第七章移动通信系统

缺点： ①只适用于组建简单和甚小容量的通信网； ②当有两个以上移动台同时发射就会出现同频干扰； ③当附近有邻近频率的电台发射时，容易造成强干扰。 为了避免干扰，要求相邻频率的间隔大于4MHz，频 谱利用率低； ④按键发话，松键受话，适用者不习惯。
异频单工
异频单工通信是指通信的双方使用两个不同频率f1 和f2，而操作仍采用PTT方式。
⑷通信系统复杂
——移动台在运动过程中要随机选用无线信道进行 频率和功率控制； ——需要采用位置登记和越区切换等移动性管理技 术来实现可靠而有效的通信； ——综合了交换机技术，计算机技术和传输技术等 多种技术； ——在入网和计费方式上也有特殊的要求。
移动通信的特点（续）
⑸对移动设备要求苛刻
——移动台长期处于移动状态下，外界影响难预料， 因此其适应能力要强； ——性能稳定可靠，携带方便，小型，低功耗及能 耐低﹑高温等； ——要尽量使用户操作方便，适应新业务﹑新技术 的发展，满足不同人群的使用。
优点：
①移动台设备简单，价格低，耗电少； ②收发采用不同频率，提高了频谱利用率； ③移动台受邻近电台干扰小。
缺点：
移动台仍需按键发话，松键受话，使用不方便。
3 双工通信
定义：双工通信是指通信双方可同时进行传输消息 的工作方式，无需按PTT开关，有时亦称全双工通 信。 缺点：双工通信在使用过程中,不管是否发话,发射机 总是工作，故耗电量大，对以电池为能源的移动台 很不利。 解决办法：要求移动台接收机始终保持工作状态， 而令发射机仅在发话时才工作。称为准双工系统。 目前在移动通信系统中应用广泛。
由于使用收发频率有一定保护间隔的异频工作，提 高了抗干扰能力，从而可用于组建有几个频道同时 工作的通信网。
2. 半双工通信
定义：半双工通信的收发使用不同的频率，同一
部电台的收发信机可以交替工作，也可以让移动 台采用单工的“按讲”方式，即按下PTT开关， 发射机才工作，而接收机总是工作的。基站工作 情况与双工方式完全相同。
f1( f2) 发射机
PTT f1( f1 )
接收机 送受话器
电台（乙）
单工通信
同频单工
同频单工是指通信的双方，使用相同工作频率（f1）， 通信双方的操作采用“按——讲”（push to talk， PTT）方式。
优点 ： ①设备简单； ②移动台之间可直接通话，不需基站转接； ③不按键时发射机不工作，因此功耗小。
其优缺点与同频单工基本相同。
这种方式主要用于有中心台转发（单工转发或双工 转发）的情况。分单工转发和双工转发两种情况。 所谓单工转发是指中心转信台使用一组频率（如收 用f1，发用f2），一旦接收有载波信号即转去发送。 所谓双工转发是指中心转信台使用两组频率（一组 收用f1，发用f2；另一组收用f3，发用f4），任一路 一旦接收有载波信号即转去发送。
第七章移动通信系统
电波的多径传播
阴影效应
障碍物遮挡直射波引起接收信号中值的 变化，表现为慢衰落。
障碍物
BS
MS
移动通信的特点（续）
⑵ 多普勒频移产生调制噪声
★ 多普勒效应：当移动台的运动达到一定速度时，固 定点接收到的载波频率将随运动速度v的不同而产生 不同的频移，即产生多普勒效应。
移动通信的特点（续）
⑶移动台在强干扰情wk.baidu.com下工作
——城市噪声，各种车辆发动机点火噪声，微波炉干 扰噪声等; ——自然界中如风，雨，雷等自然噪声，由于频率较 低，可忽略其影响。 ——互调干扰，临道干扰及同频干扰等。 ——在移动通信系统设计中要考虑抗干扰措施。
近处强信
号压制远 处弱信号
远近效应
移动通信的特点（续）
★为防止多普勒效应的影响，通常在地面设备上采用
“锁相技术”，加入自动频率跟踪系统，即接收机
在捕捉到高速移动物体发来的载频信号后，当发来 的载频信号随速度v变化时，地面接收机本振信号频 率跟着变，这样就不会使信号丢失；另外还可以利 用窄带性能，把淹没在噪声中的微弱信号提取出来。 在移动通信系统中，所有移动通信设备都采用锁相 技术。
移动通信的特点（续）
⑹ 信道容量有限
——移动通信的频段只限于UHF和VHF，信道容量 很有限，随着用户数的增加，只能在有限的已有频 段中采取有效利用频谱措施，如窄带化，缩小频带 间隔，频道重复利用等方法来解决。 ——在通信建设中要作出长期增容的规划，以利于 今后发展需要。
移动通信系统的分类
① 按使用对象可分为民用设备和军用设备 ② 按用途和区域可分为陆地通信、 海上通信和航空通信； ③ 按多址方式可分为频分多址(FDMA)、 时分多址
移动通信的工作方式
共有三种方式： ——单工通信 ——双工通信 ——半双工通信
1. 单工通信
定义：所谓单工通信是指通信双方电台交替地进
行收信和发信。根据收、发频率的异同，又可分 为同频单工和异频单工。 单工通信常用于点到点 通信。
发射机 f1( f1)
PTT 接收机
f1( f2 ) 送受话器
电台（甲）
双工通信
双工制也分为同频双工和异频双工。同频双工 采用的是TDD技术，是近年来发展起来的新技 术。而异频双工具有以下优缺点：
优点：
①收发频率分开可大大减小干扰； ②用户使用方便。
缺点：
①移动台在通话过程中总是处于发射状态，因此 功耗大；
②移动台之间通话需占用两个频道； ③设备较复杂，价格较贵。
基站
(TDMA) 、码分多址(CDMA)和空分多址（SDMA）等； ④ 按基站配置可分为单区制、多区制、 蜂窝制 ⑤ 按与地面固定网连接方式可分为人工、半自动、 全自
动 ⑥ 按用户的通话状态和频率使用方法可分为单工制、 双
工制和半双工制； ⑦ 按经营方式或用户性质可分为专用网和公用网 ⑧ 按信号形式可分为模拟网和数字网。
★多普勒效应与移动物体的运动速度v，接收信号载
波的波长λ，电波到达的入射角θ有关，即
fd
v cos
又 c f
则
fd
vf c
cos
图1－2 多普勒效应
运动方向面向接收站，fd为正值，反之，fd 为负值。
频率越高，频移越大，对信号传输的影响越大。
★在高速移动通信系统中，多普勒效应可影响300Hz左 右的语音，产生附加调频噪声，出现失真。