移动通信原理复习要点

1、移动通信概述

❖移动通信的概念

▪指在运动中完成用户之间的实时通信，通信双方或至少有一方是在移动中进行信息交换

的。分别可构成陆地移动通信、海上移动通信和空中移动通信。通常包括无线电寻呼系统、陆地蜂窝移动通信、无绳电话系统、集群移动通信系统和卫星移动通信系统等。

❖移动通信的特点移动通信必须利用无线电波进行信息传输。

▪移动通信在复杂的干扰环境中进行。

▪移动通信可以利用的频谱资源非常有限，而移动通信业务量的需求与日俱增。

▪移动台的移动性强。

▪移动通信设备（主要是移动台）必须适于在移动环境中使用。

▪(2)第二代2G（数字移动通信系统）早在20 世纪70 年代末，一些发达国家已开始研制

数字系统。

(3)第三代3G（未来移动通信系统）

3、移动通信系统的频段使用。由国际电信联盟ITU召开的世界无线电管理大会制定的国际频率分配表划分。1979年，ITU首次给陆地移动通信划分出主要频段。

▪1980 年我国制定出陆地移动通信使用的频段：

•集群移动通信：806~821MHz（上行）

851~866MHz（下行）

•军队：825~845MHz（上行）

870~890MHz（下行）

•公用陆地移动通信：890~915MHz（上行）

935~960MHz（下行）

1986 年，国际无线电咨询委员会CCIR 成立了一个预测未来公用陆地移动电话系统的专门组织FPLMTS ，提出对未来移动通信发展的具体设想，经2.5G 产品GPRS 系统的过渡，3G 走上了通信舞台的前沿。3G 与2G根本的不同：

•3G采用CDMA技术和分组交换技术；

•2G采用TDMA技术和电路交换技术。

▪3G 的主要特征：可提供丰富多彩的移动多媒体业务。3G的设计目标：提供比2G更大

的系统容量、更好的通信质量；能在全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括语音、数据及多媒体等在内的多种业务。

▪目前，国际电联接受的3G无线接口标准主要有：WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA。▪3G的技术基础：CDMA(Code Division Multiple Access)。

▪G网

•“全球通”数字移动电话网。

•通信质量好；安全保密；支持多种新的业务功能；漫游范围最广泛。

▪D网(数字蜂窝通信系统)

•DCS1800系统的网。基本体制与现有的GSM900完全一致，只是工作频段不同。

•相对G网，通话时干扰小，接通率高，手机电池的待机时间较长。

▪C网

•CDMA制式的移动电话网。

•优点：接通率高，噪声小，发射功率小，能实现各种智能业务。

2、移动通信的工作方式

从传输方式角度，分为单向传输和双向传输。

▪单向传输：只用于无线电寻呼系统。双向传输：分单工、双工和半双工工作方式。单工通信

▪指通信双方电台交替地进行收信和发信，采用“ 按- 讲” 方式，常用于点到点通信。

▪根据收发频率的异同，分为：

•同频（单频）单工：通信双方使用相同的收发频率。

•异频（双频）单工：通信双方使用两个频率分别进行发送和接收。

•双工通信

•指通信双方的收发信机可同时传输消息的工作方式。

•双工器

•在双工通信时，需一定的技术来区分双向的信道。

•两种双工制式：频分双工(FDD)和时分双工(TDD)。

•FDD利用两个不同频率区分收、发信道。如GSM系统、IS-95 CDMA系统。

•TDD利用同一频率但两个不同的时间段区分收、发信道。如我国研制的TD-SCDMA系统。•半双工通信

•介于单工和双工之间，移动台的工作与单工相似，发射采用“按-讲”开关，接收机一直工作；基站与双工时相同，可采用双工器，收发信机共用天线。

2.1移动信道的特点

❖3个主要特点传播的开放性，接收环境的复杂性，通信用户的随机移动性

❖移动通信信道中的电磁波传播

▪直射波：没有障碍物的情况下，电磁波在视距范围内直接由基站到移动用户。超短波、微波的主要传输方式。

▪反射波：指从不同建筑物或其他反射体反射后到达接收点。当障碍物的尺寸大于电磁波的波长时，电磁波在其前方反射。

▪3类不同层次的损耗路径传播损耗：慢衰落损耗：快衰落损耗

1、移动信道的特点

▪4种主要效应

阴影效应：

远近效应

多径效应：。

•多普勒效应：

•3、移动通信中的几种主要噪声与干扰

•加性高斯白噪声AWGN

•最基本的噪声，并非移动信道所特有

•主要来源：

•无源约翰逊噪声：主要来源于无源器件（电阻、电容、电路板的分子布朗运动）

•有源约翰逊噪声：主要来源通信设备中的有源器件（电子管、晶体管等）

•3、移动通信中的几种主要噪声与干扰

•多径干扰

•由于电波传播的开放性与地理环境的复杂性而引起的多条传播路径之间相互自干扰而引起的噪声干扰。

•多径干扰的强度取决于受干扰的相对值。

•对CDMA 系统尤为严重。原因：CDMA 采用直接扩频技术，大大提高了待传送的码元速率，降低了码元长度，增大了多径时延引起的相对比例。

•3.1移动通信中的典型多址接入方式

•FDMA

•以TACS体制为例

•可用频段：890~915MHz（上行）

•935~960MHz（下行）

•采用频率双向双工FDD方式，收/发频段间距45MHz

•每个语音信道占用25kHz频带

•采用窄带跳频方式

•TACS系统可支持的信道数

•TDMA