移动通信概述(本科考试总结笔记)

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1、移动通信概述第1章移动通信概述1.1 概论移动通信是指通信的双方或至少有一方处在运动状态中进行的信息交换。这里所说的信息是广义的，它不仅仅只是语音通信，还包括数据、传真、图像和多媒体信息等业务。随着 社会生产力的发展，人类的活动范围越来越大，活动频率也越来越高，人们需要随时随地进 行信息的交流和沟通，由此促进了移动通信的发展。由于通信双方处在不断的运动状态， 传统的有线通信已无法满足需要， 这就使无线通信 有了广阔的用武之地。 移动通信使一度沉寂的无线电通信技术重新焕发出了新生，使无线通信和光纤通信并驾齐驱，成为现代通信技术的两大重要支柱之一。与其他无线通信形式相比， 移动通信有其自身的特点和

2、特殊的要求，主要表现在以这几个方面。1 .电波传播条件恶劣2 .环境噪声、干扰和多普勒频移影响严重3 组网技术比固定通信复杂4 频率资源有限和用户增加的矛盾突出1.2 移动通信系统的分类移动通信的种类繁多。按使用要求和工作场合不同可以分为：(1) 集群移动通信，也称大区制移动通信。它的特点是只有一个基站，天线高度为几十米至百余米，覆盖半径为30公里，发射机功率可高达200瓦。用户数约为几十至几百，可以是车载台，也可是以手持台。它们可以与基站通信，也可通过基站与其 它移动台及市话用户通信，基站与市站有线网连接。(2) 蜂窝移动通信，也称小区制移动通信。它的特点是把整个大范围的服务区划分成许多小区

3、，每个小区设置一个基站，负责本小区各个移动台的联络与控制，各个基站通过移动交换中心相互联系，并与市话局连接。利用超短波电波传播距离有限的特 点，离开一定距离的小区可以重复使用频率，使频率资源可以充分利用。每个小区的 用户在1000以上，全部覆盖区最终的容量可达100万用户。(3) 卫星移动通信。利用卫星转发信号也可实现移动通信，对于车载移动通信可采用赤道固定卫星，而对手持终端，采用中低轨道的多颗星座卫星较为有利。(4) 无绳电话。对于室内外慢速移动的手持终端的通信，则采用小功率、通信距离近的、轻便的无绳电话机。它们可以经过通信点与市话用户进行单向或双方向的通信。使用模拟识别信号的移动通信，称为

4、模拟移动通信。为了解决容量增加，提高通信质 量和增加服务功能，目前大都使用数字识别信号，即数字移动通信。在制式上则有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种。前者在全世界有欧洲的 GSM系统(全球移动 通信系统)、北美的双模制式标准IS 一 54和日本的JDC标准。对于码分多址，则有美国Qualcomnn 公司研制的IS-95标准的系统。总的趋势是数字移动通信将取代模 拟移动通信。而移动通信将向个人通信发展。进入21世纪则成为全球信息高速公路的重要组成部分。移动通信将有更为辉煌的未来。第2章移动通信的基本技术2.1 调制技术调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的高频

5、信号。调制方式按照调制信号的性质分为模拟调制和数字调制两类；按照载波的形式分为连续波调制和脉冲调制两类。模拟调制有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。数字调制有振幅键控（ASK ）、移频键控（FSK）、移相键控（PSK）和差分移相键控（DPSK）等。脉冲调制有脉幅调制（PAM）、脉宽调制（PDM ）、脉频调制（ PFM ）、脉位调制 （PPM）、脉码 调制（PCM）和增量调制（ AM）。对移动通信的数字调制技术的要求如下：（1 ）在信道衰落条件下，误码率要尽可能低；（2）发射频谱窄，对相邻信道干扰小；（3）高效率的解调，以降低移动台功耗，进一步缩小体积和成本；（5）能提供较高的传输速率；

6、（6）易于集成。数字调制技术分为线性调制方式和恒定包络调制方式，线性调制方式又可分为频谱高效和功率高效两种，在移动通信系统中，由于存在着严重的衰落现象，故所需要的信噪比”匕较高。调制技术的最终目的就是使得调制以后的信号对干扰有较强的抵抗作用，同时对相邻的信道信号干扰较小，解调方便且易于集成。2.2 多址方式在无线通信中，许多用户同时通话，以不同的无线信道分隔，防止相互干扰的技术方式称为多址方式。公共陆基移动网 （PLMN Public La nd Mobile Network）主要使用使用的频分多址（FDMA），时分多址 （TDMA），码分多址 （CDMA），空分多址（SDMA）和包分多址 （

7、PDMA）等技术另有仅仅停留在理论层面的极分多址（PDMA）卫星通信中主要使用的按需分配多址接入(DAMA) 或脉冲寻址多址接入 (PAMA)1. FDMA ( FrequencyDivision Multiple Access )FDMA是数据通信中的一种技术，即不同的用户分配在时隙相同而频率不同的信道上。按照这种技术，把在频分多路传输系统中集中控制的频段根据要求分配给用户。同固定分配系统相比，频分多址使通道容量可根据要求动态地进行交换。FDMA是指不同的移动台(或手机)占用不同的频率，即每个移动台占用一个频率 的信道进行通话或通信。因为各个用户使用不同频率的信道，所以相互没有干扰。这 是模

8、拟载波通信、微波通信、卫星通信的基本技术，也是第一代模拟移动通信的基本 技术，早期的移动通信多使用这种方式。由于每个移动用户进行通信时占用一个频率、一个信道，频带利用率不高。随着移动通信的迅猛发展，很快就显示出其容量不足的 缺点。2. TDMA (Time Division Multiple Access)TDMA是把一个传输通道进行时间分割以传送若干话路的信息，把N个话路设备接到一条公共的通道上，按一定的次序轮流的给各个设备分配一段使用通道的时 间。当轮到某个设备时，这个设备与通道接通，执行操作。与此同时，其它设备与通 道的联系均被切断。待指定的使用时间间隔一到，则通过时分多路转换开关把通道

9、联 接到下一个要连接的设备上去。时分制通信也称时间分割通信，它是数字电话多路通 信的主要方法，因而PCM通信常称为时分多路通信。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。3.

10、CDMA ( Code Division Multiple Access)CDMA (Code Division Multiple Access) 又称码分多址，是在无线通讯上使用的技 术，CDMA允许所有的使用者同时使用全部频带(1.2288Mhz)，并且把其他使用者发出的讯号视为杂讯，完全不必考虑到讯号碰撞(collisi on)的问题。 CDMA系统是基于码分技术(扩频技术)和多址技术的通信系统，系统为每个用户分配各自特定地址码。地址码之间具有相互准正交性，从而在时间、空间和频率上都可以重叠；将需传送的具有 一定信号带宽的信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的伪随机码进行调制，使原有 的数

11、据信号的带宽被扩展，接收端进行向反的过程，进行接扩，增强了抗干扰的能力。CDMA系统属于自干扰系统。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。（5） 多个用户同时接收，同时发送2.3 组网技术第二代数字蜂窝移动通信系统的基本结构由以下功能单元组成：（1）移动台（MS）:移动台是用户终端设备

12、，它包括移动设备（ME）和用户识别模块（SIM）。根据业务的状况，移动设备可包括移动终端（MT），终端适配功能（TAF）和终端设备（TE）等功能部件。在使用移动端到端的双向话音通信业务时，主叫用户通过移动台拨打被叫电话号码来发起话音呼叫，被叫用户通过移动台来接收话音呼叫；在使用移动点对点短消息业务时，短消息发起方用户通过移动台输入短消息并发送出去，短消息接收方用户通过移动台来接收并处理短消息，包括阅读短消息、回复短消息以及删除短消息等。（2）基站（BTS）:基站是指为一个小区服务的无线收发信设备，包括无线发射和接收设备、天线以及所有无线接口特有的信号处理部分。收F5TN曙移动通信概述移动通信概

13、述数庁蜂曲迪信系统的网络皓构移动通信概述第3章抗衰落技术衰落是影响通信质量的主要因素。3.1分集接收所谓分集接收，是指接收端对它收到的多个衰落特性互相独立（携带同一信息）的信号进行特定的处理，以降低信号电平起伏的办法。在移动通信系统中可能用到两类分集方式：一类称为“宏分集”；另一类称为“微分集”。“宏分集”主要用于蜂窝通信系统中。这是一种减小慢衰落影响的分集技术。“微分集”是一种减小快衰落影响的分集技术，在各种无线通信系统中都经常使用。3.2 RAKE 接收所谓RAKE接收机，就是利用多个并行相关器检测多径信号，按照一定的准则合成一 路信号供解调用的接收机。 需要特别指出的是，一般的分集技术把多径信号作为干扰来处理, 而RAKE接收机采取变害为利的方法，即利用多径现象来增强信号。