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第一章思考题与习题
1. 何为移动通信?移动通信有哪些特点?
答:移动通信是指通信的双方至少有一方在移动中(或者停留在某一非预定的位置上)进行信息传输和交换,这包括移动体(车辆、船舶、飞机和行人)和移动体之间的通信,移动体和固定点(固定无线电台和有线用户)之间的通信。
移动通信的特点:
(1)无线电波传播复杂
(2)移动台受到的干扰严重
(3)无线电频谱资源有限
(4)对移动设备的要求高
(5)系统复杂
2. 单工通信与双工通信有何特点?各有何优缺点?
答:单工通信的特点:收发信机轮流工作、设备简单、省电、只允许一方发送时另一方进行接收;优点:设备简单、省电。缺点:通信的时间长、使用不方便。
双工通信的特点:收发信机可以同时工作、使用方便,电源的消耗大;优点:使用方便、收发信机可以同时工作。缺点:发射机总是工作的,电源消耗大。
3. 常用的移动通信系统包括哪几种类型?
答:蜂窝移动通信系统,无绳电话系统,集群移动通信系统,卫星移动通信系统,无线LAN等
4. 移动通信系统由哪些功能实体组成?
答:移动通信系统包括移动交换子系统(SS)、操作管理子系统(OMS)和基站子系统(BSS)(通常包括移动台(MS)),是一个完整的信息传输实体。
无线接口的主要功能如下:
(1)用户与移动网之间的接口(Sm接口),即人机接口。
(2)移动台与基站之间的接口(Um接口)。
(3)基站与移动交换中心之间的接口(A接口)。
(4) 基站控制器(BSC)与基站收发信机(BTS)之间的接口(Abis接口)。
(5) 移动交换中心(MSC)与访问位置寄存器(VLR)之间的接口 (B接口)。
(6)移动交换中心(MSC)与原籍位置寄存器 (HLR)之间的接口 (C接口)。
(7) 原籍位置寄存器(HLR)与访问位置寄存器(VLR)之间的接口 (D接口)。
(8)移动交换中心之间的接口(E接口)。
(9)移动交换中心(MSC)与设备标志寄存器(EIR)之间的接口(F接口)。
(10)访问位置寄存器VLR之间的接口(G接口)。
5. FDD和TDD的概念和各自优势是什么?
答:FDD:在某些系统中,按照频率划分上行链路和下行链路信道的方法;
TDD:在某些系统中,上行链路和下行链路使用相同的频率,允许上行链路在在当前时隙内使用该频率,而下行链路可以在下一时隙内使用该频率的方法;
1
FDD的优势:FDD系统对于定时同步的要求远远低于TDD系统,更适用于大功率、远距离的通信系统;
TDD的优势:不需要使用带通滤波器,非常适用于可变速率、非对称带宽系统
6. 简述移动通信的发展过程与发展趋势。
移动通信就正式商业运营而言,至今已有30多年,大致是每十年更新一代。第一代以模拟蜂窝网为主要特征,第二代以数字化为主要特征,第三代以多媒体业务为主要特征,第四代以宽带高速数据传输为主要特征,如下图所示。移动通信将向宽带化、分组化、智能化、业务多样化和融合化的方向发展。
7. 移动通信的标准化组织主要有哪些?
答:国际无线电标准化组织、欧洲通信标准化组织、北美地区的通信标准化组织、IEEE 802标准委员会、中国通信标准化协会
2
第二章 思考题与习题
1 蜂窝移动通信中的典型电波传播方式有哪些?
答:典型的电波传播方式有直射、反射、折射、绕射、散射等。
当电波的直射路径上无障碍物时,电波直接到达接收天线;当电波的直射路径上存在障碍物时,电波会绕过障碍物遮挡向前传播形成绕射波;当电波在平坦地面上传播时,因大地和大气是不同的介质而使入射波在界面上产生反射波;当电波入射到粗糙表面时,反射能量由于散射而散布于所有方向,形成散射波。
2 自由空间中距离发射机距离为d的无线接收功率与那些因素有关?服从什么规律?
答:距发射机d处天线的接收功率,其数学表达式( Friis公式)为:
PtGtGr2 Pr(d)(4)2d2L
其中,Pt为发射功率,亦称有效发射功率; Pr(d)是接收功率,为T-R距离的幂函数;Gt是发射天线增益;Gr是接收天线增益;d是T-R间距离;L是与传播无关的系统损耗因子;λ为波长。其规律是:
—与d成反比→距离越远,衰减越大。
2 —与2成正比(与f成反比)→频率越高,衰减越大。
3 设发射机天线高度为40m,接收机天线高度为3 m,工作频率为1800MHz,收发天线
增益均为1,工作在市区。试画出两径模型在1km至20km范围的接收天线处的场强。(可用总场强对E0的分贝数表示),并给出距离发射机距离d处的无线接收功率的规律。
解:
2
ht40m,hr3m,f1800MHz
反射波与直射波的路径差为dd d因为EE(01Re
2j又因为f1800MHz150MHz所以有R1; )
d2f43374337d[()2()2]12d[()2()2] cdddd
j此时接收到的场强为EE(01Re)E0(1ej2d[1(43237)1()2]dd)
3
j2d[E10lg(1e用分贝表示为E01(2)1()2]dd)1kmd20km
4 用Matlab画出变化曲线。 由式(2-29)可知,其规律是: —与d4成反比→比自由空间衰减快得多。 —与频率成无关。 用两径模型的近似公式解上题,并分析近似公式的使用范围。 hthr120dd解:用两径模型的近似公式 2f21440ddcdd
01Re此时接收到的场强为EE(
j E10lg(1e用分贝表示为E0j)E0(1ej1440d) 1440d)1kmd20km
此时近似公式必须满足hthrd
m,满足条件 因为hthr43m,MIN(d)1000
所以以上近似公式可用
5 什么是等效地球半径?为什么要引入等效地球半径?标准大气的等效地球半径是多
少?
答:地球等效半径是指电波依然按直线方向行进,只是地球的实际半径R0 (6.37×
106m)变成了等效半径Re。为了研究大气折射对电波传播的影响而引入等效地球半径。因
为等效地球半径系数k=4/3,所以等效地球半径Re8500km。
6 设发射天线的高度为200m,接收天线高度为20m,求视距传播的极限距离。若发射天
线为100m,视距传播的极限距离又是多少? 解:视线传播的极限距离为d2Re(hthr)285001000(20020)
76.7km
若发射天线的高度为100m,则视线传播的极限距离为
d2Re(htr)285001000(20)
59.7km
7 为什么说电波具有绕射能力?绕射能力与波长有什么关系?为什么?
答:因为电波在传输过程中的波前的所有点都可以作为产生次级波的点源,这些次级波组合起来形成传播方向上新的波前,绕射就是由次级波的传播进入阴影去而形成的。绕4
射能力与波长存在下面的关系即波长越长,绕射能力越弱。这是因为阻挡体对次级波的阻挡产生了绕射损耗,仅有一部分能量能绕过阻挡体,这里的绕射损耗跟电波的频率有关,相对于同一个阻挡物来说,频率越大,绕射损耗越小,绕射能力就比较强;频率越小,绕射损耗越大,绕射能力就越弱。
8 相距15km的两个电台之间有一个50m高的建筑物,一个电台距建筑物10km,两电台
天线高度均为10m,电台工作频率为900MHz,试求电波传播损耗。
33.3 解:菲涅尔余隙x1绕射参数x(5010)1.2,查表得附加损耗为18.5dB x133.3
则电波传播损耗为:
LLfs18.5dB(32.4420lg1520lg900)dB18.5dB133.55dB
9 如果其它参数与上题相同,仅工作频率为①50MHz;②1900MHz,试求电波传输损耗各
是多少?
解:当工作频率为 50MHz时,
141.4 菲涅尔余隙x1 绕射参数x(5010)0.28,查表得附加损耗为10dB x1141.4
则电波传播损耗为:
LLfs18.5dB(32.4420lg1520lg900)dB10dB125.05dB
当工作频率为1900MHz时
22.9 菲涅尔余隙x1 绕射参数x(5010)1.74,查表得附加损耗为22dB x122.9
则电波传播损耗为:
LLfs18.5dB(32.4420lg1520lg900)dB22dB137.05dB
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第一章思考题与习题
1. 何为移动通信?移动通信有哪些特点?
答:移动通信是指通信的双方至少有一方在移动中(或者停留在某一非预定的位置上)进行信息传输和交换,这包括移动体(车辆、船舶、飞机和行人)和移动体之间的通信,移动体和固定点(固定无线电台和有线用户)之间的通信。
移动通信的特点:
(1)无线电波传播复杂
(2)移动台受到的干扰严重
(3)无线电频谱资源有限
(4)对移动设备的要求高
(5)系统复杂
2. 单工通信与双工通信有何特点?各有何优缺点?
答:单工通信的特点:收发信机轮流工作、设备简单、省电、只允许一方发送时另一方进行接收;优点:设备简单、省电。缺点:通信的时间长、使用不方便。
双工通信的特点:收发信机可以同时工作、使用方便,电源的消耗大;优点:使用方便、收发信机可以同时工作。缺点:发射机总是工作的,电源消耗大。
第二章 思考题与习题
1 蜂窝移动通信中的典型电波传播方式有哪些?
答:典型的电波传播方式有直射、反射、折射、绕射、散射等。
当电波的直射路径上无障碍物时,电波直接到达接收天线;当电波的直射路径上存在障碍物时,电波会绕过障碍物遮挡向前传播形成绕射波;当电波在平坦地面上传播时,因大地和大气是不同的介质而使入射波在界面上产生反射波;当电波入射到粗糙表面时,反射能量由于散射而散布于所有方向,形成散射波。
2 设工作频率分别为900MHz和2200MHz,移动台行驶速度分别为30m/s和80m/s,求最大多普勒频移各是多少?试比较这些结果。
解:当工作频率为900MHz,行驶速度为30m/s和80m/s时的最大多普勒频移为: 11f30900106
90(Hz) fm1c3108
fm222f80900106240(Hz) 8c310当工作频率为2200MHz,行驶速度为30m/s和80m/s时的最大多普勒频移为: 1
11f302200106
fm1220(Hz) 8c310
fm222f802200106586.7(Hz) c3108
由以上的计算结果可以知道,最大多普勒频移与移动台的速度和工作频率有关,速度越大;最大多普勒频移越大,频率越大,最大多普勒频移。
3 如果某种特殊调制在/Ts0.1时能提供合适的误比特率(BER),试确定下图(图
P14)所示的无均衡器的最小符号周期(由此可得最大符号率)。
0 dB
-10 dB
0 dB-10 dB050
(a)7510005(b)10
图2-26 习题14的两个功率时延分布
解:对于(a),(1)(0)(1)(50)(0.1)(75)(0.01)(100)27.725ns [110.10.01]
(1)(0)2(1)(50)2(0.1)(75)2(0.01)(100)2
1498.8ns2 110.10.012
所以rms时延扩展为:
由于.8(27.725)227ns /Ts0.1,即Ts10270ns
Tsmin270ns 所以最小符号周期
对于(b),(0.01)(0)1*(5)(0.1)(10)5.41s [10.10.01]
(0.01)(0)21*(5)2(0.1)(10)2
31.53s2 0.0110.12
2
所以rms时延扩展为
:
由于1.50s /Ts0.1,即Ts1015s
15s 所以最小符号周期Tsmin
若同时满足(a)和(b)两个环境,则最小符号周期为15s。
4 信号通过移动信道时,在什么样情况下遭受到平坦衰落?在什么样情况下遭受到频率
选择性衰落?
答:如果信道相关带宽远大于发送信号的带宽,则信号经历平坦衰落;如果信道的相关带宽小于发送信号带宽,则信号经历频率选择性衰落。
5 简述快衰落、慢衰落产生原因及条件。
答:快衰落产生原因:信道的相关(相干)时间比发送信号的周期短,且信号的带宽Bs小于多普勒扩展BD,信道冲击响应在符号周期内变化很快,从而导致信号失真,产生衰落。
信号经历快衰落的条件是:
TsTc
BsBD
慢衰落产生的原因:信道的相关(相干)时间远远大于发送信号的周期,且信号的带宽Bs远远大于多普勒扩展BD,信道冲击响应变化比要传送的信号码元的周期低很多,可以认为该信道是慢衰落信道。
信号经历慢衰落的条件是:
TsTc
BsBc
6 某移动通信系统,工作频率为1800 MHz,基站天线高度为40 m,天线增益为6dB,
移动台天线高度为1 m,天线增益为1 dB;在市区工作,传播路径为准平坦地形,通信距离为10 km。试求:(1)传播路径的中值路径损耗;(2)若基站发射机送至天线的信号功率为10W,不考虑馈线损耗和共用器损耗,求移动台天线接收到的信号功率。
解:(1)由传播路径的自由空间中电波传播损耗公式
Lfs(dB)32.4420lgd(km)20lgf(MHz)
可得自由空间中电波传播损耗
Lfs32.4420lg(10)20lg(1800)117.5455dB
3
由基站天线高度增益因子图表可查的Hb(hb,d)14dB
由移动台天线高度增益因子图表可查得Hm(hm,f)4dB
由准平坦地形大城市地区的基本中值损耗图表可得Am(f,d)33dB
由传播路径的中值路径损耗公式LMLfsAm(f,d)Hb(hb,d)Hm(hm,f) 可得LM117.545533414168.5455dB
(2)由LMLfsAm(f,d)Hb(hb,d)Hm(hm,f)和
PRPTLMGbGmLbLmLd可得:
PR10lg(PT)LMGbGm10168.545561151.5455dBW
7 设某系统工作在准平坦地区的大城市,工作频率为900MHz,小区半径为10km,基站
天线高80m,天线增益为6dB,移动台天线高度为1.5m,天线增益为0 dB,要使工作在小区边缘的手持移动台的接收电平达-102dBm,基站发射机的功率至少应为多少? 解:(1)由传播路径的自由空间中电波传播损耗公式
Lfs(dB)32.4420lgd(km)20lgf(MHz)
可得自由空间中电波传播损耗
Lfs32.4420lg(10)20lg(900)111.5249dB
由基站天线高度增益因子图表可查的Hb(hb,d)8dB
由移动台天线高度增益因子图表可查得Hm(hm,f)3dB
由准平坦地形大城市地区的基本中值损耗图表可得Am(f,d)29.7dB
由传播路径的中值路径损耗公式LMLfsAm(f,d)Hb(hb,d)Hm(hm,f)
dB 可得LM111.524929.738152.2249
(2)由LMLfsAm(f,d)Hb(hb,d)Hm(hm,f)和
PRPTLMGbGmLbLmLd可得:
4【现代移动通信】
PR10lg(PT)LMGbGm10lg(PT)152.224960132dBWPT26.4539W
第三章 思考题与习题
1. 组网技术包括哪些主要问题?
答:(1)干扰对系统性能的影响;
(2)区域覆盖对系统性能的影响;
(3)支撑网络有序运行的要素;
(4)越区切换和位置管理;
(5)无线资源的有效共享。
2. 为何会存在同频干扰?同频干扰会带来什么样的问题?
答:同频干扰是指所有落在接收机通带内的与有用信号频率相同的无用信号的干扰,这些无用信号和有用信号一样,在超外差接收机经放大、变频而落在中频通带内,接收系统无法滤出无用信号,从而产生同频干扰。
同频干扰会带来的问题:影响链路性能、频率复用方案的选择和系统的容量限制等问题
3. 设某蜂窝移动通信网的小区辐射半径为8km,根据同频干扰抑制的要求,同频小区之
间的距离应大于40 km。问该网的区群应如何组成?试画出区群的构成图、群内各小区的信道配置以及相邻同信道小区的分布图。 答:因为DNR,R8km,D40km,所以有3NR40即
N5,又因为N3i2j2ij且N应取最小的,所以有N=3。
该网的区群是由三个六边形的小区构成的,如右图
采用顶点激励,每个基站配置三组信道,向三个方向辐射,则
每个
区群需要9个信道组,群内各小区的信道配置以及相邻同信道
小区
的分布图如下图:
5
南京邮电大学
实 验 报 告
实验名称CDMA解扩实验______
_ 主叫实验_____
被叫实验
CDMA扩频调制实验
课程名称 现代移动通信 _ ____ 班级学号 000000001 姓 名 护城小兵
开课时间 2011 /2012 学年, 第 二 学期
CDMA解扩实验
一、实验目的
1、了解CDMA解扩的基本概念;
2、掌握解扩的基本方法;
3、掌握解扩过程中信号频谱的变化规律。
二、实验设备
1、移动通信实验机箱
2、微型计算机
三、实验内容
1、根据实验要求,选用不同的扩频码完成CDMA扩频过程。
2、分析扩频信号的频谱。
3、设置CDMA解扩参数,完成CDMA解扩过程。
4、分析解扩过程中设置的参数以及解扩前后信号频谱的变化。
四、实验原理
扩频码序列同步是扩频系统特有的,也是扩频技术中的难点。CDMA系统要求接收机的本地扩频码与接收到的扩频码在结构、频率和相位上完全一致,否则就不能正常接收所发送的信息,接收到的只是一片噪声。若实现了收发同步但不能保持同步,也无法准确可靠地获取所发送的信息数据。因此,扩频码序列的同步是CDMA扩频通信的关键技术。实验中,解扩码相位可以改变。当解扩码相位为“0”时表示解扩码和扩频码同步,无相位差,这时候观察到正确的解扩结果,且频谱恢复到原始信号的较窄的频谱;当解扩码相位不为“0”时,观察到解扩的结果不正确,频谱也不能正确恢复。与扩频实验类似,在实验箱上,解扩实验也没有测试点。
五、实验步骤
1、选择“解扩”实验;
2、选择“手动输入”或“随机生成”产生原始数据;
3、可选择“长度为15的m序列”,或者“长度为31的m序列”,或者“长度为31的gold序列”;
4、设定解扩码相位,比较相位同步、不同步时解扩的结果。
5、设定解扩码相位,观察“频谱分析仪”上信号频谱的变化。红色曲线表示原始信号的频谱,绿色曲线表示扩频信号的频谱,蓝色曲线表示解扩信号的频谱。
六、实验结果与分析
1、打开软件,设置软件端口,选择CDMA解扩。
可能由于软件问题,一开始设置串口选项没有显示,要在下图圆圈处双击,才能进行选择。
2、选择“随机生成”产生原始数据,选择“长度为15的m序列”,或者“长度为31的m序列”,
3、设定解扩码相位为0,选择解扩。
当选择解扩相位选择15n时,解扩码与扩频相位同步,无相位差,能解出原始数据,且频谱恢复到原始信号的较窄的频谱;当解扩码相位不为“0”时,解扩结果不正确,频谱也不能正确恢复。
扩频前信号的频谱较窄,扩频后的频谱特性类似于白噪声,分布整于个
频带。如下图:
GSM移动台主叫与被叫实验
一、实验目的:
1)掌握移动台主叫、被叫时正常接续的信令过程
2)了解移动台主叫被叫为空的信令流程【现代移动通信】
3)了解移动台主叫时被叫关机或处于忙时的信令过程
4)了解移动台主叫时被叫不接听时的信令过程
二、实验仪器:
1) 移动通信实验箱 一台
2) 台式计算机 一台
三、实验原理:
呼叫的建立需要经过许多步骤,以移动台同移动台之间的通信为例,就包括主叫移动台和主叫MSC之间建立连接、主叫MSC通过被叫用户号码对被叫用户进行选录,即寻找被叫所处的MSC,被叫MSC呼叫被叫MS并建立信令连接等三个过程。
四、实验步骤:
1)开机与开实验箱电源
2)关电源右下角的防火墙
3)点击“我的电脑”,点击“C\南京捷辉科技----桌号文件夹----mobile”
4)右键双击软件右下角灰边框,串口改为com1
5)点击“主叫实验”,进入“主叫实验界面”,点击“初始化”,得到如下实验图:
6)在相关桌号的另一台电脑上,点击“被叫实验”,进入“被叫实验界面”,点击“初始化”,得到如下实验图:
西北师范大学
计算机科学与工程学院
设计题目:
姓 名:
学 号:专业班级:
系所中心:
指导老师:
起讫时间:
设计地点:现代移动通信 课程设计报告 智能天线—线阵 张记强 201271060137 2012级物联网工程 计算机科学与工程学院 贾 向 东 2014年12月1日-12月20日 2014年12月20日
摘要
随着移动通信技术的发展,与日俱增的移动用户数量和日趋丰富的移动增值服务,使无线通信的业务量迅速增加,无线电波有限的带宽远远满足不了通信业务需求的增长。另一方面,由于移动通信系统中的同频干扰和多址干扰的影响严重,更影响了无线电波带宽的利用率。并且无线环境的多变性和复杂性,使信号在无线传输过程中产生多径衰落和损耗。这些因素严重地限制了移动通信系统的容量和性能。因此为了适应通信技术的发展,迫切需要新技术的出现来解决这些问题。这样智能天线技术就应运而生。智能天线技术为解决频率资源不足、提高移动通信系统容量和系统服务质量提供了一个有效的解决途径。1998年我国电信科学研究院向国际电联提交的TD-SCDMA RTT建议并于2000年确定为国际第三代移动通信主流标准之一,第一次提出以智能天线为核心技术的CDMA通信实施方案。在TD-SCDMA中,智能天线作为关键技术,可以大大提高系统性能。
由于智能天线本身的优越性,因此早在1990年就有智能天线在蜂窝移动通信中的应用研究,随着G3移动通信技术的成熟,目前,智能天线的商用化进程也加快。论文的研究工作是在MATLAB软件平台上实现的。首先介绍了智能天线技术的背景;其次介绍了智能天线的原理和相关概念,并分析了智能天线中的自适应算法。而论文主要研究了平面阵列的性能,并通过MATLAB仿真实现了智能天线圆阵排列。
关键词:移动通信;智能天线;MATLAB;圆阵
目录
第一章 绪论
1.1移动通信发展简介
1.1.1通信从有线通信到无线通信的演进
1.1.2无线接入方式的演变
1.1.3从大区模拟通信到蜂窝数字通信
1.2第三代移动通信
1.3智能天线技术的由来
1.3.1智能天线简介
1.3.2传统解决方法的瓶颈
1.3.3智能天线实现的实际考虑
第二章 智能天线简介
2.1智能天线原理
2.2智能天线的基本结构
2.3智能天线的应用技术
2.4智能天线的分类
2.4.1自适应方向图智能天线
2.4.2多波束切换天线
2.5智能天线中的自适应算法
2.6智能天线国内外应用及研究现状【现代移动通信】
第三章 基于MATLAB的智能天线线阵排列仿真
3.1智能天线平面阵列仿真
第四章 总结
第一章绪论
1.1移动通信发展简介
1.1.1通信从有线通信到无线通信的演进
从通信技术的出现到现在,通信网络的规模和用户也越来越壮大。通信业务也从仅仅是语音通信发展到了数据、视频通信。然而,要使用户最终享受通信网络和技术带来的便利和快捷,就必须让用户和通信网络方便连接。最先用户接入通信网络的方法是通过铜线等金属线来实现。但是,由于铜资源的稀少,成本高,而且同时所能提供的传输带宽远远满足不了广大用户的宽带应用要求。后来发展到用同轴电缆对用户进行通信网络接入。
人们对通信的要求也越来越高,为了满足这这些要求,采用光纤作为用户的接入媒介,可以提供很宽的带宽,有很大的优越性,但其费用对于个人和商业用户来说非常昂贵,一般只用于主干传输线路。最重要的是由于通信线路的布局不能实现随时随地方便地接入。因此,无线通信方式逐渐发展,并可以提供移动灵活性和宽带接入要求,很快成为传统有线接入方式的替代品。1934年,人们就开始利用微波无线电系统传送电话横越英吉利海峡。1947年,美国贝尔研究所在纽约与波士顿之间建立了宽带模拟微波中继系统。70年代以后,数字微波通信系统开始投入使用。渐渐地,无线通信技术应用于个人通信领域并且产生了移动通信。
1.1.2无线接入方式的演变
模拟蜂窝系统的技术是采用频率复用实现网络的大范围覆盖,它在每个小区采用频分多址技术FDMA(FrequeneynivisionMultipleAecess),即对于在同一基站覆盖的范围内同时工作的多个移动台,基站是以工作频率来区分的,每一个移动台都使用不同的频率与基站通信。然而,电磁波的频率资源是有限的,随着移动用户与日俱增,最终将导致移动通信系统的容量不能满足现实发展的需要。为了扩大移动通信系统的容量,必须开拓新的接入方法。
随着计算机技术大规模集成电路和数字信号处理技术的发展,移动通信技术也采用了数字技术。从此移动通信中出现了新的无线接入技术时分多址技术TDMA(五meoivisionMultipleAeeess)。将特定长度的时间段划分为多个时隙,每个移动台对应特定的时隙进行接收或发送信息,这样,在同一个频率点上,基站就可以根据不同时隙来区分同时工作的多个移动台。将FDMA和TDMA技术结合起来,就可以大大提高通信系统的通信容量。
虽然TDMA技术的出现提高了通信系统的容量,但其容量上限受到硬件处理速度的限制。随着扩频通信技术的出现和发展,诞生了新的无线接入技术码分多址
CDMA(CodenivisionMultipleAeeess),多个移动台在同一个小区Cell中工作的时候,每一个移动台拥有唯一区别其他移动台的正交伪随机码,基站是通过码型区分移动台的,这样,在某一个特定频率点、某一个特定时隙点,可以有多个移动台同时有效工作于一个小区内。由于可以找到的准正交码的数目巨大,大大提高系统的容量。信系统的容量将更大。若将FDMA、TDMA、CDMA技术结合在一起,则可以移动通但在实际的CDMA系统中,所用的码型是相互准正交,故存在非完全正交带来的多址干扰。
1.1.3从大区模拟通信到蜂窝数字通信
通信技术的发展经历了从模拟到数字的一个过程。模拟通信系统就是所有传
输和处理的信号及其信号处理手段都是模拟的。70年代,美国贝尔实验室研制成功了先进移动电话系统AMPS并于1979年在芝加哥试运行,这是世界上第一
个蜂窝模拟移动通信系统。进入阅年代,模拟蜂窝移动通信技术走向成熟并在全世界得到广泛应用。到90年代初,模拟蜂窝移动通信网占了全世界移动通信网的大多数,并使移动电话业务得到快速普及。模拟移动通信被称为第一代移动通信。早期的模拟移动通信系统是在大的覆盖区域中心设置大功率发射机,采用高架天线把信号发送到整个覆盖地区(半径可达几十公里);为该覆盖区域内的用户提供无线接入服务。
这种系统的不足是它同时提供给用户使用的信道数有限,满足不了移动通信业务迅速增长的需求。例如,在70年代于美国纽约开通的IMTS(Im讲ovedMobile介lephonesevriee)系统,仅能同时提供12对信道供使用,如果出现第13对用户要求通话,只能出现忙音。随着以大规模集成电路为基础的数字信号处理技术的发展和应用,使人们抛开模拟技术而采取了数字技术。数字信号处理技术的应用,提高了信号的传输质量;扩大了通信系统的容量;同时采用数字加密技术,提高了传输信号的保密性。同时为了解决提高通信系统的容量这个问题,出现了蜂窝网覆盖的概念。
蜂窝网是把原来的大覆盖区域划分成若干个较小的区域Cell(在蜂窝系统中称为小区),各小区均用小功率的基站发射机进行覆盖,并为该小区内的移动用户提供无线接入服务。这样,在保证通信质量的情况下,一个任意形状的大区域都可以用若干个Cell进行覆盖,使大区域里可以同时容纳的用户数大大提高。以至今还在使用的GSM和SI一95为代表的数字蜂窝通信系统称为第二代移动通信系统。为了通过移动通信能够提供无线工internet业务和多媒体业务,提高移动通信中数据的传输率,使之满足人们日益对带宽的需求,因而的第三代移动通
现代移动通信
在当今高度信息化的社会,信息和通信已成为现代社会的“命脉”。信息的交流主要依赖于计算机通信,而通信作为传输手段,与传感技术、计算机技术相互融合,已成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大动力。为了适应时代的要求,新的一代移动通信技术应时而生,新的一代移动通信技术即人们称之第三代的核心特征是宽带寻址接入到固定网和众多不同通信系统间的无隙缝漫游,获
取多媒体通信业务。
随着时代的进步、科技的创新、人们的生活要求的提高,移动通信技术更新换代速度相当惊人,差不多每隔十年移动通信技术就发生一次变革性换代,从上个世纪80年代的“大哥大”到现在的3G手机,其间发生了两次移动通信技术的变革,从1G的AMPS过渡到2G的GSM,从GSM到IMT-2000(即3G技术)。就我所知现代的移动通信技术有以下几方面的重要技术:
1.宽带调制和多址技术
2.频谱利用率提升技术
3.软件无线电技术
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