资源描述
第六章 无线通信系统及网络6.1 6.1 概述概述6.2 6.2 无线固定接入无线固定接入6.3 6.3 无线移动接入无线移动接入6.4 6.4 无线数据接入无线数据接入6.5 6.5 无线分组网原理无线分组网原理1(42)第六章 无线通信系统及网络6.1 概述1(42)16.1 概述6.1.1 无线系统的分类频段范围：频段范围：短波、超短波、微波、毫米波等。短波、超短波、微波、毫米波等。传播方式：传播方式：地面视距、地面超视距、对流层散射、地面视距、地面超视距、对流层散射、电离层反射、卫星等。电离层反射、卫星等。多址方式：多址方式：点对点、点对多点等。点对点、点对多点等。应用背景：应用背景：固定接入、移动接入、数据接入等。固定接入、移动接入、数据接入等。连接方式：连接方式：电路连接、分组连接等。电路连接、分组连接等。2(42)6.1 概述6.1.1 无线系统的分类频段范围：短波、超短26.1.2 地面无线系统的应用分类无线固定接入：无线固定接入：WLL，ISM，LMDS无线移动接入：无线移动接入：第二代蜂窝及在第二代上增加的业务：第二代蜂窝及在第二代上增加的业务：i-mode、WAP、GPRS、EDGE等等 第三代蜂窝第三代蜂窝无线数据接入：无线数据接入：WLAN、WWAN、WMAN、WHAN、WPAN、WVAN、802.11、HIPERLAN，Bluetooth3(42)6.1.2 地面无线系统的应用分类无线固定接入：WLL，IS36.1.3 无线系统及网络的主要性能n频率规划频率规划n传输范围传输范围n传输质量传输质量n业务种类业务种类n用户容量用户容量n标准及协议标准及协议4(42)6.1.3 无线系统及网络的主要性能频率规划4(42)46.2 无线固定接入6.2.1 频率规划n450.5452.5MHz/460.5462.5MHz,FDD模式，窄带无线接入模式，窄带无线接入。n18001805MHz,S-CDMA TDD模式模式,公众网或专用网无线接入。公众网或专用网无线接入。n19001920MHz,TDD模式模式,用于用于PHS、DECT、TDMA/CDMA TDD、Cordless DECT。n24002483.5MHz及及57255850MHz,ISM频段扩频频段扩频SS系统接入系统接入及及Bluetooth/Pico-cell无线接入。无线接入。n34003430MHz/35003530MHz,FDD模式，中高速无线接入。模式，中高速无线接入。n24/26GHz及及38GHz,FDD模式，模式，LMDSLMDS宽带无线接入。宽带无线接入。5(42)6.2 无线固定接入6.2.1 频率规划450.545256.2.2 无线用户环（WLL）n用户环是在电话网中解决交换机到用户终端传输问题的用户环是在电话网中解决交换机到用户终端传输问题的一种手段。可以有有线及无线等方式。一种手段。可以有有线及无线等方式。n无线用户环的特点：无线用户环的特点：依托有线网，主要解决用户接入问题，简单说就是将用依托有线网，主要解决用户接入问题，简单说就是将用户线用无线代替有线。户线用无线代替有线。无线用户环有近距离（无线用户环有近距离（1 1公里以内）和远距离（几公里公里以内）和远距离（几公里到十几公里以上）二类。到十几公里以上）二类。无线用户环以固定为主，但也能支持慢速行走的用户。无线用户环以固定为主，但也能支持慢速行走的用户。n无线用户环产品类别：无线用户环产品类别：近距离，如：近距离，如：CT-2CT-2，DECTDECT，PHSPHS等无绳电话。等无绳电话。远距离，如：远距离，如：TD-SCDMATD-SCDMA，3.5GHz3.5GHz等等。6(42)6.2.2 无线用户环（WLL）用户环是在电话网中解决交换机66.2.3 ISM频段SS系统n美国美国FCCFCC划分了三个频段（划分了三个频段（800800M M，2.4G2.4G，5.7G5.7G）给工给工业、科学和医学使用，无需许可证，简称业、科学和医学使用，无需许可证，简称ISMISM频段。频段。n我国目前也参照美国的标准，开放了二个频段，即我国目前也参照美国的标准，开放了二个频段，即2 2.4.4G G和和5.75.7G G，但还要求执行许可证制度。但还要求执行许可证制度。n技术规范：技术规范：频率规划为频率规划为24002483.5MHz，57255850MHz。采用扩频技术（直接序列扩频或跳频），扩频比大采用扩频技术（直接序列扩频或跳频），扩频比大于于1010，或跳速大于，或跳速大于2.52.5跳跳/秒。秒。传输速率为传输速率为2 2MbpsMbps。发送功率小于发送功率小于100100mWmW。7(42)6.2.3 ISM频段SS系统美国FCC划分了三个频段（8076.2.4 宽带LMDS系统nLMDS(Local Multipoint Distribution Service)，本地多点本地多点分配业务。这是一种微波宽带业务分配业务。这是一种微波宽带业务,在厘米波及毫米波在厘米波及毫米波频段，频段，在较近的距离上以点对多点方式实现话音在较近的距离上以点对多点方式实现话音 、视频和图像信、视频和图像信号双向传输。号双向传输。n通信距离：通信距离：2-102-10公里。公里。n使用频率：使用频率：24/26,3824/26,38GHzGHz。n调制方式：多状态正交调幅（调制方式：多状态正交调幅（1616QAMQAM、64QAM64QAM等）。等）。n无线频谱资源大于无线频谱资源大于1 1GHzGHz，每基站总容量达每基站总容量达4.84.8G G，每扇区每扇区容量达容量达200200M M，每远端站容量达每远端站容量达Nx2MNx2M（2-155Mbps2-155Mbps）。）。n可以支持现存的任何业务，包括：话音可以支持现存的任何业务，包括：话音,数据和图像数据和图像8(42)6.2.4 宽带LMDS系统LMDS(Local Multi86.3 无线移动接入6.3.1 频率规划n模拟蜂窝模拟蜂窝TACS：890-915/935-960MHzn模拟蜂窝模拟蜂窝AMPS：824-849/869-894MHzn数字蜂窝数字蜂窝GSM：890-915/935-960MHzn数字蜂窝数字蜂窝DCS-1800：1710-1785/1805-1880MHzn数字蜂窝数字蜂窝IS-95：824-849/869-894MHzn模拟集群模拟集群350MHzn数字集群：数字集群：806-821/851-866MHz9(42)6.3 无线移动接入6.3.1 频率规划模拟蜂窝TACS：96.3.2 蜂窝系统概念n引入蜂窝概念是无线移动通信的重大突破，其引入蜂窝概念是无线移动通信的重大突破，其主要目的是为了在有限的频谱资源上提供更多的主要目的是为了在有限的频谱资源上提供更多的移动电话用户服务。移动电话用户服务。n蜂窝的主要特点：蜂窝的主要特点：通过控制发射功率使得频谱资源在一个大区的通过控制发射功率使得频谱资源在一个大区的不同小区间重复利用，不同小区间重复利用，通过将小区划分成更小的小区的方法（小区分通过将小区划分成更小的小区的方法（小区分裂）来增大系统的容量。裂）来增大系统的容量。10(42)6.3.2 蜂窝系统概念引入蜂窝概念是无线移动通信的重大突破106.3.3 蜂窝系统的频率再用n蜂窝系统在几何上可以看出由蜂窝系统在几何上可以看出由六边形组成。形同蜂窝。六边形组成。形同蜂窝。n频率再用距离：频率再用距离：D Dn小区半径：小区半径：R Rn频率再用因子：频率再用因子：Q QD/RD/Rn不同多址体制的不同多址体制的Q Q值：值：FDMA，Q7TDMA，Q3或或4CDMA，Q1f1f2f3f1DR11(42)6.3.3 蜂窝系统的频率再用蜂窝系统在几何上可以看出由六边116.3.4 蜂窝系统的容量n小区容量：小区容量：每个小区在给定工作频段上所能支持每个小区在给定工作频段上所能支持的最大用户数。的最大用户数。n系统容量：系统容量：整个系统在给定频段上单位面积所能整个系统在给定频段上单位面积所能支持的用户数。支持的用户数。n影响容量的因素：影响容量的因素：可用带宽；要求的载波可用带宽；要求的载波-干扰比；干扰比；频率再用因子；小区大小；提高容量的其它措施，频率再用因子；小区大小；提高容量的其它措施，如：话音激活、扇区化等。如：话音激活、扇区化等。nTDMATDMA（GSMGSM）比比FDMAFDMA（AMPSAMPS）的系统容量可提高）的系统容量可提高3 3-6 6倍。倍。nCDMACDMA（IS-95IS-95）比比TDMATDMA（GSMGSM）的系统容量可提高）的系统容量可提高3 3-4 4倍。倍。12(42)6.3.4 蜂窝系统的容量小区容量：每个小区在给定工作频段上126.3.5 第一代蜂窝系统：模拟n模拟蜂窝系统：模拟蜂窝系统：欧洲的欧洲的TACSTACS和北美的和北美的AMPSAMPSn多址方式：多址方式：FDMA/FDDFDMA/FDDn信道带宽：信道带宽：3030KHzKHz（AMPSAMPS）、）、25KHz25KHz（TACSTACS）n使用频率：使用频率：8 8900900MHzMHzn语音调制：语音调制：FMFMn信道数：信道数：832832（AMPSAMPS）、）、10001000（TACSTACS）13(42)6.3.5 第一代蜂窝系统：模拟模拟蜂窝系统：欧洲的TACS136.3.6 第一代蜂窝系统上的数据业务:CDPDnCDPD(CELLULAR DIGITAL PACKET DATA)：蜂窝数字分组数据，美国蜂窝数字分组数据，美国一些公司联合开发的一些公司联合开发的一种标准。一种标准。n承载在美国模拟蜂窝承载在美国模拟蜂窝AMPSAMPS上，采用上，采用TCP/IPTCP/IP。n调制方式为调制方式为GMSKGMSK，数据率为数据率为1919.2.2 kbpskbps。n利用跳频技术在蜂窝频道的空闲时隙传送突发数据。利用跳频技术在蜂窝频道的空闲时隙传送突发数据。n是一种无连接协议。是一种无连接协议。n采用采用RSRS码纠错，可以采用加密。码纠错，可以采用加密。n收费合理，是一种过渡方案。收费合理，是一种过渡方案。14(42)6.3.6 第一代蜂窝系统上的数据业务:CDPDCDPD(C146.3.7 第二代蜂窝系统：数字n基本上是两大标准：欧洲的基本上是两大标准：欧洲的GSMGSM和北美的和北美的IS-95IS-95。n使用频率：使用频率：8 8900900MHzMHz。n多址方式：多址方式：TDMA/FDMA/FDD(GSM)TDMA/FDMA/FDD(GSM)，CDMA/FDMA/FDD(IS-95)CDMA/FDMA/FDD(IS-95)。n传输速率：传输速率：270.833270.833kbps(GSM)kbps(GSM)，1.2288Mbps(IS-95)1.2288Mbps(IS-95)。n调制方式：调制方式：GMSK(GSM)GMSK(GSM)，QPSK/OQPSK(ISQPSK/OQPSK(IS95)95)。n语音编码：语音编码：1313kbps RPE-LTP(GSM)kbps RPE-LTP(GSM)，1200/2400/4800/9600bps 1200/2400/4800/9600bps变速率变速率CELP(IS-95)CELP(IS-95)。n信道编码：信道编码：1/21/2卷积码卷积码(GSM)GSM)，1/2 1/2卷积码卷积码/维特比译码（维特比译码（IS-95)IS-95)。15(42)6.3.7 第二代蜂窝系统：数字基本上是两大标准：欧洲的GS156.3.8 第二代蜂窝系统上的数据业务:WAPnWAP（Wireless Application Protocol）无线应用协议。无线应用协议。n采用全球统一标准，支持采用全球统一标准，支持GSMGSM、GPRSGPRS和和WCDMAWCDMA等移动通信系统。等移动通信系统。n简化、优化和扩展了因特网简化、优化和扩展了因特网WebWeb技术，消除了移动终端在屏幕技术，消除了移动终端在屏幕显示、内存、处理能力和无线传输带宽等方面的限制。显示、内存、处理能力和无线传输带宽等方面的限制。n主要特点：主要特点：1 1）WAPWAP协议栈采用层次化的设计，每层均定义有接口，可被协议栈采用层次化的设计，每层均定义有接口，可被上一层协议使用，也可被其它的服务或应用程序直接使用。上一层协议使用，也可被其它的服务或应用程序直接使用。2 2）WAPWAP应用结构类似于因特网结构。应用结构类似于因特网结构。16(42)6.3.8 第二代蜂窝系统上的数据业务:WAPWAP（Wir166.3.9 第二代蜂窝系统上的数据业务:GPRSGPRS（General Packet Radio Service）通用分组无通用分组无线业务。线业务。n以分组技术为基础的传输系统，能为用户提供高以分组技术为基础的传输系统，能为用户提供高达达160160kbits/skbits/s的数据速率。的数据速率。n基于现有基于现有GSMGSM系统，可根据需要对一个载频的系统，可根据需要对一个载频的8 8个个时隙进行捆绑。在初始阶段，时隙进行捆绑。在初始阶段，4 4个时隙作为一组进行个时隙作为一组进行捆绑，速率可以提高捆绑，速率可以提高4 4倍。倍。17(42)6.3.9 第二代蜂窝系统上的数据业务:GPRSGPRS（G176.3.9 第二代蜂窝系统上的数据业务:GPRSGPRS（General Packet Radio Service）通用分组无通用分组无线业务。线业务。n.n.n是由是由ETSIETSI定义的一种分组数据无线传输技术，其定义的一种分组数据无线传输技术，其目的是在目的是在GSMGSM等移动通信网络上实现移动互联网的中等移动通信网络上实现移动互联网的中低速业务，使移动台和终端设备可以通过低速业务，使移动台和终端设备可以通过GPRSGPRS访问访问全球任何一个网络。全球任何一个网络。18(42)6.3.9 第二代蜂窝系统上的数据业务:GPRSGPRS（G186.3.10 第二代蜂窝系统上的数据业务:EDGEEDGEEDGE（Enhanced Data Rates for GSM Enhanced Data Rates for GSM EvolutionEvolution）n在在GPRSGPRS基础上提高速率的一种标准。基础上提高速率的一种标准。n主要技术措施：将主要技术措施：将GSMGSM的四相调制改为八相调制，使每的四相调制改为八相调制，使每个信道的传输速率由个信道的传输速率由1414.4.4kbpskbps提高到提高到4848kbpskbps；再通过多再通过多时隙捆绑，最高传输速率可以达到时隙捆绑，最高传输速率可以达到384384kbpskbps。n优点：只要在优点：只要在GSMGSM原有系统的基础上，对基站进行简单原有系统的基础上，对基站进行简单的升级，就可以在兼容原有业务的情况下开通的升级，就可以在兼容原有业务的情况下开通EDGEEDGE业务。业务。19(42)6.3.10 第二代蜂窝系统上的数据业务:EDGEEDGE（196.3.11 第三代蜂窝系统:IMT-2000概况nIMT2000IMT2000是第三代移动通信系统标准是第三代移动通信系统标准,以支持移动多以支持移动多媒体通信为目标，多个标准并存（出现所谓媒体通信为目标，多个标准并存（出现所谓IMT2000IMT2000家族的概念），频段为家族的概念），频段为20002000MHzMHz，使用日期为使用日期为20002000年。年。n使用频率：使用频率：18901890-2030MHz-2030MHz，2110-2250MHz2110-2250MHz。n最高传输速率：最高传输速率：144144kb/skb/s（高速运动），高速运动），384384kb/skb/s（步行速度），步行速度），2 2Mb/sMb/s（室内环境）。室内环境）。n三种代表性的三种代表性的RTTRTT技术方案：欧洲和日本的技术方案：欧洲和日本的WCDMAWCDMA方方案，北美的案，北美的CDMA2000CDMA2000方案，中国方案，中国CATTCATT提出的提出的TD-TD-SCDMASCDMA方案方案。20(42)6.3.11 第三代蜂窝系统:IMT-2000概况IMT20206.3.12 第三代蜂窝系统:IMT-2000 过渡情况北美北美欧洲欧洲IS-95AIS-95BIS-95CCDMA2000GSMTDMAGSM+GPRS,HSCSDGSM+EDGEWCDMA普通分组数据业务普通分组数据业务高速电路交换数据高速电路交换数据GSM增强数据率增强数据率21(42)6.3.12 第三代蜂窝系统:IMT-2000 过渡情况北美216.3.13 第三代蜂窝系统:WCDMA n特点：特点：1 1、强调宽带技术，最小带宽强调宽带技术，最小带宽5 5MHz MHz 2 2、BTSBTS间不需要同步和间不需要同步和GPS GPS 3 3、正反向信道相干解调、正反向信道相干解调n基本参数：基本参数：1 1、码片速率：、码片速率：4.096/8.192/16.38434.096/8.192/16.3843Mc/s Mc/s 2 2、波道间隔：、波道间隔：5/10/20 5/10/20 MHz MHz 3 3、功率控制速率：功率控制速率：16001600b/s b/s 4 4、编码方式：卷积码编码方式：卷积码 R=1/3,1/2,k=9R=1/3,1/2,k=9和和Turbo CodeTurbo Code22(42)6.3.13 第三代蜂窝系统:WCDMA 特点：22(42)226.3.14 第三代蜂窝系统:CDMA-2000n以以IS-95IS-95为基础为基础相同的码片速率、软切换技术、功率控制技术相同的码片速率、软切换技术、功率控制技术n技术改进技术改进反向信道连续导频和相干解调反向信道连续导频和相干解调多载波方式提高传输速率多载波方式提高传输速率n基本参数基本参数码片速率：码片速率：1.2288/3.6861.2288/3.686Mc/sMc/s波道间隔：波道间隔：N N 1.25/5 MHz1.25/5 MHz功率控制速率：功率控制速率：800800b/sb/s编码方式：卷积码编码方式：卷积码 R=1/4,1/3,1/2,k=9R=1/4,1/3,1/2,k=9和和Turbo Turbo Code Code 23(42)6.3.14 第三代蜂窝系统:CDMA-2000以IS-95236.3.15 第三代蜂窝系统：TD-SCDMAn时分复用、时分双工，软件化、智能天线、同步时分复用、时分双工，软件化、智能天线、同步CDMA CDMA 技术技术8 8个时隙，正、反向信道各个时隙，正、反向信道各4 4个时隙个时隙每个时隙每个时隙1616各地址码各地址码可变的双工信道速率可变的双工信道速率采用采用1616QAMQAM和非对称传输支持和非对称传输支持2 2Mb/sMb/s速率速率n语音传输：语音传输：8 8kb/skb/sn扩频切普率：扩频切普率：1.11361.1136Mc/sMc/sn信道编码：语音为信道编码：语音为3/43/4卷积码卷积码24(42)6.3.15 第三代蜂窝系统：TD-SCDMA时分复用、时分246.3.16 无线集群系统n专用网：主要用于公安和部队。专用网：主要用于公安和部队。n数字集群的性能：数字集群的性能：信道带宽信道带宽2525KHzKHz多址方式多址方式6 6信道信道TDMATDMA信道速率信道速率6464kbpskbps调制方式调制方式1616QAMQAM语音编码语音编码4 4.2.2kbpskbps，VSELPVSELP信道编码信道编码TCMTCM25(42)6.3.16 无线集群系统专用网：主要用于公安和部队。25(256.4 无线数据接入6.4.1 各种应用系统nWLAN：无线局域网无线局域网nWWAN：无线广域网无线广域网nWMAN：无线城域网无线城域网nWHAN:无线家域网无线家域网nWPAN ：无线个域网无线个域网nWVAN：无线车域网无线车域网26(42)6.4 无线数据接入6.4.1 各种应用系统WLAN：无266.4.2 标准:IEEE 802.11nIEEE802IEEE802是美国制定的局域网标准系列，其中是美国制定的局域网标准系列，其中802802.11.11是无线访问方法和物理层规范，包括跳频、直扩等无是无线访问方法和物理层规范，包括跳频、直扩等无线传输以及数据率高达线传输以及数据率高达2 2MbpsMbps的红外传输。的红外传输。n媒质访问控制（媒质访问控制（MACMAC）方法：载波检测多址访问及避方法：载波检测多址访问及避免碰撞技术（免碰撞技术（CSMA-CACSMA-CA）。）。首先，每个要发送的无线节首先，每个要发送的无线节点和数据必需检测到网络静默才能发送，但如果网络点和数据必需检测到网络静默才能发送，但如果网络静默时二个以上节点同时发送，就会产生碰撞。为此，静默时二个以上节点同时发送，就会产生碰撞。为此，专门设计了避免碰撞的协议。专门设计了避免碰撞的协议。n物理层采用：红外传输、跳频传输、直扩传输。最物理层采用：红外传输、跳频传输、直扩传输。最高传输速率高传输速率2 2MbpsMbps。无线传输采用无线传输采用2 2.4.4GHz ISMGHz ISM频段。频段。27(42)6.4.2 标准:IEEE 802.11IEEE802是美国276.4.3 标准:HIPERLANn高性能无线局域网的简称。这是欧洲各国制定的高性能无线局域网的简称。这是欧洲各国制定的 标准系列。标准系列。n使用频率：使用频率：5 5.15-5.3GHz.15-5.3GHz和和17.1-1717.1-17.3GHz.3GHz。n传输范围：传输范围：5050m m。n支持异步和同步通信。支持异步和同步通信。n支持支持3232kbpskbps音频、音频、2 2MbpsMbps视频、视频、1010MbpsMbps数据。数据。n标准规定网络结构中的网络层和数据链路层。标准规定网络结构中的网络层和数据链路层。n和和IEEE802.11IEEE802.11不兼容。不兼容。28(42)6.4.3 标准:HIPERLAN高性能无线局域网的简称。这286.4.4 标准:Bluetoothn目标：通过将一种微小的短距的无线通信技术集成到各种不目标：通过将一种微小的短距的无线通信技术集成到各种不同的电子设备中来为移动和商业用户提供方便服务。同的电子设备中来为移动和商业用户提供方便服务。n技术性能：技术性能：使用频率使用频率 2 2.4.4GHz ISMGHz ISM频段频段 传输速率传输速率 1 1MbpsMbps 调制方式调制方式 GFSKGFSK 双工方式双工方式 TDDTDD 通信距离通信距离 1010m m（10mW10mW），），100m100m（100mW100mW）抗干扰方式快速跳频（抗干扰方式快速跳频（16001600跳跳/秒）秒）、自适应发送功率、自适应发送功率 灵活而短的数据包，支持多种应用灵活而短的数据包，支持多种应用29(42)6.4.4 标准:Bluetooth目标：通过将一种微小的短296.5 无线分组网原理6.5.1 无线分组网概念n无线分组网是一种分组交换网，采用分组交换而不无线分组网是一种分组交换网，采用分组交换而不是电路交换。是电路交换。n无线分组网利用无线信道的特点，具有广播通信的无线分组网利用无线信道的特点，具有广播通信的性质，可以同时把分组数据分发给多个用户。用户性质，可以同时把分组数据分发给多个用户。用户对信道的访问是随机的。对信道的访问是随机的。n传输速率可以较高，但延时也较大。传输速率可以较高，但延时也较大。n无线分组网在民用及军用的移动数据中有广泛的使无线分组网在民用及军用的移动数据中有广泛的使用前景。用前景。30(42)6.5 无线分组网原理6.5.1 无线分组网概念无线分组306.5.2 空中接口的协议体系n空中接口是无线分组网空中接口是无线分组网的核心问题之一。的核心问题之一。n空中接口协议可以分成空中接口协议可以分成：物理层（物理层（PHLPHL）、）、介质接入介质接入控制层（控制层（MACMAC）、）、数据链路数据链路控制层（控制层（DLCDLC）、）、网络层网络层（NWKNWK）。）。它们和它们和 OSIOSI模型模型的低三层有一定关系，但的低三层有一定关系，但不是严格对应的。不是严格对应的。第三层第三层网络层网络层数据链路控制层数据链路控制层介质接入控制层介质接入控制层物理层物理层第一层第一层第二层第二层OSI31(42)6.5.2 空中接口的协议体系空中接口是无线分组网的核心问题316.5.3 空中接口的协议（1）物理层物理层n确定无线参数，如；频率、定时、功率、码片、确定无线参数，如；频率、定时、功率、码片、比特或时隙同步、调制解调、收发信机性能等。比特或时隙同步、调制解调、收发信机性能等。n分配无线资源，如：多址协议等。分配无线资源，如：多址协议等。n在在MACMAC层的控制下进行数据或数据分组的收发。层的控制下进行数据或数据分组的收发。32(42)6.5.3 空中接口的协议（1）物理层32(42)326.5.4 空中接口的协议（2）介质接入控制层介质接入控制层n介质访问管理：首先选择物理信道，然后在这些介质访问管理：首先选择物理信道，然后在这些信道上建立或释放连接。信道上建立或释放连接。n数据封装：将控制信息、高层的信息和差错控制数据封装：将控制信息、高层的信息和差错控制信息进行复接（或分接），使之适合在物理信道上信息进行复接（或分接），使之适合在物理信道上传输。传输。n形成多种逻辑信道为高层提供不同的业务。如：形成多种逻辑信道为高层提供不同的业务。如：广播业务、面向连接的业务和无连接业务等。广播业务、面向连接的业务和无连接业务等。33(42)6.5.4 空中接口的协议（2）介质接入控制层33(42)336.5.4 空中接口的协议（3）数据链路控制层数据链路控制层n主要功能：为网络层提主要功能：为网络层提供非常可靠的数据链路。供非常可靠的数据链路。n可以分为二个平面：可以分为二个平面：控制平面：保护内部控制平面：保护内部控制信令和有限数量的控制信令和有限数量的用户信息。用户信息。用户平面：以不同能用户平面：以不同能力保护不同的用户信息。力保护不同的用户信息。网络层网络层n主要是信令。主要是信令。n包括：链路控制、呼包括：链路控制、呼叫控制、附加业务、面叫控制、附加业务、面向连接的消息业务、无向连接的消息业务、无连接的消息业务、移动连接的消息业务、移动性管理等。性管理等。34(42)6.5.4 空中接口的协议（3）数据链路控制层网络层34(4346.5.5 关于介质访问协议概述各个用户的突发数据以随机方式接入信道，实现各个用户的突发数据以随机方式接入信道，实现多址；多址；无线信道是公用的，以竞争方式发送数据，这样无线信道是公用的，以竞争方式发送数据，这样就存在碰撞问题；就存在碰撞问题；用户数越多，碰撞概率越大，接入概率越低，接用户数越多，碰撞概率越大，接入概率越低，接入时间越长；入时间越长；为此，就要有个规则，这就是介质访问协议。为此，就要有个规则，这就是介质访问协议。35(42)6.5.5 关于介质访问协议概述各个用户的突发数据以随机方式356.5.6 关于介质访问协议:ALOHA访问方式n随机随机ALOHAALOHA方式：方式：随时发送随时发送检测到碰撞检测到碰撞重新发重新发送，给每个用户分配不同的重发间隔时间。优点：实送，给每个用户分配不同的重发间隔时间。优点：实现简单，缺点；吞吐量下降。现简单，缺点；吞吐量下降。n时隙时隙ALOHAALOHA方式：方式：和随机和随机ALOHAALOHA类似，但把发送时间类似，但把发送时间划分成等长的时隙，按时隙发送，这样可以减少碰撞划分成等长的时隙，按时隙发送，这样可以减少碰撞机会和重发次数。因而改善吞吐量。机会和重发次数。因而改善吞吐量。n对时隙对时隙ALOHAALOHA方式的改进：方式的改进：无主时隙无主时隙ALOHAALOHA和有主时和有主时隙隙ALOHAALOHA。36(42)6.5.6 关于介质访问协议:ALOHA访问方式随机366.5.7 关于介质访问协议:CSMA访问方式nCSMACSMA（Carrier Sense Multiple AccessCarrier Sense Multiple Access）载波侦载波侦听访问方式。听访问方式。用户在发送分组前首先检测信道上是否有载波，用户在发送分组前首先检测信道上是否有载波，如果有载波，则用户等候；一旦检测到信道上没如果有载波，则用户等候；一旦检测到信道上没有载波，就立即发送。当然这时还会有碰撞，一有载波，就立即发送。当然这时还会有碰撞，一旦发生碰撞，仍采取重发的方式，但碰撞概率要旦发生碰撞，仍采取重发的方式，但碰撞概率要小于小于ALOHAALOHA方式。方式。37(42)6.5.7 关于介质访问协议:CSMA访问方式CSM376.5.7 关于介质访问协议:CSMA访问方式续n这这是是目前无线分组网最常用的介质访问方式。目前无线分组网最常用的介质访问方式。n对对CSMACSMA的改进：的改进：1-1-持续持续CSMACSMA；非持续非持续CSMACSMA；P P-持续持续CSMACSMA；CSMA/CDCSMA/CD；时间检测多址（时间检测多址（DSMADSMA）。）。38(42)6.5.7 关于介质访问协议:CSMA访问方式续这386.5.7 关于介质访问协议:PRMA访问方式nPRMA（Packet Reservation Multiple Access）分组预约访问方式。分组预约访问方式。n将时间轴分成许多时隙，若干时隙组成一帧。将时间轴分成许多时隙，若干时隙组成一帧。每帧中的时隙分为二类：预约时隙及可用时隙。每帧中的时隙分为二类：预约时隙及可用时隙。时隙的类别根据时隙末尾收到基站的应答信息时隙的类别根据时隙末尾收到基站的应答信息来确定。来确定。39(42)6.5.7 关于介质访问协议:PRMA访问方式PRM396.5.7 关于介质访问协议:PRMA访问方式续n过程：移动台在语音突发开始时，根据过程：移动台在语音突发开始时，根据ALOHAALOHA方式竞争可用时隙，若竞争成功，它就预约了方式竞争可用时隙，若竞争成功，它就预约了后续帧中相同的时隙这时就不会方式碰撞。当后续帧中相同的时隙这时就不会方式碰撞。当语音突发结束时，预约将被释放，该时隙就变语音突发结束时，预约将被释放，该时隙就变为可用时隙。为可用时隙。n利用话音激活性质，将时隙动态地分配给有话利用话音激活性质，将时隙动态地分配给有话音激活的用户。音激活的用户。40(42)6.5.7 关于介质访问协议:PRMA访问方式续过406.5.8 无线分组网的应用 分组协议存在不同优缺点，适合不同通信分组协议存在不同优缺点，适合不同通信分组协议存在不同优缺点，适合不同通信分组协议存在不同优缺点，适合不同通信类型，下表是不同通信类型的分组技术：类型，下表是不同通信类型的分组技术：类型，下表是不同通信类型的分组技术：类型，下表是不同通信类型的分组技术：FDMAFDMAFDMAFDMA、TDMATDMATDMATDMA、CDMACDMACDMACDMA数据流或确定性的（语音）数据流或确定性的（语音）数据流或确定性的（语音）数据流或确定性的（语音）固定固定固定固定TDMATDMATDMATDMA预留信道预留信道预留信道预留信道的预留协议的预留协议的预留协议的预留协议分组，长信息，少量用户分组，长信息，少量用户分组，长信息，少量用户分组，长信息，少量用户预留协议预留协议预留协议预留协议分组，长信息，大量用户分组，长信息，大量用户分组，长信息，大量用户分组，长信息，大量用户竞争协议竞争协议竞争协议竞争协议分组，短信息分组，短信息分组，短信息分组，短信息多址技术多址技术多址技术多址技术通信类型通信类型通信类型通信类型41(42)6.5.8 无线分组网的应用 分组协议存在不同优缺点，41本章结束！42(42)本章结束！42(42)42
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