通信工程師考試與培訓(xùn)移動(dòng)通信概述

12.1 移動(dòng)通信概述

12.1.1 移動(dòng)通信的特點(diǎn)

移動(dòng)通信與固定通信不同，它需要保障各移動(dòng)用戶在運(yùn)動(dòng)中的不間斷通信，故它只能采用無線通信方式，同時(shí)由于通信雙方或一方處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，位置在不斷變化，因此移動(dòng)通信與固定通信相比還具有以下特點(diǎn)：

(1)移動(dòng)通信利用無線電波進(jìn)行信息傳輸，其電波傳播環(huán)境復(fù)雜，傳播條件十分惡劣，特別是陸上移動(dòng)通信。

移動(dòng)通信必須利用無線電波進(jìn)行信息傳輸。無線電波這種傳播介質(zhì)允許通信中的用戶可以在一定范圍內(nèi)自由活動(dòng)，不受束縛。但電波不僅會(huì)隨著傳播距離的增加而發(fā)生能量耗散，而且由于移動(dòng)用戶經(jīng)常在城市、郊區(qū)、丘陵、山區(qū)等環(huán)境中移動(dòng)，移動(dòng)臺(tái)的天線又較低，這樣很容易受到地形、地物的遮蔽和阻擋，從而導(dǎo)致接收信號(hào)的強(qiáng)度和相位隨時(shí)間、地點(diǎn)的變化而變化，即產(chǎn)生衰落。移動(dòng)環(huán)境下無線電波受地形、地物的影響，產(chǎn)生散射、反射和多徑傳播，形成瑞利衰落，其衰落深度可達(dá)30分貝；移動(dòng)用戶的運(yùn)動(dòng)還造成隨機(jī)的調(diào)幅和調(diào)相，產(chǎn)生多普勒頻移；地形、地物的遮蔽效應(yīng)還會(huì)形成陰影衰落。這一切會(huì)使得電波傳播特性發(fā)生快速的隨機(jī)起伏，嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。因此移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信距離除與電臺(tái)功率、天線高度、工作頻率有關(guān)外，還與電波傳播環(huán)境密切相關(guān)。

(2)干擾問題比較嚴(yán)重。

除一些常見的外部干擾，如天電干擾、汽車點(diǎn)火噪聲、工業(yè)干擾和信道噪聲外，移動(dòng)通信系統(tǒng)本身和不同系統(tǒng)之間，還會(huì)產(chǎn)生這樣或那樣的干擾。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，同一基站內(nèi)往往設(shè)置有多部收、發(fā)信機(jī)，服務(wù)區(qū)內(nèi)有許多移動(dòng)臺(tái)，它們的分布、距基站的距離隨時(shí)在發(fā)生變化，它們同時(shí)工作會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾：在服務(wù)區(qū)內(nèi)還存在著不少其他的移動(dòng)通信系統(tǒng)，也會(huì)引起系統(tǒng)之間電臺(tái)的干擾，如互調(diào)干擾、鄰道干擾、同頻道干擾、多址干擾等，加上服務(wù)區(qū)內(nèi)的汽車點(diǎn)火噪聲和大量工業(yè)干擾等，使移動(dòng)通信中的干擾問題變得十分嚴(yán)重。因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同形式的干擾，采取不同形式的抗干擾措施。

(3)移動(dòng)通信可利用的頻譜資源非常有限，而移動(dòng)通信業(yè)務(wù)量的需求卻與日俱增。

無線電頻譜也是一種有限的自然資源。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，移動(dòng)用戶的劇增與頻率資源有

限的矛盾日趨尖銳。如何提高通信系統(tǒng)的通信容量，始終是移動(dòng)通信發(fā)展中的焦點(diǎn)。必須研究和采用節(jié)省頻率資源、提高頻率利用率的新技術(shù)、新體制，如高效窄帶調(diào)制、波道窄帶化、多波道共用、頻率復(fù)用、數(shù)字化、智能天線、開發(fā)新頻段和寬帶多址等技術(shù)。此外，有限頻譜的合理分配和嚴(yán)格管理是有效利用頻譜資源的前提，這正是國(guó)際上和各國(guó)頻譜管理機(jī)構(gòu)和組織的重要職責(zé)。

(4)移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣，系統(tǒng)交換控制、網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜，是多種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。

根據(jù)通信業(yè)務(wù)、對(duì)象、地域的不同需要，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)可以組成帶狀（如鐵路公路沿線)、面狀（如覆蓋一城市或地區(qū)）或立體狀（如地面通信設(shè)施與中、低軌道衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的綜合系統(tǒng)）等；可以單網(wǎng)運(yùn)行，也可以多網(wǎng)并行并實(shí)現(xiàn)互連互通.同時(shí)，由于用戶的移動(dòng)性，移動(dòng)臺(tái)在服務(wù)區(qū)內(nèi)處于不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)中，這種不規(guī)則運(yùn)動(dòng)可能要跨越不同的基站區(qū)，有時(shí)甚至要跨地區(qū)、跨國(guó)界。為此，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)必須具備很強(qiáng)的管理和控制能力，諸如用戶的登記和定位，通信（呼叫）鏈路的建立和拆除，信道資源的分配和管理，通信的計(jì)費(fèi)、鑒權(quán)、安全和保密管理以及用戶過境切換和漫游的控制等。

(5)移動(dòng)通信設(shè)備（主要是移動(dòng)臺(tái)）必須適于在移動(dòng)環(huán)境中使用，其可靠性及工作條件要求較高。

移動(dòng)臺(tái)除應(yīng)小型、輕便、低耗、價(jià)廉和操作、維修方便外，特殊情況下還應(yīng)能在高溫、低溫、震動(dòng)、塵土等惡劣的室外條件下穩(wěn)定可靠地工作。

基于以上特點(diǎn)，使得移動(dòng)通信領(lǐng)域充滿了挑戰(zhàn)和希望，成為當(dāng)今通信界熱門門的領(lǐng)域。

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