对移动通信技术系统探讨.doc

1、对移动通信技术系统探讨摘要：本文对移动通信技术系统进行分析，文章内容介绍了移动通信系统，采用无线传输方式，电波传播环境复杂及其发展历程。 关键词：移动通信系统；无线传输；发展历程 中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号： 1.移动通信系统 通信系统包括用户设备和通信网络两大部分。第三代移动通信系统(3G)是在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带 CDMA 技术为主,并能同时提供语音数据综合服务和移动多媒体服务的移动通信系统，亦即未来移动通信系统，是一代有能力彻底解决第一、二代移动通信系统主要弊端的最选进的移动通信系统。第三代移动通信系统一个突出特色就是，要在未来移动通信系统

2、中实现个人终端用户能够在全球范围内的任何时间、任何地点，与任何人，用任意方式、高质量地完成任何信息之间的移动通信与传输。可见，第三代移动通信十分重视个人在通信系统中的自主因素，突出了个人在通信系统中的主要地位，所以又叫未来个人通信系统。第三代移动通信系统将会以宽带 CDMA 系统为主，所谓CDMA，即码分多址技术。移动通信的特点要求采用多址技术，多址技术实际上就是指基站周围的移动台以何种方式抢占信道进入基站和从基站接收信号的技术，移动台只有占领了某一信道，才有可能完成移动通信。下图移动通信系统示意图。 移动通信系统示意图 从第一代至第三代通信，无论哪一代的通信系统都是符合上面系统结构的，通信技

3、术的是不断的成熟，人们对通信的要求也是日益的提高，移动通信系统不断的完善，因此才有第一代至第三代的演变，演变过程中网络的各方面技术和要求也因此有相应的变化。 2.采用无线传输方式 移动通信与固定通信相比，不再利用有限传输方式进行，而采用无线传输方式实现，使用无线颠簸传输信息。否则，无法实现移动台的移动。 3.电波传播环境复杂 移动通信工作在甚高频（VHF）和特高频（UHF）两个频段（303000MHZ） ，电波的传播以直接波和反射波为主。因此，地形，地物，地质遗迹地球的曲率半径等都会对电波的传播产生反射，折射，绕射等不同程度的影响，主要反映为衰落与多普勒频移的现象。 衰落是移动通信的基本特征之

4、一，是指信号随时间的变化由强变弱的过程。衰落又有快衰落和慢衰落之分。 快衰落在移动通信系统中，由于电波受到高大建筑物的反射、阻挡以及电离层的收射，移动台所收到的信号时从许多路径来的电波的组合，这种现象称为“多径效应” 。又称为“瑞利衰落”或“快衰落” ，如图 1所示，由于合成的结果，使信号场强随地点不同而呈驻波分布；接收点场强包络的变化服从瑞利分布，如图 1 所示，衰落的深度可达 2030dB 图 1 快衰落现象 图 2 瑞利分布概率密度函数 慢衰落在移动通信中，场强中值随着地理位置变化呈现慢变化，称为“慢衰落”或“地形衰落” 。产生慢衰落的原因睡高大建筑物的阻挡及地形变化，移动台进入某些特定

5、区域，因电波被吸收或反射而收不到信号，将这邪恶区域称为阴影区，从而形成电磁场阴影效应，如图 3 所示，慢衰落变化服从对数正态分布，如图 4 所示，所谓对数正态分布，是指以分贝数表示信号的强度服从正态分布 图 3 慢衰落现象 图 4 正态分布概率密度函数 4.移动通信的发展历程 4.1 第一代移动通信系统是在 20 世纪 80 年代初提出的，它完成于20 世纪 90 年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。 4.2 第二代移动通信系统(2G)起源于 90 年代初期。欧洲电信标准协会在 1996 年提出了 GSM Phase 2+，目的在于

6、扩展和改进 GSM Phase 1及 Phase 2 中原定的业务和性能。它主要包括 CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑)，SO(支持最佳路由)、立即计费，GSM 900/1800 双频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，使得话音质量得到了质的改进；半速率编解码器可使 GSM 系统的容量提高近一倍。在 GSM Phase2+ 阶段中，采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术，引入智能天线技术、双频段等技术，有效地克服了随着业务量剧增所引发的 GSM 系统容量不足的缺陷；自适应语音编码(AMR)技术的应用，极大提高了系统通话质量；GPRS/EDGE 技术的引入

7、，使 GSM 与计算机通信/Internet 有机相结合，数据传送速率可达 115/384kbit/s，从而使 GSM 功能得到不断增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G 技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源己接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低，无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。 4.3 第三代移动通信系统(3G)，也称 IMT2000，是正在全力开发的系统，其最基本的特征是智能信号处理技术，智能信号处理单元将成为基本功能模块，支持话音和多媒体数据通信，它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图

8、像与电视图像等。如WCDMA 的传输速率在用户静止时最大为 2Mbps，在用户高速移动时最大支持 144Kbps，所占频带宽度 5MHz 左右。 4.4 第四代移动通信系统中 4G 系统中有两个基本目标：一是实现无线通信全球覆盖；二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G 通信具有以下特征：（1）网络频谱更宽。要想使 4G 通信达到100Mbps 的传输速率，通信运营商必须在 3G 网络的基础上进行大幅度的改造，以便使 4G 网络在通信带宽上比 3G 网络的带宽高出许多。据研究，每个 4G 信道将占有 100MHz 的频谱，相当于 W-CDMA 3G 网络的 20 倍；（2）通信速度更

9、快。人们研究 4G 通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问 Internet 的速率，因此，4G 通信最显着的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计，第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到 10M20Mbps，最高可以达到 100Mbps；（3）通信更加灵活。从严格意义上说，4G 手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴，因为语音数据的传输只是 4G 移动电话的功能之一而已。而且 4G 手机从外观和式样上看将有更惊人的突破，可以想象的是，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为 4G 终端；（4）智能性更高。第四代移动通信的智能性更高，不仅表现在 4G 通信的终端设备的设计和操作具有智能化，更重要的是 4G 手机可以实现许多目前还难以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使 4G 通信尽快地被人们接收，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到 4G 通信。因此，从这个角度来看，4G 通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从 3G 平稳过渡等特点。 5.结语 移动通信工程的发展状况决定着我国通信事业的未来，我们只有正视发展中存在的问题才能推进了 2G 移动网络的完善和 3G、4G 移动网络的建设步伐，提高了网络的服务质量。