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2.2、 、 、無線通訊 、 無線通訊 無線通訊 無線通訊

2.2 2.2

2.2、 、 、無線通訊 、 無線通訊 無線通訊 無線通訊

無線通訊也就是不經過導線的方式來達動通訊的目的,一般常用 電磁波或紅外線等方式來傳撥,對於常見無線通訊傳撥,有 DECT、

GSM、WCDMA、WIFI、WiMAX…等。

GSM GSM GSM GSM

GSM(Global System for Mobile Communications)是目前應用 最為廣泛的行動電話標準。全球超過 200 個國家和地區超過 20 億人 正在使用 GSM,台灣目前所使用的頻段為 GSM900 MHz 與 GSM1800MHz 兩個區段,在歐、亞、非、大洋洲及少數中南美洲國家,也都是採用

900、1800 頻段,美國則是採用 GSM850 與 GSM1900,而美洲多數國家 採用 1900 頻段,少數國家則採用 850 頻率。

ㄧ 般 GSM 四 頻 手 機 的 工 作 頻 段 為 824MHz~894MHz/890MHz~

960MHz/1710MHz~1890/1850~1990MHz,以便手機在不同的國家也能使 用。

GSM標準的廣泛使用使得在行動電話運營商之間簽署「漫遊協定」

後用戶的國際漫遊變得很平常。GSM 較其它以前的標準最大的不同是 他的信息和語音通道都是數位的,因此 GSM 被看作是第二代(2G)行 動電話系統。GSM 標準當前由 3GPP 組織負責制定和維護。

從用戶觀點出發, GSM 的主要優勢在於提供更高的數位語音質 量和替代呼叫的低成本的新選擇(比如簡訊)。從網路運營商角度看 來,其優勢是能夠部署來自不同廠商的設備,因為 GSM 作為開放標準 提供了更容易的互操作性。而且,標準就允許網路運營商提供漫遊服 務,用戶就可以在全球使用他們的行動電話了。

GSM 系統在無線介面上採用分時多工技術(TDMA),語音或數據 訊號採用高斯最小頻移鍵控(GMSK)方式進行調變。通道編碼主要採 用摺積碼。每個 GSM 載頻的頻寬為 200KHz,在時間上以 4.615ms(更 準確的說是 60/13ms)為一幀,每一幀又順序劃分為 8 個時槽。時槽 是 GSM無線介面上資源的最小單位。

作為 GSM 系統數據傳輸性能提升的 EDGE(2.5G)系統, 調變方式 採用了效率更高的 8 進制相移鍵控(8PSK)。開發中的 EDGE 演進技術 則將採用 32 或 16 進制正交振幅調變(32 或 16QAM),每載頻的數據 傳輸能力可接近 1Mbps。

GSM 上下行訊號為分頻雙工,上下行訊號採用不同的頻率, 但 對於不同的頻點,上下行頻率之間保持固定的間隔。

GSM網路一共有 4 種不同的細胞單元尺寸:宏細胞,微細胞,微 微細胞和傘細胞。覆蓋面積因不同的環境而不同。宏細胞可以被看作 那種基站天線安裝在天線桿或者建築物頂上那種。微細胞則是那些天 線高度低於平均建築高度的那些,一般用於市區內。微微細胞則是那 種很小的細胞只覆蓋幾十米的範圍,主要用於室內。傘細胞則是用於 覆蓋更小的細胞網的盲區,填補細胞之間的訊號空白區域。

細胞半徑範圍根據天線高度、增益和傳播條件可以從百米以下到 數十公里。GSM 規範設計的最大小區半徑,一般情況下為 35 公里。

如果採用擴展細胞的技術,則可以達到 120 公里以上,適用於一 些傳播條件極好的情況。

GSM還支持室內覆蓋,通過功率分配器可以把室外天線的功率分 配到室內天線分布系統上。這是一種典型的配置方案,用於滿足室內 高密度通話要求,在購物中心和機場十分常見。然而這並不是必須

的,因為室內覆蓋也可以通過無線訊號穿越建築物來實現,只是這樣 可以提高訊號質量減少干擾和回聲。

WCDMA WCDMA WCDMA WCDMA

WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access 寬頻分碼多 工)是一種 3G 蜂巢式網路。WCDMA 使用的部分協議與 2G GSM 標準一 致。

具體一點來說,WCDMA 是一種利用分碼多工復用(或者 CDMA 通 用 復用技術,不是指 CDMA 標準)方法的寬頻展頻 3G 行動通訊空中 介面

歷史上,歐洲電信標準委員會(ETSI)在 GSM 之後就開始研究 其 3G 標準,其中有幾種備選方案是基於直接序列展頻分碼多工的,

而日本的第三代研究也是使用寬頻分碼多工技術的,其後,以二者為 主導進行融合,在 3GPP 組織中發展成了第三代行動通訊系統 UMTS,

並提交給國際電信聯盟(ITU)。

國際電信聯盟最終接受 WCDMA 作為 IMT-2000 3G 標準的一部分,

WCDMA 使用的工作頻段為,BandⅠ:1920MHz~2170MHz、BandⅡ:1850MHz

~1990MHz、BandⅢ:1710MHz~1880MHz、BandⅣ:1710MHz~2155MHz、Band

Ⅴ:824MHz~894MHz、BandⅥ:830MHz~885MHz、。

CDMA2000 CDMA2000 CDMA2000 CDMA2000

CDMA2000 即為 CDMA2000 1×EV,是一種 3G 移動通信標準。分兩 個階段:CDMA2000 1×EV-DO(Data Only),採用話音分離的信道傳輸 數據,和 CDMA2000 1×EV-DV(Date and Voice),即數據信道於話音 信道合一。

CDMA2000 也稱為 CDMA Multi-Carrier,由美國高通北美公司為 主導提出,摩托羅拉、Lucent 和後來加入的韓國三星都有參與,韓 國現在成為該標準的主導者。這套系統是從窄頻 CDMA One 數字標準 衍生出來的,可以從原有的 CDMA One 結構直接升級到 3G,建設成本 低廉。但目前使用 CDMA 的地區只有日、韓和北美, 所以 CDMA2000 的支持者不如 W-CDMA 多,CDMA2000 與 WCDMA 不兼容。

CDMA2000 常 使 用 的 頻 段 為 824MHz ~849MHz/869MHz~894MHz /1850MHz~1910MHz/1930MHz~1990MHz/2010MHz~2025MHz。

DECT DECT DECT DECT

數 字 增 強 無 線 電 話 通 訊 ( Digital Enhanced Cordless Telecommunications)是一種廣泛使用的歐洲無線電話通訊標準。

1992 年歐洲電信標準協會(ETSI)發布 DECT 規範,本來命名為 CT3,

但是由於 CT3 已被註冊。DECT 大大改進 CT2 的缺點,採用 TDMA(Time Division Multiple Access)技術,使用小範圍、超高頻、低功率方 式在高密度用戶區域提供服務,可同時與 12 部手持同時通話,目前 是歐洲無線電話標準,也因其低功率的優點,DECT 常使用在老人照 護系統,DECT 的工作頻率於歐洲為 1880 MHz ~1900 MHz,美國為 1900MHz~1930 MHz。

日本將 DECT 修改成為 PHS,此標準廣泛應用於中國大陸。