30個(gè)應(yīng)該知道的手機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)知識(shí)
1 移動(dòng)通信是指通信雙方至少有一方在移動(dòng)中（或是臨時(shí)停留在某一非預(yù)定的位置上）進(jìn)行信息傳輸和交換，這包括移動(dòng)體（車(chē)輛、船舶、飛機(jī)或行人）和移動(dòng)體之間的通信，移動(dòng)體和固定點(diǎn)（固定無(wú)線(xiàn)電臺(tái)或有線(xiàn)電話(huà)）之間的通信。
2 移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)：1)移動(dòng)通信必須利用無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行信息傳輸 ；2）移動(dòng)通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運(yùn)行的；3）移動(dòng)通信可以利用的頻譜資源非常有限， 而移動(dòng)通信業(yè)務(wù)量的需求卻與日俱增；4）移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣， 網(wǎng)絡(luò)管理和控制必須有效；
5）移動(dòng)通信設(shè)備(主要是移動(dòng)臺(tái))必須適于在移動(dòng)環(huán)境中使用
3 移動(dòng)通信有以下多種分類(lèi)方法：
1) 按多址方式可分為頻分多址(FDMA)、 時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)等；
2) 按工作方式可分為同頻單工、異頻單工、異頻雙工和半雙工；
3) 按信號(hào)形式可分為模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)。
4 無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的傳輸方式分單工傳輸（廣播式）和雙向傳輸（應(yīng)答式）。單向傳輸只用于無(wú)線(xiàn)電尋呼系統(tǒng)。雙向傳輸有單工、雙工和半雙工三種工作方式。
5 所謂單工通信，是指通信雙方電臺(tái)交替地進(jìn)行收信和發(fā)信。根據(jù)收、發(fā)頻率的異同， 又可分為同頻單工和異頻單工。單工通信常用于點(diǎn)到點(diǎn)通信。優(yōu)點(diǎn)：組網(wǎng)簡(jiǎn)單、節(jié)省能源；缺點(diǎn)：通話(huà)不連續(xù)（對(duì)講式），易受干擾。
6 所謂雙工通信，是指通信雙方可同時(shí)進(jìn)行傳輸消息的工作方式，有時(shí)亦稱(chēng)全雙工通信
雙工通信一般使用一對(duì)頻道，以實(shí)施頻分雙工(FDD)工作方式，接收和發(fā)射可同時(shí)進(jìn)行。但是，在電臺(tái)的運(yùn)行過(guò)程中，不管是否發(fā)話(huà)，發(fā)射機(jī)總是工作的，故電源消耗較大。為緩解這個(gè)問(wèn)題和減少對(duì)系統(tǒng)頻帶的要求，可在通信設(shè)備中采用同步的半雙工通信方式，即時(shí)分雙工(TDD)。此時(shí)， 時(shí)間軸被周期地分割成時(shí)間幀，每一幀分為兩部分，前半部分用于電臺(tái)A（或移動(dòng)臺(tái)A）發(fā)送，后半部分用于電臺(tái)B（或基站）發(fā)送，這樣就可以實(shí)現(xiàn)電臺(tái)A和B（移動(dòng)臺(tái)與基站）的雙向通信。
7 人們把模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)（包括模擬蜂窩網(wǎng)、模擬無(wú)繩電話(huà)與模擬集群調(diào)度系統(tǒng)等）稱(chēng)作第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，而把數(shù)字化的移動(dòng)通信系統(tǒng)（包括數(shù)字蜂窩網(wǎng)、數(shù)字無(wú)繩電話(huà)、移動(dòng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)等）稱(chēng)作第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)。
8 數(shù)字通信系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)可歸納如下：
(1) 頻譜利用率高，有利于提高系統(tǒng)容量；(2) 能提供多種業(yè)務(wù)服務(wù)，提高通信系統(tǒng)的通用性；(3) 抗噪聲、抗干擾和抗多徑衰落的能力強(qiáng)；(4) 能實(shí)現(xiàn)更有效、靈活的網(wǎng)絡(luò)管理和控制；(5) 便于實(shí)現(xiàn)通信的安全保密；(6) 可降低設(shè)備成本以及減小用戶(hù)手機(jī)的體積和重量
9 移動(dòng)通信基本上圍繞著兩種主干網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展，這就是基于話(huà)音業(yè)務(wù)的通信網(wǎng)絡(luò)和基于分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)。 根據(jù)運(yùn)行環(huán)境和市場(chǎng)需求的不同， 前者又分為以蜂窩網(wǎng)為代表的高功率寬（廣）域網(wǎng)和以無(wú)繩電話(huà)網(wǎng)為代表的低功率局域網(wǎng)；后者又可分為寬帶LAN之類(lèi)的高速局域網(wǎng)和移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)之類(lèi)的低速寬（廣）域網(wǎng)
10 常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)有哪些：無(wú)線(xiàn)電尋呼系統(tǒng)、蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)、無(wú)繩電話(huà)系統(tǒng)、集群移動(dòng)通信系統(tǒng)、移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)、分組無(wú)線(xiàn)網(wǎng)。
11 無(wú)線(xiàn)電尋呼系統(tǒng)是一種單向通信系統(tǒng)
12 蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的三大特點(diǎn)：頻率再用、小區(qū)分裂、越區(qū)切換
把若干相鄰的小區(qū)按一定的數(shù)目劃分成區(qū)群 (Cluster), 并把可供使用的無(wú)線(xiàn)頻道分成若干個(gè)(等于區(qū)群中的小區(qū)數(shù))頻率組， 區(qū)群內(nèi)各小區(qū)均使用不同的頻率組，而任一小區(qū)所使用的頻率組， 在其它區(qū)群相應(yīng)的小區(qū)中還可以再用，這就是頻率再用
當(dāng)用戶(hù)數(shù)增多并達(dá)到小區(qū)所能服務(wù)的最大限度時(shí)，把這些小區(qū)分割成更小的蜂窩狀區(qū)域，并相應(yīng)減小新小區(qū)的發(fā)射功率和采用相同的頻率再用模式，提高系統(tǒng)單位面積可服務(wù)的用戶(hù)數(shù)以適應(yīng)持續(xù)增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求，這種過(guò)程稱(chēng)為小區(qū)分裂
當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另一相鄰的小區(qū)時(shí)，其工作頻率及基站與移動(dòng)交換中心所用的接續(xù)鏈路必須從它離開(kāi)的小區(qū)轉(zhuǎn)換到正在進(jìn)入的小區(qū)，這一過(guò)程稱(chēng)為越區(qū)切換
13 只有頻率再用距離足夠大，才能保證同道干擾低于預(yù)定的門(mén)限值，這也就限制了區(qū)群中所含小區(qū)數(shù)目不能小于某種值（在模擬蜂窩網(wǎng)中不小于7，在數(shù)字蜂窩網(wǎng)中可小到4或3）
14我國(guó)模擬無(wú)繩電話(huà)系統(tǒng)采用45 MHz/48 MHz的頻段。我國(guó)使用的數(shù)字式無(wú)繩電話(huà)系統(tǒng)(低功率無(wú)線(xiàn)系統(tǒng))標(biāo)準(zhǔn)是PHS
15無(wú)繩電話(huà)是一種以有線(xiàn)電話(huà)網(wǎng)為依托的通信方式，也可以說(shuō)它是有線(xiàn)電話(huà)網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)延伸，具有發(fā)射功率小、省電、設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、 使用方便等優(yōu)點(diǎn)
16 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)屬于調(diào)度系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移通信網(wǎng)。
17集群移動(dòng)通信系統(tǒng)采用的基本技術(shù)是頻率共用技術(shù)。 其主要做法是：
① 把一些由各部門(mén)分散建立的專(zhuān)用通信網(wǎng)集中起來(lái)，統(tǒng)一建網(wǎng)和管理，并動(dòng)態(tài)地利用分配給它們的有限個(gè)頻道，以容納數(shù)目更多的用戶(hù)；
② 改進(jìn)頻道共用的方式，即移動(dòng)用戶(hù)在通信的過(guò)程中，不是固定地占用某一個(gè)頻道，而是在按下其“按講開(kāi)關(guān)”(PTT)時(shí)，才能占用一個(gè)頻道；一旦松開(kāi)PTT，頻道將被釋放，變成空閑頻道，并允許其它用戶(hù)占用該頻道
18 集群系統(tǒng)的控制方式有兩種即專(zhuān)用控制信道的集中控制方式和隨路信令的分布控制方式
19 按通信占用頻道的方式，集群系統(tǒng)可分為消息集群、傳輸集群和準(zhǔn)傳輸集群等三種方式
(1) 消息集群(Message Trunking)。 在消息集群系統(tǒng)中， 每一次呼叫通話(huà)期間，一次性地分配一對(duì)無(wú)線(xiàn)頻道， 而且在通話(huà)完畢后(即松開(kāi)PTT開(kāi)關(guān)后)，轉(zhuǎn)發(fā)器繼續(xù)在該頻道上工作6 s左右(即脫離時(shí)間約為6 s), 才算完成此次接續(xù)過(guò)程。28s
(2)傳輸集群(TransmissionTrunking)。傳輸集群通話(huà)中，并非始終占用某一個(gè)頻道，當(dāng)發(fā)話(huà)一方松開(kāi)PTT時(shí)，對(duì)這一頻道的占用即告結(jié)束，對(duì)方回答或本方再發(fā)話(huà)時(shí)，都要重新分配并占用新的空閑頻道。亦即在通話(huà)中，每按一次PTT開(kāi)關(guān)就重新占用頻道一次。因此，傳輸集群可以充分利用頻道的空閑時(shí)間，其頻道利用率可以明顯提高。不過(guò)，，用戶(hù)的話(huà)音略有間隙時(shí)，PTT就可能松開(kāi)，使所用頻道也立即放棄而被其它用戶(hù)所占用，其后再講話(huà)時(shí)又要重新占用新的空閑頻道，從而會(huì)導(dǎo)致消息傳輸不連續(xù)或形成通話(huà)中斷現(xiàn)象。16s
(3) 準(zhǔn)傳輸集群(Quasi Transmission Trunking)。 準(zhǔn)傳輸集群是為了克服傳輸集群的缺點(diǎn)而提出的一種改進(jìn)型集群方式， 也可以看作是傳輸集群和消息集群的折中方案。 其做法是： 一方面(和消息集群相比)把脫離的時(shí)間縮短為0.5~2 s; 另一方面(和傳輸集群相比)在每次PTT松開(kāi)之后增加0.5 s的保持時(shí)間， 然后釋放頻道。 18s
20 Motorola公司提出的“銥”(IRIDIUM)系統(tǒng)改用66顆衛(wèi)星，分6條軌道在地球上空運(yùn)行
21分組無(wú)線(xiàn)網(wǎng)是一種利用無(wú)線(xiàn)信道進(jìn)行分組交換的通信網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)絡(luò)中傳送的信息要以“分組”或稱(chēng)“信包”(有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)“包”)為基本單元。分組是由若干比特組成的信息段，通常包含“包頭”和“正文”兩部分。
22 分組傳輸常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有星型結(jié)構(gòu)和分布式結(jié)構(gòu)。
23 在GSM系統(tǒng)中，分組模式成為通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)(GPRS)
24對(duì)數(shù)字調(diào)制技術(shù)的主要要求是：已調(diào)信號(hào)的頻譜窄和帶外衰減快(即所占頻帶窄，或者說(shuō)頻譜利用率高)；易于采用相干或非相干解調(diào)；抗噪聲和抗干擾的能力強(qiáng)；以及適宜在衰落信道中傳輸。
25數(shù)字信號(hào)調(diào)制的基本類(lèi)型分為振幅鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)
26 移動(dòng)信道中電波傳播特性的研究
研究移動(dòng)信道的傳播特性，首先要弄清移動(dòng)信道的傳播規(guī)律和各種物理現(xiàn)象的機(jī)理以及這些現(xiàn)象對(duì)信號(hào)傳輸所產(chǎn)生的不良影響， 進(jìn)而研究消除各種不良影響的對(duì)策。 為了給通信系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供依據(jù)， 人們通常通過(guò)理論分析或根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(或二者結(jié)合)， 來(lái)總結(jié)和建立有普遍性的數(shù)學(xué)模型， 利用這些模型， 可以估算一些傳播環(huán)境中的傳播損耗和其它有關(guān)的傳播參數(shù)。
理論分析方法通常用射線(xiàn)表示電磁波束的傳播，在確定收發(fā)天線(xiàn)的高度、位置和周?chē)h(huán)境的具體特征后，根據(jù)直射、折射、反射、散射、透射等波動(dòng)現(xiàn)象，用電磁波理論計(jì)算電波傳播的路徑損耗及有關(guān)信道參數(shù)。
實(shí)測(cè)分析方法是指在典型的傳播環(huán)境中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試， 并用計(jì)算機(jī)對(duì)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析， 以建立預(yù)測(cè)模型(如沖擊響應(yīng)模型)， 進(jìn)行傳播預(yù)測(cè)。
27多址方式的基本類(lèi)型有頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)。實(shí)際中也常用到三種基本多址方式的混合多址方式，比如，頻分多址／時(shí)分多址(FDMA／TDMA)、頻分多址／碼分多址(FDMA／CDMA)、時(shí)分多址／碼分多址(TDMA／CDMA)
28通常認(rèn)為：TDMA系統(tǒng)的通信容量大于FDMA系統(tǒng)， 而CDMA系統(tǒng)的通信容量又大于FDMA和TDMA系統(tǒng)
29移動(dòng)通信系統(tǒng)中采用的抗干擾措施是多種多樣的，主要有：
1) 利用信道編碼進(jìn)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)(包括前向糾錯(cuò)FEC和自動(dòng)請(qǐng)求重傳ARQ)是降低通信傳輸?shù)牟铄e(cuò)率， 保證通信質(zhì)量和可靠性的有效手段；
2) 為克服由多徑干擾所引起的多徑衰落， 廣泛采用分集技術(shù)(包括空間分集、 頻率分集、 時(shí)間分集以及RAKE接收技術(shù)等)、 自適應(yīng)均衡技術(shù)和選用具有抗碼間干擾和時(shí)延擴(kuò)展能力的調(diào)制技術(shù)(如多電平調(diào)制、 多載波調(diào)制等)；
3) 為提高通信系統(tǒng)的綜合抗干擾能力而采用擴(kuò)頻和跳頻技術(shù)；
4) 為減少蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的共道干擾而采用扇區(qū)天線(xiàn)、 多波束天線(xiàn)和自適應(yīng)天線(xiàn)陣列等；
5) 在CDMA通信系統(tǒng)中， 為了減少多址干擾而使用干擾抵消和多用戶(hù)信號(hào)檢測(cè)器技術(shù)。
30 組網(wǎng)涉及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)接口和網(wǎng)絡(luò)的控制與管理等
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