1.1 移動通信技術

移動通信系統由于采用無線接入技術，有許多與有線通信不一樣的特點，需采用一系列的技術以解決存在的問題。本節簡單介紹移動通信的主要技術。

移動通信是指通信雙方中至少有一方在移動中進行信息交換的通信方式，可以是雙向的，也可以是單向的。

移動通信的工作方式分為單工、半雙工、（全）雙工。在雙工方式中，通信雙方可以同時收發信號，即收發信機同時工作，這對使用電池供電的移動臺非常不利。基于這一情況，在移動電話通信中采用準雙工方式，即僅在有信號需發射時打開發射機，而接收機常開，這樣既可以為移動臺省電，又可以減小空中干擾電平。

移動通信是一種有線和無線相結合的通信方式。其電波傳播條件惡劣，存在著嚴重的多徑衰落，需要系統設備具有良好的抗多徑衰落能力和儲備。移動通信系統在強干擾條件下工作，主要噪聲為人為噪聲，需要系統具有抗人為噪聲的能力和儲備。移動通信系統工作時，主要干擾有3種：存在互調干擾，要求設備具有良好的選擇性；存在鄰道干擾，要求移動臺采用自動功率控制（APC）技術；存在同頻干擾，要求技術人員在組網和頻率配置時予以充分的重視。移動通信系統中由于收發設備間存在著相對速度，具有多普勒效應，會產生頻率偏移，因此需要采用鎖相技術。移動通信中可能存在覆蓋盲區，需要在組網時、基站設置時予以重視。移動通信中用戶經常移動，與基站間沒有固定聯系，需要采用切換、位置登記、漫游、小區選擇/重選等跟蹤交換技術。

移動通信采用的主要技術有同頻復用、多信道共用、多址技術、切換、位置登記、漫游、分集、跳頻、擴頻、語音間斷傳輸等。

大型移動公網采用蜂窩小區制結構，同一無線區群中使用不同的頻率；間隔一定的距離，在不同的無線區群中可重復使用相同的頻率。另外，同一小區中的多個無線信道可以由多個用戶共同享用，實現多信道共用，有效提高頻率利用率。

為進一步提高系統容量，移動通信采用了頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）等多址技術。CDMA容量最大，其次為TDMA，FDMA容量最小，不同的系統可根據需要組合應用不同的多址技術。在4G中采用資源分配粒度更小的多址方式，即子載波間隔為15kHz的OFDMA。當然，在有效提高頻率利用率、擴大系統容量的同時，必須采取相應的抗干擾、抗衰落措施（如分集、跳頻、擴頻等）。

分集技術是在發送端把具有獨立衰落特性的信號分散傳送，接收端對多個接收信號進行集中合并處理，即在發射側分散傳輸，在接收側根據信號的某一特征量所對應的衰落特性的獨立性進行集中合并處理。常用的分集技術有極化分集、空間分集、時間分集、頻率分集等。基站天線采用空間分集或極化分集，接收系統均能獲得約5dB的增益。

跳頻是指同一移動臺在不同時隙工作在不同的載頻上，結合交織、信道編碼等技術提高系統的抗衰落能力。

為了提高無線信道的利用率，減少空中干擾，為移動臺節能，系統采用間斷傳輸技術，僅在有信息需要發送時打開發射機。

在CDMA系統中，為了解決自干擾，需與擴頻技術相結合。擴頻是一種信號傳輸技術。CDMA系統中通常采用直接序列擴頻（DS）方式，在發送端把信號與擴頻碼相乘以對信號進行頻譜擴展，在接收端用和發送端完全相同的擴頻碼與信號相乘以進行解擴，從而增大有用信號和干擾信號的功率差，提高系統的抗干擾能力。

移動通信中，為解決鄰道干擾問題，會采用功率控制技術。功率控制按方向分為反向功控和前向功控，按移動臺和基站是否同時參與又分為開環功控和閉環功控。功率控制根據實現過程分為內環功控和外環功控：內環功控是指基站接收到移動臺的信號后，將其強度與一個門限值（閉環門限）相比，向移動臺發送功率調整指令；而外環功控是調整基站的接收信號的目標門限設定值，以滿足FER（誤幀率）要求。當實際接收的FER高于（或低于）目標值時，基站就需要提高（或降低）內環門限，以增加（或降低）移動臺的反向功率。

為了保證通信不中斷，當移動臺從一個小區進入另一個小區時需進行頻道轉換，實現切換。移動臺在待機時，由一個小區進入另一個小區需進行小區重選。為了能順利找到移動中的用戶，系統要求用戶終端在開機或進入新的位置區域時進行位置登記。用戶還具有漫游功能，離開注冊入網的MSC（移動業務交換中心）服務區，在另外的MSC區仍能入網使用。