电力系统通信技术 第6章 移动通信技术

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1、第6章移动通信技术6.1移动通信概述6.2移动通信技术6.3GSM(全球数字移动通信)系统及GPRS技术6.4CDMA移动通信系统6.5卫星移动通信系统6.6第三代移动通信系统6.1移动通信概述6.1.1移动通信概念所谓移动通信是指通信的双方中至少有一方是在移动中进行信息交换的通信方式。例如，固定点与移动体(汽车、轮船、飞机)之间、移动体之间、活动的人与人和人与移动体之间的通信都属于移动通信的范畴。这里所说的信息交换，不仅指双方的通话，随着移动通信的不断发展，不久还将包括数据、传真、图像等通信业务。如图6-1所示。图6-1移动通信6.1.2移动通信特点(1)在移动通信(特别是陆上移动

2、通信)中，由于移动台的不断运动导致接收信号强度和相位随时间、地点而不断变化，电波传播条件十分恶劣。只有充分研究电波传播的规律，才能进行合理的系统设计。(2)移动形成的多普勒频移将产生附加调制噪声。移动使电波传播产生多普勒效应，如图6-2所示。移动产生的多普勒频率为：（6-1）式中：v为移动速度；λ为工作波长；θ为电波入射角。图6-2普勒效应(3)在移动通信中，由于移动通信网是多电台、多波道通信系统，因而，通信设备除受城市噪声（主要是车辆噪声）干扰外，电台干扰（同频干扰、互调干扰）较为突出。所以抗干扰措施在移动通信系统设计中显得尤为重要。(4)移动通信，特别是陆地上移动通信的用户数量较

3、大。为缓和用户数量大与可利用的频道数有限的矛盾，除开发新频段之外，还应采取各种有效利用频率的措施，如压缩频带，缩小波道间隔，多波道共用等，即采用频谱和无线频道有效利用技术。(5)由于在广大区域内的移动台是不规则运动的，而且某些系统中不通话的移动台发射机是关闭的，它与交换中心没有固定的联系，因此，要实现通信并保证质量，移动通信必须发展自己的交换技术，例如，位置登记技术、波道切换技术及漫游技术等。(6)移动台应具有小型、轻量、低功耗和操作方便等优点。同时，在有振动和高、低温等恶劣的环境条件下，要求移动台能够稳定、可靠地工作。6.1.3移动通信分类移动通信按用途、频段、制式及入网方式等不同

4、，可以有不同的分类方法。按使用对象分，可分为军用、民用；按用途和区域分，可分为陆地、海上、空间；按经营方式分，可分为公众网、专用网；按网络形式分，可分为单区制、多区制、蜂窝制；按无线电频道工作方式分，可分为同频单工、异频单工、异频双工；按信号性质分，可分为模拟、数字；按调制方式分，可分为调频、调相及调幅等；按多址复接方式分，可分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)及码分多址(CDMA)。除按以上方式分类以外，还可以进行更详细的分类。例如，陆地移动通信系统又可分为公众移动通信系统、无线集群系统和无绳电话系统等。陆上移动通信系统已成为移动通信领域中发展最快的一个分支。在一些发达国

5、家中，蜂窝制公众移动电话系统已成为公众通信网极其重要的组成部分。6.1.4移动通信的工作方式移动通信的工作方式为无线电通信，可分三种；设备按使用频率分四类。(1)按无线电通信工作方式分类，可分为单向、双向及中继三种。1）单向通信方式：这是一种最简单、最原始的通信方式。它可以用两个移动无线电台为通话对象，一个发射，另一个接收。这种方式通常用于传达指令，指挥调度，也可以将基台(固定台)作为一方，移动台为另一方。2）双向通信方式：这种方式双方都可以对话，基台或移动台都能发送和接收，如常见的对讲机。3）中继通信方式：当两个用户距离较远，或者受到地形的影响，如被建筑物及高山阻挡时，可以通过中继

6、转发台转发，以扩大移动通信的服务范围。(2)按设备使用频率的方式分类：可分为单频、异频、双频及中继转发四种。1）单频单工方式：一部收发信机使用一个频率，在发射时不能接收，接收时不能发射，也就是不能同时发射、接收。所以，这种方式称为单频单工方式。2）异频单工方式：电台接收和发送的工作频率具有一定的间隔。如果基台一方采用具有双工器的全双工电台，移动台一方采用异频单工方式工作的系统。则称为半双工方式。3）双频双工方式：双频双工电台可以同时发话和收话，就像市内电话一样。这种电台通常都用一副天线，在天线与收发信机之间接入天线共用器，以满足共用一副天线的要求。天线共用器的作用是将发射信号与接收信

7、号隔离，发射机的输出功率通过天线共用器送到天线并发送出去，同时该天线接收到对方发射的信号并经过天线共用器送到接收机，这种工作方式的电台称为双工台。由于接收和发送是工作在两个有一定间隔的频率上，所以，这种工作方式也称为双频双工方式，4）中继转发方式：中继转发电台的工作方式是将接收到的信号，通过检波成为低频话音信号后，再加到发射机上去调制发射机，并按发射频率输出，以扩大通信距离。有的中继转发电台可以直接用中频信号转发，这种设备的话音质量要比低频转发的好，中继转