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1、第第4章章 移动数据通信移动数据通信第第1节节移动数据通信概述移动数据通信概述第第2节节蜂窝移动数据通信蜂窝移动数据通信第第3节节CDPD分组数据业务分组数据业务第第4节节无绳移动数据通信无绳移动数据通信第第5节节 集群通信集群通信课后作业课后作业第第1节节 移动数据通信概述移动数据通信概述4.1.1 移动数据通信概念移动数据通信概念4.1.2 移动数据通信系统的组成和分类移动数据通信系统的组成和分类4.1.3 移动数据通信系统的主要技术问题移动数据通信系统的主要技术问题4.1.4 移动数据通信的网络技术比较移动数据通信的网络技术比较4.1.5 移动数据通信的发展前景与趋势移动数据通信的发展前
2、景与趋势移动数据通信移动数据通信主要指通信双方相对位置经常变化的无主要指通信双方相对位置经常变化的无线数据通信方式线数据通信方式常对应于广域、低速的公用或专用移动常对应于广域、低速的公用或专用移动通信网络通信网络通过与有线数据网络的互联，通过与有线数据网络的互联，将有线数将有线数据网络的应用扩展到移动和便携式终端据网络的应用扩展到移动和便携式终端移动数据通信系统的组成和分类移动数据通信系统的组成和分类移动数据通信系统的组成移动数据通信系统的组成移动数据通信网络移动数据通信网络用户终端用户终端移动数据业务，移动数据业务，按业务处理方法按业务处理方法分为：分为：事务处理型应用事务处理型应用接入式应
3、用接入式应用广播式应用广播式应用移动数据通信网络移动数据通信网络按功能分成三层：按功能分成三层：无线层无线层互连层互连层管理监控层管理监控层按用途和主要应用技术，按用途和主要应用技术，分成：分成：寻呼网络寻呼网络蜂窝网络蜂窝网络集群网络集群网络无绳网络无绳网络移动数据通信网络移动数据通信网络按功能分成三层：按功能分成三层：无线层无线层在移动用户和基础设施之间传送数据在移动用户和基础设施之间传送数据终端登记、管理和自动用户定位终端登记、管理和自动用户定位互连层互连层管理监控层管理监控层移动数据通信网络移动数据通信网络按功能分成三层按功能分成三层无线层无线层互连层互连层为来自无线层的数据在移动终端
4、之间或移动为来自无线层的数据在移动终端之间或移动终端与固定终端之间选择路由终端与固定终端之间选择路由通过各种有线传输媒介完成与固定数据终端通过各种有线传输媒介完成与固定数据终端的连接的连接管理监控层管理监控层移动数据通信网络移动数据通信网络按功能分成三层按功能分成三层无线层无线层互连层互连层管理监控层管理监控层网络的运行、维护网络的运行、维护用户管理用户管理计费管理计费管理寻呼网络寻呼网络指利用寻呼技术实现的单向指利用寻呼技术实现的单向/双向移动数双向移动数据传输。据传输。主要发送数字或文本消息主要发送数字或文本消息是应用时间最早的移动数据网络是应用时间最早的移动数据网络蜂窝网络蜂窝网络主要指
5、运用蜂窝通信技术，在现有的蜂窝主要指运用蜂窝通信技术，在现有的蜂窝移动通信网络基础上提供数据通信业务移动通信网络基础上提供数据通信业务主要用于公众数据服务，属于公用数据网主要用于公众数据服务，属于公用数据网络的范畴络的范畴蜂窝网络分类蜂窝网络分类按按制式制式分为：分为：模拟模拟蜂窝数据网络蜂窝数据网络数字数字蜂窝数据网络蜂窝数据网络按数据交换方式分为：按数据交换方式分为：按承载系统分为：按承载系统分为：蜂窝网络分类蜂窝网络分类按制式分为：按制式分为：按按数据交换方式数据交换方式分为：分为：电路交换电路交换蜂窝数据网络蜂窝数据网络分组交换分组交换蜂窝数据网络蜂窝数据网络按承载系统分为：按承载系统
6、分为：蜂窝网络分类蜂窝网络分类按制式分为：按制式分为：按数据交换方式分为：按数据交换方式分为：按按承载系统承载系统分为：分为：专用专用移动分组网络（如移动分组网络（如Data TAC、Mobitex）利用现有模拟蜂窝基础设施利用现有模拟蜂窝基础设施传输分组数据的分传输分组数据的分组网络（如组网络（如CDPD系统等）系统等）集群网络集群网络主要指利用集群技术进行移动数据传输主要指利用集群技术进行移动数据传输的通信网络。的通信网络。集群技术把有限的信道自动地、动态地、集群技术把有限的信道自动地、动态地、快速地分配给系统的所有用户，以最大快速地分配给系统的所有用户，以最大限度的利用系统信道和频率资源
7、限度的利用系统信道和频率资源主要用于公安、交通、铁路等行业部门主要用于公安、交通、铁路等行业部门的业务应用，属于的业务应用，属于专用专用数据网络数据网络主要系统：主要系统：TETRA系统和系统和iDEN系统系统无绳网络无绳网络属于微蜂窝或微微蜂窝的范畴属于微蜂窝或微微蜂窝的范畴特点：容量大、成本低、应用灵活特点：容量大、成本低、应用灵活与蜂窝移动通信技术之间是互补关系，与蜂窝移动通信技术之间是互补关系，可用于本地微型覆盖区域的移动数据传可用于本地微型覆盖区域的移动数据传输输常用系统包括：常用系统包括：DECT、PHS、PACS等等用户终端用户终端无线调制解调器和信息处理设备无线调制解调器和信息
8、处理设备例如：移动网卡例如：移动网卡+便携计算机便携计算机无线调制解调器根据选定的通信协议，无线调制解调器根据选定的通信协议，把信息处理设备发出的数据转换成无线把信息处理设备发出的数据转换成无线信道能传送的信号形式信道能传送的信号形式具有数据收发和处理能力的具有数据收发和处理能力的智能终端智能终端例如：支持例如：支持WAP功能的手机功能的手机事务处理型应用事务处理型应用通信双方为了达到一个共同的目的（事通信双方为了达到一个共同的目的（事务），要形成一种事务处理过程，主要务），要形成一种事务处理过程，主要表现在数据通信双方有一次或多次的相表现在数据通信双方有一次或多次的相互的请求和请求确认的信息
9、交换。互的请求和请求确认的信息交换。包括：包括：身份认证、车辆调度、文件交换、无线身份认证、车辆调度、文件交换、无线电子商务应用等电子商务应用等接入式应用接入式应用主要指移动工作站与提供网络接入的服主要指移动工作站与提供网络接入的服务器主机间的数据传输联系务器主机间的数据传输联系典型应用：典型应用：互联网接入、数据库接入和远程局域网互联网接入、数据库接入和远程局域网接入等接入等广播式应用广播式应用主要指单向的或不对称双向的移动数据主要指单向的或不对称双向的移动数据传输。传输。特点：移动终端接收的下行数据量要远特点：移动终端接收的下行数据量要远大于其上发数据量。消息常覆盖很大区大于其上发数据量。
10、消息常覆盖很大区域，可以重发多次，且不需要确认或不域，可以重发多次，且不需要确认或不需要立即确认需要立即确认包括：寻呼消息、广播短消息服务、天包括：寻呼消息、广播短消息服务、天气航班等消息、移动网络公告消息等气航班等消息、移动网络公告消息等移动数据通信系统移动数据通信系统的主要技术问题的主要技术问题移动信道传输移动信道传输移动信道移动信道移动信道传输技术移动信道传输技术移动数据网络的拓扑结构移动数据网络的拓扑结构移动信道移动信道移动信道传输媒体主要是空间，发射信移动信道传输媒体主要是空间，发射信号要经过空间的直射、反射和绕射，经号要经过空间的直射、反射和绕射，经多径传播到达接收设备，所以接收信
11、号多径传播到达接收设备，所以接收信号是是多径合成信号多径合成信号信道特性主要参量：信道特性主要参量：多径时延扩散有效值多径时延扩散有效值距离功率梯度距离功率梯度多普勒多普勒频谱频谱多普勒效应多普勒效应多普勒效应是为纪念多普勒效应是为纪念Christian Doppler而命名而命名,他于他于1842年首先提出这一理论。年首先提出这一理论。多普勒效应指出，波在波源移向观察者时频率多普勒效应指出，波在波源移向观察者时频率变高变高,而在波源远离观察者时频率变低。当观察而在波源远离观察者时频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。者移动时也能得到同样的结论。在移动通信中，当移动台移向基站时，频率变在
12、移动通信中，当移动台移向基站时，频率变高，远离基站时，频率变低，所以我们在移动高，远离基站时，频率变低，所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。通信中要充分考虑多普勒效应。移动信道传输技术移动信道传输技术在数据蜂窝移动系统和移动数据网中采用频带利在数据蜂窝移动系统和移动数据网中采用频带利用率较高的数字调制方式，如用率较高的数字调制方式，如GMSK（高斯最小（高斯最小频移键控）、频移键控）、QPSK（四象限相移键控（四象限相移键控 ）在无线局域网中采用比较简单的调制技术，如在无线局域网中采用比较简单的调制技术，如BPSK（二进制相移键控（二进制相移键控 ）为提高数据传输速率，采取的措施有：为提
13、高数据传输速率，采取的措施有：分级接收技术、定向天线、更高的调制和编码技分级接收技术、定向天线、更高的调制和编码技术、自适应均衡技术、扩频技术等术、自适应均衡技术、扩频技术等移动数据网络的拓扑结构移动数据网络的拓扑结构集中控制集中控制结构结构具有有效利用信号发送功率、易于与现具有有效利用信号发送功率、易于与现有的有线骨干网相连等优点，现在的移有的有线骨干网相连等优点，现在的移动数据网多采用这种结构动数据网多采用这种结构分布式控制分布式控制结构结构多跳点多跳点结构结构移动数据通信的网络技术比较移动数据通信的网络技术比较移动数据通信网络的三种主要形式移动数据通信网络的三种主要形式专用分组网络专用分
14、组网络电路交换的蜂窝网络电路交换的蜂窝网络分组交换的蜂窝网络分组交换的蜂窝网络专用分组网络专用分组网络主要特点主要特点：从数据的：从数据的传输到交换都采用传输到交换都采用分组技术分组技术，用户端配置无线分组调制解，用户端配置无线分组调制解调器，通过专用的分组基站进入专用分调器，通过专用的分组基站进入专用分组网组网优点优点：最适合：最适合传递突发数据传递突发数据，占线时间，占线时间短，节省费用短，节省费用缺点缺点：建设专用数据网，投资大建设专用数据网，投资大电路交换的蜂窝网络电路交换的蜂窝网络主要特点主要特点：在传统的蜂窝电话网上使用专门的：在传统的蜂窝电话网上使用专门的调制解调器调制解调器来传
15、输数据。来传输数据。优点优点：应用范围广，很适合传输：应用范围广，很适合传输大数据量大数据量数据，数据，实施相对简单，初期占主导地位实施相对简单，初期占主导地位缺点缺点：信噪比较低，跨区时，连接质量难以保：信噪比较低，跨区时，连接质量难以保证，邻道干扰等，要求调制解调器具有较强的证，邻道干扰等，要求调制解调器具有较强的自适应能力和纠错功能，用户费用高自适应能力和纠错功能，用户费用高分组交换的蜂窝网络分组交换的蜂窝网络主要特点主要特点：通过在：通过在蜂窝网增加分组数据处理装蜂窝网增加分组数据处理装置置，使蜂窝网能同时处理话音和分组数据业务，使蜂窝网能同时处理话音和分组数据业务，充分利用信道的话务
16、之间的空闲时间传送无线充分利用信道的话务之间的空闲时间传送无线数据数据优点优点：采用高可靠性的纠错技术来提高传输质：采用高可靠性的纠错技术来提高传输质量，收费通常基于传递的信息量，安全性较高，量，收费通常基于传递的信息量，安全性较高，不需建专网不需建专网缺点缺点：分组数据网络各自有专用的无线接口和：分组数据网络各自有专用的无线接口和网络协议，使得网络不兼容网络协议，使得网络不兼容移动数据通信的发展前景与趋势移动数据通信的发展前景与趋势技术不断完善，功能不断增强技术不断完善，功能不断增强标准逐步统一，接口逐渐实现标准化标准逐步统一，接口逐渐实现标准化业务综合多样化业务综合多样化终端智能化，降低成本，提高功能终端智能化，降低成本，提高功能第第2节节 蜂窝移动数据通信蜂窝移动数据通信4.2.1 电路交换蜂窝移动数据通信电路交换蜂窝移动数据通信4.2.2 分组交换蜂窝移动数据通信分组交换蜂窝移动数据通信4.2.3 短消息服务短消息服务电路交换蜂窝移动数据通信电路交换蜂窝移动数据通信模拟蜂窝移动数据通信模拟蜂窝移动数据通信数字蜂窝移动数据通信数字蜂窝移动数据通信主要缺陷主要缺陷模拟蜂窝移动数据通
