无线通信系统制式比较
手机通信频段
⼿机通信频段三⼤运⾏商频段分配2G/3G/4G2GP-GSM ，基准GSM-900频带E-GSM ，扩展GSM-900频带（包括基准GSM-900频带）R-GSM ，铁路GSM-900频带（包括基准和扩展GSM-900频带）T-GSM ，集群⽆线系统-GSMER-GSM900，即为Extended Railway GSM 900， 在原铁路通信系统的基础拓宽了其频率范围(TX:873-915，RX:918-960)。
3G中国电信为CDMA2000、中国联通为WCDMA 、中国移动为TD-SCDMACDMA (Code Division Multiple Access) ⼜称码分多址，是第三代移动通信⽹络，即3G ⽹络的主要技术。
相对于GSM ⽹络，CDMA ⽹络有准确的时钟，通信抗⼲扰，信息传输迅速，覆盖率⾼，连通率⾼，辐射⼩，覆盖⾯积⼤等优势，这些都是GSM ⽹络所不具备的。
⽽CDMA2000，WCDMA ，TD-SCDMA 是国际电联确定的三个⽆线接⼝标准。
W-CDMA 标准主要起源于欧洲和⽇本的早期第三代⽆线研究活动，该系统在现有的GSM ⽹络上进⾏使⽤，对于系统提供商⽽⾔可以较轻易地过渡，该标准的主要⽀持者有欧洲、⽇本、韩国。
去年底，美国的AT&T 移动业务分公司也宣布选取WCDMA 为⾃⼰的第三代业务平台。
CDMA2000系统主要是由美国⾼通北美公司为主导提出的，它的建设成本相对⽐较低廉，主要⽀持者包括⽇本、韩国和北美等地区和国家。
TD-SCDMA 标准是由中国移动第⼀次提出并在此⽆线传输技术(RTT)的基础上与国际合作，完成了TD-SCDMA 标准，成为CDMA TDD 标准的⼀员的，这标志着中国在移动通信领域已经进⼊世界领先之列。
4G对于4G ⽹络，⽬前4G ⽹络（LTE ）分为TDD 和FDD 两种模式，这两种模式⽀持的频段是不⼀样的，下图是Band 的划分：第四代移动电话⾏动通信标准，指的是第四代移动通信技术，外语缩写：4G 。
第五章无线集群通信系统【共39张PPT】
1、接口
2）直通模式的空中接口：数字无线电路径 组呼、选呼、短数据业务，直通模式下中继扩 大覆盖范围 3）MMI（移动台人机接口） 4）终端设备接口： 移动台与外围数据业务设备之间接口 5）网管接口： 与PABX网络的连接，系统与IP内网或互联网的接 口
1、接口
6）系统间接口： 7）网络管理单元： 8）本地线路连接的终端接口与远端线路连接 的接口 TETRA系统核心网与本地或远端调度台、网管 终端之间接口，采用N—ISDN接口完成
N1N2N3N4S1S2S3S4S5S6S7S8
5.5 TETRA在城轨中的应用
一、基站配置方案：
1、单基站+光纤中继器
集群基站（控制中心） 站+车辆段）
光纤
中继器（各车
优点：无越区切换，工程造价低
缺点：频率资源利用率低，可靠性差，存在多径干扰的可 能场点多，扩容受限
2、多基站+中继器 同轴泄露电缆 多个基站 或光纤
TCH/S：传输数字话音
3、TETRA区域划分：
成本低，扩容方便灵活 光纤：信号好，距离受限小，配置灵活
城轨中，中区制基站与直放站间，使用同轴 泄露电缆链接或利用城轨传输网链接
五、组网方式
3、小区制 多个基站，直放站消灭盲区 4、越区切换 分类：越区切换 漫游切换 判断切换准则： 1）信号电平 2）载干比
二、城轨无线集群通信系统
无线集群采用单工、半双工为主要通信方式， 按键讲话才占用无线通道。具有选呼，组呼、 列车广播、优先呼叫、强拆、强插、调度通 话录音、后台监听等功能 800MHzTETRA集群通信系统生产商： MOTOROLA&EADS
5.2 无线调度通信技术基础
一、系统组成： 移动交换机、归属用户数据库（HDB）、访问 用户数据库（VDB）鉴权服务器（Aus）、网 关服务器（NMS）、基站控制器（BSC）、基 站、移动台、固定台、调度台 二、通信方式 单工、半双工、全双工
简述移动通信的网络制式
简述移动通信的⽹络制式⽹络制式就是⽹络的类型。
1、GSM/CDMAGSM 和 CDMA 是两种不同的 2G ⽹络制式。
中国移动和中国联通采⽤的2G⽹络制式为GSM，⽽中国电信的2G⽹络制式采⽤了CDMA。
GSM全球移动通信系统（Global System of Mobile communication），是全球应⽤最⼴泛的移动电话标准。
GSM被认为是第⼆代移动通信标准（2G），同时它是⼀个开放的标准，当前由3GPP持续开发中，在中国中国联通、中国移动都有运营。
在GSM之后，还出现了 GPRS 和 EDGE，⼆者都是基于GSM的演进技术，是⼀个从GSM过渡到3G的技术⽅案。
GPRS通⽤分组⽆线服务技术（General Packet Radio Service)，它是GSM移动电话⽤户可⽤的⼀种移动数据业务。
GPRS可说是GSM 的延续，被称为“2.5G”，即介于⼆代和三代移动通信技术之间的技术。
EDGE增强型数据速率GSM演进技术（Enhanced Data Rate for GSM Evolution ），它也是⼀种GSM到3G的过渡技术，它能够充分利⽤现有GSM资源，⽐GPRS更加优良，因此被称为“2.75G”技术。
CDMA码分多址(CodeDivisionMultipleAccess)，被称为 “2.5G” 技术。
它的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有⼀定信号带宽信息数据，⽤⼀个带宽远⼤于信号带宽的⾼速伪随机码进⾏调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。
在中国由中国电信运营。
2、WCDMA/TD-SCDMA/CDMA2000WCDMA、TD-SCDMA 和 CDMA2000 是三种不同的 3G ⽹络制式。
中国联通、中国移动和中国电信采⽤的3G⽹络制式分别对应 WCDMA、TD-SCDMA 和 CDMA2000。
WCDMA宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access），是⼀种第三代⽆线通讯技术。
无线通信03 信道20110309
1 22 5 17 9 13
2 21 6 18 14 10 4 24 8 20 12 16
1 22 5 17 9 13 3 23 7 19 11 15
1¡ 24:Ð µ ¬ª¹ § Ä ¿ é Ä
(c)
24· Ð Æ Ã Ð £  · º Õ 6· Ð Æ £ ö ¡ ø £ Í ¨¾ ö ù ½ ö ¡ ø ¦
应用开发平台技术
– SIM卡应用工具（SIM Toolkit） – 无线应用协议（WAP）
移动数据业务
电路型数据业务
– CSD（接入速率9.6 kbit／s） – HSCSD （57.6 kbit／s）
分组型数据业务
– GPRS（171.2 kbit／s） – EDGE （384 kbit／s） – 第三代数据业务（2 Mbit／s）
IWF:º Í ¥ à µ Ô ¤ ¨¸ Ü ¤ § PSTN/ISDN Ó Ç þ ñ ÷ ¼ ë «Î Å
IWF Å ¯ º ú Ò ¶ ¼ º º Internet Ó ë þ ñ ÷ ¼ Ç «Î Å
ù ½ º Õ
Å ã ú » Ë º
ç Á ¼ º Ê ½ Ò ñ £ CSD£ µ Ê Ï µ «º ý Ý µ Î ¨ ¦ à µ Ö
无线通信
李榕教授 华南师范大学物理与电信工程学院 2011年3月9日
第三讲
移动通信技术
移动通信概述 第一代移动通信：模拟移动通信 第二代移动通信：数字移动通信 移动数据通信 第三代移动通信 第四代移动通信
我们的目标
Picocell 微微蜂窝 in-building
microcell微蜂窝 urban 城市
CDMA
1、GSM概述
1、 MSC:一个MSC控制多个基站控制器，它的功能为： 交换。包括呼叫的建立、路由选择、呼叫监视、呼叫 释放。 计费。CDR 位置更新、鉴权、加密、补充业务、切换 与VLR、HLR、GMSC、DT（GIWU）、SMS-GMSC、 SMS-IWMSC、SGSN（GS）通信。 2、HLR和VLR：HLR 和 VLR是与呼叫建立密切相关的两 和 ： 个数据库。 HLR是管理部门用于管理移动用户呼叫资料的数据库。当 一个人购买电信网的移动台时，他将被登记在该网络的HLR 中，HLR与各营业点的终端相连。它储存两类数据： 一是用户的参数，包括:MSISDN、IMSI 、用户类别、Ki， 补充业务及用户的三参数组等参数。 二是用户的位置信息，该MS 目前处于哪个MSC/VLR中，即 MSC/VLR 地址。
一个位置区又划分为若干个小区。每个小区具有专用 的识别码（CGI），它表示网络中一个基本的无线覆盖 区域。利用基站识别码（BSIC），移动台本身能区分使用 同样载频的各个小区。 注意：ERCSSON划分LA几乎与MSC服务区一样大， LA大，寻呼效率低：LA 小，要频繁地做位置更新， 网络信令流量加大，手机电池也不耐用。建议在信令 不超载的情况下，尽可能划大位置区。BSC不存在 服务区的概念。
四、MS MS=SIM+ME。 SIM中存有 固定信息（用户的签约信息，A3、A8） 临时信息（LAI） 没有SIM卡，MS不能接入GSM网络，但是当用于紧急业务时 除外。 ME是用户设备（即话机，也可以使用另一个话机），这样为 防失窃，系统配置了EIR，。 用户权与用户设备是分开的，用户设备只是一台有权收发信机 用户可以买卡租机，这也是一种新的业务
GMSC
AUC VLR MSC
HLR
EIR OMC 基站系统 基站系统信息传输 基站系统呼叫 连接和信息传输、交换系统（SS） 交换系统（ ） SS 是整个移动网的控制中心，与公网中的电话交换设备 功能类似，具有话务控制、号码分析、计费、呼叫统计等功 能 ，另外它还具有实现数据业务的功能。 交换系统包括下列功能单元： 移动业务交换中心（MSC） 拜访位置寄存器（VLR） 归属位置寄存器（HLR） 鉴权中心（AUC） 设备识别寄存器（EIR） 短信息服务中心（SC） 操作维护中心（OMC） GSM 协调工作单元（GIWU)
蜂窝无线通信系统简介
二、蜂窝无线通信系统简介
CDMA1X网络结构 在原有的话音电路交换基础 上增加了相应的分组业务处 理单元 IS95A标准(还属于 2G技术)，随即升级为 CDMA1X(2.5G)， CDMA1X实际应该属于2.75G 的网络，除了在数据传输速 率上达不到3G的要求电路域 和分组域之间只是在BSC有 接口电路域和分组域结构清 晰，网络结构简单
在ITU的建议里，主要提供的业务有 语音业务；典型的对称业务，上，下行链路的信息速率都是16Kbit/s,属 于电路交换。 短消息；数据速率为14Kbit/s,属于分组交换。 交换数据；属于电路交换业务，上，下行数据速率都是64Kbit/s。 非对称多媒体业务；分为中速和高速两种，中速上行64 Kbit/s，下行 384 Kbit/s；高速上行2M Kbit/s，下行128 Kbit/s。 交互式多媒体业务；上下行数据流量相等。用于音频，视频应用传输， 电路交换，128 Kbit/s。 IMT-2000的主要含义为，工作在2000MHz频段上，能够承载的数据传 输速率在2Mbit/s。
对于第二代移动通信系统来说，无论是从GSM到GPRS网络的 升级，还是新建立的CDMA1X网络，根本的目地都是为2G网络 逐步过渡到第三代移动通信系统做准备。
第三代移动通信系统很早被提出，其原始驱动力来源于人们对数据业务服务 能力的需求，最主要的是特征是带宽和无线信号传输质量。而传统的2G技术 不能满足高带宽数据业务传输的需求，因此世界上普遍开展了关于第三代移 动通信系统的研究。 80年代后期，ITU提出要建立一种在世界范围内具有一致的频谱和无线接口标 准的新一代移动通信系统。ITU将该系统的标准定义为IMT-2000。虽然，IMT2000仍然是一个蜂窝式网络，但它目的是将各种不同的服务覆盖区—宏小区， 微小区和微微小区地面蜂窝系统，无线接入系统以及卫星通信系统都综合在 一起，从而能够实现真正的全球漫游和全球服务。 同时IMT-2000将为多种业务的融合和分配提供一个平台，无论他们是移动业 务还是固定业务，语音或是数据业务，电信服务还是计算机应用服务。
2G、3G、4G网络区别
2G、3G、4G网络区别2G，是第二代（Second Generation）移动通信技术规格的简称，相对于前一代直接以类比方式进行语音传输，2G移动通信系统对语音系以数字化方式传输，除具有通话功能外，某些系统并引入了短信（SMS，Short message service）功能。
在某些2G系统中也支持资料传输与传真，但因为速度缓慢，只适合传输量低的电子邮件、软件等信息。
基本信息1.1容量在手机与基站间使用数字信号增加了系统容量，主要体现在这两个方面：通过使用不同的编码技术，数字信号可被比模拟信号更有效地压缩与编码，从而允许在同一带宽中传播更多的信号。
数字系统减少了手机发射信号所需要的能量，这意味着蜂窝网络需要变得更小，所以相同的面积需要部署更多的蜂窝，因为基站与手机的廉价使这一切成为了可能。
1.2劣势在人口较少的区域，微弱的手机信号可能无法有效到达基站，这个问题对于在较高频率工作的2G系统尤为明显，对在低频工作的2G系统并不是那么明显。
在不同的国家，对于2G的可部署位置，也有着截然不同的法规。
数字信号是有损压缩，而模拟信号是无损压缩。
1.3优势数字信号通过降噪技术，较少受到白噪声和背景噪声的干扰。
2技术标准2G技术基本可被切为两种，一种是基于TDMA所发展出来的以GSM为代表，另一种则是CDMA规格，复用﹙Multiplexing﹚形式的一种。
主要的第二代手机通讯技术规格标准有：GSM：基于TDMA所发展、源于欧洲、目前已全球化。
GSN处理器IDEN：基于TDMA所发展、美国独有的系统。
被美国电信系统商Nextell使用。
IS-136﹙也叫做D-AMPS﹚：基于TDMA所发展，是美国最简单的TDMA系统，用于美洲。
IS-95﹙也叫做cdmaOne﹚：基于CDMA所发展、是美国最简单的CDMA系统、用于美洲和亚洲一些国家。
PDC﹙Personal Digital Cellular﹚：基于TDMA所发展，仅在日本普及。
各种模拟调制系统的比较
各种模拟调制系统的比较1.各种模拟调制方式总结假定所有调制系统在接收机输入端具有相等的信号功率，且加性噪声都是均值为0、双边功率谱密度为/2的高斯白噪声，基带信号带宽为，在所有系统都满足例如，为正弦型信号。
综合前面的分析，可总结各种模拟调制方式的信号带宽、制度增益、输出信噪比、设备（调制与解调）复杂程度、主要应用等如表3-1所示。
表中还进一步假设了AM为100%调制。
表3-1 各种模拟调制方式总结调制方式信号带宽制度增益设备复杂度主要应用DSB 2 2 中等：要求相干解调，常与DSB信号一起传输一个小导频点对点的专用通信，低带宽信号多路复用系统SSB 1 较大：要求相干解调，调制器也较复杂短波无线电广播，话音频分多路通信VSB 略大于近似SSB 近似SSB 较大：要求相干解调，调制器需要对称滤波数据传输；商用电视广播AM 2较小：调制与解调（包络检波）简单中短波无线电广播FM 23中等：调制器有点复杂，解调器较简单微波中继、超短波小功率电台（窄带）；卫星通信、调频立体声广播（宽带）2.各种模拟调制方式性能比较就抗噪性能而言，WBFM最好，DSB、SSB、VSB次之，AM最差。
NBFM与AM接近。
图3-33示出了各种模拟调制系统的性能曲线，图中的圆点表示门限点。
门限点以下，曲线迅速下跌；门限点以上，DSB、SSB的信噪比比AM高4.7dB以上，而FM（＝6）的信噪比比AM高22dB。
就频带利用率而言，SSB最好，VSB与SSB接近，DSB、AM、NBFM次之，WBFM最差由表3-1还可看出，FM的调频指数越大，抗噪性能越好，但占据带宽越宽，频带利用率越低3.各种模拟调制方式的特点与应用AM调制的优点是接收设备简单；缺点是功率利用率低，抗干扰能力差，信号带宽较宽，频带利用率不高。
因此，AM制式用于通信质量要求不高的场合，目前主要用在中波和短波的调幅广播中。
DSB调制的优点是功率利用率高，但带宽与AM相同，频带利用率不高，接收要求同步解调，设备较复杂。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
移动通信的准 4G 和 4G
5
无线寻呼系统
160MHz、450 MHz、 512bps， 1200bps(POCSAG) 900MHz，实际多为 1600bps， 3200bps， 6400bps 160MHz（中国） (FLEX)
根据组网方式可实现本地寻 呼，区域寻呼和全国寻呼
6
蓝牙
ISM 2.45GHz
v1.2 721kbps v2.0+EDR 2.1Mbps 3.0+HS 24Mbps
4
卫星通信系统
用途不同，传输速率不同， 覆盖范围大，一颗同步卫星 带宽可达 500~1000 MHz 可覆盖地球表面的 1/3
覆盖范围广，通信距离远；工作频带宽，传输容量 GPS 定位、 资源侦 大；通信质量好；电路灵活，机动性好 查、气象预报、通 信号传输时延大， 存在回波干扰； 发射和控制复杂； 信等 易受天文现象干扰 网络结构简单，组网投资小；覆盖面广，服务的用 户量大；传输可靠性高，移动性好；寻呼终端体积 小，价格便宜 只能单方向地接收信息；不能提供语音服务 医院寻呼系统、 酒 店寻呼系统、 企业 内部寻呼系统等
7
Zigbee
868MHz（欧洲） 20 kbps （欧洲） 915MHz（美国） 40 kbps （美国） 2.4GHz（全球通用） 250 kbps（全球通用）
相邻节点间 10~80 m， 扩展后 可达几百米，甚至几公里
复杂度低、功耗和成本低；低速率；近距离；响应 速度较快；便于组网；安全可靠；免执照频段 成本高；协议复杂，开发周期长；穿透性不好
LTE 毫微微级基站覆盖数十 米宏蜂窝基站覆盖 100 公里 LTE-A Relay 技术增大覆盖 范围
LTE 数据速率提高； 系统基于分组交换； 降低无线 网络时延；提高小区容量 LTE-A 与 LTE 良好兼容； 提供更高的峰值速率和吞 吐量；具有更高的频谱效率 频段分配分散，导致终端市场混乱；存在的各方面 问题有待进一步验证
8
LTE<E-A
不同区域的使用频 率 不 同 ， 包 括 2.6GHz 、 2.3GHz 、 2.1GHz 、 1.8GHz 、 1.5GHz、800MHz、 700MHz 等
LTE 300Mbps 的下载速率 75 Mbps 的上传速率 LTE-A 下 行 峰 值 速 率 1Gbps ， 上 行 峰 值 速 率 500Mbps
1
900/1800 MHz
WLAN
802.11b/g 2.4 GHz 802.11a 5 GHz 802.11n 2.4 GHz 5 GHz 802.16d 2~11 GHz 802.16e 2～6 GHz C(4~8GHz) 、 Ku (12~18) 、 Ka(27~40) 等微波频段
3
WiMAX
无线通信系统制式比较
无线通信系统 蜂窝通信系统 (以 GSM 为例) 频段 速率 语音全速率 13 kbps 基本数据速率 9.6 kbps GPRS 115.2 kbps 802.11b 11 Mbps 802.11a/g 55 Mbps 802.11n 600M bps 802.16d 75 Mbps 802.16e 15 Mbps 距离 宏蜂窝小区的覆盖半径为 1 km～25 km 微小区的覆盖半径为 30 m～300 m 802.11b 500 ft 802.11g 100~200 ft 802.11n 200 ft 802.16d 50 km 802.16e 几千米 优缺点 频率空间复用；大大提高系统的容量；服务质量好 越区切换、漫游、位置登记、系统鉴权等复杂；存 在频率干扰 具有移动性，使用灵活；安装便捷，易于扩展；易 于进行网络规划和调整；覆盖范围广 网络性能易受环境影响；速率慢；存在诸多安全问 题 速率高；传输距离远；可扩展性和安全性高 成本较高；标准体系不完善；频段分配困难 应用举例 第一代、 第二代移 动通信系统 应用在商务区， 大 学， 机场及其他公 共区域 城域网的 “最后一 公里”无线接入
一般 10 m 内， 可扩展到 100m
电脑与外设（鼠 低功耗、通讯安全性好；可越过障碍物进行连接； 标、耳麦）的无线 简化移动通信终端设备之间的通信；免执照频段 连接，手机，游戏 传输速率量小；传输距离短；易受其他设备干扰 机，耳机，医疗保 健等 无线传感器网络、 智能家居、 医疗监 控系统、 工业和楼 宇自动化