毫米波通信技术

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1、毫米波通信技术刘发林电子工程与信息科学系2006年12月08日第九章、地面毫米波通信系统中国科学技术大学研究生选修课ES452151第九章、地面毫米波通信系统§9.1大、中容量短程毫米波通信系统9.1.1具体频段的划分9.1.2技术体制9.1.3设备组成及特点9.1.4系统设计考虑9.1.5实用设备举例§9.2本地多点分配业务(LMDS)9.2.1接入网及无线接入技术9.2.2本地多点分配业务（LMDS）的工作原理9.2.3本地多点分配业务（LMDS）组成和用途9.2.4RF设计问题9.2.5网络设计考虑§9.3高高度、远程运行网(HALO)9.3.1HALO网络的概

2、念和原理9.3.2系统架构和技术9.3.3HALO网络系统参考模型9.3.4HALO网络业务9.3.5用户单元(用户终端)§9.4宽带无线局域网9.4.1无线局域网（WLAN）的概念和原理9.4.2毫米波在WLAN中的应用9.4.3光纤－毫米波结合的传输系统2序言地面干线微波网：50Km中继，地球曲面进一步发展：毫米波网：距离近，中继站多，降雨影响光网：自由空间激光通信，精确点对点。光纤网：性价比高，广泛应用。利用卫星中继的地面网络若支持移动，必需利用微波或毫米波。9.1大、中容量短程mmw通信系统3大容量短程毫米波通信系统视距通信天气（大气）影响大容量大1频段划分：

3、表9.1部分地面微波通信频段的具体划分频段（GHz）182326283138范围（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通信系统42技术与体制数字复用系列：又称数字复用体系，其用途是提供标准的数字传输速率接口64kbps作为0次群，但到了复接成一次群以上时，则难以统一标准。高次群的复用是靠插入一些额外比特，使各支路信号与复用设备同步。9.1大、中容量短程mmw通信系统5表9.2准同步（PDH）数字复用系列信号等级数字比特率等效话路载波系统北美/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欧洲064.0kbps10次群12.048Mbps30E-128.448Mbps120E-1C334.368Mbps480E-24139.264Mbps1920E-35565.148Mbps7680E-49.1大、中容量短程mmw通信系统6同步数字层次SDHSDH是在同步条件下进行传输的一种数字体制。当复接为高次群的数字信号时，如果被复接信号的比特率完全相同，

5、即达到比特同步，则在帧相位取得一致后就可复接。最初是美国AT&T公司为光纤通信同步网（SONET）建立，后国际上以此为基础，经进一步研究并重新命名SDH，使之成为既适于光纤、也适于地面微波和卫星通信的通用技术体制。优点明显：它有全球统一的网络节点接口（NNI），从而简化了信号的互通及传输复用、交叉连接和交换过程；它有一套复用映射结构，允许PDH信号、SDH信号及ATM信号等都能纳入其帧结构，因此具有广泛的适应性；它大量采用了软件进行网络配置和控制，极便于新功能、新特性和新业务的加入或升级，具有很大的发展空间。9.1大、中容量短程mmw通信系统7表9.3SDH和SONE

6、T的标准速率划分SDHSONET等级速率（Mbit/s）等级速率（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通信系统89.1大、中容量短程mmw通信系统在毫米波地面通信系统中，调制方式常用的有M-PSK、M-FSK和M-QAM等。表9.4列出了这几种调制方式的频带利用率（单位带宽的传输数据速率）和功率效率（用Eb/No表示）的性能（理论值）。其中，M-PSK的优点在上一章及第五章中已经说明。此外，采用M-QAM（M=16、64、256甚至更高）是为了获得高频带利用率，但要以高的Eb/No为代价。一般说来，M-FSK的频带利用率是最差的，但其M进制信号是正交的，且可工作于非线性功率放大而不会导致性能的恶化，故在许多应用