移动通信基础知识涵盖了许多关键概念和技术,它涉及到移动体与移动体、移动体与固定体之间的信息交换。在无线通信领域,移动通信具有独特的特点和挑战,这些特点包括复杂的无线电波传播环境、严重的噪声和干扰、用户的移动性以及有限的频率资源。
移动通信中的无线电波传播环境相当复杂。由于移动通信主要在特高频(300-3000MHz)频段工作,电波传播方式多样,包括直射波、反射、折射和绕射。这种多径传播会导致快衰落和慢衰落现象,影响信号质量。因此,移动通信系统需要采取抗衰落措施,如分集接收和均衡技术,以确保通信的稳定性。
噪声和干扰是移动通信中的另一个重要问题。由于用户在移动中可能受到环境噪声的干扰,并且在同一系统内多个用户共享频率,导致互调干扰、邻道干扰和同频干扰。为解决这些问题,移动通信系统需进行合理的频率复用规划和无线网络优化。
移动通信的用户具有移动性和不可预知性,这就要求系统具备强大的管理功能,如用户位置登记和跟踪,以保证通信不会因用户位置改变而中断。同时,频率资源有限,国际电信联盟(ITU)对无线频率有严格的划分,所以移动通信系统必须提高频率利用率,如采用更高效的编码和调制技术。
移动通信根据不同的分类方式有不同的类型。按服务对象,可分为公用和专用移动通信;按组网方式,有蜂窝状、卫星、数据、无绳电话和集群调度等多种形式;按工作方式,分为单向、双向(单工、双工、半双工)通信;按技术,则分为模拟和数字移动通信系统。数字通信系统以其高效、抗干扰能力强等特点,逐渐取代了模拟系统。
移动通信的发展历程可大致分为三代:第一代模拟系统始于80年代,第二代数字系统在90年代初兴起,第三代3G系统以宽带多媒体通信为目标,提供高速数据传输。3G有三种主流标准,即WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA,其中TD-SCDMA是中国提出的标准。
数字调制技术是移动通信的核心之一,包括移频键控(FSK)、移相键控(PSK)、振幅键控(ASK)等,GSM系统采用了高斯预滤波最小移频键控(GMSK)。此外,还有如二相移相键控(BPSK)、四相移相键控(QPSK)和正交调幅(QAM),它们能提供更高的频谱利用率但设计和实现成本较高。
多址技术则是允许多个用户共享同一传输媒介进行通信的关键技术。常见的多址接入方式有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。例如,GSM系统结合了FDMA和TDMA,而3G系统则主要采用CDMA。
移动通信是一个涉及广泛技术和复杂管理的领域,从基础的无线电传播到高级的数字调制和多址技术,每一步都对通信质量和效率有着深远影响。随着技术的不断发展,移动通信将持续演进,以满足不断增长的数据传输需求和新的应用场景。