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数字移动通信基础知识 一、移动通信基础知识 1、移动通信的定义 　　现代社会是信息的社会，而信息的转输需要进行大量的通信。由于人们对通信的要求越来越高，任何时间、任何地点、向任何个人提供快速可靠的通信服务已成为未来通信的目标。要实现这个目标，移动通信起到了非常重要的作用。 　　所谓移动通信，指移动体之间或移动体与固定体之间的通信，即通信中至少有一方可移动。 　　常见的移动通信系统有：无线寻呼、无绳电话、对讲机、集群系统、蜂窝移动电话、卫星移动电话等。 　　移动通信经历了近一百年的发展，特别是近十年来，其发展速度惊人。移动通信从最初的单电台对讲方式发展到现在的系统和网络方式；从小容量到大容量；从模拟方式到数字方式。可以说，现代的通信是当代电子技术、计算机技术、无线通信、有线通信和网络技术的产物。蜂窝小区移动通信系统 　　为了提高系统容量，有效利用频率资源，现代移动通信在场强覆盖区的规划上多采用小区蜂窝结构。其特点是：小区覆盖半径小，一般为1km－20km，所以可用较小的发射功率实现双向通信。若干个小区构成大面积的覆盖，相距足够远（即同频干扰足够小）的小区可重复使用通信频率，即频率复用。采用这种方法，可以对无限广大的地域进行覆盖，从而提高了频谱的利用率。　　小区制蜂系统的最大优点是频率复用，使系统容量大大提高，有效地利用了频率资源。但伴随而来的是技术实现上的复杂性，主要包括以下几个方面： 　　（1）小区的规划。 　　（2）越区切换技术。 　　（3）漫游技术。 　　（4）无线信道资源管理和网络管理。数字化与语音编码技术数字化是当代通信技术发展的总趋势，在数字通信中，信息的传输是以数字信号的形式进行的。在移动通信系统中，最基本的业务是传递话音。对于话音的传递来说，在发送端必须将模拟话音信号变为数字话音信号，通过射频电路调制后发射出去；在接收端通过相应的解调电路将数字话音信号还原成模拟话音信号。数字通信与模拟通信相比有许多显著优点： 　　（1）数字信号传输性能好，能提供高质量服务。 　　（2）用户信息必威体育官网网址好。 　　（3）能提供多种服务，包括话音与非话音服务。语音编码技术有三种类型：波形编码、参量编码和混合编码。在语音编码中，对话音质量的评价一般按听音者的主观感觉来定级。 信道编码 　　我们知道，无线信道的环境是很恶劣的，如果语音编码之后的13kbit/s净话音数据流直接调制后送入无线信道，那么会受到各种干扰而丢失许多有用的信息，因为这些净话音数据本身对干扰不具有纠错能力。 　　而信道编码可以解决这一问题，信道编码是一门专门的技术，其作用在于改善传输质量，克服无线信道上的各种干扰因素对有用信号产生的不良影响。 　　具体来讲，是对有用信号（原始数据）附加一些冗余信息，这些增加的数据位是通过从原始数据计算产生的，这个过程称为信道编码；而接收端利用这些冗余位检测出误码并尽可能予以纠正，这个过程称为信道解码。 信道编码的方式有以下三种： 　　块卷积码：主要用于纠错，具有十分有效的纠错能力。 　　纠错循环码：主要用于检测和纠正成组出现的误码，常与前一种方法混使使用。 　　奇偶码：最简单的、普遍使用的检测误码的方法。 交织 　　我们知道，在无线信道中，差错（干扰）出现的概率是突发性的，且带有一定的持续性，并不是随机的。而目前还没有一种有效的编码方法可以克服几个相邻位的连续误码，只有误码是随机出现时，才能执行较好的纠错功能。 　　解决方法是把连续的话音比特流交错排列形成新的比特流，在传输信道中，即使出现突发性待续差错，在接收端将受到干扰的比特流恢复排列后，这些突发差错会分散形成随机差错，从而得以纠正。 多址方式 　　在蜂窝移动通信系统中，有许多用户要同时通过一个基站和其它用户进行通信。因此存在这样的问题：怎样从众多用户中区分出是哪一个用户发出的信号，以及用户怎样识别出基站发出的信号中哪一个是给自己的。这个问题的解决方法就是多址技术。 　　我们设想，不论是用户发出的信号，还是基站发出的信号，若每个信号都具有不同的特征，则根据不同的特征我们就能区分出不同的信号来。 　　信号的特征表现在这样几个方面：信号的工作频率、信号出现的时间、信号具有的波形。根据这三种特征，相对应的有三种多址方式，即：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）。 　　(FDMA)、 时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。 实际中也常用到三种基本多址方式的混合多址方式， 比如， 频分多址／时分多址(FDMA／TDMA)、 频分多址／码分多址(FDMA／CDMA)、 时分多址／码分多址(TDMA／CDMA)等等。 此外， 随着数据业务的需求日益增长， 另一类随机多址方式如ALOHA和载波检测多址(CSMA)等也日益得到广泛应用， 其中也包括固定多址和随机多址的