1、移動通信基礎知識移動通信，是指通信的一方或雙方在移動中實現通信，也就是說，通信的雙方至少有一方 處在運動中或暫時停留在某一非預定的位置上。特點：移動通信的傳輸信道必須使用無線電波傳播電波傳播特性復雜干擾多而復雜組網方式靈活多樣移動通信設備必須適于在移動環(huán)境中使用。常見的移動通信系統(tǒng)包括以下類型：無線電尋呼系統(tǒng)公用移動電話通信系統(tǒng)無繩電話系統(tǒng)集群移動通信系統(tǒng)“陰影”效應會使信號發(fā)生慢衰落；多徑傳播會使信號發(fā)生快衰落。移動臺從一個小區(qū)駛入另一個小區(qū)時，需進行頻道切換，亦稱為過境切換。移動臺從一個蜂窩網業(yè)務區(qū)駛入另一個蜂窩網業(yè)務區(qū)時，被訪蜂窩網亦能為外來用戶提供 服務，這種過程稱為漫游。移動通信的工

2、作方式包括：單向的單工方式，雙向信道的單工，半雙工和雙工方式。在無線通信系統(tǒng)中是利用載波開攜帶話音編碼信號，即利用話音編碼后的數字信號對載波 進行調制：當載波的頻率按照數字信號“1”、“0”變化而對應地變化，這稱為移頻鍵控（FSK）； 當載波相位按照數字信號“1”、“0”變化而對應地變化，則稱之為移相鍵控（PSK）； 當載波的振幅按照數字信號“1”、“0”變化而相應地變化，則稱之為振幅鍵控（ASK）。電磁波從發(fā)射機發(fā)出，傳播到接收天線。主要的傳播方式有（1）地波；（2）天波；（3）直射波；（4）散射波電磁波在傳播過程中主要有下列幾點特性：（1）電波在均勻媒質中沿直線傳播（2）能量的擴散與吸收。

3、所以離開天線的距離越遠，空間的電磁場就越弱（3）反射與折射（4）電波的干涉。由同一波源產生的電磁波，經過不同的路徑到達某接收點，則該就收點 的場強由不同路徑來的電波合成。這種現象稱為波的干涉，也稱作多經效應。（5）電波的繞射。電波的繞射能力與電波的波長有關，波長越長，繞射能力越強；波長越 短，則繞射能力越弱。當移動臺對于基站有相對運動時，收到的電波將發(fā)生頻率的變化，此變化稱為多普勒頻移。常見的導波線有兩種：平行雙導線和泄漏同軸電纜。移動衛(wèi)星系統(tǒng)可分為海事移動衛(wèi)星系統(tǒng)（MMSS）、航空移動衛(wèi)星系統(tǒng)（AMSS）和陸地 移動衛(wèi)星系統(tǒng)（LMSS）衛(wèi)星中繼信道可視為無限電接力信道的一種特殊形式，它由通信

4、衛(wèi)星、地球站、上行線 路及下行線路組成。主要特點：（1）衛(wèi)星與地球站之間的電波傳播路徑大部分在大氣層以外的空間，其傳播損耗可近似按 自由空間的傳播條件進行估算。（2）傳播距離遠，傳播損耗大，時延也較大。（3）地球站至衛(wèi)星的仰角較大（2056），天線波束不易遭受地面反射的影響，緩解了 多經效應引起的快衰落。但地球站附近的高大建筑物造成的“陰影”效應仍會引起慢衰落。（4）當使用的工作頻率纏裹1GHz時，因雨、雪等原因將產生附加的傳輸損耗。移動信道中加性噪聲（簡稱噪聲）的來源是多方面的，一般分為：內部噪聲；自然噪聲；人為噪聲。由相同頻率的無用信號所造成的干擾，即為同頻干擾，常稱作共道干擾?；フ{干擾是

5、由傳輸信道中非線性部件產生的。幾個不同頻率的信號同時加入一非線性電 路，就會產生各種頻率的組合成分，這些新的頻率成分便可能成為互調干擾。造成互調干擾主要有三個方面：發(fā)射機互調；接收器互調；在天線、饋線、雙工器等 處。判別某個移動通信系統(tǒng)無線區(qū)所選擇的一組頻道是否會產生三階互調干擾，只要判別頻 道序號差值有無相同即可。選用無三階互調頻道組工作的利弊：不落入本系統(tǒng)的工作頻道之內的干擾，但是三階互調頻 道產物可能落入其他通信系統(tǒng)，造成有害的干擾。16分集技術類型：空間分集；極化分集；角度分集；頻率分集；時間分集多址技術：當以傳輸信號的載波頻率不同來區(qū)分信道建立多址接入時，稱為頻分多址（FDMA）當以

6、傳輸信號存在的時間不同來區(qū)分信道建立多址接入時，稱為時分多址（TDMA）當以傳輸信號的碼型不同來區(qū)分信道建立多址接入時，稱為碼分多址（CDMA）SDMA （空分多址）方式就是通過空間的分割來區(qū)別不同的用戶大區(qū)制實際上多用于專用網或小城市的公共網。大區(qū)制由于只有一個基地臺，其信道數有限，因此容量較小，一般只能容納數百至數千個用戶。帶狀網主要用于覆蓋公路、鐵路、海岸等蜂窩網小區(qū)的形狀區(qū)群的組成。為了保證信道小區(qū)之間有足夠的距離，附近的若干小區(qū)不能用相同的信道。只有不同區(qū)群的小區(qū)才能進行信道再用。同頻（信道）小區(qū)的距離。群內小區(qū)數N越大，同信道小區(qū)的距離就越遠，抗同頻干擾 的性能也就越好中心激勵與頂

7、點激勵小區(qū)的分裂為了進一步提高頻率利用率，使信道的配置能隨移動通信業(yè)務量地理分布的變化而變化，有兩種方法：“動態(tài)配置法”一一隨業(yè)務量的變化重新配置全部信道“柔性配置法”一一準備若干個信道，需要時提供給某一小區(qū)使用越區(qū)（過區(qū)）切換是指將當前正在進行的移動臺與基站之間的通信鏈路從當前基站轉移 到另一個基站的過程。越區(qū)切換包括三個主要問題：越區(qū)切換的準則，也就是何時需要進行越區(qū)切換越區(qū)切換如何控制越區(qū)切換時信道分配越區(qū)切換分為兩大類：硬切換；軟切換。硬切換是指在新的連接建立以前，先中斷舊的連接。軟切換是指既維持舊的連接，又同時建立新的連接，并利用新舊鏈路的分集合并來改善通信 質量，當與新基站建立可靠

8、連接之后再中斷舊鏈路。在決定何時需要進入越區(qū)切換時，通常是根據移動臺處接收的信號平均強度，也可以根 據移動臺處的信噪比（或信號干擾比）、誤比特率等參數來確定。信令是移動臺與交換系統(tǒng)之間、交換系統(tǒng)與交換系統(tǒng)之間相互傳送的地址信息、管理信 息（包括呼叫建立、信道分配與保持信息、拆線信息甚至計費信息等）以及其他叫喚信息。 信令也稱為信號方式，是建立通話所必須的非話音信號。忙時話務量是指一天中最忙的那個小時（即“忙時”之意）的每個用戶的平均話務量。呼損率的物理意義是損失話務量與呼叫話務量之比的百分數。呼損率在數值上等于呼叫 失敗次數與總呼叫次數之比的百分數。信道特性對傳輸信號幅度的影響將明顯反映到話音

9、通信的質量。在移動信道的傳播條件 下，信道的多經衰落特性將對模擬信號的傳輸起主要影響。數字通信系統(tǒng)中，誤碼率是表征通信質量的重要參數。在移動信道的傳播條件下，色散信道 特性對數字信號傳輸的影響不僅為幅度衰落，更重要地表現為時域上的多經延遲擴展和頻域 上的多經頻譜擴展。為了能在色散信道中可靠地進行數字信號的傳輸，需要采用以下技術措施： 分集技術；差錯控制技術；交織技術；擴展頻譜技術；信道均衡技術基站子系統(tǒng)是由基站收發(fā)信臺（BTS）和基站控制器（BSC）這兩部分的功能實體構成的。移動業(yè)務交換中心MSC可從三種數據庫，即歸屬用戶位置寄存器（HLR）、訪問用戶位 置寄存器（VLR）和鑒權中心（AUC）

10、獲取處理用戶位置登記和呼叫請求所需的全部數據。 鑒權中心。存儲著鑒權信息和加密密鑰，用來防止無權用戶接入系統(tǒng)和保證通過無線接口 的移動用戶通信的安全。AUC屬于HLR的一個功能單元部分，專用于GSM系統(tǒng)的安全性 管理。GSM系統(tǒng)的主要接口是指A接口、Abis接口和Um接口GSM如采用120定向天線時，一個小區(qū)分為3個扇區(qū)；若采用60定向天線時，一個 小區(qū)分為6個扇區(qū)。雙工收發(fā)間隔。在900MHz頻段，雙工收發(fā)間隔為45MHz，在1800MHz頻段，雙工收 發(fā)間隔為95MHz。GSM采用交織技術的原因：由于持續(xù)較長的深衰落谷點會影響到相繼一串的比特，導致 陸地移動通信上比特差錯經常成串發(fā)生，而信

11、道編碼僅在檢測和校正單個差錯和不太長的差 錯串時才有效，為了解決這問題，希望能找到把一條消息中的相繼比特分散開的方法，即一 條消息中的相繼比特以非相繼方式發(fā)送，即交織技術。在GSM系統(tǒng)中，信道編碼后進行交織，交織分為兩次，第一次交織為內部交織，第二次交 織為塊間交織。GSM系統(tǒng)中的跳頻分為基帶跳頻和射頻跳頻兩種GSM系統(tǒng)在安全性方面有了顯著的改進，其主要是在下列部分加強了保護：接入網絡方面采用了對客戶鑒權無線路徑上采用對通信信息加密對移動設備采用設備識別對客戶識別碼用臨時識別碼保護SIM卡用PIN碼保護采用擴頻信號進行通信的優(yōu)越性在于用擴展頻譜的方法可以換取信噪比上的好處。模2加法器運算規(guī)則可

12、用下式表示：c（t）=m（t） p（t）當m（t）與p（t）相同時，c（t）為0；而當m（t）與p（t）符號不同時，則為1無線信道用來傳輸無限信號，包括：基站發(fā)往移動臺，稱前向（或下行）無線信道，有時稱作正向鏈路移動臺發(fā)往基站，稱反向（或上行）無線信道，或稱作反向鏈路CDMA蜂窩系統(tǒng)在基站至移動臺的傳輸方向（正向傳輸）上，設置了導頻信道、同步信 道、尋呼信道和正向業(yè)務信道；在移動臺至基站的傳輸方向（反向傳輸）上，設置了接入信 息和反向業(yè)務信道CDMA蜂窩系統(tǒng)采用碼分多址方式，收發(fā)使用不同載頻（收發(fā)頻差45MHz），亦即通信方 式是頻分雙工。在CDMA蜂窩系統(tǒng)中，各基站配有GPS接收機，保證系統(tǒng)

13、中各基站有統(tǒng)一的時間基準， 即CDMA蜂窩系統(tǒng)的公共時間基準。小區(qū)內所有移動臺均以基站的時間基準作為各移動臺 的時間基準，從而保證全網的同步。CDMA蜂窩通信系統(tǒng)由三大部分組成：網絡子系統(tǒng)、基站子系統(tǒng)、移動臺所謂遠近效應就是當基站同時接收兩個距離不同的移動臺發(fā)來的信號時，由于兩個移動 臺頻率相同，則距基站近的（設距離為山）移動臺MS,將對另一移動臺MS2 （它距基站距離 為d2, d2d,）信號產生嚴重干擾。上行鏈路開環(huán)功率控制就是控制各移動臺的發(fā)射功率的大小。它可分為開環(huán)功率控制和 閉環(huán)功率控制。上行鏈路開環(huán)功率控制亦稱反向鏈路開環(huán)功率控制。它的前提條件是假設上行與下行傳輸損 耗相同，移動臺接收并測量基站發(fā)來的信號強度，并估計下行傳輸損耗，然后根據這種估計， 移動臺自行調整其發(fā)射功率，即接收信號增強，就降低其發(fā)射功率；接收信號減弱，就增加 其發(fā)射功率。所謂閉環(huán)功率控制，即由基站檢測來自移動臺的信號強度或信噪比，根據測得結果與預定的 標準值比較，形成功率調整指令，通知移動臺調整其發(fā)射功率，調整階距為0.5dB。一般情 況下這種調整指令每1ms發(fā)送一次就可以了。通過網絡規(guī)劃可以使GSM在以下四個方面實現良好的平衡：覆蓋；質量；容量；成本