移動通信與有線通信相比具有哪些特點?

(1)移動通信最異於固定通信之處在於用戶的移動性,由於用戶的移動性,網絡需要隨時知道用戶當前位置,以完成呼叫接續等功能,這就導致網絡管理複雜和移動通信位置登記、漫遊等管理問題;在蜂窩網中用戶在通話時的移動性,還涉及跨越小區時信道的切換問題等。

(2)由於用戶的移動性,用戶必須用無線方式接入網絡,而無線通信環境相對於有線的通信線路而言比較惡劣,存在陰影效應、多徑效應、遠近效應、多普勒效應,還存在各種噪聲和干擾的影響,而且頻譜資源有限。

移動通信與有線通信相比具有哪些特點?

①陰影效應引起慢衰落

電磁波在傳播路徑上遇到建築物、樹林等障礙物的阻擋時,會產生電磁場的陰影。移動臺在運動中通過不同障礙物的陰影時,就構成接收天線處場強中值的變化,這叫做陰影效應。場強中值的變化一般稱之為衰落,由陰影效應引起的其場強中值變化速率較為緩慢,又叫慢衰落。

移動通信與有線通信相比具有哪些特點?

②多徑效應引起快衰落

電磁波傳播過程中會遇到各種建築物、樹木、植被以及起伏的地形,會引起電波的反射、繞射、散射等,這樣,到達移動臺天線的信號不是單一路徑來的,而是許多路徑來的眾多反射波的合成,這稱為多徑傳播。由於電波通過各個路徑的距離不同,因而各條波到達時間不同,相位也就不同。不同相位的多個信號在接收端疊加,有時同相疊加而增強,有時反相疊加而減弱。這樣,接收信號的幅度將急劇變化,即產生了多徑效應。由多徑效應引起的其場強中值變化速率較快,稱之為快衰落。

為了保證信號質量的平穩性,在進行移動通信系統的設計時,必須具有一定的抗衰落的能力和儲備。

移動通信與有線通信相比具有哪些特點?

③遠近效應引起干擾

這是指當基站同時接收兩個距離不同的移動臺發來的信號時,如果兩個移動臺功率相同,則距離基站近的移動臺將對另一移動臺信號產生嚴重的干擾。遠近效應在同時同頻工作的CDMA系統中非常明顯。

為了保證信號質量,在進行移動通信系統的設計時,一般採取功率控制技術對抗遠近效應,當移動臺距基站近時,低功率發送信號,隨著遠離基站,發送功率逐漸加大。

④多普勒效應引起頻移

所謂多普勒效應指的是當移動臺(MS)具有一定速度v的時候,基站(BS)接收到移動臺的載波頻率將隨v的不同,產生不同的頻移。反之也如此。移動產生的多普勒頻率為

移動通信與有線通信相比具有哪些特點?

式中,v為移動體速度,λ為工作波長,θ為電波入射角(如圖1.3所示)。此式表明,移動速度越快,入射角越小,則多普勒效應就越嚴重。

移動通信與有線通信相比具有哪些特點?

圖1.3 多普勒效應示意圖

多普勒頻移與移動臺的運動方向有關;若移動臺朝向信號源方向運動,則多普勒頻移為正(即接收頻率上升);若移動臺背向信號源方向運動,則多普勒頻移為負(即接收頻率下降)。

為了對抗多普勒效應,移動設備採用鎖相技術跟蹤頻率的變化。

⑤強幹擾環境下工作

移動通信質量的優劣,不僅取決於設備本身的性能,還與外界的噪聲及干擾有著密切的關係,發射機的發射功率再高,當噪聲和干擾很大時,移動通信也不能正常工作。對於移動通信來說,其主要噪聲來源是人為噪聲,如汽車的點火系統就是一種噪聲源。移動通信的主要干擾是互調幹擾、鄰道干擾和同頻干擾等。噪聲、干擾均對有用信號的傳輸造成了負面影響,在進行移動通信系統的設計時,應根據不同的外界環境、不同的干擾形式,採取不同的抗干擾措施。

移動通信與有線通信相比具有哪些特點?

⑥頻譜資源有限

無線可供使用的頻譜資源有限,固定通信幾乎可以鋪設無限多的線路,而移動通信中適用於某種通信方式的頻譜肯定是有限的,但是與之相對卻是移動通信業務量的迅速增長,因此,如何有效利用有限的無線頻譜資源,一直是移動通信中研究的重點。


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