通信系统-通信系统.ppt

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1、通信系統通信系統部門：新產品品質部部門：新產品品質部姓名：徐圓姓名：徐圓我們為什麼要花時間來整理通信系统知识？因為TXC的产品客户有应用在WIFI/WIMAX上面，那我們的產品到底應用在那裡呢?如果我們不知道具體的應用,怎麼開發呢？怎麼做品質管制和品質保證呢1NPQE Roadmap移动通信技术移动通信硬件设施2 通信是从一地向另一地传递和交换信息。实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。基于点与点之间的通信系统的模型可用图 1-1 来描述。图1-1通信系统的一般模型移动通信的组成移动通信的组成3 1 按通信业务和用途分类按通信业务和用途，通信系统可分为常规通信和控制通信。

2、常规通信又分为话务通信和非话务通信。话务通信业务主要是电话信息服务业务、语音信箱业务和电话智能网业务。非话务通信主要是分组数据业务、计算机通信、数据库检索、电子信箱、电子数据交换、传真存储转发、可视图文及会议电视、图象通信等。控制通信则包括遥测、遥控、遥信和遥调等。2 按调制方式分类根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。基带传输是将未经调制的信号直接传送，如音频市内电话。频带传输是对各种信号调制后传输的总称。3 按传输信号的特征分类按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号，相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。4 按通信方式分类 按消息传递的方向和时间关系，通

3、信方式可分为单工、半双工及全双工通信三种。移动移动通信通信的的分类分类45按传输媒质分类按传输媒质分，通信系统可以分为有线通信系统和无线通信系统两大类。有线通信是用导线（如架空明线、同轴电缆、光导纤维、波导等）作为传输媒质完成通信的，如明线、电缆、光缆信道等。无线通信是依靠电磁波在空间传播达到传递消息的目的，如短波电离层传播、微波视距传播、卫星中继等。6按传输信号的复用方式分类传输多路信号有三种复用方式，即频分复用、时分复用和码分复用。频分复用是用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围；时分复用是用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间；码分复用是用正交的脉冲序列分别携带不同信号。传统

4、的模拟通信中都采用频分复用，随着数字通信的发展，时分复用通信系统的应用愈来愈广泛，码分复用主要用于空间通信的扩频通信中。7 按工作的波段分类可分为长波通信、中波通信、短波通信、红外线通信等。5 单单工工通通信信消息只能单方向传输的工作方式，因此只占用一个信道，广播、遥测、遥控、无线寻呼等就是单工通信方式的例子。半半双双工工通通信信通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发的工作方式。例如，使用同一载频的对讲机，收发报机以及问询、检索、科学计算等数据通信都是半双工通信方式。全全双双工工通通信信通信双方可同时进行收发消息的工作方式，一般情况全双工通信的信道必须是双向信道。普通电话、手机都是最常见的

5、全双工通信方式，计算机之间的高速数据通信也是这种方式。按通信方式分类按通信方式分类6 单工、半双工和全双工通信方式示意图 (a)单工；(b)半双工；(c)全双工按通信方式分类按通信方式分类7 传输多路信号有三种复用方式：1）、频分复用（FDMA):频分复用是用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围；2）、时分复用(TDMA)：时分复用是用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间；3）、码分复用(CDMA)：用正交的脉冲序列分别携带不同信号。传统的模拟通信中都采用频分复用，随着数字通信的发展，时分复用通信系统的应用愈来愈广泛，码分复用主要用于空间通信的扩频通信中。按信号复用方式分类按信号复

6、用方式分类8ITUITU:International Telecommunications Union 国际电信联盟 IEEEIEEE:Institute of Electrical and Electronics Engineers 美国电气和电子工程师协会 IMT-2000IMT-2000:International Mobile Telecom System-2000 国际移动电话系统-2000 3GPP3GPP:The 3rd Generation Partnership Project 3G技术规范机构FDMA/TDMA/CDMA需聯繫移動通信網9略称中文示例参考0G早期封闭无线电话

7、系统出租车调度系统0 G8 m最早的移动通信技术主要集中在欧洲1G以模拟技术为基础的蜂窝无线电话系统只能进行语音通话的手机速度范围：2.9KB/s5.6KB/s 2G以数字语音技术为基础的无线电话系统支持收发短消息(SMS)的GSM手机/CDMA手机2G中制定的一些标准，虽然功能上和3G接近，但是由于速度未达到目前流行的3G标准而被定义为2.5G和2.75G4 3G高速数据传输的蜂窝移动通讯技术1.支持移动电视/视频点播/视频会话/远程医疗/定位系统/支持收发Email的手机2.3G能将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。能够处理图像、音乐、视频形式，提供网页浏览、电话会

8、议、电子商务信息服务。3国内3G技术标准使用的状况如下：中国移动：TD-SCDMA中国联通：W-CDMA中国电信：CDMA2000速度范围：300KB/s2M/s4 高速3G：上传5.8M/s、下载14M/s4G静态传输速度达到1Gbps，用户在高速移动状态下可以达到100Mbps的无线通信技术支持网络游戏/高清移动电视/高清视频会议/3D电视的智能手机现有的4G標準移動通信網彙整10移动通信网络的发展历程（1G）第一代模拟系统（1G)时间：20世纪80年代-90年代初功能：仅提供语音服务，不能传输数据技术：主要采用模拟语音调制技术和频分多址（FDMA)技术。不足：1G存在很多不足之处，如并存

9、网络制式太多，互不兼容，通话质量不高，不能提供数据业务，它是一种区域性的移动通信系统。11AMPS:Advanced Mobile Phone System（AMPS）高级移动电话系统真正将AMPS从更早的0G系统中区分出来的是最后的呼叫建立功能。在AMPS中，信號中心可以根据信号强度灵活地分配信道给每个手持终端，允许相同的频率在完全不同的位置复用，并且不会有干扰。这使得在一个地区内，大数量的手持终端被同时支持成为可能。移动通信网络的发展历程（1G）12第二代移动通信系统（2G/2.5G)时间：起源于90年代初期至现在功能：满足语音业务和初步的多媒体业务能力技术：主要采用数字的时分多址技术（T

10、DMA）和码分多址技术（CDMA)关键词：GPRS/EDGE/CDMA2000不足：2G技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源已接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低，无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需要。按信号复用方式分类按信号复用方式分类13GSMGSM1.GSM系统全称为全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication，GSM)，俗称“全球通”，它依照欧洲通信标准化委员会(ETSI)制定的GSM规范研制而成，是第二代移动通信技术（2G）。其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络

11、标准，让用户使用一部手机就能行遍全球，具有广阔的发展前景。2.主要业务：语音通话，短信发送3.传输速率：9.6 kbit/s4.GSM系统频谱：包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM1900：1900MHz等几个频段。第二代移动通信系统（2G/2.5G)14GPRS1.GPRS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。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。2.传输速率可提升至56甚至114Kbps。3.主要业

12、务表现：MMS（彩信），邮件接收EDGEEDGE是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术，比“二代半”技术GPRS更加优良，因此也有人称它为“2.75代”技术传输速率是GPRS的三倍传输速率，传输速率最高可达384kbit/s主要业务表现：邮件接收，视频/音乐下载，快速上网第二代移动通信系统（2G/2.5G)15第三代移动通信系统（3G)功能：引入大量增殖业务（手机上网、可视电话、视频共享、流媒体、POC对讲专网、短信交流和同化交流）技术：主流3G标准都采用CDMA技术关键词：WCDMA CDMA2000 TD-SCDMA不足：3G缺乏全球统一标准理论下载速率WCDMA（7

13、.2/14.4Mbps），CDMA2000(3.1Mbps/单载波)，TD-SCDMA(2.8Mbps/单载波)16国内 3G 业务中国移动的中国移动的TD-SCDMATD-SCDMA上网卡上网卡全称Time Division-Synchronous CDMA(时分同步CDMA)，在频谱利用率、对业务支持具有灵活性等独特优势。优势：中国自有3G技术，获政府支持 中国联通的中国联通的WCDMAWCDMA上网卡上网卡全称为Wideband CDMA，也称为CDMA Direct Spread，意为宽频分码多重存取是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术。优势：有较高的扩频

14、增益，发展空间较大，全球漫游能力最强，技术成熟性最佳中国电信的中国电信的CDMA-EVDOCDMA-EVDO上网卡上网卡 CDMA2000是由窄带CDMA(CDMA IS95)技术发展而来的宽带CDMA技术同时也称为CDMA Multi-Carrier，由美国高通公司 为主导提出。优势：可以从原有的CDMA1X直接升级到3G，建设成本低廉.WCDMA是GSM(2G技术)的升级(演进是GSM、GPRS、EDGE、WCDMA)电信3G业务使用的是CDMA20001xEV-DORevA技术,指在一个无线信道传送高速数据报文数据的情况下，支持下行（向前链路）数据速率最高3.1Mbps，上行（反向链路）

15、速率最高到1.8MbpsTD-SCDMA空中接口采用了四种多址技术:TDMA,CDMA,FDMA,SDMA（智能天线）。综合利用四种技术资源分配时在不同角度上的自由度，得到可以动态调整的最优资源分配17CDMA2000与WCDMA、TD-SCDMA优劣势比较18CDMA2000与WCDMA、TD-SCDMA优劣势比较 TD-SCDMA WCDMA CDMA2000 最新版本TD-HSDPAHSUPAEV-DO RevA/RevB速率下行2.8Mbps14.4Mbps3.1Mbps/9.3Mbps上行384kbps5.76Mbps1.8Mbps/5.4Mbps功能可视电话、高速数据上网、WAP、

16、彩信、话音、短信可视电话、高速数据上网、WAP、彩信、话音、短信可视电话、高速数据上网、WAP、彩信、话音、短信技术演进TD-SCDMA TD-HSDPA TD-HSUPA TD-HSPA+LTE TDDGSM GPRS EDGE WCDMA HSDPA HSUPA HSPA+LTE FDDCDMA CDMA1X CDMA2000 EV-DO Rev.0 Rev.A Rev.BLTE FDD备注：上行=移动终端给基站发送信息时的数据传输速率，比如手机、笔记本等无线终端给基站传输数据速率；下行=基站向移动终端发送信息时的传输速率，比如手机或笔记本等无线终端从基站或者网络下载数据的速率。19基站覆

17、盖范围比较:移動 TD-SCDMA:TD-SCDMA因为上行同步，其原理根据时隙和光速计算后，最大覆盖半径不能超过11.25Km，这还是不考虑风向的情况下。城区人群密集的地方基站距离一般不超过500米。联通联通 WCDMA:WCDMA的最理想覆盖密度，5001000M一个基站，郊区在1-2公里左右。由于有呼吸效应，当地的基站的覆盖面积会随着当地用户数的增多而缩小。目前在中国联通应用中的覆盖密度，2Km30Km一个基站。電信 CDMA2000:理想覆盖密度在1-2公里左右。由于有呼吸效应，当地的基站的覆盖面积会随着当地用户数的增多而缩小。目前在城区尽量将覆盖半径控制在1-2公里左右,如覆盖过大,

18、会造成污染,影响网络质量。20速度比较 21 TD-SCDMA WCDMA CDMA2000 部署国家 中国；缅甸、非洲建有试验网，小规模放号 100多个国家，258张网络 62个国家 用户数 中国41万，少量国外试验用户 3.2亿，全球市场占有率77%9500万，全球市场占有率23%代表运营 中国移动 中国联通、英国沃达丰、日本NTT DoCoMo、和记黄埔3、西班牙电信、德国电信、法国电信、意大利电信、美国AT&T等全球绝大多数运营商 中国电信、美国Verizon、Sprint、加拿大Telus、Bell monility、日本KDDI、韩国SK telecom、印度Reliance、Ta

19、ta等国家和地区主要设备商 大唐移动、中兴、上海贝尔、鼎桥 爱立信、华为、诺西、中兴、阿朗、摩托罗拉阿朗、北电、中兴、华为、摩托罗拉 22 TD-SCDMA WCDMA CDMA2000 简评 中国自有3G技术，获政府支持 产业链最广，全球用户最多，技术最完善 本身技术优秀，但因产业链一家独占发展不乐观简介简介 TD-SCDMATD-SCDMA是我国自主是我国自主3G3G标准，标准，与欧洲，与欧洲WCDMAWCDMA、美国、美国CDMA2000CDMA2000并列为三大主流并列为三大主流3G3G国际标准。国际标准。TD-SCDMATD-SCDMA于于20082008年年4 4月月1 1日试商用

20、。日试商用。TD-HSDPATD-HSDPA是是TD-SCDMATD-SCDMA的的下一步演进技术，采用下一步演进技术，采用TDDTDD方式。作为后方式。作为后3G3G的的HSDPAHSDPA技技术可以同时适用于术可以同时适用于WCDMAWCDMA和和TD-SCDMATD-SCDMA两种不同制式两种不同制式。TD-HSDPATD-HSDPA后，后，TDTD也将实也将实现现TD-HSUPATD-HSUPA，最后演进到，最后演进到LTE TDDLTE TDD。WCDMAWCDMA是是GSMGSM的升级，同的升级，同时也是全球时也是全球3G3G技术中用技术中用户最广、技术和商业应户最广、技术和商业应

21、用最成熟的。用最成熟的。WCDMAWCDMA运运营商遵循营商遵循WCDMAWCDMA、HSPAHSPA、LTELTE演进路线。演进路线。中国联通采用中国联通采用HSPAHSPA技术，技术，HSPA+HSPA+技术也已技术也已经开始在澳大利亚、新经开始在澳大利亚、新加坡等地开始建设，速加坡等地开始建设，速率高达率高达21Mbps21Mbps。EV-DOEV-DO是是CDMACDMA技术的升技术的升级，相对于级，相对于GSM/WCDMAGSM/WCDMA的部署要少得多，设备的部署要少得多，设备厂家和终端厂商也较少，厂家和终端厂商也较少，产业链基本由美国高通产业链基本由美国高通一家把控。一家把控。C

22、DMACDMA的技术演进已的技术演进已经基本达成共识，除了经基本达成共识，除了一部分转网建设一部分转网建设HSPAHSPA，相当数量的相当数量的CDMACDMA运营商运营商还是会升级到还是会升级到EV-DO EV-DO Rev.ARev.A，并最终演进到，并最终演进到LTELTE；23进一步提升系统性能 LTE-Advanced多频段层叠无线接入系统，100mhz频谱带宽。峰值速率：下行1Gbps，上行500Mbps IEEE 802.16m是为用户站点和核心网络（如：公共电话网和 Internet）间)提供通信路径而定义的WIMAX无线服务标准协议。4G手机，确切的说4G终端，其本质不是把手

23、机做大，而是把电脑做小。第四代移动通信系统（4G)24WiMax(Worldwide Interoperability forMicrowave Access),即全球微波互联接入。Wimax是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50km。Wimax还具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。Wimax的技术起点较高，采用了代表未来通信技术发展方向OFDM/OFDMA、MIMO等先进技术，随着技术标准的发展，Wimax逐步实现宽带业务的移动化，而3G则实现移动业务的宽带化，两种网络的融合程度会越来越高。第四代移动通信系统（4G)25Wimax又称为

24、80216无线城域网，是一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。相比Wifi，Wimax能够达到更高的吞吐量、QoS服务以及增强的安全性能，并且整个网络具有良好的可扩展性。26 IEEE802无线标准系列IEEE 802.15 BluetoothWAN广域网广域网MAN城域网城域网LAN局域局域网网PAN个人局域网个人局域网ETSI HiperPANIEEE 802.11 WirelessLANETSI HiperLANIEEE 802.16 WirelessMANETSI HiperMAN&HIPERACCESSIEEE 802.20(proposed)3GPP,EDGE(

25、GSM)IEEE802 标准委员会已发布或正在制定的无线标准系列有：标准委员会已发布或正在制定的无线标准系列有：802.11x,802.15x,802.16x,802.20 x27 IEEE802无线标准系列個人局域：PAN核心思想是，用无线电或红外线代替传统的有线电缆，实现个人信息终端的智能化互联，组建个人化的信息网络。从计算机网络的角度来看，PAN是一个局域网；从电信网络的角度来看，PAN是一个接入网，因此有人把PAN称为电信网络“最后一米”的解决方案。PAN定位在家庭与小型办公室的应用场合，其主要应用范围包括话音通信网关、数据通信网关、信息电器互联与信息自动交换等。局域：局域网（Loxa

26、l Area Network，LAN）是指范围在几百米到十几公里内办公楼群或校园内的计算机相互连接所构成的计算机网络。计算机局域网被广泛应用于连接校园、工厂以及机关的个人计算机或工作站，以利于个人计算机或工作站之间共享资源（如打印机）和数据通信。（局域网的所有线路一般是属于个人，公司的）城域：城域网（Metropolitan Area Network，MAN）所采用的技术基本上与局域网相类似，只是规模上要大一些。城域网既可以覆盖相距不远的几栋办公楼，也可以覆盖一个城市；既可以是私人网，也可以是公用网。城域网既可以支持数据和话音传输，也可以与有线电视相连。城域网一般只包含一到两根电缆，没有交换设

27、备，因而其设计就比较简单。（而城域网的范围比较大，一般是本城市的电信公司的所有线路，是公有的。）廣域：广域网（Wido Area Network，WAN）通常跨接很大的物理范围，如一个国家。广域网包含很多用来运行用户应用程序的机器集合，我们通常把这些机器叫做主机（host）；把这些主机连接在一起的是通信子网（communication subnet）。通信子网的任务是在主机之间传送报文。将计算机网络中的纯通信部分的子网与应用部分的主机分离开来，可以大大简化网络的设计。在大多数广域网中，通信子网一般都包括两部份：传输信道和转接设备。传输信道用于在机器间传送数据。转接设备是专用计算机，用来连接两条

28、或多条传输线。（广域网的范围更大，是一个统称是无数城域网的集合。）28IEEE802无线标准系列29IEEE 802.16 IEEE 802.16 IEEE 802.16 IEEE 802.16 标准比较标准比较标准比较标准比较802.16802.16a802.16d802.16e标准情况2001年12月正式发布2003年1月正式发布2004年6月23日获批预计于2005年底发布使用频段1066GHz11GHz1066GHz11GHz6GHz信道条件视距非视距视距非视距非视距固定/移动性固定固定固定+游牧移动漫游调制方式QPSK、16QAM和64QAM256OFDM（BPSK/QPSK/16Q

29、AM/64QAM）256OFDM（BPSK/QPSK/16QAM/64QAM）2048OFDMA256OFDM（BPSK/QPSK/16QAM/64QAM）128/512/1024/2048OFDMA信道带宽25/28MHz1.2520MHz1.2520MHz1.2520MHz传输速率32134Mbps（以28MHz为载波带宽）在20MHz信道上提供约75Mbps的速率在20MHz信道上提供约75Mbps的速率在5MHz的信道上提供约15Mbps的速率额定小区半径5km510km515km几km30IEEE802.16-2004IEEE802.16-2004与与16e16e技术对比技术对比技术

30、参数技术参数802.16-2004802.16e子载波数256（OFDM）2048（OFDMA）256（OFDM）128、512、1024、2048（OFDMA）带宽（MHz）1.75MHz20MHz1.25MHz20MHz频段211GHz在移动网络中，作为用户终端设备(如手机、车载台)的功能部件基站=主要運用到電纜，不涉及我們的產品應用市話局=信號的發射端，主要是信號傳輸移動電話交換局=主要運用到crystal，做主要介紹40通信系统网络传输備註：基站发射信号，根據信號用途可以分為家用信號和工廠信號41控制交换中心42调度交换机有线/无线综合智能数字调度交换系统，采用模块化结构设计、逐级分布

31、式控制体系，系统容量和业务功能可根据用户需求灵活配置。可实现有线及无线终端的调度功能，并提供无线终端的实时定位、短信等功能。可配置调度键盘或触摸屏调度台；可在局域网覆盖的任何位置设置调度台。43网络交换机网络交换机网络交换机类型网络交换机类型1.2.交换机除了能够连接同种类型的网络之外，还可以在不同类型的网络（如以太网和快速以太网）之间起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口，用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。工業交換機工業交換機家用交換機家用交換機441.工業网络交换机工業网络交换机表示产品放置位置表示产品放置位置45

32、2.2.家用网络交换机家用网络交换机462.2.腾达网络交换机腾达网络交换机47CTS调度主机调度主机主要用于分局调度所、大战通信枢纽或大型站场，主要是要用于接入各种调度电话，专用电话或大型站场电话48CTS调度主机调度主机49CNTCNT分机模块分机模块CNT48CNT48主要应用主要应用:CTS多媒体交换机的IP电话分机端口设备 通过IP网络部署CTS交换机远程IP分机 PSTN市话网环路中继接入设备 运营商IP Centrex客户端接入 企业IPPBX客户端接入 全IP电话专网中的分支机构接入 呼叫中心IP远程坐席 50CNTCNT分机模块分机模块51键控式调度台键控式调度台MDS340

33、0指挥调度系统可通过数字中继或模拟中继等多种中继接入方式实现局内呼叫、出局呼叫、入局呼叫、汇接呼叫、路由管理、用户权限管理、灵活的编号机制、特服等功能。基本交换功能：基本交换功能：系统支持分机呼叫分机、分机呼叫调度、调度呼叫分机、分机出中继呼叫、入中继呼叫。灵活的编号机制：灵活的编号机制：分机号码可以根据使用习惯灵活设置。灵活的局向设定功能：灵活的局向设定功能：在维护台上可以进行中继分组设定、局向设定。调度台、分机权限级别设定：调度台、分机权限级别设定：调度台可设不同级别，可设为普通级和优先级；分机权限可灵活设定，可设为只能应答、直通调度、内线用户、市话有权、国内有权、国际有权、限拨某几个出局号码等多个级别。3、调度指挥功能MDS3400指挥调度系统可实现对系统内的任一节点用户的调度业务。调度台的设置非常灵活，每一个节点都可根据实际情况设置一个或多个调度台，调度员通过调度台实施调度操作。每一节点的调度员都可对系统内的任一节点的用户进行调度也可通过多种中继接入方式完成对系统外用户的调度。52键控式调度台键控式调度台53安全耦合器安全耦合器电话安全耦合器又叫安全栅，是本质安全型电话机和选号对讲电话机的关联设备。它是保证本安指标的必须设备。1.箱式（置于安全场所），单 台 最 大 容 量 120线。2.隔爆型（置于危险场所），每台容量为1个用户。54安全耦合器安全耦合器55谢谢谢谢56