毫米波通信技術(shù)

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1、毫米波通信技術(shù)劉發(fā)林電子工程與信息科學(xué)系2006年12月08日第九章、地面毫米波通信系統(tǒng)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生選修課ES452151第九章、地面毫米波通信系統(tǒng)§9.1大、中容量短程毫米波通信系統(tǒng)9.1.1具體頻段的劃分9.1.2技術(shù)體制9.1.3設(shè)備組成及特點9.1.4系統(tǒng)設(shè)計考慮9.1.5實用設(shè)備舉例§9.2本地多點分配業(yè)務(wù)(LMDS)9.2.1接入網(wǎng)及無線接入技術(shù)9.2.2本地多點分配業(yè)務(wù)（LMDS）的工作原理9.2.3本地多點分配業(yè)務(wù)（LMDS）組成和用途9.2.4RF設(shè)計問題9.2.5網(wǎng)絡(luò)設(shè)計考慮§9.3高高度、遠程運行網(wǎng)(HALO)9.3.1HALO網(wǎng)絡(luò)的概

2、念和原理9.3.2系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)9.3.3HALO網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參考模型9.3.4HALO網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)9.3.5用戶單元(用戶終端)§9.4寬帶無線局域網(wǎng)9.4.1無線局域網(wǎng)（WLAN）的概念和原理9.4.2毫米波在WLAN中的應(yīng)用9.4.3光纖－毫米波結(jié)合的傳輸系統(tǒng)2序言地面干線微波網(wǎng)：50Km中繼，地球曲面進一步發(fā)展：毫米波網(wǎng)：距離近，中繼站多，降雨影響光網(wǎng)：自由空間激光通信，精確點對點。光纖網(wǎng)：性價比高，廣泛應(yīng)用。利用衛(wèi)星中繼的地面網(wǎng)絡(luò)若支持移動，必需利用微波或毫米波。9.1大、中容量短程mmw通信系統(tǒng)3大容量短程毫米波通信系統(tǒng)視距通信天氣（大氣）影響大容量大1頻段劃分：

3、表9.1部分地面微波通信頻段的具體劃分頻段（GHz）182326283138范圍（GHz）17.7~19.721.2~23.624.25~27.027.5~29.529.5~31.537.0~40.09.1大、中容量短程mmw通信系統(tǒng)42技術(shù)與體制數(shù)字復(fù)用系列：又稱數(shù)字復(fù)用體系，其用途是提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字傳輸速率接口64kbps作為0次群，但到了復(fù)接成一次群以上時，則難以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。高次群的復(fù)用是靠插入一些額外比特，使各支路信號與復(fù)用設(shè)備同步。9.1大、中容量短程mmw通信系統(tǒng)5表9.2準(zhǔn)同步（PDH）數(shù)字復(fù)用系列信號等級數(shù)字比特率等效話路載波系統(tǒng)北美/日本DS-064.0

4、kbps10次群DS-11.544Mbps24T-1DS-1C3.152Mbps48T-1CDS-26.312Mbps96T-2DS-344.736Mbps672T-3DS-4274.176Mbps4032T-4歐洲064.0kbps10次群12.048Mbps30E-128.448Mbps120E-1C334.368Mbps480E-24139.264Mbps1920E-35565.148Mbps7680E-49.1大、中容量短程mmw通信系統(tǒng)6同步數(shù)字層次SDHSDH是在同步條件下進行傳輸?shù)囊环N數(shù)字體制。當(dāng)復(fù)接為高次群的數(shù)字信號時，如果被復(fù)接信號的比特率完全相同，

5、即達到比特同步，則在幀相位取得一致后就可復(fù)接。最初是美國AT&T公司為光纖通信同步網(wǎng)（SONET）建立，后國際上以此為基礎(chǔ)，經(jīng)進一步研究并重新命名SDH，使之成為既適于光纖、也適于地面微波和衛(wèi)星通信的通用技術(shù)體制。優(yōu)點明顯：它有全球統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口（NNI），從而簡化了信號的互通及傳輸復(fù)用、交叉連接和交換過程；它有一套復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，允許PDH信號、SDH信號及ATM信號等都能納入其幀結(jié)構(gòu)，因此具有廣泛的適應(yīng)性；它大量采用了軟件進行網(wǎng)絡(luò)配置和控制，極便于新功能、新特性和新業(yè)務(wù)的加入或升級，具有很大的發(fā)展空間。9.1大、中容量短程mmw通信系統(tǒng)7表9.3SDH和SONE

6、T的標(biāo)準(zhǔn)速率劃分SDHSONET等級速率（Mbit/s）等級速率（Mbit/s）STS-1(OC-1)51.840STM-1155.520STS-3(OC-3)155.520STS-9(OC-9)466.560STM-4622.080STS-12(OC-12)622.080STS-18(OC-18)933.120STS-24(OC-24)1244.160STS-36(OC-36)1866.240STM-162488.320STS-48(OC-48)2488.320STS-96*(OC-96)4976.640STM-649953.280STS-192*(OC-192)9

7、953.2809.1大、中容量短程mmw通信系統(tǒng)89.1大、中容量短程mmw通信系統(tǒng)在毫米波地面通信系統(tǒng)中，調(diào)制方式常用的有M-PSK、M-FSK和M-QAM等。表9.4列出了這幾種調(diào)制方式的頻帶利用率（單位帶寬的傳輸數(shù)據(jù)速率）和功率效率（用Eb/No表示）的性能（理論值）。其中，M-PSK的優(yōu)點在上一章及第五章中已經(jīng)說明。此外，采用M-QAM（M=16、64、256甚至更高）是為了獲得高頻帶利用率，但要以高的Eb/No為代價。一般說來，M-FSK的頻帶利用率是最差的，但其M進制信號是正交的，且可工作于非線性功率放大而不會導(dǎo)致性能的惡化，故在許多應(yīng)用