分贝值减少约1dB。 练习：GSM基站第8级最大峰值输出功率值是 多少W？
课程的考核



本课程采用闭卷考试形式。 考察内容以上课讲述内容为准。 按以往惯例，考题有填空、基础知识判 断题、重要概念的名词解释、简答（／ 计算）等类型。 按以往惯例，闭卷考试成绩即为最终成 绩。
概述部分 提纲



一、无线通信的特点 二、无线电波的频段划分 三、无线收发信机简介 四、无线移动通信系统的发展和主要系 统简介
无线通信系统
05级15班 05级4班
本课程使用的教材
T. S. Rappaport 著 “Wireless Communications Principles and Practice , 2e” 《无线通信原理与应用 （第二版）》 周文安 等译
参考书（1）
1. 李建东 等编著 《移动通信（修订版）》 已出至第4版 2. K. Pahlavan 等著 “Principles of Wireless Networks： A Unified Approach” 《无线网络通信原理与应 用》 刘剑 等译
对称传输
非对称传输
非对称传输

TDD的特点：
系统实例： GSM系统属于FDD系统；联通的CDMA系统 也是FDD系统。 “小灵通”采用了日本PHS＊系统的空中接口 规范，它属于TDD系统。 3G系统中，欧洲提出的WCDMA系统和美国 提出的CDMA2000系统都是以FDD为主的系统， 中国的TD-SCDMA属TDD系统。 ＊注：PHS，Personal Handy System