第一章移动通信概述
移动通信(第五版)(章坚武)第1章ppt课件
动通信系统（专网）和公共移动通信系统（公网）。专网
的最大功能要求是调度，专网的发展经历了一对一的单机
1.2 移动通信的工作方式
1.3 移动通信系统的组成
1.4 移动通信系统的频段使用
1.5 多址方式
1.6 其他常用技术
1.7 移动通信系统的发展
1.8 第五代移动通信(5G)标准及现状
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4
课件制作：蔡彦
第1章 概述
1.1 移动通信及其特点
移动通信是指移动用户之间或移动用户与固定用户之间进 行的通信。
第1普章通概高述等教育“十二五”国家级规划教材
移 动 通 信 十二一五五
（第五版）
章坚武 编著
物信学院
西安电子科技大学出版社
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课件制作：蔡彦
第1章 概述
移动网络技术实验课安排
6个实验 分三组进行，单周第一、二组，双周第三组
请班长安排，用班费复印实验资料
物信学院
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课件制作：蔡彦
物信学院
第1章 概述
③ 需双工器， 体积较大， 价格较贵。 在无中心转信台转发的
情况下， 采用频分双工制的电台需配对使用， 否则通信双方无
法通话。
物信学院
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课件制作：蔡彦
第1章 概述
物信学院
图 1-3 双工通信方式
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课件制作：Байду номын сангаас彦
第1章 概述
1.3 移动通信系统的组成
移动通信系统按其经营方式或用户性质可分为专用移
物信学院
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课件制作：蔡彦
第1章 概述
这种工作方式的优点是： ① 设备简单； ② 移动台之间可直 接通话， 不需基站转接； ③ 不按键时发射机不工作， 因此 功耗小。 其缺点是: ① 只适用于组建简单和甚小容量的通信 网； ② 当有两个以上移动台同时发射时就会出现同频干扰； ③ 当附近有邻近频率的电台发射时， 容易造成强干扰， 通 常为了避免干扰, 要求相邻频率的间隔大于4 MHz, 因而频谱 利用率低； ④ 按键发话， 松键受话， 使用者不习惯。
移动通信技术第一章概述PPT课件
接入网通常由基站、基站控制器、 汇聚节点等组成，根据网络规模和 覆盖范围，可以灵活调整其架构。
核心网
核心网定义
核心网是移动通信网络的心脏， 负责处理和管理整个网络的通信
业务。
核心网功能
核心网主要承担用户管理、业务 控制、路由管理、资源管理等功 能，确保各类通信业务的顺畅运
行。
核心网架构
核心网通常由移动管理实体 （MME）、服务网关（SGW）、 公共数据网网关（PGW）等组 成，根据网络规模和业务需求进
调相（PM）
通过改变载波的相位来传递信息。
调相和调频的组合（CPM）
通过改变载波的相位和频率的组合来传递信息。
信源编码与信道编码
信源编码
对原始信号进行压缩编码，减少信息冗余，提高传输效率。
信道编码
对传输的信息进行错误检测和纠正，提高信息传输的可靠性 。
MIMO与波束赋形
MIMO（多输入多输出）
利用多个天线同时发送和接收信号，提高信号容量和传输速率。
工业互联网
工业互联网是指通过互联网技术实现工业生产过程的智能化和信息化，提高生产效率和降低成本。移动通信技术在工业互联 网中发挥着重要作用。
移动通信技术在工业互联网中的应用包括远程监控、数据采集、设备维护等领域。通过移动通信网络，可以实现工业设备的 远程管理和控制，提高生产效率和降低运营成本。同时，移动通信技术还可以为工业互联网提供灵活的网络接入和数据传输 服务，支持工业生产的灵活性和可扩展性。
多址技术
FDMA（频分多址）
通过将频带分成多个子频带，每个子频带分配给一个用户，实现 多用户同时通信。
TDMA（时分多址）
将时间轴分成多个时隙，每个时隙分配给一个用户，实现多用户同 时通信。
第一章 移动通信概述
下面将给出几类在不同环境与条件下经常使用的 著名经验公式与模型。 •1)奥村—哈塔(Okumura-Hata)模型 •2) Hata模型向个人通信PCS系统的扩展 •3)Walfisch-Ikegami模型(WIM) •4)室内传播模型
1.5 移动通信噪声与干扰
信道对信号传输的限制除了损耗和衰落外，另一 重要限制因素是噪声和干扰。
20世纪80年代—90年代—21世纪前10年
第三代移动通信
数字蜂窝移动通信系统 (多频) IMT-2000
(CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA)
主要接入技术：CDMA
IP网业务和多媒体业务的发展和应用——业务驱动 数字业务、IP业务、音视频业务会逐步成为主流业务
技术特点：
自适应技术：调制自适应，编码自适应，接入自适应，网络自 适应。 网络技术：分组连接，多网连接。 业务技术：业务分类，编码组帧，数据压缩。 静止状态下 提供2Mbit/s的数据传输速率。
四种主要效应
阴影效应：由大型建筑物和其它物体的阻挡，在电波传 播的接收区域中产生传播半盲区。它类似于太阳光受阻 挡后可产生的阴影，光波的波长较短，因此阴影可见， 电磁波波长较长，阴影不可见，但是接收终端(如手机) 与专用仪表可以测试出来。 远近效应：由于接收用户的随机移动性，移动用户与基 站之间的距离也是在随机变化，若各移动用户发射信号 功率一样，那么到达基站时信号的强弱将不同，离基站 近者信号强，离基站远者信号弱。通信系统中的非线性 将进一步加重信号强弱的不平衡性，甚至出现了以强压 弱的现象，并使弱者，即离基站较远的用户产生掉话 (通信中断)现象，通常称这一现象为远近效应。
移动通信基本原理
并实现整个通信系统的运行、 管理。
第1章 移动通信基本原理
第1章 移动通信基本原理
1） 移动交换中心MSC MSC是计算机控制的全自动交换系统。
MSC是整个GSM网络的核心，它控制所有BSC的业
务，提供交换功能及和系统内其它功能的连接，MSC 可以直接提供或通过移动网关GMSC提供和公共电话
交换网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）、公共
线资源管理等功能。 功能实体可分为基站控制器
（BSC）和基站收发信台（BTS）。
第1章 移动通信基本原理
1） 基站收发信台BTS BTS完全由BSC控制， 主要负责无线传输， 完成 无线与有线的转换、 无线分集、 无线信道加密、 跳频 等功能。 2） 基站控制器BSC
基站控制器是基站的智能控制部分， 负责本基站
第1章 移动通信基本原理
•半双工通信
•通信双方中，一方使用双频双工方式，即收发信机同时 •工作；另一方使用双频单工方式，即收发信机交替工作。
A T 发射机 受话器 R 接收机 f2 天线共用器 f1 R f1 f2 B T
发话器
Play
图1-5 半双工方式
第1章 移动通信基本原理
• 半双工方式，基站为双工，移动台为异频单工
数据网（PDN）等固定网的接口功能，把移动用户与 移动用户、移动用户和固定网用户互相连接起来。
第1章 移动通信基本原理
MSC支持的呼叫业务是： （1） 本地呼叫、 长途呼叫和国际呼叫。
（2） 通过MSC进行移动用户与市话、 长话之间的
联系， 控制不同蜂窝小区的运营。 （3） 支持移动电话机的越区切换、 漫游、 入网登 录和计费。
发话器 A T 发射机 天线共用器 受话器 R f2 f1 R f1 f2 B T
移动通信基本知识
移动通信基本知识培训教材移动通信基本知识第⼀章引⾔1.1移动通信概述随着社会的进步、经济和科技的发展，特别是计算机、程控交换、数字通信的发展，近些年来，移动通信系统以其显著的特点和优越性能得以迅猛发展，应⽤在社会的各个⽅⾯，到⽬前为⽌，全球移动⽤户超过 1亿，预计到本世纪末⽤户数将达到2亿。
⽆线通信的发展潜⼒⼤于有线通信的发展，它不仅仅提供普通的电话业务功能，并能提供或即将提供丰富的多种业务，满⾜⽤户的需求。
移动通信的主要⽬的是实现任何时间、任何地点和任何通信对象之间的通信。
从通信⽹的⾓度看，移动⽹可以看成是有线通信⽹的延伸，它由⽆线和有线两部分组成。
⽆线部分提供⽤户终端的接⼊，利⽤有限的频率资源在空中可靠地传送话⾳和数据；有线部分完成⽹络功能，包括交换、⽤户管理、漫游、鉴权等，构成公众陆地移动通信⽹PLMN。
从陆地移动通信的具体实现形式来分主要有模拟移动通信和数字移动通信这两部种。
移动通信系统从40年代发展⾄今，根据其发展历程和发展⽅向，可以划分为三个阶段：1.1.1第⼀代――模拟蜂窝通信系统第⼀代移动电话系统采⽤了蜂窝组⽹技术，蜂窝概念由贝尔实验室提出，70年代在世界许多地⽅得到研究，。
当第⼀个试运⾏⽹络在芝加哥开通时，美国第⼀个蜂窝系统AMPS （⾼级移动电话业务）在1979年成为现实。
现在存在于世界各地⽐较实⽤的、容量较⼤的系统主要有：（1）北美的AMPS；（2）北欧的NMT-450/900；（3）英国的TACS；其⼯作频带都在450MHz 和900MHz附近，载频间隔在30kHz以下。
鉴于移动通信⽤户的特点：⼀个移动通信系统不仅要满⾜区内，越区及越局⾃动转接信道的功能，还应具有处理漫游⽤户呼叫（包括主被叫）的功能。
因此移动通信系统不仅希望有⼀个与公众⽹之间开放的标准接⼝，还需要⼀个开放的开发接⼝。
由于移动通信是基于固定电话⽹的，因此由于各个模拟通信移动⽹的构成⽅式有很⼤差异，所以总的容量受着很⼤的限制。
移动通信网络优化与升级解决方案
移动通信网络优化与升级解决方案第一章移动通信网络概述 (2)1.1 移动通信网络发展历程 (2)1.1.1 第一代移动通信网络（1G） (3)1.1.2 第二代移动通信网络（2G） (3)1.1.3 第三代移动通信网络（3G） (3)1.1.4 第四代移动通信网络（4G） (3)1.1.5 第五代移动通信网络（5G） (3)1.2 移动通信网络技术标准 (3)1.2.1 GSM（全球移动通信系统） (3)1.2.2 UMTS（通用移动通信系统） (3)1.2.3 LTE（长期演进技术） (4)1.2.4 5G NR（新无线） (4)第二章网络优化基础理论 (4)2.1 网络优化目标与原则 (4)2.2 网络优化关键指标 (4)2.3 网络优化方法与流程 (5)第三章覆盖优化解决方案 (5)3.1 覆盖优化策略 (5)3.1.1 确定优化目标 (5)3.1.2 覆盖评估与预测 (5)3.1.3 优化策略制定 (6)3.2 覆盖优化技术 (6)3.2.1 天线技术 (6)3.2.2 频率规划技术 (6)3.2.3 载波聚合技术 (6)3.2.4 网络切片技术 (6)3.3 覆盖优化案例 (6)第四章容量优化解决方案 (7)4.1 容量优化策略 (7)4.2 容量优化技术 (7)4.3 容量优化案例 (7)第五章接口优化解决方案 (8)5.1 接口优化策略 (8)5.2 接口优化技术 (8)5.3 接口优化案例 (9)第六章网络功能优化解决方案 (9)6.1 网络功能优化策略 (9)6.1.1 网络功能监测与评估 (9)6.1.2 优化策略制定 (9)6.2 网络功能优化技术 (9)6.2.1 无线资源优化 (10)6.2.2 网络设备优化 (10)6.2.3 网络参数优化 (10)6.3 网络功能优化案例 (10)6.3.1 某城市地铁网络优化 (10)6.3.2 某地区农村网络优化 (10)6.3.3 某大型活动网络保障 (10)第七章网络安全优化解决方案 (11)7.1 网络安全优化策略 (11)7.1.1 安全策略制定 (11)7.1.2 安全策略实施与监控 (11)7.1.3 安全策略调整与优化 (11)7.2 网络安全优化技术 (11)7.2.1 防火墙技术 (11)7.2.2 虚拟专用网络（VPN）技术 (11)7.2.3 入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS） (11)7.2.4 安全认证和授权技术 (11)7.3 网络安全优化案例 (12)第八章网络升级解决方案 (12)8.1 网络升级策略 (12)8.2 网络升级技术 (13)8.3 网络升级案例 (13)第九章网络优化与升级项目管理 (13)9.1 项目管理概述 (14)9.2 项目进度与质量控制 (14)9.2.1 项目进度管理 (14)9.2.2 项目质量管理 (14)9.3 项目风险与应对措施 (14)9.3.1 项目风险识别 (14)9.3.2 项目风险应对措施 (15)第十章移动通信网络发展趋势 (15)10.1 5G网络发展前景 (15)10.2 网络切片技术 (15)10.3 网络智能化与自优化网络 (15)第一章移动通信网络概述1.1 移动通信网络发展历程移动通信网络作为现代社会的重要信息基础设施，其发展历程见证了通信技术的飞速进步。
移动通信工程移动通信概述填空题1移动通信的工作方式
移动通信工程第一章移动通信概述一、填空题1.移动通信的工作方式可分为单向通信方式和双向通信方式两大类别，而后者又分为单工通信方式、双工通信方式和（半双工）通信方式三种。
2.单工制通信就是指通信的双方只能（交替）地进行发信和收信，不能同时进行。
3.双工制通信就是指移动通信双方可（同时）进行发信和收信，这时收信与发信必须采用不同的工作频率，称为频分双工。
4.移动通信系统中的码分多址是一种利用扩频技术所形成的不同的（码序列）实现的多址方式。
5.目前在数字移动通信系统中广泛使用的调制技术主要有（连续相位）调制技术和线性调制技术两大类。
6.目前移动通信系统中话音编码大致可以分成两大类，即波形编码和（参数）编码。
7.移动通信网无线区群的激励方式一般分为中心激励和（顶点）激励。
8.移动通信网无线区群的中心激励是指基地台位于无线小区的中心，并采用（全向天线）实现无线小区的覆盖。
9.移动GSM网络中，选择无线小区模型的基本原则是在考虑了传播条件、复用方式、多重干扰等因素后必须满足（载干比）的要求。
10、频分双工是指通信双方同时收信、发信，这时收信与发信必须使用不同（工作频率）。
11、GSM中采用调制方式为（GMSK或高斯滤波最小频移键控）12、GSM声码器采用规则脉冲激励长期线性预测编码RPE-LPC，传输速率为（13kbit/s）13、每个发射机都有自己唯一的代码，同时接收机也知道要接收的代码，用这个代码作为信号的滤波器，接收机就能从所有其他信号的背景中恢复成原来的信息码，这个过程称为（解扩）14、半双工制是指通信双方,有一方使用双工方式,即收发信机同时工作，而另一方则采用（双频单工）方式。
15、TDMA系统是在每帧中可以分配不同的（时隙数）给不同的用户16、一方面要求馈线的衰耗要小，另一方面其阻抗应尽可能与发射机的输出阻抗和天线的输入阻抗（相匹配）17、馈线的主要作用是把发射机输出的射频载波信号高效地送至天线，一方面要求馈线的衰耗要（小），另一方面其阻抗应尽可能与发射机的输出阻抗和天线的输入阻抗相匹配。
移动通信原理
移动通信原理移动通信原理是指在无线通信领域中，传输数据和信息的原理和技术。
移动通信是现代社会中不可或缺的通信方式之一，它利用无线电波进行信号传输，实现了人与人、人与物、物与物之间的无线连接。
本文将详细介绍移动通信原理的各个方面。
第一章移动通信概述1.1 什么是移动通信1.2 移动通信的应用领域1.3 移动通信的发展历程1.4 移动通信的基本要素第二章无线信号传播2.1 电磁波的基本概念2.2 无线信号传播路径损耗2.3 多径效应与多普勒效应2.4 反射、折射和散射信号的影响第三章移动通信网络结构3.1 移动通信系统的层次结构3.2 移动通信网络中的各个组成部分3.3 移动通信中的基站和无线电接入技术第四章移动通信标准与协议4.1 移动通信标准的分类和作用4.2 移动通信标准的发展历程4.3 GSM、CDMA、LTE等移动通信标准的比较4.4 移动通信协议与接口第五章移动通信的调制解调技术5.1 数字调制技术5.2 调制解调器的工作原理5.3 AM、FM、PM调制方式的比较5.4 OFDM技术在移动通信中的应用第六章移动通信中的信道编码与解码6.1 信道编码与纠错码6.2 信道编码的原理和分类6.3 移动通信中的信道编码技术第七章移动通信中的多址技术7.1 多址技术的基本概念7.2 分时复用技术7.3 频分复用技术7.4 码分复用技术7.5 OFDMA技术第八章无线接入技术8.1 蜂窝网络的组网方式8.2 频率复用与功率控制8.3 移动通信系统中的接入技术8.4 TDMA、CDMA、OFDMA等接入技术的比较第九章移动通信中的信号处理技术9.1 数字信号处理的基本概念9.2 信号处理在移动通信中的应用9.3 信号处理算法与技术的发展附件：________本文档涉及的相关案例分析、数据图表、实验结果等内容，请参阅附件。
法律名词及注释：________1.频率复用：________一种将频谱资源划分为多个频段，使不同用户可以同时使用而不互相干扰的技术。
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统称为远近效应。解决远近效应的技术是功率控制技术。
❖ 4.用户经常移动
❖
由于移动用户在通信区域内是随机运动的，为了实现实
时可靠的通信，要求移动通信系统必须具有位置登记、越区
切换及漫游访问等跟踪交换技术。上一页 返回1.1 移动通信的特点
❖ 5.组网方式灵活
❖
由于通信环境的复杂，信号接收地点可能是繁华的市区，
两个不同的频率f1和f2上，而操作仍采用“按一讲”方式，如 图1 -5所示。在移动通信中，基地站和移动台收、发使用两
个频率实现双向通信，这两个频率通常称为一个信道若基地
站设置多部发射机和多部接收机且同时工作，则可将接收机
设在某一频率上，而将发射机设置在另一频率上，只要这两
个频率有足够频差（或者称频距），借助于滤波器等选频器
需要使用天线共用器。
❖
这种工作方式，设备简单，功耗小，但操作不便。如果
配合不好，双方的通话就会出现断断续续的现象。此外，若
在同一地区多部电台使用相邻的频率，相距较近的电台间将
产生严重的干扰。
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1.2 移动通信的工作方式
❖ (2)异频单工
❖
异频单工是指通信双方的收/发信机轮流工作，且工作在
先导案例
随着社会的快速发展，人们要求在移动中与别人进行语 音、视频、图像、数据等信息的有效、可靠和安全地通信， 实现这种方式的通信系统称为移动通信系统，系统的基本构 成如图1-1所示，系统内的数据传输和处理流程如图1 -2所示 与有线通信系统相比，移动通信系统有什么特点?采用什么方 式?信号处理采用哪些技术?如何组网?掌握这些概念对于了解 移动通信有十分重要的意义。
❖
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1.1 移动通信的特点
❖ 2.具有多普勒效应
❖
由于移动用户可能在高速车载的运动中进行，当运动速度
达到70 km/h，接收信号的频率随着速度和入射角而变化，使
接收信号的电平起伏变化，即出现多普勒效应。在移动通信系
统中，使用锁相环技术可以降低多普勒效应带来的信号不稳定
的影响。
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1.1 移动通信的特点
❖ 3.存在远近效应
❖
由于移动用户和接收设备的距离是随机变化的，当距离
近时接收信号强，当距离远时接收信号弱，距离的变化会使
接收信号的电平起伏变化;另外，由于通信系统是在强干扰下
工作的，如果距离近处的信号是干扰信号，则在接收端会发
生强干扰信号压制远处弱有用信号的现象。上述的两种情况
移动用户，拥有覆盖范围广、最大的移动通信网，手机产量
约占全球的1/3，是名副其实的手机生产大国。与其他通信方
式相比，移动通信具有自身的特点。
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1.1 移动通信的特点
1.电波传输条件恶劣，存在严重的多径衰落 现象
❖ 由于移动用户的通信地点可能处在高楼林立的城市中心繁华区、以 一般性建筑物为主的近郊小城镇区和以山丘、湖泊、平原为主的农 村及远郊区三类典型区域，这会导致电磁波的传播由于受到地形、 各种地物的影响而产生绕射、发射和散射，使得到达接收端的信号 是多路的合成，合成信号的幅度、相位和到达时间随机变化，从而 严重影响通信的质量。这就是所谓的多径衰落现象，如图1 -3所示 在移动通信系统中，采用分集接收技术抗多径衰落。
❖ 1.单工通信方式
❖ 所谓单工通信，是指通信双方交替进行收信和发信的通信方 式，发送时不接收，接收时不发送。单工通信常用于点到点 的通信，如图1-4所示。根据收发频率的异同，单工通信可分 为同频单工和异频单工。
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1.2 移动通信的工作方式
❖ (1)同频单工
❖
同频单工是指通信的双方在相同频率f:上由收/发信机轮
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1.1 移动通信的特点
❖
移动通信属于无线通信，通信终端设备是可移动的，传
输信号以电磁波的形式在空间进行传输，传输线路不再固定。
因为传输线路的开放性，移动通信的通话质量不如有线通信
好，但移动通信带给人们生产和生活上的方便足以弥补其缺
陷，加之随着移动通信技术的发展，其通信质量也不断提高，
手机已成为人们生活的一部分。我国目前拥有全世界最多的
讲”开关，与普通市内电话的使用情况类似，操作方便，如
图1 -7所示。但是采用这种方式，在使用过程中，不管是否
发话，发射机总是工作的，故电能消耗大。这一点对以电池
为能源的移动台是很不利的。为此，在某些系统中，移动台
的发射机仅在发话时才工作，而移动台接收机总是工作的，
通常称这种系统为准双工系统，它可以和双工系统相兼容，
目前，这种工作方式在移动通信系统中获得了广泛的应用。
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1.3 移动通信系统的基本组成
❖ 1.移动通信系统的基本组成
❖
移动通信网络一般由移动台(MS)、基站(BS)、移动业务
才按压“按一讲”开关，切断收信机使发信机工作。其优点
是:设备简单、功耗小、克服了通话断断续续的现象，但操作
仍不太方便。所以半双工通信方式主要用于专业移动通信系
统中，如汽车调度等。
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1.2 移动通信的工作方式
❖ 3.双工通信方式
❖
双工通信方式指通信的双方、收/发信机均同时工作，即
任一方在发话的同时，也能收听到对方的话音，无需“按一
件就能排除发射机对接收机的干扰。
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1.2 移动通信的工作方式
❖ 2.半双工通信方式
❖
半双工通信方式是指通信的双方有一方(如A方)使用双工
方式，即收/发信机同时工作，且使用两个不同的频率f1和f2; 而另一方(如B方)则采用双频单工方式，即收/发信机交替工
作，如图1-6所示。平时，B方是处于守听状态，仅在发话时
也可能是空旷的郊外或海域，所以移动通信的组网方式根据
地形地貌灵活多样，如在用户密度不大的地区采用大区制，
在繁华的市区采用小区制，而小区制移动通信网又分为带状
服务区和面状服务区。
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1.2 移动通信的工作方式
❖
按照通话的状态和频率使用的方法，移动通信可分为三
种工作方式:单工、双工和半双工三种通信方式。
流工作。通话的操作采用“按一讲”方式。平时，双方的接
收机均处于守听状态，如果A方需要发话，可按压“按-讲”
开关，关掉自己的接收机，使其发射机工作，这时由于B方
接收机处于守听状态，即可实现由A至B的通话;同理，也可
实现由B至A的通话。在该方式中，同一部电台(如A方)的收
发信机是交替工作的，故收发信机可使用同一副天线，而不