理论教育 移动通信的特点及发展趋势

移动通信的特点及发展趋势

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。移动体之间通信联系的传输手段只能依靠无线电通信。因此,无线通信是移动通信的基础,而无线通信技术的发展将推动移动通信的发展。移动通信的主要特点如下。如果从电波传播特性、外部噪声和干扰等方面考虑,较适合于陆地移动通信的无线电频率范围是150MHz、450MHz、900MHz3个频段。因此,移动通信是集中多种通信技术为一体的综合通信技术。

移动通信的特点及发展趋势

移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。移动体之间通信联系的传输手段只能依靠无线电通信。因此,无线通信是移动通信的基础,而无线通信技术的发展将推动移动通信的发展。当移动体与固定体之间通信联系时,除依靠无线通信技术,还依赖于有线通信网络技术,例如公众电话网(PSTN)、公众数据网(PDN)、综合业务数字网(ISDN)。移动通信的主要特点如下。

1.移动通信利用无线电波进行信息传输

移动通信中基站至用户间必须靠无线电波来传送信息。然而无线传播环境十分复杂,导致无线电波传播特性一般很差,这是由于传播的电波一般是直射波和随时间变化的绕射波、反射波、散射波的叠加,造成所接收信号的电场强度起伏不定,最大可相差20~30dB,这种现象称为衰落。另外,移动台不断运动,当达到一定速度时,固定点接收到的载波频率将随运动速度的不同产生不同的频移,即产生多普勒效应,使接收点的信号场强、振幅、相位随时间、地点而不断地变化,严重影响通信的质量。这就要求在设计移动通信系统时,必须采取抗衰落措施,保证通信质量。

2.移动通信在强干扰环境下工作

在移动通信系统中,除了一些外部干扰(如城市噪声、各种车辆发动机点火噪声、微波炉干扰噪声等),自身还会产生各种干扰。主要的干扰有互调干扰、邻道干扰及同频干扰等。因此,无论在系统设计中,还是在组网时,都必须对各种干扰问题予以充分的考虑。

(1)互调干扰。

所谓互调干扰是指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上,产生同有用信号频率相近的组合频率,从而对通信系统构成干扰的现象。互调干扰是由于在接收机中使用“非线性器件”引起的。如接收机的混频,当输入回路的选择性不好时,就会使不少干扰信号随有用信号一起进入混频级,最终形成对有用信号的干扰。

(2)邻道干扰。

邻道干扰是指相邻或邻近的信道(或频道)之间的干扰,是由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。如有两个用户距离基站位置差异较大,这两个用户所占用的信道为相邻或邻近信道时,距离基站近的用户信号较强,而远的用户信号较弱,因此,距离基站近的用户有可能对距离远的用户造成干扰。为解决这个问题,在移动通信设备中,使用了自动功率控制电路,以调节发射功率。

(3)同频干扰。

同频干扰是指相同载频电台之间的干扰。由于蜂窝式移动通信采用同频复用来规划小区,这就使系统中相同频率电台之间的同频干扰成为其特有的干扰。这种干扰主要与组网方式有关,在设计和规划移动通信网时必须予以充分的重视。

3.通信容量有限

频率作为一种资源必须合理安排和分配。由于适于移动通信的频段仅限于UHF和VHF,所以可用的通道容量是极其有限的。无线电频率作为一种资源十分有限。如果从电波传播特性、外部噪声和干扰等方面考虑,较适合于陆地移动通信的无线电频率范围是150MHz、450MHz、900MHz3个频段。随着移动用户不断猛增,移动通信系统已经向1~3GHz频段扩展。为满足用户需求量的增加,只能在有限的已有频段中采取有效利用频率措施,如窄带化、缩小频带间隔、频道重复利用等方法来解决。(www.daowen.com)

目前常使用频道重复利用的方法来扩容,增加用户容量。但每个城市要做出长期增容的规划,以利于今后发展需要。

4.通信系统复杂

由于移动台在通信区域内随时运动,需要随机选用无线信道,进行频率和功率控制、地址登记、越区切换及漫游存取等跟踪技术。这就使其信令种类比固定网要复杂得多。在计费方式上也有特殊的要求,所以移动通信系统是比较复杂的。移动通信综合了各种通信技术,从无线系统(收发信机、天线及电波传播)到交换技术、计算机、组网技术等无所不包。因此,移动通信是集中多种通信技术为一体的综合通信技术。

5.对移动台的要求高

移动台长期处于不固定位置状态,外界的影响很难预料,如尘土、振动、碰撞,就要求移动台在恶劣环境中能稳定可靠地工作并具有很强的适应能力。此外,还要求性能稳定可靠、携带方便、小型、低功耗及能耐高、低温等。同时,要尽量使用户操作方便,适应新业务、新技术的发展,以满足不同人群的使用,这给移动台的设计和制造带来了很大困难。

6.存在远近效应

当两个移动台和基站的距离不同,但以相同的频率和相同的功率发送信号时,由于接收信号点和发送信号点距离不同,导致移动台之间出现近处移动台干扰远处移动台通信的现象,称为远近效应。因此,要求移动台的发射功率进行自动调整,同时因通信距离不断改变,移动台的收信机应有良好的自动增益控制功能。

7.存在阴影区(盲区)

移动台进入某些特定区域,因电波被吸收或反射而导致收信设备收不到信号。

8.组网技术复杂

在移动通信中必须允许移动终端在整个服务区充分自由移动。要求交换中心必须随时确定移动终端的位置,实现越区切换和漫游等服务。所以,移动通信必须具有很强的控制功能,包括信道的建立和拆除、信道的控制和分配、用户登记和定位以及越区切换与漫游等控制。

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