第二章移动通信系统及CDMA系统特点和简介

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1、第二章移动通信系统简介2.1移动通信系统概述在最近的30年里，移动通信事业的发展速度远远超过了人们的预测，移动通信系统经丿力了从第一代模拟蜂窝频分多址到第二代数字式时分多址和码分多址的过度。现在以支持高速数据传输的3G第三代移动通信正在蓬勃兴起，它主要采用的是码分多址技术，其中就包含CDMA2000技术，WCDMA技术和TD-SCDMA技术。2.2移动通信的特点移动通信是有线通信的延伸，与有线通信相比具有以下的特点：1•终端用户的移动性移动通信的主要特点在于用户的移动性，需要随时知道用户当前位置，以完成呼叫、接收等功能；用户通话时候的移动性还涉及到了频道的切

2、换问题等。2.无线接入方式移动用户与基站系统之间采用无线接入方式，频率资源的有限性、用户与基站系统之间信号的干扰（建筑物的影响、频率的利用、信号的衰减等）、信息的安全保护。3.漫游功能移动通信网Z间的口动漫游，移动通信网与其他网络的互通，包扌舌与公用屯话网、综合业务数字网、数据网、专网等之间互通，各种业务功能的实现（电话业务、数据业务、短消息业务、智能业务等）。2.3移动通信系统的工作方式移动通信的工作方式可据通信时频道的使用方式不同分为单工、半双工和双工等三种制式。1•单工制单工制是通信双方利用按键控制收信和发信的一利方式，任一时刻用户只能处于发信或收信状

3、态。当A方发话时，先按下“收发控制按钮”（简称PTT）,这时A方发信机处于发射状态，B方则应松开PTT处于接收状态才能收信。B方冋答吋，则应B方按下PTT、A方松开PTT,B方才能发话，A方才能收听。单工制又分同频单工和异频单工两种。通信双方收发使用同一频率的称为同频单工；收发使用不同频率的称为异频单工。单工制通信方式如图1・1所示。Vd送受话机电台甲V电台乙(括号中为异频单工)图2.1单工制通信方式2.双工制双工制是通信双方均可同时收发的工作方式，即任一方在发话的同时仍能收听对方的方式，它不必按键发话，彖普通电话一样使用方便。大多数双工制系统收发使用相隔足

4、够距离的不同频率工作，称为频分双工(FDD),如图1.2所示。模拟蜂窝移动通信系统、GSM及CDMA数字蜂窝移动通信系统等都采用了频分双工体制。基站f2送话器发射机—IO双工器接收机7flF受话器移动台图2.2双工制通信方式双工制的最大优点是使用方便，很适合用于公用移动电话系统中，当然也能用于专用移动通信。双工制除了可釆用上述的异频双工方式外，还可用同频双工方式,即时分双工方式(TDD)o此时收发虽同频工作但是收信和发信在不同的时隙内进行，避免了收发之间的干扰，这样，不必采用天线共用器就可实现收发天线的共用。同时因上下行链路使用相同的频率，其衰落特性完全相同

5、，因而容易通过接收信号的强度调整发射信号功率，实现较精确的开环功率控制。但时分双工的技术较复杂。这种时分双工方式已广泛使用于数字蜂窝系统(如TD-SCDMA)和新一代无绳电话(DECT)中。3半双工制半双工制是指基地台采用双工方式即收发信机同时工作，而移动台仍采用按键发话的异频单工制工作，如图1・3所示。基立占移动台图2.3半双工制通信方式半双工制的优点是：①移动台采用单工制，耗电省、设备简单、成木低廉；②收发异频，受邻近屯台干扰较少；③采用半双工制的有无线通信网由于基地台是收发同时工作的，有无线转接时不需耍声控开关控制基地台的收发，转接效果较好；④移动用户

6、之间可以通过基地台转信进行互相通信，通信距离较远。缺点是：①移动台仍需通过按键控制电台的收发，使用仍不是很方便；②在该方式下，由于基地台收信和发信同时进行，故必须有良好的隔离措施，以防止发射机对接收机的干扰，通常要求fl和f2Z间应有足够大的频距，收发天线共用时则天线共用器应具冇足够的隔离度。目前集群移动通信系统大多采用这种工作方式。2.4移动通信系统的多址方式移动通信系统中的多址方式主要可以分为三种：频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。1•频分多址(FDMA)频分多址系统是基于频率划分信道，把可以使用的总额段划分为若干占用较小

7、宽带的频道，这些频道在频域上互不重叠，每个频道就是一个通信信道。系统为每个用户指定特定的信道，在呼叫的整个过程里，其他用户不能共用同个信道。FDMA的特点就是技术较成熟、稳定、容易实现并且成本比较低。它主要的缺点就是频谱利用率比较低，每个用户(远端站)都要占用一定的频带，如果是空屮的频宽资源有限的情况下,FDMA系统组织多扇区基站会遇到困难。单纯采用FDMA作为多址接入方式现在已经很少见了，现在的实用系统多采用的是TDMA方式或者FDMA+TDMA方式。2•时分多址(TDMA)时分多址(TDMA)把时间分割成互不重叠的时帧，再将帧分割成互不重叠的信道与用户具

8、有一一对应关系，依据信道区分来自不同地址的用户信号，