第4講遠(yuǎn)程通信技術(shù)

1、 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)2 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)3遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)由各種無(wú)線和有線網(wǎng)絡(luò)組成，如下圖所示。其中遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)（長(zhǎng)距離網(wǎng)絡(luò)），主要包括GPRS、3G等長(zhǎng)距離無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)等有線網(wǎng)絡(luò)，是物聯(lián)網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)和接入網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。3 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)4遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 通過(guò)現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)或者未來(lái)NGN網(wǎng)絡(luò)(下一代網(wǎng)絡(luò))，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與計(jì)算。在傳輸

2、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)影響主要是帶動(dòng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)升級(jí)以及下一代網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)。 物聯(lián)網(wǎng)傳感層，獲得的信息，將通過(guò)接入網(wǎng)絡(luò)層（如接入互聯(lián)網(wǎng)或3G網(wǎng)絡(luò)等遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)）進(jìn)行信息傳輸，下圖是采用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)接入物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖。4 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)5遠(yuǎn)程通信（Telecommunication）：源于希臘語(yǔ)“遠(yuǎn)程”（Greek tele，遙遠(yuǎn)的）和通信（communicate，共享）。指在連接的系統(tǒng)間，通過(guò)使用模擬或數(shù)字信號(hào)調(diào)制技術(shù)進(jìn)行的聲音、數(shù)據(jù)、傳真、圖像、音頻、視頻和其它信息的電子傳輸。 數(shù)字通信相比模擬通信： 抗干擾能力強(qiáng)； 遠(yuǎn)距離傳輸仍能保持質(zhì)量； 適用于各種通信業(yè)務(wù)要求、便于

3、實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) 便于采用大規(guī)模集成電路 便于實(shí)現(xiàn)加密處理 便于實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)的計(jì)算機(jī)管理數(shù)模變換AD（抽樣、量化、編碼）與模數(shù)變換DA。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)6復(fù)用（Multiplexing）是通信技術(shù)中的基本概念。 信道A1A2B1B2C1C2信道信道(a) 不使用復(fù)用技術(shù)共享信道A1A2B1B2C1C2復(fù)用分用(b) 使用復(fù)用技術(shù) 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)7u頻分復(fù)用頻分復(fù)用 FDM(Frequency Division Multiplexing) 用戶在分配到一定的頻帶后，在通信過(guò)程中自始至終都占用這個(gè)頻帶。 頻分

4、復(fù)用的所有用戶在同樣的時(shí)間占用不同的帶寬資源（頻率帶寬） 頻率時(shí)間頻率 1頻率 2頻率 3頻率 4頻率 5 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)8u波分復(fù)用波分復(fù)用 WDM(Wave Division Multiplexing) 波分復(fù)用就是光的頻分復(fù)用。 1550 nm 0 1551 nm 1 1552 nm 2 1553 nm 3 1554 nm 4 1555 nm 5 1556 nm 6 1557 nm 70 1550 nm 1 1551 nm 2 1552 nm 3 1553 nm 4 1554 nm 5 1555 nm 6 1556 nm 7 1557 nm 8

5、2.5 Gb/s1310 nm20 Gb/s復(fù)用器分用器EDFA120 km光調(diào)制器光解調(diào)器 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)9u時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用 TDM(Time Division Multiplexing) 時(shí)分復(fù)用則是將時(shí)間劃分為一段段等長(zhǎng)的時(shí)分復(fù)用幀（TDM 幀），每個(gè)用戶在每一個(gè) TDM 幀中占用固定序號(hào)的時(shí)隙。 每個(gè)用戶所占用的時(shí)隙是周期性地出現(xiàn)（其周期就是 TDM 幀的長(zhǎng)度）。 TDM 信號(hào)也稱為等時(shí)(isochronous)信號(hào)。 時(shí)分復(fù)用的所有用戶是在不同的時(shí)間占用同樣的頻帶寬度。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)10頻率時(shí)間B

6、 C DB C DB C DB C DAAAAA 在 TDM 幀中的位置不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)11頻率時(shí)間C DC DC DAAAABBBB C DB 在 TDM 幀中的位置不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)12頻率時(shí)間BDBDBDAAAA BCCCC DC 在 TDM 幀中的位置不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)13頻率時(shí)間B CB CB CAAAA

7、 B CDDDDD 在 TDM 幀中的位置不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)14ABCDaabbcdb cattttt4 個(gè)時(shí)分復(fù)用幀#1acbcd時(shí)分復(fù)用#2#3#4用戶 時(shí)分復(fù)用可能會(huì)造成線路資源的浪費(fèi)：使用時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)傳送計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)時(shí)，由于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳送的突發(fā)性，用戶對(duì)分配到的子信道的利用率一般是不高的。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)15第一代移動(dòng)通信：模擬語(yǔ)音 1928年，美國(guó)普度(Purdue University)大學(xué)的學(xué)生發(fā)明了超外差無(wú)線電接收機(jī)，隨后被美國(guó)底特律警察局利用并

8、建立了世界上第一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)(車載無(wú)線電系統(tǒng))。 1946年，貝爾系統(tǒng)在圣路易斯建立起了第一個(gè)可用于汽車的電話系統(tǒng)。 西德、法國(guó)和英國(guó)分別于1950年、1956年和1959年完成了公用移動(dòng)電話系統(tǒng)的研制。現(xiàn)代移動(dòng)通信： 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)16第一代移動(dòng)通信：模擬語(yǔ)音20世紀(jì)60年代，美國(guó)開(kāi)始使用中小容量的改進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)IMTS。IMTS有兩個(gè)頻率分別用于接收和發(fā)送功能。IMTS支持23個(gè)信道，頻率范圍為150450MHz。在一個(gè)大區(qū)域中只用一個(gè)基站覆蓋的設(shè)計(jì)被成為大區(qū)制。大區(qū)制有以下特點(diǎn)特點(diǎn)：基站覆蓋面積大發(fā)射功率大可用頻率帶寬有限，系統(tǒng)容量小適用于專

9、業(yè)網(wǎng)，不適合商用 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)17第一代移動(dòng)通信：模擬語(yǔ)音1982年，為了解決大區(qū)制容量飽和的問(wèn)題，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)AMPS。AMPS提出了“小區(qū)制小區(qū)制”，“蜂窩單元蜂窩單元”的概念，是第一種真正意義上的“蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)”，同時(shí)采用頻率復(fù)用（Frequency Division Multiplexing, FDM）技術(shù)，解決了公用移動(dòng)通信系統(tǒng)所需要的大容量要求和頻譜資源限制的矛盾。100千米范圍之內(nèi)，IMTS每個(gè)頻率上只允許一個(gè)電話呼叫；AMPS以允許100個(gè)10千米的蜂窩單元，從而可以保證每個(gè)頻率上有1015

10、個(gè)電話呼叫。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)18系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 每一個(gè)蜂窩單元有一個(gè)基站負(fù)責(zé)接收該單元中電話的信息。 基站連接到移動(dòng)電話交換局（Mobile Telephone Switching Office, MTSO）。 MTSO采用分層機(jī)制，一級(jí)MTSO負(fù)責(zé)與基站之間的直接通信；高級(jí)MTSO則負(fù)責(zé)低級(jí)MTSO之間的業(yè)務(wù)處理。移交：移交：當(dāng)電話在蜂窩單元之間移動(dòng)的時(shí)候，基站之間會(huì)通信，從而交換控制權(quán)，避免信道分配不錯(cuò)導(dǎo)致信號(hào)沖突?；緦?duì)于電話用戶控制權(quán)的轉(zhuǎn)換也稱為“移交”。 “軟移交”：用戶通話保持連貫。 “硬移交”：老的基站需要停止用戶通話。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概

11、 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)19移動(dòng)蜂窩區(qū)的理想形狀是正六邊形，每個(gè)小區(qū)包含一個(gè)基站BS，每個(gè)基站包含若干套收發(fā)機(jī)，其有效覆蓋范圍決定于發(fā)射功率、天線高度等因素，一般為幾千米。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)20第二代移動(dòng)通信： 數(shù)字語(yǔ)音第二代移動(dòng)通信技術(shù)：第二代移動(dòng)通信技術(shù)：數(shù)字制式數(shù)字制式支持傳統(tǒng)語(yǔ)音通信、文字和多媒體短信支持一些無(wú)線應(yīng)用協(xié)議900/1800MHz GSM移動(dòng)通信工作在900/1800MHz頻段無(wú)線接口采用TDMA技術(shù)，核心網(wǎng)移動(dòng)性管理協(xié)議采用MAP協(xié)議800MHz CDMA移動(dòng)通信工作在800MHz頻段，核心網(wǎng)移動(dòng)性管理協(xié)議采用IS

12、-41協(xié)議無(wú)線接口采用窄帶碼分多址（CDMA）技術(shù) 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)21GSM系統(tǒng)GSM是一種蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，蜂窩單元按照半徑可以分為：宏蜂窩宏蜂窩：覆蓋面積最廣，基站通常在較高的位置，例如山峰微蜂窩微蜂窩：基站高度普遍低于平均建筑高度，適用于市區(qū)內(nèi)微微蜂窩微微蜂窩：室內(nèi)，影響范圍在幾十米以內(nèi)傘蜂窩傘蜂窩：填補(bǔ)蜂窩間的信號(hào)空白區(qū)域GSM后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括以下模塊系統(tǒng)：基站系統(tǒng)基站系統(tǒng)，包括基站和相關(guān)控制器網(wǎng)絡(luò)和交換系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和交換系統(tǒng)，也稱為核心網(wǎng)，負(fù)責(zé)銜接各個(gè)部分GPRS核心網(wǎng)核心網(wǎng)，可用于基于報(bào)文的互聯(lián)網(wǎng)連接，為可選部分身份識(shí)別模塊身份識(shí)別模塊，也稱為SI

13、M卡，主要用于保存手機(jī)用戶數(shù)據(jù) 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)22CDMA系統(tǒng)CDMA在蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用容量在理論上可以達(dá)到AMPS容量的20倍。CDMA可以同時(shí)區(qū)分并分離多個(gè)同時(shí)傳輸?shù)男盘?hào)。CDMA有以下特點(diǎn)特點(diǎn)：抗干擾性好抗多徑衰落保密安全性高容量質(zhì)量之間可以權(quán)衡取舍同頻率可在多個(gè)小區(qū)內(nèi)重復(fù)使用 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)23GSM移動(dòng)通信移動(dòng)通信GSM 數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是由交換網(wǎng)路子系統(tǒng)（NSS）、無(wú)線基站子系統(tǒng)(BSS)和移動(dòng)臺(tái)（MS）三大部分組成，如圖所示：23 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通

14、信技術(shù)24 CDMA（Code Division Multiple Access，CDMA）系統(tǒng)，是采用CDMA技術(shù)的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱CDMA系統(tǒng)。它是在擴(kuò)頻通信技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的。由于擴(kuò)頻技術(shù)具有抗干擾能力強(qiáng)、保密性能好的特點(diǎn)，20世紀(jì)80年代就在軍事通信領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。為了提高頻率利用率，在擴(kuò)頻的基礎(chǔ)上，人們又提出了碼分多址的概念，利用不同的地址碼來(lái)區(qū)分無(wú)線信道。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)25 CDMA系統(tǒng)是以擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)和碼分多址接入技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，不同用戶傳輸?shù)男畔⑹强扛髯圆煌木幋a序列來(lái)區(qū)分的。信號(hào)在時(shí)間域和頻率域是重疊

15、的，用戶信號(hào)是靠各自不同的編碼序列Ci 來(lái)區(qū)分的。 tciOW 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)26 CDMA同時(shí)也是在FDMA和TDMA技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。與FDMA和TDMA相比，CDMA具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，其中一部分是擴(kuò)頻通信系統(tǒng)所固有的，另一部分則是由軟切換和功率控制等技術(shù)所帶來(lái)的。 CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)是由擴(kuò)頻、多址接入、蜂窩組網(wǎng)和頻率再用等多種技術(shù)結(jié)合而成，因此它具有抗干擾性好、抗多徑衰落、保密安全性高和同頻率可在多個(gè)小區(qū)內(nèi)重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，所要求的載干比(C/I)小于1，容量和質(zhì)量之間可做權(quán)衡取舍。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)

16、27系統(tǒng)容量大。設(shè)總頻帶為1.25MHz，F(xiàn)DMA(如AMPS)系統(tǒng)每小區(qū)的可用信道數(shù)為7，TDMA(GSM)系統(tǒng)每小區(qū)的可用信道數(shù)為12.5，CDMA(IS-95)系統(tǒng)每小區(qū)的可用信道數(shù)為120。同時(shí)，在CDMA系統(tǒng)中，還可以通過(guò)話音激活檢測(cè)技術(shù)進(jìn)一步提高容量。理論上CDMA移動(dòng)網(wǎng)容量比模擬網(wǎng)大20倍，實(shí)際要比模擬網(wǎng)大10倍，比GSM要大45倍。保密性好。在CDMA系統(tǒng)中采用了擴(kuò)頻技術(shù)，可以使通信系統(tǒng)具有抗干擾、抗多徑傳播、隱蔽、保密的能力。軟切換。CDMA系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)軟切換。所謂軟切換，是指先與新基站建立好無(wú)線鏈路之后才斷開(kāi)與原基站的無(wú)線鏈路。因此，軟切換中沒(méi)有通信中斷的現(xiàn)象，從而提高了

17、通信質(zhì)量。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)28軟容量。CDMA系統(tǒng)容量與載干比有關(guān)，當(dāng)用戶數(shù)增加時(shí)，僅僅會(huì)使通話質(zhì)量下降，而不會(huì)出現(xiàn)信道阻塞現(xiàn)象。因此，系統(tǒng)容量不是定值，而是可以變動(dòng)的。因?yàn)樵贑DMA系統(tǒng)中，所有移動(dòng)用戶都占用相同帶寬和頻率。我們可以將帶寬想像成一個(gè)大房子，所有的人將進(jìn)入惟一的一個(gè)大房子。如果他們使用完全不同的語(yǔ)言，就可以清楚地聽(tīng)到同伴的聲音，而只受到一些來(lái)自別人談話的干擾。 在這里，屋里的空氣可以被想像成寬帶的載波，而不同的語(yǔ)言即被當(dāng)作編碼，我們可以不斷地增加用戶，直到整個(gè)背景噪音限制住了我們。如果能控制住每個(gè)用戶的信號(hào)強(qiáng)度，在保持高質(zhì)量通話的同時(shí)，

18、我們就可以容納更多的用戶了。頻率規(guī)劃簡(jiǎn)單。用戶按不同的序列碼區(qū)分，所以相同CDMA載波可在相鄰的小區(qū)內(nèi)使用，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃靈活，擴(kuò)展簡(jiǎn)單。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)29遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程29 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)30第三代移動(dòng)通信：數(shù)字語(yǔ)音與數(shù)據(jù) 第三代移動(dòng)通信（第三代移動(dòng)通信（3G）可以提供所有2G的信息業(yè)務(wù)，同時(shí)保證更快的速度，以及更全面的業(yè)務(wù)內(nèi)容，如移動(dòng)辦公，視頻流服務(wù)等。 3G的主要特征是可提供移動(dòng)寬帶多媒體業(yè)務(wù)，包括高速移動(dòng)環(huán)境下支持144Kbps速率，步行和慢速移動(dòng)環(huán)境下支持384Kbps速率，室內(nèi)環(huán)境則應(yīng)達(dá)到2Mbps的

19、數(shù)據(jù)傳輸速率，同時(shí)保證高可靠服務(wù)質(zhì)量。 人們發(fā)現(xiàn)從2G直接跳躍到3G存在較大的難度，于是出現(xiàn)了一個(gè)2.5G（也有人稱后期2.5G為2.75G）的過(guò)渡階段。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)312G邁向3G的過(guò)渡產(chǎn)業(yè)HSCSDGSM網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)版本透過(guò)多重時(shí)分并行傳輸，速率比GSM網(wǎng)絡(luò)快5倍動(dòng)態(tài)提供不同的糾錯(cuò)方式GPRS(通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)通用分組無(wú)線業(yè)務(wù))基于傳統(tǒng)GSM的產(chǎn)物改造現(xiàn)有基站系統(tǒng)，利用GSM網(wǎng)絡(luò)中未使用的TDMA信道，速率可以達(dá)到114Kbps立即聯(lián)機(jī)EDGE俗稱2.75G，是GPRS到3G之間的過(guò)渡產(chǎn)業(yè)傳輸速率可以達(dá)到384Kbps主張利用現(xiàn)有的GSM資源 物

20、 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)32GPRS主要應(yīng)用領(lǐng)域主要應(yīng)用領(lǐng)域 GPRS主要的應(yīng)用領(lǐng)域可以是：E-mail電子郵件、WWW瀏覽、WAP業(yè)務(wù)、電子商務(wù)、信息查詢、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。Local areanetworkServerRouterLocal areanetworkServerRouterCorporate 2Corporate 1Intra-PLMNbackbonenetwork(IP based)Serving GPRSSupport Node(SGSN)Gateway GPRSSupport Node(GGSN)GPRS INFRASTRUCTUREHLR/Au

21、CMSCBSCBTSPacketnetworkPSTNPacketnetworkSS7NetworkPacketnetworkDatanetwork(Internet)PacketnetworkInter-PLMNBackbonenetworkBorder Gateway (BG)GbGrGdGi.IPFirewallFirewallUmSMS-GMSCGrGdGsGsGpGnGnEIRMAP-FAGc 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)33IMT-2000 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)最早于1985年由ITU TG8/1提出，最初名為FPLMTS（Future Public La

22、nd Mobile Telecommunication System），后在1996年更改為“IMT-2000”。 數(shù)字2000蘊(yùn)含了三層含義： 希望該系統(tǒng)能在2000年全面應(yīng)用到市場(chǎng)； 希望3G能在2000MHz的頻率上運(yùn)行； 希望可以3G保證2000KHz的帶寬。 1999年，IMT-2000無(wú)線接口技術(shù)規(guī)范建議被通過(guò)。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)343G無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)的窄帶TDMA技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足3G系統(tǒng)的高帶寬要求，而CDMA的編碼方式才是現(xiàn)行3G通信標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。圖中關(guān)于CDMA技術(shù)的3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分別是：IMT-DS，對(duì)應(yīng)于W-CDMAIMT-MC，對(duì)應(yīng)于C

23、DMA2000IMT-TD，對(duì)應(yīng)于TD-SCDMA和UTRA-TDD 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)35第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)：采用FDMA方式的模擬移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)，由于其系統(tǒng)容量小，不能滿足移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，目前已逐步被淘汰。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)：采用TDMA或窄帶CDMA方式的數(shù)字移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)， 它是目前世界各國(guó)所廣泛采用的移動(dòng)通信系統(tǒng)，系統(tǒng)在容量、通信質(zhì)量、功能等方面比第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)有了很大提高。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)：它包括地面系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)，移動(dòng)終端既可以連接到地面的網(wǎng)絡(luò)，也可以連接到衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)是將衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合

24、，形成一個(gè)全球無(wú)縫覆蓋的立體通信網(wǎng)絡(luò)，以滿足城市和偏遠(yuǎn)地區(qū)不同密度用戶的通信要求，支持話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)人類個(gè)人通信的愿望。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)36第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)一般為區(qū)域或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是一個(gè)在全球范圍內(nèi)覆蓋和使用的系統(tǒng)。它使用共同的頻段，全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)或兼容標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫漫游。具有支持多媒體業(yè)務(wù)的能力，特別是支持Internet業(yè)務(wù)?，F(xiàn)有的移動(dòng)通信系統(tǒng)主要以提供話音業(yè)務(wù)為主，隨著發(fā)展一般也僅能提供100200kb/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，GSM演進(jìn)到最高階段的速率能力為384kb/s。而第三代移動(dòng)通信的業(yè)務(wù)能力比第二代有明顯的改進(jìn)

25、。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)37便于過(guò)渡、演進(jìn)。由于第三代移動(dòng)通信引入時(shí)， 第二代網(wǎng)絡(luò)已具有相當(dāng)規(guī)模，所以第三代的網(wǎng)絡(luò)一定要能在第二代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上逐漸靈活演進(jìn)而成，并應(yīng)與固定網(wǎng)兼容。支持非對(duì)稱傳輸模式。由于新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)， 比如WWW瀏覽等具有非對(duì)稱特性，上行傳輸速率往往只需要幾kB/s，而下行傳輸速率可能需要幾百kB/s ，甚至上MB/s才能滿足需要。更高的頻譜效率。通過(guò)相干檢測(cè)、Rake接收、軟切換、智能天線、快速精確的功率控制等新技術(shù)的應(yīng)用，有效提高了系統(tǒng)的頻譜效率和服務(wù)質(zhì)量。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)383G通信技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)3

26、G發(fā)展歷程回顧：發(fā)展歷程回顧：1985年FPLTMS概念被提出。1991年國(guó)際電聯(lián)正式成立TG8/1任務(wù)組，專門負(fù)責(zé)FPLTMS的標(biāo)準(zhǔn)定制工作。1996年FPLTMS更名為IMT-2000。1997年ITU向各國(guó)發(fā)出通函，要求各國(guó)在1998年6月之前提交關(guān)于IMT-2000無(wú)線接口技術(shù)的候選方案，一共收到15份有關(guān)3G接口的技術(shù)方案，其中包括我國(guó)自主研究制定的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。2000年5月，國(guó)際電聯(lián)正式公布了第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，CDMA技術(shù)以其特有的優(yōu)勢(shì)為眾多標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。我國(guó)采用的三種3G標(biāo)準(zhǔn)分別是TD-SCDMA，W-CDMA和CDMA2000。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通

27、信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)39TD-SCDMA (時(shí)分同步碼分多址接入)中國(guó)移動(dòng)TDSCDMA（ Time Division Synchronous Code Division Multiple Access ）相比于W-CDMA和CDMA2000起步較晚，1998年6月由原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院向ITU提出。TD-SCDMA將眾多技術(shù)融合：SCDMACDMA和軟件無(wú)線電同步TDMA，F(xiàn)DMATD分為：TD-SCDMA：提供話音和視頻電話等最高下行頻率為384Kb/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)TD-HSDPA：數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增強(qiáng)技術(shù)，可提供2.8Mb/s的下行速率 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)

28、40TD-CDMA解決的移動(dòng)通信問(wèn)題呼吸效應(yīng)：呼吸效應(yīng)：在CDMA系統(tǒng)中，基站的實(shí)際有效覆蓋面積會(huì)隨著干擾信號(hào)的增強(qiáng)而縮小，反之則會(huì)增大。這種覆蓋面積隨用戶數(shù)目的增加而收縮的現(xiàn)象為“呼吸效應(yīng)”。干擾信號(hào)同移動(dòng)用戶的數(shù)目是密切相關(guān)的；導(dǎo)致“呼吸效應(yīng)”的主要原因是CDMA系統(tǒng)是一個(gè)自干擾系統(tǒng)；CDMA2000和W-CDMA屬于同頻自干擾系統(tǒng)，鄰近用戶間自干擾現(xiàn)象明顯，從而降低了實(shí)際傳輸速率。TD-SCDMA利用低帶寬的FDMA和TDMA限制了系統(tǒng)的最大干擾；在單時(shí)隙中應(yīng)用CDMA技術(shù)提高系統(tǒng)容量；利用聯(lián)合檢測(cè)和SDMA技術(shù)對(duì)客戶終端的信號(hào)跟蹤；充分利用下行信號(hào)能量，最大程度上抑制了客戶之間的干擾。

29、TD-SCDMA系統(tǒng)不再是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，“呼吸效應(yīng)”基本被消除。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)41TD-CDMA解決的移動(dòng)通信問(wèn)題（續(xù)）“遠(yuǎn)近效應(yīng)遠(yuǎn)近效應(yīng)”：移動(dòng)通信干擾的另一問(wèn)題。手機(jī)用戶到基站的距離不斷變化；固定的通信功率不僅會(huì)造成嚴(yán)重的功率過(guò)剩，且可能形成有害的電磁輻射。如何解決？如何解決？動(dòng)態(tài)調(diào)控功率：手機(jī)終端依據(jù)自己到基站的通信距離動(dòng)態(tài)的調(diào)整自己的傳輸功率，從而盡可能的減少過(guò)剩，且依然保證可連通性。TD-SCDMA采用動(dòng)態(tài)信道分配的方式，即根據(jù)用戶的需求進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)資源分配，包括頻率，時(shí)隙和碼字等。動(dòng)態(tài)信道分配不僅提高了信道資源的利用率，且增強(qiáng)了對(duì)于網(wǎng)

30、絡(luò)中負(fù)載和干擾變化的適應(yīng)能力。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)42W-CDMA (寬帶碼分多址)中國(guó)聯(lián)通W-CDMA（ Wideband Code Division Multiple Access ）是由愛(ài)立信公司提出，3GPP具體制定的基于GSM MAP核心網(wǎng)，UTRAN為無(wú)線接口的3G系統(tǒng)。第一個(gè)商用W-CDMA網(wǎng)絡(luò)由日本NTT DoCoMo于2001年推出，也是世界上第一個(gè)3G移動(dòng)電話服務(wù)。中國(guó)聯(lián)通于2009年在中國(guó)大陸提供W-CDMA服務(wù)，并開(kāi)始提供HSDPA服務(wù)（在部分地區(qū)還提供HSUPA服務(wù)）。中國(guó)香港移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商SUNDAY等也都已經(jīng)架構(gòu)了W-CDMA商用

31、網(wǎng)絡(luò)。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)3G服務(wù)從2005年開(kāi)始，其中中華電信、臺(tái)灣大哥大、遠(yuǎn)傳電信等都使用W-CDMA系統(tǒng)。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)43W-CDMA技術(shù)介紹上行技術(shù)參數(shù)主要基于歐洲FMA2方案。下行技術(shù)參數(shù)主要基于日本ARIB W-CDMA方案。W-CDMA技術(shù)主要包括FDD和TDD：FDD：工作在覆蓋面積較大的范圍內(nèi)，可以在兩個(gè)對(duì)稱頻率信道上進(jìn)行接收和傳送工作TDD：側(cè)重于業(yè)務(wù)繁重的小范圍內(nèi)W-CDMA定義了3條可利用的公共控制信道及2條專用信道：廣播公共控制信道（BCCH），尋呼信道（PCH），前向接入信道（FACH）主專用控制信道（SDCCH），輔助專用控制

32、信道 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)44CDMA2000 (多載波分復(fù)用擴(kuò)頻調(diào)制)中國(guó)電信CDMA2000也稱為CDMA Multi-Carrier,由美國(guó)高通北美公司為主導(dǎo)提出。W-CDMA和TD-SCDMA是由標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP制定，CDMA2000則是由標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP2制定。CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)路線： 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)45CDMA2000技術(shù)介紹CDMA2000 1x：即1x 或者 1xRTT， 是3G CDMA2000技術(shù)的核心。標(biāo)志1x 指使用一對(duì)1.25MHz無(wú)線電信道的CDMA2000無(wú)線技術(shù)。CDMA2000

33、 1xRTT：CDMA2000 1xRTT（RTT 無(wú)線電傳輸技術(shù)）是CDMA2000一個(gè)基礎(chǔ)層。通常被認(rèn)為是2.5G技術(shù)，因其傳輸速率不及其他3G技術(shù)。支持最高144kbps數(shù)據(jù)速率。CDMA2000 1xEV：CDMA2000 1x 附加高數(shù)據(jù)速率（HDR）能力。CDMA2000 1xEV 第一階段（CDMA2000 1xEV-DO）支持下行數(shù)據(jù)速率最高3.1Mbps，上行速率最高1.8Mbps。CDMA2000 1xEV 第二階段（CDMA2000 1xEV-DV）還能支持1x語(yǔ)音用戶，1xRTT數(shù)據(jù)用戶和高速1xEV-DV數(shù)據(jù)用戶使用同一信道。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信

34、技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)46三種3G標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)差別 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)47 另外還有一種3G標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)嚴(yán)格上來(lái)說(shuō)應(yīng)該算4G技術(shù)，但未了獲得國(guó)際電信聯(lián)盟的支持，才自降身價(jià)，稱自己為3G技術(shù) WiMAX WiMAX的全名是微波存取全球互通(WorldwideInteroperabilityfor Microwave Access)，又稱為802.16無(wú)線城域網(wǎng)，是又一種為企業(yè)和家庭用戶提供“最后一英里”的寬帶無(wú)線連接方案。將此技術(shù)與需要授權(quán)或免授權(quán)的微波設(shè)備相結(jié)合之后，由于成本較低，將擴(kuò)大寬帶無(wú)線市場(chǎng)，改善企業(yè)與服務(wù)供應(yīng)商的認(rèn)知度。2007年10月19日，國(guó)際電信

35、聯(lián)盟在日內(nèi)瓦舉行的無(wú)線通信全體會(huì)議上，經(jīng)過(guò)多數(shù)國(guó)家投票通過(guò)，WiMAX正式被批準(zhǔn)成為繼WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第四個(gè)全球3G標(biāo)準(zhǔn)。WiMAX技術(shù) 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)484G無(wú)線通信技術(shù)無(wú)線通信技術(shù) 4G其實(shí)就是the forth generation（準(zhǔn)第四代）。它代表了一個(gè)時(shí)代，我們的無(wú)線通信技術(shù)從3G到4G的跨越，可以理解為從二十世紀(jì)跨越到二十一世紀(jì)，它并不代表著一項(xiàng)技術(shù)。 到目前為止人們還無(wú)法對(duì)4G通信進(jìn)行精確地定義，4G通信將是一個(gè)比3G通信更完美的新無(wú)線世界，4G最大的數(shù)據(jù)傳輸速率超過(guò)100Mbit/s，這個(gè)速率是目前

36、移動(dòng)電話數(shù)據(jù)傳輸速率的1萬(wàn)倍，也是3G移動(dòng)電話速率的50倍。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)494G無(wú)線通信技術(shù)無(wú)線通信技術(shù) 4G通信技術(shù)并沒(méi)有脫離以前的通信技術(shù)，而是以傳統(tǒng)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，并利用了一些新的通信技術(shù)，來(lái)不斷提高無(wú)線通信的網(wǎng)絡(luò)效率和功能的。 4G通信技術(shù)將是繼第三代以后的又一次無(wú)線通信技術(shù)演進(jìn)，其開(kāi)發(fā)更加具有明確的目標(biāo)性：提高移動(dòng)裝置無(wú)線訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的速度。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)504G無(wú)線通信技術(shù)無(wú)線通信技術(shù)1、通信速度更快：第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)可以達(dá)到10Mbps至20Mbps，甚至最高可以達(dá)到每秒高達(dá)100Mbps速

37、度傳輸無(wú)線信息，這種速度將相當(dāng)于目前手機(jī)的傳輸速度的1萬(wàn)倍左右。 2、網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬 要想使4G通信達(dá)到100Mbps的傳輸，通信營(yíng)運(yùn)商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大幅度的改造和研究，以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的蜂窩系統(tǒng)的帶寬高出許多。相當(dāng)于W-CDMA 3G網(wǎng)路的20倍。 3、通信更加靈活：未來(lái)的4G通信將使我們可以隨時(shí)隨地通信，可以雙向下載傳遞資料、圖畫(huà)、影像。 4、智能性能更高：第四代移動(dòng)通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作具有智能化，更重要的4G手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)許多難以想象的功能。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)515、兼容性能更

38、平滑：未來(lái)的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游，接口開(kāi)放，能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，終端多樣化以及能從第二代平穩(wěn)過(guò)渡等特點(diǎn)。 6、提供各種增殖服務(wù)： 7、實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信：。 8、頻率使用效率更高：。 9、通信費(fèi)用更加便宜：在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，通信營(yíng)運(yùn)商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運(yùn)行者和用戶的費(fèi)用。據(jù)研究人員宣稱，4G通信的無(wú)線即時(shí)連接等某些服務(wù)費(fèi)用將比3G通信更加便宜。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)52LTE FDD與與LTE TDD 4G具備一個(gè)非常重要的優(yōu)勢(shì)，即LTE是一個(gè)全球通用標(biāo)準(zhǔn)。LTE支持兩

39、種雙工模式，分別為針對(duì)成對(duì)頻譜的LTE FDD和非成對(duì)頻譜的LTE TDD。兩個(gè)雙工模式間只有非常小的必要差異。 主要區(qū)別就在于采用不同的雙工方式，頻分雙工(FDD) 和時(shí)分雙工(TDD) 是兩種不同的雙工方式。 FDD是在分離的兩個(gè)對(duì)稱頻率信道上進(jìn)行接收和發(fā)送，用保護(hù)頻段來(lái)分離接收和發(fā)送信道。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)53 FDD必須采用成對(duì)的頻率，依靠頻率來(lái)區(qū)分上下行鏈路，其單方向的資源在時(shí)間上是連續(xù)的。FDD在支持對(duì)稱業(yè)務(wù)時(shí)，能充分利用上下行的頻譜，但在支持非對(duì)稱業(yè)務(wù)時(shí)，頻譜利用率將大大降低。 TDD用時(shí)間來(lái)分離接收和發(fā)送信道。在TDD方式的移動(dòng)通信系統(tǒng)中

40、, 接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時(shí)隙作為信道的承載, 其單方向的資源在時(shí)間上是不連續(xù)的，時(shí)間資源在兩個(gè)方向上進(jìn)行了分配。某個(gè)時(shí)間段由基站發(fā)送信號(hào)給移動(dòng)臺(tái)，另外的時(shí)間由移動(dòng)臺(tái)發(fā)送信號(hào)給基站，基站和移動(dòng)臺(tái)之間必須協(xié)同一致才能順利工作。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)54 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)55 為了建立起上行和下行的通道，F(xiàn)DD通過(guò)頻率來(lái)分割，在兩個(gè)對(duì)稱頻率上，一個(gè)管下載，一個(gè)管上傳。就好像是雙車道，兩個(gè)方向的汽車互不干擾，暢通無(wú)阻。 TDD采用另一種方式。它只用一個(gè)頻率，既負(fù)責(zé)上傳，又負(fù)責(zé)下載。好處是比FDD省了一個(gè)頻率占用，資

41、源利用率更高（實(shí)際上TDD為了避免干擾，需要預(yù)留較大保護(hù)帶，也會(huì)消耗一些資源）。因?yàn)槭恰皢涡械馈鄙吓茈p向“車流”，TDD只能通過(guò)時(shí)間來(lái)控制交通（時(shí)分雙工），一會(huì)讓下載的流量通過(guò)，一會(huì)又讓上傳的流量通過(guò)。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)565G移動(dòng)通信技術(shù)移動(dòng)通信技術(shù) 2013年2月，工信部與科技部、發(fā)改委聯(lián)合支持成立了IMT-2020（5G）推進(jìn)組，以此為平臺(tái)，集中產(chǎn)業(yè)研用優(yōu)勢(shì)單位聯(lián)合開(kāi)展研發(fā)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)工作。IMT-2020（5G）推進(jìn)組已經(jīng)在需求愿景、關(guān)鍵技術(shù)等方面取得了積極的進(jìn)展。 2014年11月16日消息，來(lái)自工信部消息，中國(guó)已在5G關(guān)鍵技術(shù)等方面取得了積

42、極的進(jìn)展，主管部門已投入了約3億元，先期啟動(dòng)了國(guó)家863計(jì)劃第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)重大研發(fā)項(xiàng)目。 在今年年初的全國(guó)科技工作會(huì)議上，5G被列為今年重點(diǎn)突破的核心關(guān)鍵技術(shù)之首。目前，5G的第一階段和第二階段目標(biāo)均已達(dá)成，包括密集網(wǎng)絡(luò)部署、多天線陣列技術(shù)、用戶速率、發(fā)射功率、頻譜效率、能耗效率等與4G相比具有大幅度提升。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)57 目前研究顯示，5G速率為4G的10倍至100倍，可達(dá)10GB/S。愛(ài)立信研究院院長(zhǎng)Sara Mazur接受通信生活報(bào)（微信：maoqiying2008）采訪時(shí)表示，與4G網(wǎng)絡(luò)相比，5G網(wǎng)絡(luò)不僅傳輸速率更高，而且在傳輸中呈現(xiàn)出

43、低時(shí)延、高可靠、低功耗的特點(diǎn)，低功耗能更好地支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用（智慧醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)等）。5G能使人與人之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，還將進(jìn)一步加強(qiáng)“人與物”、“物與物”之間高速連接（智能穿戴等）。究竟哪一個(gè)會(huì)成為5G殺手級(jí)別應(yīng)用，很可能不只是一個(gè)，只要是能夠讓人們的生活變得更有效率，更安全，或者讓我們對(duì)世界體驗(yàn)更豐富，都有可能。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)585G全球化進(jìn)展全球化進(jìn)展 1、2012年5月，國(guó)際電聯(lián)ITU決定開(kāi)展IMT-2020(5G)愿景建議書(shū)起草工作。按照規(guī)劃，5G的標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)計(jì)在2016年啟動(dòng)。韓國(guó)已經(jīng)計(jì)劃2018年在平昌冬奧會(huì)期間開(kāi)展5G試運(yùn)行，并決定在2020

44、年推出全面的5G商用服務(wù)。 2、歐洲聯(lián)盟在2012年成立由愛(ài)立信主導(dǎo)的5G研發(fā)機(jī)構(gòu)METIS (Mobile and Wireless Communications Enablers for the Twenty-Twenty (2020年) Information Society)，先期投資2700萬(wàn)歐元，包含29個(gè)機(jī)構(gòu)成員；根據(jù)計(jì)劃，METIS第一階段在2012-2015年，主要是探索5G新架構(gòu)、基本原理和系統(tǒng)概念，2016-2018年進(jìn)行第二階段，主要是系統(tǒng)優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)，第三階段是2018-2020年，進(jìn)行試商用。預(yù)計(jì)在2020年全面進(jìn)行5G商用。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八

45、章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)59 3、華為已宣布，其已在包括加拿大、英國(guó)等地為5G投入200多位研發(fā)人員，并將在未來(lái)5年內(nèi)為此繼續(xù)投資6億美元；中興通訊2013年成立公司級(jí)5G團(tuán)隊(duì)，投入國(guó)內(nèi)/國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)研、產(chǎn)品化等各團(tuán)隊(duì)聯(lián)合進(jìn)行5G研究。 4、2014年6月，Google收購(gòu)5G技術(shù)創(chuàng)業(yè)公司Alpental登上各地網(wǎng)站頭條。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)60 衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)或反射無(wú)線電波，在兩個(gè)或多個(gè)地球站之間進(jìn)行的通信。 衛(wèi)星通信實(shí)質(zhì)是微波中繼技術(shù)和空間技術(shù)的結(jié)合。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由空間分系統(tǒng)、地球站群、跟蹤遙測(cè)及指令分系統(tǒng)和監(jiān)控管理分系統(tǒng)組成。其中有的直接用來(lái)進(jìn)行通信，有的用來(lái)保障通信的進(jìn)行。 物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論第八章第八章 遠(yuǎn)程通信技術(shù)遠(yuǎn)程通信技術(shù)61跟蹤遙測(cè)及指令分系統(tǒng)跟蹤遙測(cè)指令站監(jiān)控分系統(tǒng)空間分系統(tǒng)地球站分系統(tǒng)技術(shù)控制中 心監(jiān)控站衛(wèi)星網(wǎng)管理中