第八讲 信息与通信系统 8.1 概述 8.2 有线通信及光纤通信 8.3 无线通信及移动通信.

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1 第八讲 信息与通信系统 8.1 概述 8.2 有线通信及光纤通信 8.3 无线通信及移动通信

2 8.1 概述 8.1.1 信息系统的基本组成 8.1.2 通信系统分类 8.1.3 通信系统所需的带宽 8.1.4 通信系统的主要技术要求
返回 8.1 概述 信息系统的基本组成 通信系统分类 通信系统所需的带宽 通信系统的主要技术要求

3 8.1.1 信息系统的基本组成 信息系统的组成如图 信息 是指声音、文字、图像等能被大家理解并交流的媒体。
返回 信息系统的基本组成 信息系统的组成如图 信息交换 发送 信息恢复 信息 信息 接收 信息 是指声音、文字、图像等能被大家理解并交流的媒体。 信息变换 是指将信息通过电的处理(信号的获取、处理）变成可以传输的信号。

4 信息变换 如声音信号通过话筒转变成音频信号，图像通过摄像设备转成电视信号。信号处理是将获取的信号进行放大、滤波、调制、解调、编码、解码、压缩、解压缩等。 发送 是指将变换好的信号通过发送设备，由传输媒介如空气、电缆等传输到别处。 接收/信息恢复 由接收换能器接收转换成电信号，再逆变转换成原有的信息。

5 8.1.2 通信系统分类 按通信功能可分为:声音通信、图像通信、数据通信。 （1）声音通信是以听觉为服务对象的通信方式。
（2）图像通信是以视觉进行信息交换的通信方式。 （3）数据通信是传送计算机处理后的数据符号信号的通信方式。 按传输方式可分为：有线通信、无线通信、光纤通信、移动通信等。

6 8.1.3通信系统所需的带宽 对信息通信系统，所需的带宽是由所处理的信息量和处理的时间来决定。
系统带宽选择的原则：在保证信息能正确传递的情况下，带宽越窄越好。 对模拟系统带宽用Hz、kHz、MHz表示。 对数据通信系统常用传输速率（数码率）表示，如b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s。

7 8.1.4 通信系统的主要技术要求 保证通信质量，可靠性高 如电话要求通话清楚，图像通信要求获得清晰图像。 保密和抗干扰。 通信便利
返回 通信系统的主要技术要求 保证通信质量，可靠性高 如电话要求通话清楚，图像通信要求获得清晰图像。 保密和抗干扰。 通信便利 收费低廉

8 8.2 有线通信及光纤通信 8.2.1 电话通信线路及交换机 8.2.2 传真 8.2.3 综合业务数字网(ISDN) 8.2.4 ADSL
返回 8.2 有线通信及光纤通信 电话通信线路及交换机 传真 综合业务数字网(ISDN) ADSL 光纤通信

9 8.2.1 电话通信线路及交换机 电话通信系统 终端 中继装置 用户交换机 中继交换机 信号变换装置 复用变换装置 端局中继装置
声音的传送*变换 复用/分用 中继传送 电话通信系统

10 8.2.2 传真 传真的原理 照明 原稿 编码 调制 二值化 读取 控制 CCD传感器 透镜 线路 解调 解码 记录控制 记录纸 记录头
光→电 白黑判别 信息压缩 数字→交流 发送方 解调 解码 记录控制 记录纸 记录头 线路 交流→数字 画信息复原 传真的原理 电→热→色 接收方

11 8.2.3 ISDN ISDN（Integrated Service Digital NeTwork）中文名称
是综合业务数字网，通俗称为“一线通”。目前电话网 交换和中继已经基本上实现了数字化，即电话局和电 话局之间从传输到交换全部实现了数字化，但是从电 话局到用户则仍然是模拟的，向用户提供的仍只是电 话这一单纯业务。综合业务数字网的实现，使电话局 和用户之间仍然采用一对铜线，也能够做到数字化， 并向用户提供多种业务，除了拨打电话外，还可以提 供诸如可视电话、数据通信、会议电视等等多种业务， 从而将电话、传真、数据、图像等多种业务综合在一 个统一的数字网络中进行传输和处理。 综合业务数字网ISDN 综合业务数字网ISDN是一种信息通信网络。它提供端到端的数字连接，支持一系列的语 音和非语音业务。可以用于计算机网络互联和用户网络接入。在此主要介绍窄带ISDN。 一、ISDN发展简史 由于PSTN公共电话网络对于非话音业务的传输的固有的局限性，它早已不能满足人们对 数据、静止图形和图象乃至视频图象等非话音信息的通信需求。为此电信部门以前不得 不建设各种通信网络，包括用户电报网、电路交换数据网、分组交换网以及其它专用网 等。 尽管花费了大量的资金和时间建设的上述专网在一定程度上解决了当时急需解决的问 题，但是由于通信网络标准不统一，而使用户认为以上网络经济性差、效率低、使用不 便，用户与管理部门的关系复杂。 针对以上问题，70年代初欧洲国家的电信部门开始试图寻找新技术解决问题，这种新技 术就是ISDN。ISDN的出现立即引起业界当时的广泛关注。但由于通信协调障碍和政策方 面障碍，直至90年代ISDN才开始在全世界范围内得以真正的普及应用。1993年底，由22 个欧洲国家的电信部门和公司发起和倡议，使得欧洲ISDN标准(Euro-ISDN)最终得以统 一，这是ISDN发展史上的重要里程碑。 就技术和功能而言，ISDN是目前世界上技术较为成熟、普及和方便的综合业务广域通信 网。在协议方面，Euro-ISDN已逐渐成为世界ISDN通信的标准， 近年来Internet的迅速发展和普及推动了ISDN业务的发展。迄今常用的网络接入方式电 话拨号上网的速率已发挥到极限，14.4K、28.8K、33.6K，最后到56K。而信息通信的本 质上所需要的恰恰是一个快速的综合业务数字网，而ISDN可以为Internet用户提供更高 网络互联带宽和上网带宽。 二、ISDN技术和组成简介 ISDN使用单一入网接口。利用此接口可实现多终端同时数字通信连接。从某种角度来 看，ISDN具有费用低廉、使用灵活方便、高速数据传输且传输质量高等优点。 ISDN能提供电路交换、分组交换、无交换连接和公共信道信令等能力。 ISDN的组成部件包括用户终端、终端适配器、网络终端等设备。ISDN的用户终端主要分 为两种类型：类型1和类型2。其中类型1终端设备(TE1)是ISDN标准的终端设备，通过四 芯的双绞线数字链路与ISDN连接，如数字电话机和4类传真机等；类型2终端设备(TE2) 是非ISDN标准的终端设备，必须通过终端适配器才能与ISDN连接。如果TE2是独立设 备，则它与终端适配器的连接必须经过标准的物理接口，如RS232C、V.24和V.35等。 ISDN基本速率接口BRI提供两个B通道和一个D通道即2B＋D。B通道的传输速率为 64Kbps，通常用于传输用户数据；D通道的传输速率为16Kbps，通常用于传输控制和信 号信息。故BRI的传输速率通常为128Kbps，当D通道也用于传输数据时可达144Kbps. ISDN基群速率接口PRI提供的通道情况依不同国家或地区采用PCM基群格式而定。在北美洲和日本，PRI提供23*B+1D，总传输速率为1.544Mbps。在欧洲、澳大利亚、中国和其 它国家，PRI提供30*B+1D，总传输速率为2.048Mbps。 三、ISDN提供的业务 涉及计算机网络通信的ISDN业务有： (1)、承载业务，实现OSI模型底三层的功能。提供电路交换和分组交换业务。包括电路 交换的64Kbps数字信息业务和的语音业务。分组交换方式包括虚呼叫和永久虚电路业 务。很多厂家的网络设备具有对ISDN的支持。 (2)、用户终端业务，实现OSI模型的全部七层功能。可提供电话、智能用户电报、G2 /G3/G4类传真、图文混合传送、视频传送、PC桌面系统、专线备份业务、高速远程访问 计算机网络业务和计算机局域网互联等业务。 数字化的发展趋势使得ISDN业务有了发展空间。用户只需在现有的一对电话线上加上 ISDN终端设备就可获得ISDN基本速率BRI(2B+D)，从而使得日常使用业务从单一的语音 通信拓展到文字、语音、数据和图象等多种电信综合业务。速度可达64Kbps－ 384Kbps 。家庭用户可利用ISDN开通可视电话，而且一条ISDN线路最多可连接8台设备， 其中3台设备可以同时工作，可同时通话和连接Internet网络。 ISDN的特点使得其业务特别适应于间歇式通信且分布零散的用户。所谓间歇式通信是指 通信量相对较小且不连续；分布零散是指分散在社会各区域的单一或小集体用户，如家 庭用户和小型企事业单位用户等。 四、ISDN和PSTN+MODEM的接入方式比较 使用公用电话网上的调制解调器(MODEM)接入方式的主要缺点是： 1、传输速率低：目前MODEM最高传输速率为56Kbps，而且要达到此速率需拨号服务端采 用数字中继线； 2、信道建立时间长：拨号上网需要10秒钟或更长时间，且连通建立不能保证。 3、线路独占：一旦用户拨号上网，便实际占用一条物理线路，无法作话音通信； 4、线路不稳定、误码率高：特别是现有的老式模拟电话线路； ISDN可解决以上问题。目前ISDN在现有的电话网上能实现以下功能： 1、高传输速率高：一对普通电话线可使用户获得128Kbps (2B＋D)的传输速率。 2、信道建立时间短：可在几秒钟内完成通信建立。 3、线路使用效率高：线路使用只是在传输数据的瞬间才进行，数据传输完后即挂线， 为用户节省大量的通信费用； 4、线路质量稳定，抗干扰能力强，数据传输误码率低：ISDN使用户与电信局间的最后 100米变成数字连接；ISDN的数字传输比模拟传输更不易受到静电和噪音的影响，使数 据传输更少误码和更少重传。 用户可比较其它因素如价格、使用质量等因素。 五、国内ISDN现况及经费示例说明 在国内，邮电部自70年代末便开始有关ISDN的技术跟踪、研究和开发，但受当时国际 ISDN标准化发展的影响，没有把握住ISDN业务发展，使得在很长一段时间内ISDN业务在 我国停滞不前。近年来，电信部门调整了开展ISDN业务的方针和政策，目前正在抓紧时 间和加大投资力度来建设和改造相应的ISDN设备。不少大中城市已经或正在准备向公众 开展ISDN业务。 以北京为例，由北京市电话局管理和维护的ISDN商用实验网于97年已正式开放。迄今其 提供的业务包括承载业务和用户终端业务。包括语音/数据综合业务、数字话机业务、 PC桌面系统、数据传送业务(64Kb/s-128Kb/s)、专线备份业务、高速远程访问计算机网 络业务(64Kb/s-128Kb/s)、计算机局域网互连等； 目前北京已开通上海、广州、南京、香港、台湾和澳门等方向的国内ISDN长途直拨业 务；国际ISDN长途直拨业务已开通的国家有日本、美国、新加坡、德国、韩国、英国、 澳大利亚、瑞士和芬兰等，98年将开通法国、比利时、意大利、西班牙和瑞典等国家。 在资费方面，以北京为例，目前电话局ISDN 每2B＋D端口资费标准为： 1、ISDN安装的一次性费用（单位：元）： (1)、设备接入费－－－3600，同电话安装费(如现有的普通市话改为ISDN则免)； (2)、综合工料费－－－300元； (3)、调测费－－－200元； (4)、装移机手续费－－－15元。 2、端口月使用费－－－100元(指每端口月基本使用费)，NT1设备由电话局免费提供； 3、通信费(按以下通信类型收费，仅取一项)： (1)、本地网营业区内（请用户向电信部门具体咨询定义） 按营业区内电话计费方式计收：每三分钟为一次，不足三分钟按一次计。 1B带宽：每次0.18元，2B带宽每次0.36元。 (2)、本地网营业区间 按营业区间电话计费方式计收：每一分钟为一次，不足一分钟按一次计。 1B带宽：每次0.30元，2B带宽每次0.60元。 (3)、国内长途 按国内长途电话计费方式计收：每一分钟为一次，不足一分钟按一次计。 1B带宽为1.5×国内长话基价，2B带宽为3.0×国内长话基价。 (4)、国际长途 64Kbps交换业务：每64Kbps按每分钟IDD业务资费的1.25倍计费。 六、ISDN的发展和应用前景 迄今，ISDN业务在欧洲、日本、澳大利亚、新加坡、新西兰和美国等国家已取得了很大 的发展并形成了一定的用户规模。在国内，因邮电部的重视和抓紧建设，一些电信基础 实施和经济较好的大中城市已经向公众开放ISDN业务，如北京、上海、广州和南京等城 市。 随着ISDN业务的不断推广和普及应用，广大Internet用户、SOHO族(Small Office and Home Office)乃至大规模跨地区或跨国的事业单位或集团公司有可能从ISDN中获益。采 用ISDN上网的Internet用户的信道建立时间缩短，用户的使用效率和访问速率提高。对 于使用ISDN业务的SOHO族，配置一台计算机和一部电话，就可边打电话边传送数据或传 真，既经济又快捷。对于大规模跨地区或跨国的事业单位或集团公司，可以通过ISDN业 务和以ISDN为基础的Intranet或Internet业务满足内部及与外部的通信需求，不必花费 大量资金租用邮电部门提供的数据专线或建设自己的专用网络。 值得指出的是，目前广泛使用的窄带N-ISDN仍有以下若干不足之处： 1、缺乏吸引人的新业务： 具体原因是N－ISDN的信息传输速率有限制。普通用户速率 为BRI，最大可达到PRI速率。这仍然无法满足高清晰度高音质的多媒体传输的要求。 2、对技术发展的适应性很差：根本原因在于N－ISDN是以数字电话网为基础。数字电话 网的主要业务是64Kbps速率的电路交换，这在根本上限制了ISDN技术的发展及其支持新 技术和业务的能力。 3、N－ISDN技术对分组交换和电路交换只是在用户入网接口上实现，网络内部仍分开，综合不完全。 早在90年代初期，国际电信联合组织(ITU)就为宽带ISDN即B-ISDN提出了相应的标准和 建议，确定了目前的新技术－异步传输模式ATM。B-ISDN技术关键适合不同业务特点的 高速信息传输，速率可达155Mbp；采用传输媒介为光纤(传输速率为155Mbps－n*Gbps)。 由于ATM标准仍未统一且难以预测；目前不同厂商的产品兼容性差，故采用ATM技术的用 户需慎重考虑。一般估计是ATM技术在下一世纪初才能最终在广域上应用。 总体来说，ISDN的发展面临着各种技术的竞争，商业电信部门需要综合性的长期总体决 策。使用发展主要取决于基础设施的建设和合理的价格，优良的服务。用户作网络互联 和接入时要比较各种技术。对于用户来说，ISDN如能在普及、价格和服务上令用户满 意，也会是用户乐于使用的。

12 综合业务数字网有窄带和宽带两种 窄带综合业务数字网向用户提供的有基本速率（2B+D，144kbps）和一次群速率（30B+D，2Mbps）两种接口。基本速率接口包括两个能独立工作的B信道（64Kbps）和一个D信道(16kbps)，其中B信道一般用来传输话音、数据和图像，D信道用来传输信令或分组信息。 宽带可以向用户提供155Mbps以上的通信能力。

13 返回 ISDN（2B+D）具有普通电话无法比拟的优势： 综合的通信业务：利用一条用户线路，就可以在上 网的同时拨打电话、收发传真，就像两条电话线一样。 通过配置适当的终端设备，您也可以实现会议电视功能， 把您和亲人朋友之间的距离缩到最短。 高速的数据传输：在数字用户线中，存在多个复用的信道，比现有电话网中的数据传输速率提高了2-8倍。 高的传输质量：由于采用端到端的数字传输，传输质量明显提高。接收端声音失真很小。数据传输的比特误码特性比电话线路至少改善了10倍。

14 使用灵活方便：只需一个入网接口，使用一个统一的号码，就能从网络得到您所需要使用的各种业务。统一的接口。
适宜的费用：由于使用单一的网络来提供多种业务，ISDN大大地提高了网络资源的利用率，以低廉的费用向用户提供业务；同时用户不必购买和安装不同的设备和线路接入不同的网络，因而只需要一个接口就能够得到各种业务，大大节省了投资。

15 返回 ISDN（30B+D）业务在一个PRA（30B+D）接口中，有30个B通路和1个D通路，每个B通路和D通路均为64Kbit/s，共1,920Kbit/s。每一个PRI接口可以独立成为一个PRA用户群，也可以多个PRA 接口组成一个用户群。 30B+D的应用： （1）INTERNET的高速连接。 （2）远程教育、视频会议和远程医疗。 （3）连锁店的销售管理（POS）。 （4）终端的远程登陆、局域网互连。 （5）连接PBX，提供语音通信。

16 8.2.4 ADSL ADSL-Asymmetric Digital Subscriber Line专业中文名称为非对称数字用户线路 。
3400Hz以下供电话使用；3400Hz以上的高频部分供上网使用，即在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备。这样既可以提供高速传输：上行（从用户到网络）的低速传输可达 640Kbps，下行（从网络到用户）的高速传输可达8Mbps；而且在上网的同时不影响电话的正常使用 。 ADSL，全名Asymmetric Digital Subscriber Line。中译非对称数字用户线路，或作非对称数字用户环路（Asymmetric Digital Subscriber Loop）。 ADSL允许在一对双绞铜线上，在不影响现有POTS电话业务的情况下，进行非对称高速数据传输。ADSL上行速率为224kbps～640kbps，下行传输速率1.544Mbps～9.2Mbps；传输距离在2.7～5.5公里。 ITU-T SG15在1998年10月通过了关于ADSL的G.992.1和G.992.2建议草案。G.992.1规范了带分离器的ADSL系统，利用该系统可在同一对金属双绞线对上传输高速数据和模拟信号，采用的线路编码为DMT，下行速率为6.144Mbps，上行速率为640Kbps。G.992.2规范了不带分离器ADSL系统，它是一种简化的ADSL（Lite ADSL），具有成本低、安装简便的优点，也采用DMT线路编码，下行速率为1.536Mbps，上行速率为512kbps。 介绍 ADSL因为上行（从用户到电信服务提供商方向，如上传动作）和下行（从电信服务提供商到用户的方向，如下载动作）频宽不对称（即上行和下行的速率不相同）因此称为非对称数字用户线路。它采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道，从而避免了相互之间的干扰。通常ADSL在不影响正常电话通信的情况下可以提供512Kbps——1Mbps的上行信道和1.5——8Mbps的下行信道。 设备 ADSL是一种异步传输模式（ATM）。 在电信服务提供商端，需要将每条开通ADSL业务的电话线路连接在数字用户线路访问多路复用器（DSLAM）上。而在用户端，用户需要使用一个ADSL终端（因为和传统的调制解调器（Modem）类似，所以也被称为“猫”）来连接电话线路。由于ADSL使用高频信号，所以在两端还都要使用ADSL信号分离器将ADSL数据信号和普通音频电话信号分离出来，避免打电话的时候出现噪音干扰。 通常的ADSL终端有一个电话Line-In，一个以太网口，有些终端集成了ADSL信号分离器，还提供一个连接的Phone接口。 标准 传输标准 由于受到传输高频信号的限制，ADSL需要电信服务提供商端接入设备和用户终端之间的距离不能超过5千米，也就是用户的电话线连到电话局的距离不能超过5千米。 ADSL设备在传输中需要遵循以下标准之一： ITU-T G.992.1(G.dmt) G.dmt：全速率，下行8Mbps，上行896Kbps ITU-T G.992.2(G.lite) G.lite：下行1.5Mbps，上行512Kbps ITU-T G.994.1(G.hs) 可变比特率（VBR） ANSI T1.413 Issue #2 下行8Mbps，上行896Kbps 还有一些更快更新的标准，但是目前还很少有电信服务提供商使用： ITU G.992.3/4 ADSL2 下行12Mbps，上行1.0Mbps Annex J ADSL2 下行12Mbps，上行3.5Mbps ITU G.992.5 ADSL2+ 下行24Mbps，上行1.0Mbps Annex L ADSL2+ 下行24Mbps，上行3.5Mbps 当电信服务提供商的设备端和用户终端之间距离小于1.3千米的时候，还可以使用速率更高的VDSL(Very High Speed Digital Subscriber Line )甚高速数字用户线路，它的速率可以达到上行19.2Mbps,下行55.2Mbps，甚至更高。 网络登录标准 ADSL通常提供三种网络登录方式： 桥接，直接提供静态IP PPPoA，基于ATM的端对端协议 PPPoE，基于以太网的端对端协议 其中后两种通常不提供静态IP，而是动态的给用户分配网络地址。

17 ADSL的图形定义

18 8.2.5 光纤通信 一. 光纤及光的传输 光纤是直径为124µm像毛发一样粗细的石英玻璃纤维，其透明度极高。
光纤通信 各种电信号对光波进行调制后，通过光纤进行传输的通信方式，称光纤通信。 光纤通信不同于普通的有线电通信，后者是利用金属媒体传输信号，光纤通信则是利用透明的光纤传输光波。虽然光和电都是电磁波，但频率范围相差很大。一般通信电缆最高 使用频率约9-24兆赫(106Hz)，光纤工作频率在( )Hz之间。 一. 光纤及光的传输 光纤是直径为124µm像毛发一样粗细的石英玻璃纤维，其透明度极高。

19 利用光的全反射原理，使光信号在光纤中传输而没有泄漏。
光纤的构造和光在光纤中的传输 包层（折射率低） 光纤 光线 纤芯（折射率高） 利用光的全反射原理，使光信号在光纤中传输而没有泄漏。

20 光缆、光纤传送的损耗 光导纤维是一种传输光束的细微而柔韧的媒质。光导纤维电缆由一捆纤维组成,简称为光缆。 光纤传送的损耗主要有两方面，一是由材料和结构引起的吸收、散射所造成的损失，二是由于连接成系统时产生的损失。 光纤损耗远低于通信电缆损耗。

21 二. 光纤通信系统的构成 光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输媒体的通信方式,起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。
光源是光波产生的根源。主要有发光二极管LED(light-emitting diode)和半导体激光二极管ILD(injection laser diode) 。接收用光电二极管 光纤是传输光波的导体。 光发送机的功能是产生光束,将电信号转变成光信号,再把光信号导入光纤。 光接收机的功能负责接收从光纤上传输的光信号,并将它转变成电信号,经解码后再作相应处理

22 返回

23 光纤通信的优点 (1) 容量大。光纤工作频率比目前电缆使用的工作频率高出8-9个数量级，故所开发的容量很大。
(2) 衰减小。光纤每公里衰减比目前容量最大的通信同轴电缆的每公里衰减要低一个数量级以上。 (3) 体积小，重量轻。 同时有利于施工和运输。 (4) 防干扰性能好。光纤不受强电干扰、电气化铁道干扰 和雷电干扰，抗电磁脉冲能力也很强，保密性好。 (5) 节约有色金属。且线径细,重量轻，制造资源丰富。

24 8.3 无线通信及移动通信 无线通信 移动通信

25 无线通信 (1) 概述 (2) 短波通信 (3) 微波通信 (4) 卫星通信

26 (1) 概述 有线通信，是指传输媒质为架空明线、电缆、光缆、波导等形式的通信，其特点是媒质能看得见，摸得着。
(1) 概述 有线通信，是指传输媒质为架空明线、电缆、光缆、波导等形式的通信，其特点是媒质能看得见，摸得着。 无线通信，是指传输消息的媒质为看不见、摸不着的媒质（如电磁波）的一种通信形式。 无线通信常见的形式有微波通信、短波通信、移动通信、卫星通信、散射通信和激光通信等，其形式较多 。

27 （2）短波通信 尽管当前新型无线通信系统不断涌现，短波这一最古老和传统的通信方式仍然受到全世界的普遍重视，在卫星通信和移动通信快速发展的今天，短波通信不仅没有被淘汰，还在快速发展。其原因是：短波通信距离远、抗毁能力和自主通信能力强、运行成本低。 短波：波长100-10m（3-30MHz)的电磁波超短波：波长10-1m（30-300MHz)

28 返回 电波的传播方式 电波在各种媒介质及媒介质分界面上根据反射、折射、散射及绕射，着不同传播方式。常见的有地波（表面波）传播，直射波（视距）传播，天波传播，散射传播。 沿大地与空气的分界面传播的电波，叫地面波或表面波，简称地波。地波在传播过程中，由于部份能量被大地吸收，很快减弱，波长越短，减弱越快，因而传播距离不远。

29 但地波不受气候影响，可靠性高。通常，超长波、长波、中波无线电通信，利用地波传播。
天波是指由天线向高空辐射的电磁波受到天空电离层反射或折射后返回地面的无线电波。天波是短波的主要传播途径。 短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以多次反射，因而传播距离很远（可上万公里），而且不受地面障碍物阻挡。但天波传播的最大弱点是信号很不稳定的，处理不好会影响通信效果。

30 超短波适用直射波传播方式进通信。 传播距离有限，一般为50km左右。
一般来说，地波的传播距离可达20~30公里，而天波从电离层第一次反射落地（第一跳）的最短距离约为80~100公里，可见30至80公里之间这一段，地波和天波都够不到，形成了短波通信的“寂静区”，也称为盲区，盲区内的通信大多是比较困难的。车载 台由于天线的限制，均存在通信盲区问题。

31 (3) 微波通信 通常把300MHz～30GHz（波长1m-1mm）频段的通信，称微波通信。由于微波的频率极高，波长又很短，其在空中的传播特性与光波相近，也就是直线前进，遇到阻挡就被反射或被阻断，因此微波通信的主要方式是视距通信直线传波，超过视距以后需要中继转发。

32 微波接力通信系统 通常由终端站、枢纽站、分路站（也有不设分路站的）和若干个中继站（也称再生站）组成，长度在几百公里甚至长达一、二千公里。如图所示

33 微波通信的特点 （1）长、中、短波波段总共带宽不超过30兆赫，而微波波段带宽达30吉赫，频带宽度约为长、中、短波带宽的1000倍可容纳大量的通信波道，每个波道可通电话几千路或几十路电视。 （2）天电工业干扰以及太阳黑子的活动对微波通信影响很小可以不予考虑。

34 （3）微波具有与光波一样沿直线传播的特性，由于地球曲率的影响，两站间的距离不能很长。微波是在空气对流层中传播，由于地球表面的反射以及对流层气象参数的变化而产生衰落为了获得比较稳定的传播特性，相邻两站的距离一般在30～50公里，以接力的方式实现远距离通信的目的。 （4）由于频率很高波长很短可以制成方向性很强，尺寸又小的天线(抛物面)不仅架设方便，而且大大减小了发信功率，大大减轻了相互之间的干扰。

35 返回 (4) 卫星通信 卫星通信是指利用人造卫星转发信号实现的无线通信。根据卫星与地面的相对位置，分同步和非同步卫星，同步卫星又分静止和非静止卫星，通信系统中常采用静止卫星。静止卫星在赤道上空36000Km，它绕地球一周时间恰好与地球自转一周一致，从地面看上去如同静止不动一般。三颗相距120度的卫星就能覆盖整个赤道圆周。故卫星通信易于实现越洋和洲际通信。最适合卫星通信的频率是1-10GHz频段，即微波频段。为了满足越来越多的需求，已开始研究应用新的频段，如12GHz，14GHz，20GHz及30GHz。 卫星通信通常使用的无线电频段 C频段（ GHz) 　　Ku频段( GHz) 　　Ka频段(18-40GHz) 　　L频段( GHz) 　　其他频段(UHF,S,X,Q,V)

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37 返回 卫星系统的组成

38 返回 通信卫星的工作过程 卫星通信系统是由空间部分——通信卫星和地面部分——通信地面站两大部分构成的。在这一系统中，通信卫星实际上就是一个悬挂在空中的通信中继站。 通信卫星工作的基本原理如图所示。从地面站1发出无线电信号，这个微弱的信号被卫星通信天线接收后，首先在通信转发器中进行放大，变频和功率放大，最后再由卫星的通信天线把放大后的无线电波重新发向地面站2，从而实现两个地面站或多个地面站的远距离通信。 卫星通信的定义 卫星通信是利用卫星作为中继站转发或反射无线电波，以此来实现两个或多个地球站之间通信的一种通信方式。 　　如果各地球站均属于某一卫星通信系统，就可以利用卫星对信号的转发实现相互之间的通信。

39 返回

40 多址联接卫星通信 频分多址技术，不同的地球站占用不同的频率，即采用不同的载波。它对于点对点大容量的通信比较适合。
返回 多址联接卫星通信 频分多址技术，不同的地球站占用不同的频率，即采用不同的载波。它对于点对点大容量的通信比较适合。 时分多址技术，即每一地球站占用同一频带，但占用不同的时隙，它比频分多址有一系列优点，如不会产生互调干扰，不需用上下变频把各地球站信号分开，适合数字通信，可根据业务量的变化按需分配，可采用数字话音插空等新技术，使容量增加5倍。 频分多址FDMA （Frequency Division Multiple Access／Address） 　　有许多不同的技术可以用来实现信道共享。把信道频带分割为若干更窄的互不相交的频带（称为子频带），把每个子频带分给一个用户专用（称为地址）。这种技术被称为“频分多址”技术。 时分多址TDMA (Time Division Multiple Access ) 　　时分多址（time division multiple access）把时间分割成互不重叠的时段（帧），再将帧分割成互不重叠的时隙（信道）与用户具有一一对应关系，依据时隙区分来自不同地址的用户信号，从而完成的多址连接。时分多址简称TDMA。 　　这是通信技术中基本多址技术之一，一种数字传输技术，将无线电频率分成不同的时间间隙来分配给若干个通话。 　　在2G(为GSM)移动通信系统中多被采用，卫星通信和光纤通信的多址技术中。 　　时分多址是把时间分割成周期性的帧(Frame)每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混扰。同时，基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排在予定的时隙中传输，各移动终端只要在指定的时隙内接收，就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来。 　　TDMA较之FDMA具有通信口号质量高，保密较好，系统容量较大等优点，但它必须有精确的定时和同步以保证移动终端和基站间正常通信，技术上比较复杂。

41 返回 码分多址（CDMA），即不同地地球站占用同一频率和同一时间，但有不同的随机码来区分不同的地址。它采用了扩展频谱通信技术，具有抗干扰能力强，有较好的保密通信能力，可灵活调度话路等优点。其缺点是频谱利用率较低。它比较适合于容量小，分布广，有一定保密要求的系统使用。 Code Division Multiple Access (CDMA) 码分多址 　　码分多址（ＣＤＭＡ，Code－DivisionMultiple Access）通信系统中，不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分，而是用各自不同的编码序列来区分，或者说，靠信号的不同波形来区分。如果从频域或时域来观察，多个ＣＤＭＡ信号是互相重叠的。接收机用相关器可以在多个ＣＤＭＡ信号中选出其中使用预定码型的信号。其它使用不同码型的信号因为和接收机本地产生的码型不同而不能被解调。它们的存在类似于在信道中引入了噪声和干扰，通常称之为多址干扰。 　　在ＣＤＭＡ蜂窝通信系统中，用户之间的信息传输是由基站进行转发和控制的。为了实现双工通信，正向传输和反向传输各使用一个频率，即通常所谓的频分双工。无论正向传输或反向传输，除去传输业务信息外，还必须传送相应的控制信息。为了传送不同的信息，需要设置相应的信道。但是，ＣＤＭＡ通信系统既不分频道又不分时隙，无论传送何种信息的信道都靠采用不同的码型来区分。 类似的信道属于逻辑信道，这些逻辑信道无论从频域或者时域来看都是相互重叠的，或者说它们均占用相同的频段和时间。 　　更为详细的、更为系统的介绍 　　CDMA是码分多址（Code－DivisionMultiple Access）技术的缩写，是近年来在数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术，它能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求，具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆盖广等特点，可以大量减少投资和降低运营成本。 　　CDMA最早由美国高通公司推出，近几年由于技术和市场等多种因素作用得以迅速发展，目前全球用户已突破5000万，我国也在北京、上海等城市开通了CDMA电话网。 　　CDMA的技术持点 　　1．CDMA是扩频通信的一种，他具有扩频通信的以下特点： 　　（1）抗干扰能力强。这是扩频通信的基本特点，是所有通信方式无法比拟的。 　　（2）宽带传输，抗衰落能力强。 　　（3）由于采用宽带传输，在信道中传输的有用信号的功率比干扰信号的功率低得多，因此信号好像隐蔽在噪声中；即功率话密度比较低，有利于信号隐蔽。 　　（4）利用扩频码的相关性来获取用户的信息，抗截获的能力强。 　　2．在扩频CDMA通信系统中，由于采用了新的关键技术而具有一些新的特点： 　　（1）采用了多种分集方式。除了传统的空间分集外。由于是宽带传输起到了频率分集的作用，同时在基站和移动台采用了RAKE接收机技术，相当于时间分集的作用。 　　（2）采用了话音激活技术和扇区化技术。因为CDMA系统的容量直接与所受的干扰有关，采用话音激活和扇区化技术可以减少干扰，可以使整个系统的容量增大。 　　（3）采用了移动台辅助的软切换。通过它可以实现无缝切换，保证了通话的连续性，减少了掉话的可能性。处于切换区域的移动台通过分集接收多个基站的信号，可以减低自身的发射功率，从而减少了对周围基站的干扰，这样有利于提高反向联路的容量和覆盖范围。 　　（4）采用了功率控制技术，这样降低了平准发射功率。 　　（5）具有软容量特性。可以在话务量高峰期通过提高误帧率来增加可以用的信道数。当相邻小区的负荷一轻一重时，负荷重的小区可以通过减少导频的发射功率，使本小区的边缘用户由于导频强度的不足而切换到相临小区，使负担分担。 　　（6）兼容性好。由于CDMA的带宽很大，功率分布在广阔的频谱上，功率话密度低，对窄带模拟系统的干扰小，因此两者可以共存。即兼容性好。 　　（7）COMA的频率利用率高，不需频率规划，这也是CDMA的特点之一。 　　（8）CDMA高效率的OCELP话音编码。话音编码技术是数字通信中的一个重要课题。OCELP是利用码表矢量量化差值的信号，并根据语音激活的程度产生一个输出速率可变的信号。这种编五马方式被认为是目前效率最高的编码技术，在保证有较好话音质量的前提下，大大提高了系统的容量。这种声码器具有8kbit／S和13kbit／S两种速率的序列。8kbit／S序列从1.2kbit／s到9.6kbit／s可变，13kbit／S序列则从1.8kbt／s到14.4kbt／S可变。最近，又有一种8kbit／sEVRC型编码器问世，也具有8kbit／s声码器容量大的特点，话音质量也有了明显的提高。 　　CDMA存在的问题 　　（1）在小区的规划问题上，虽然CDMA无需频率规划，但它的小区规划却并非十分容易。由于所有的基站都使用同一个频率，相互之间是存在干扰的，如果小区规划做得不好，将直接影响话音质量和使系统容量打折扣，因而在进行站距、天线高度等方面的设计时应当小心谨慎。 　　（2）其次，在标准的问题上，CDMA的标准并不十分完善。许多标准都仍在研究才四制定之中。如A接口，目前各厂家有的提供IS一634版本0，有的支持Is－634版本。还有的使用Is－634／TSB－80。因此对于系统运营商来说，选择统一的A接口是比较困难的。 　　（3）由于功率控制的误差所导致的系统容量的减少。 　　CDMA的发展:在3G中的应用 　　第三代移动通信系统（简称3G）的技术发展和商用进程是近年来全球移动通信产业领域最为关注的热点问题之一。目前，国际上最具代表性的3G技术标准有三种，分别是TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000。其中TD-SCDMA属于时分双工（TDD）模式，是由中国提出的3G技术标准；而 WCDMA和CDMA2000属于频分双工（FDD）模式，WCDMA技术标准由欧洲和日本提出，CDMA2000技术标准由美国提出。

42 返回 卫星通信的主要特点 优点方面 ：（１）通信范围大，只要卫星发射的波束覆盖的范围均可进行通信。 ２）不易受陆地灾害影响。（３）建设速度快。（４）易于实现广播和多址通信。（５）电路和话务量可灵活调整。（６）同一信道可用于不同方向和不同区域。 国家航天局 卫星通信的特点 覆盖区域大，通信距离远，通信成本与通信距离无关； 　　以广播方式工作，便于实现多址联接，组网方式灵活； 　　通信容量较大，能应用的业务种类多。 缺点方面：（１）由于两地球站向电磁波传播距离有72000KM，信号到达有延迟。（２）10GHZ以上频带受降雨雪的影响。（３）天线受太阳噪声的影响。

43 返回 移动通信 (1) 蜂窝移动电话 (2) CDMA (3) 无线寻呼系统 (4) GPS

44 移动通信 无线通信与移动通信虽然都是靠无线电波进行通信的，但却是两个概念，首先移动通信肯定是无线通信，无线通信有包含移动通信的意味。但无线通信侧重于无线，移动通信更注重于其移动性。 移动通信，往往首先想到的是手机，其实移动这个概念不仅仅在于手机，它其实包括蜂窝移动，集群调度，无绳电话，寻呼系统和卫星系统。我们平时所提的手机仅仅是蜂窝移动系统中的移动台，移动台的概念包括手机，呼机,对讲机等等移动终端。

45 (1) 蜂窝电话 蜂窝移动电话在中国被形象地称为手机 。 第一代蜂窝移动电话系统：指模拟蜂窝移动电话系统，主要特征是用无线信道传输模拟信号。

46 第二代蜂窝移动电话系统 数字蜂窝移动电话系统，以直接传输和处理数字信息为主要特征，具有一切数字系统所具有的优点，频率的使用率。代表性产品是GSM（Global System For Mobile Communication)和CDMA 现在我们国家采用的第二代移动通信（GSM）技术，频率为900MHz和1800MHz。 蜂窝移动通信系统由移动业务交换中心（MSC）、基站（BS）设备及移动台（MS）（用户设备）以及交换中心至基站的传输线组成。 　　GSM（全球移动通信：Global System For Mobile Communication）是1992年欧洲标准化委员会统一推出的标准，它采用数字通信技术，统一的网络标准，使通信质量得以保证，并可以开发出更多的新业务供用户使用。GSM移动通信网的传输速度为9.6K/s。目前，全球的GSM移动用户已经超过5亿，覆盖了1/12的人口，GSM技术在世界数字移动电话领域所占的比例已经超过70%。由于GSM相对模拟移动通讯技术是第二代移动通信技术，所以简称2G。目前，我国拥有2.6亿GSM用户（数据截止5月底，中国移动GSM用户数量1.9亿，中国联通GSM用户数量0.7亿），中国移动成为世界第一大GSM运营网络。 　　GPRS（通用无线分组业务：General Packet Radio Service）是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的，广域的无线IP连接。简单的说，GPRS是一项高速数据处理的技术，其方法是以“分组”的形式传送数据。网络容量只在所需时分配，不要时就释放，这种发送方式称为统计复用。目前，GPRS移动通信网的传输速度可达115k/s。GPRS是在GSM基础上发展起来的技术，是介于第二代数字通信和第三代分组型移动业务之间的一种技术，所以通常称为2.5G。但是目前中国移动所部署的GPRS网络，根据有关部门测试，目前GPRS的下行平均速率大约是20Kbps，上行平均速率还不到5Kbps，远低于其理论值。

47 3G(Third Generation) 第三代移动通信。 3G具有更宽的带宽，其传输速度最低为144k，中速384K，最高为2M，不仅能传输话音，还能传输数据，从而提供快捷、方便的无线应用，如无线接入Internet 3G的技术标准 国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定W-CDMA(Wideband CDMA欧日)、CDMA 2000(美韩)和TD-SCDMA(Time Division - Synchronous CDMA中)三大主流无线接口标准，写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》(简称IMT-2000)。 什么是3G 　　3G是英文3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G)，第三代手机一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节／每秒)、384kbps(千字节／每秒)以及144kbps的传输速度。 　　3G的技术标准 　　国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流无线接口标准，写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》(简称IMT-2000)。 　　W-CDMA 　　即WidebandCDMA，也称为CDMADirectSpread，意为宽频分码多重存取，其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。这套系统能够架设在现有的GSM网络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡，而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此W-CDMA具有先天的市场优势。 　　CDMA2000 　　CDMA2000也称为CDMA Multi-Carrier，由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMA One数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMA One结构直接升级到3G，建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多3G手机已经率先面世。 　　TD-SCDMA 　　该标准是由中国大陆独自制定的3G标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院(大唐电信)向ITU提出。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外，由于中国内的庞大的市场，该标准受到各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA标准。 4G移动通信系统的主要特点 　　与3G相比，4G移动通信系统的技术有许多超越之处，其特点主要有： 　　(1)高速率。对于大范围高速移动用户(250km/h)，数据速率为2Mb/s；对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20Mb/s；对于低速移动用户(室内或步行者)，数据速率为100Mb/s。 　　(2)以数字宽带技术为主。在4G移动通信系统中，信号以毫米波为主要传输波段，蜂窝小区也会相应小很多，很大程度上提高用户容量，但同时也会引起系列技术上的难题。 　　(3)良好的兼容性。4G移动通信系统实现全球统一的标准，让所有移动通信运营商的用户享受共同的4G服务，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。 　　(4)较强的灵活性。4G移动通信系统采用智能技术使其能自适应地进行资源分配，能对通信过程中不断变化的业务流大小进行相应处理而满足通信要求，采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行信号的正常发送与接收，有很强的智能性、适应性和灵活性。 　　(5)多类型用户共存。4G移动通信系统能根据动态的网络和变化的信道条件进行自适应处理，使低速与高速的用户以及各种各样的用户设备能够共存与互通，从而满足系统多类型用户的需求。 　　(6)多种业务的融合。4G移动通信系统支持更丰富的移动业务，包括高清晰度图像业务、会议电视、虚拟现实业务等，使用户在任何地方都可以获得任何所需的信息服务。将个人通信、信息系统、广播和娱乐等行业结合成一个整体，更加安全、方便地向用户提供更广泛的服务与应用。 　　(7)先进的技术应用。4G移动通信系统以几项突破性技术为基础，如：OFDM多址接入方式、智能天线和空时编码技术、无线链路增强技术、软件无线电技术、高效的调制解调技术、高性能的收发信机和多用户检测技术等。 　　(8)高度自组织、自适应的网络。4G移动通信系统是一个完全自治、自适应的网络，拥有对结构的自我管理能力，以满足用户在业务和容量方面不断变化的需求。

48 蜂窝移动通信系统 MS BS MSC MS BS

49 就是说移动台的移动交换中心与公共的电话交换网（就是我们平时所说的电话网PSIN）之间相连，移动交换中心负责连接基站之间的通信，通话过程中，移动台（比如手机）与所属基站建立联系，由基站再与移动交换中心连接，最后接入到公共电话网。 蜂窝：使用区域划出一块块的小区域，每一个小区分配一些频率资源，隔几个小区后，又把相同的频率划给另一个小区，但认为这时候他们之间的干扰比较小 （同频干挠）

50 移动通信中的几个名词 信道是对无线通信中发送端和接收端之间的通路的一种形象比喻
大区是指：在一个比较大的区域中，只用一个基站覆盖全地区，由于只有一个基站，一般只能容纳数百至数千个用户。 采用小区制（Cellular System）组网方式，可以在有限的频谱条件下，达到大容量的目的。 漫游也称出游，它的意义是移动台脱离了本管区的范围，而移动到其他管区中去了。 过区切换是指当移动台在通话中经过两个基站覆盖区的相邻边界的时候所采用的信道切换过程。

51 （2）CDMA CDMA（码分多址：Code-Division Multiple Access）是数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术，它能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求，具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆覆盖广等特点，可以大量减少投资和降低运营成本。

52 （3）无线寻呼系统 是一种单向通信系统， 由与公用电话网相连接的无线寻呼控制中心、寻呼发射台及寻呼接收机组成
整个寻呼过程是用户打电话，通过电话网连入寻呼台，寻呼台对叫方的信息进行处理后通过天线发送出去，终端的BP接收到信号后发出讯号告知机主信息。

53 (4) GPS GPS（全球定位系统Global positioning System）它的含义是利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统。 全球定位系统由三部分构成：(1)地面控制部分，由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的 工作)、地面天线(在主控站的控制下，向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成；(2)空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个道平面上；(3)用户装置部分， 主要由GPS接收机和卫星天线组成。 　　全球卫星定位系统可以为公路、铁路、空中和海上的交通运输工具提供导航定位服务。它能够军民两用，战略作用与商业利益并举。 　　全球卫星定位系统包括绕地球运行的多颗卫星，能连续发射一定频率的无线电信号。只要持有便携式信号接收仪，则无论身处陆地、海上还是空中，都能收到卫星发出的特定信号。接收仪中的电脑选取几颗卫星发出的信号进行分析，就能确定接收仪持有者的位置。 　　全球卫星定位系统还具有其他多种用途，如科学家可以用它来监测地壳的微小移动从而帮助预报地震；测绘人员利用它来确定地面边界；汽车司机在迷途时通过它能找到方向；军队依靠它来保证正确的前进路线等。 　　目前美国拥有的ＧＰＳ全球卫星定位系统在技术上遥遥领先。美国的ＧＰＳ包括绕地球运行的２４颗卫星，它们均匀地分布在６个轨道上。每颗卫星距地面约１.７万公里。 　　目前，美国的全球卫星定位系统为它的经销公司每年创造的销售额高达８０亿欧元。美国联邦航空局预计，随着卫星定位及导航应用的日渐广泛，该行业的销售规模在未来两到三年中还将再翻一番。 　　“伽利略”卫星定位系统将提升欧盟在这一领域的实力，带来巨大经济收益。欧盟的一项研究结果估计，发展“伽利略”卫星定位及导航技术仅在欧洲就可创造约１４万个就业岗位，每年创造的经济收益将高达９０亿欧元。仅出售航空和航海终端设备一项，就可在２００８年到２０２０年收入１５０亿欧元。预计到２０２０年，“伽利略”计划的经济收益将达７４０亿欧元。 　　“伽利略”计划还将为欧洲带来巨大的社会效益。“伽利略”卫星定位系统作为未来交通管理和测量系统的核心部分，将是降低有关成本、产生宏观经济效益的关键。在公路导航系统应用方面，旅行时间、交通堵塞、大气污染和交通事故每减少１％，就会节约２０００亿欧元；在民用航空方面，相应的数字约为５亿欧元。 北斗导航试验卫星（Beidou） 　　2000年10月31日、12月21日、2003年5月25日北斗一号01/02星在西昌卫星发射中心发射升空，并成功定点，标志着我国成功建立了自主的北斗导航试验卫星系统。这项成就表明，中国成为继美国和苏联之后世界上第三个能自行研制发射导航卫星的国家。    “格洛纳斯(GLONASS 俄语：ГЛОНАСС )”系统 现由俄罗斯单独研发部署，该计划始于上世纪７０年代。这一系统至少需要１８颗卫星为俄全境提供卫星定位及导航服务，如要提供全球服务，则需要２４颗卫星在轨工作。     上世纪９０年代，“格洛纳斯”系统卫星曾一度“满员”，但经费短缺导致该系统部分服务寿命已满的卫星在失效后没有新的卫星来“接班”。俄计划２００９年重新完成该系统全部卫星的部署。届时，其卫星导航范围可覆盖整个地球表面和近地空间，定位精度将达到１．５米以内。     “格洛纳斯－Ｍ”卫星属于新一代导航卫星，服务寿命为７年，由俄罗斯列舍特涅夫卫星信息系统公司制造。 中欧“伽利略”卫星导航系统　 　　数量：30颗中高度圆轨道卫星组成，27颗为工作卫星，3颗为候补； 　　轨道：卫星高度为24126公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内； 　　　　　　　　　　精度：最高精度小于一米， 即使是免费使用的信号精度也达到六米； 　　　　　　　　　　用途：主要为民用； 　　　　　　　　　　进展：2005年12月28日首颗实验卫星已成功发射，预计2008年前可开通定位服务。

54 全球定位系统的主要特点：(1)全天候；(2) 全球覆盖；(3)三维定速定时高精度；(4)快速省时高效率：(5)应用广泛多功能。
GPS原理 ：24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置(X,Y,Z)。

55 需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。 本讲结束！