【正文】 地移動通信系統(tǒng) ” ，即 FPLMTS（ Future Public Land Mobile Telemunication Systems）。為移動通信的漫游帶來很大困難。 例： S = ā + B + C S x C =( ā + B + C ) x C = ā x C + B x C + C x C = 0 + 0 + 1 = 1 見圖 (d)所示。 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 19 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 20 2) 正交特性 設(shè)某站的 chip sequence是 S，內(nèi)含 S1… Si 另一個站的 chip sequence是 T，含 T1… Ti 得 S和 T的 “ 內(nèi)積 ” ： S x T = 0 S x T = 0 S x S = 1 S x ? = 1 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 21 3) 發(fā)送時的復(fù)用 見圖 (c) 其中 “ ”表示該站未發(fā)送。 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 18 例如： A的 chip sequence為 00011011 A發(fā)送 “ 1”時為 00011011 A發(fā)送 “ 0”時為 11100100 為解釋時容易理解，用 “ +1”代替 “ 1”，用 “ 1”代替 “ 0”。 每個站點(diǎn)被指定一個唯一的 m位的代碼，稱為 Chip sequence。 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 17 1)Chip Sequence 每個比特 (bit)時間被分成 m個短 的時間片，稱為 Chip (薄片 )。 最早在 AMPS系統(tǒng)中使用 (1982年 ， Bell)。 因此就提出將地區(qū)劃分成小區(qū) ， 稱為蜂窩 （ Cell） ， 每個蜂窩內(nèi)使用一組頻率 ， 相隔一段距離后 ， 相同的頻率又可重復(fù)使用 。2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 1 《 計算機(jī)組網(wǎng)原理 》 補(bǔ)充：無線通信網(wǎng) Shanghai Jiaotong University 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 2 一、概述 二、移動通信基本原理 三、無線局域網(wǎng) — 四、寬帶無線接入 — 五、蘭牙技術(shù) 六、移動 IP 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 3 一、概述 1. Wireless Network 大致分成三類： (1) 系統(tǒng)互聯(lián) 短距離的通信。 藍(lán)牙技術(shù) 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 4 (2) 無線局域網(wǎng) IEEE 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 5 (3) 無線廣域網(wǎng) 低速： GSM、 CDMA 第 GPRS 高速： IEEE 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 6 二、移動通信基本原理 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 7 移動電話系統(tǒng) ? 第 1代移動電話 Analog voice 模擬語音 ? 第 2代移動電話 Digital voice 數(shù)字語音 ? 第 3代移動電話 Digital voice and data (Inter， Email， etc.) 數(shù)字語音和數(shù)據(jù) 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 8 1. 第 1代移動電話：模擬語音 蜂窩的概念 移動電話主要采用頻率復(fù)用 ， 但分配給移動電話的頻段很少 ， 遠(yuǎn)不能滿足用戶的需要 。 每個蜂窩區(qū)域的范圍約為 10～ 20公里 。 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 9 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 10 2 . 第 2代移動電話： 數(shù)字語音 ? DAMPS ? GSM The Global System for Mobile Communication ? CDMA Code Division Multiple Access 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 11 (1) GSM 復(fù)用方式：頻分 +時分 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 12 工作原理 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 13 HLR： 用戶原登記注冊地區(qū)的數(shù)據(jù)庫 VLR：用戶移動到外地后 ， 當(dāng)?shù)氐臄?shù)據(jù)庫 AC：用于認(rèn)證 ， 保護(hù)用戶不被非法用戶盜用 EIR：其中登記有移動電話的設(shè)備類型 ，用于識別設(shè)備類型 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 14 呼叫尋址過程 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 15 步驟： 1. 呼叫目的移動電話 2. 電話網(wǎng)識別移動電話號碼，傳送此呼叫到相應(yīng)的MSC 3. 詢問 HLR 4. 該移動用戶不在本地，轉(zhuǎn)發(fā)到用戶所在地的 VLR（漫游） 5. VLR返回 routing number給 HLR，并傳到 MSC 6. 根據(jù) routing number，呼叫被轉(zhuǎn)移到用戶所在的MSC . 目的地 MSC直接從 VLR中訪問到目的用戶的參數(shù) 9. 將呼叫送達(dá)目的基站及目的用戶移動電話 10. 移動電話回答對方的呼叫 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 16 (2) CDMA Code Division Multiple Access 碼分多重訪問 采用編碼方式實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用，具有容量大、保密性好、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) 。 通常每個比特有 64個或 128個 Chip，以下我們以 8個 Chip為例。 發(fā)送 “ 1”時，站點(diǎn)發(fā)送 chip sequence的原碼； 發(fā)送 “ 0”時，站點(diǎn)發(fā)送 chip sequence的反碼。 見下圖所示。 如 B 、 C 站均發(fā)送 1，則得： (1 1 +1 1 +1 +1 +1 1) + ( 1 +1 1 +1 +1 +1 1 1) = (2 0 0 0 +2 +2 0 2 ) 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 22 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 23 4) 接收時的還原 運(yùn)用內(nèi)積規(guī)則 如收到復(fù)用后的 S，欲還原 C，只需求 S x C即可。 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 24 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 25 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 26 3. 第三代移動電話 第一、二代移動通信的標(biāo)準(zhǔn)是由各個國家制定的，因而互通性、兼容性很差。 國際電信聯(lián)盟（ ITU）希望在制定第三代 (3G)標(biāo)準(zhǔn)時有一個統(tǒng)一的規(guī)范。 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 27 1996年 ITU正式將其更名為全球移動通信系統(tǒng) IMT－ 2022，意即： ? 在 2022年左右進(jìn)入商用； ? 工作在 2022MHz頻段； ? 工作帶寬是 2022kHz。其最低無線傳輸要求是： 快速移動環(huán)境：最高速率達(dá) 114kbps 步行環(huán)境： 最高速率達(dá) 384kbps 室內(nèi)環(huán)境： 最高速率達(dá) 2Mbps 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 29 （ 2）全球覆蓋及全球無縫漫游、全球使用共用頻段（ 1885－ 2025MHz， 2110－2200MHz）。 （ 3）高頻譜效率。 （ 5）低成本、低功耗、小體積、高保密等良好的商業(yè)特性。即： WCDMA (Wideband CDMA) CDMA2022 TDSCDMA 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 31 WCDMA（ Wideband CDMA）寬帶 CDMA。 WCDMA源于歐洲和日本幾種技術(shù)的融合。 WCDMA與 GSM網(wǎng)絡(luò)有良好的兼容性和互操作性，其支持者主要是以 GSM系統(tǒng)為主的歐洲廠商。該標(biāo)準(zhǔn)由美國高通北美公司為主導(dǎo)提出，摩托羅拉、朗訊和三星等廠商都有參與。但是 CDMA2022的多載傳輸方式比起 WCDMA的直擴(kuò)模式，對頻率資源利用率偏低。 由中國大唐集團(tuán)提出， TD— SCDMA的優(yōu)勢在于，采用了智能天線、聯(lián)合檢測等先進(jìn)技術(shù)，通過動態(tài)選擇業(yè)務(wù)模式，有較高的頻率利用率，不需要對稱頻段，只需很少的啟動頻率，而且 TDD方式適合承載不對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 35 三、無線局域網(wǎng) — ? ? 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 36 ： 為了規(guī)范無線局域網(wǎng)移動數(shù)據(jù)通信所使用的頻率和通信方式， 1997年起 IEEE陸續(xù)公布了 準(zhǔn)系列： 、 、 、 、 、 、 、 。 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 37 MAC層的工作， 在 IP協(xié)議。 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 40 Ad hoc網(wǎng)的主要特點(diǎn)： ? 網(wǎng)絡(luò)的自主性 各移動主機(jī)之間直接通信，不需要借助其它網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。 ? 分布式控制 移動主機(jī)兼具路由器和主機(jī)功能，主機(jī)間地位平等。 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 41 Ad Hoc網(wǎng)需解決路徑尋找問題 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 42 ? 移動主機(jī)自身的局限性 如：發(fā)射功率小，電池壽命短。 ? 網(wǎng)絡(luò)生命周期短 一旦工作結(jié)束，原有網(wǎng)絡(luò)即告消失 。 A 和 C收不到各自發(fā)出的信號。 在室內(nèi)環(huán)境中，發(fā)射信號會在多個物體表面 (如：墻面、桌子、天花板、人 )發(fā)生反射，在不同平面反射后的信號到達(dá)接收點(diǎn)時會產(chǎn)生頻移，并且比原始信號稍有延遲。 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 45 3) 固定通信的應(yīng)用程序不適用于移動通信。 Portal。 ? 。 ? 改進(jìn)和管理 WLAN的服務(wù)質(zhì)量， 保證多媒體業(yè)務(wù)的傳輸。 ? 是 ，通過提 高傳輸率來增強(qiáng) 性能和應(yīng)用。 ? 增強(qiáng) WLAN的安全和鑒別機(jī)制。工作在無需申請的 頻段，通信距離 100米，具有抗干擾能力強(qiáng)，接入方便，價格低等優(yōu)點(diǎn)。 ? ，最大傳輸速率為 54Mbps。 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 50 ? 2022年 6月公布的標(biāo)準(zhǔn)。所以被認(rèn)為將成為 WLAN的主流標(biāo)準(zhǔn)。 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 51 體系結(jié)構(gòu) 2022/1/4 上海交通大學(xué)計算機(jī)系 52 BSS： Basic Service Set 基本服務(wù)集合，相當(dāng)于一個蜂窩（ Cell）。 BSS內(nèi)的移動主機(jī)可以是分布式的，也可通過位于 Access Point（接入點(diǎn)）的