1.1 移动通信技术

移动通信系统由于采用无线接入技术，有许多与有线通信不一样的特点，需采用一系列的技术以解决存在的问题。本节简单介绍移动通信的主要技术。

移动通信是指通信双方中至少有一方在移动中进行信息交换的通信方式，可以是双向的，也可以是单向的。

移动通信的工作方式分为单工、半双工、（全）双工。在双工方式中，通信双方可以同时收发信号，即收发信机同时工作，这对使用电池供电的移动台非常不利。基于这一情况，在移动电话通信中采用准双工方式，即仅在有信号需发射时打开发射机，而接收机常开，这样既可以为移动台省电，又可以减小空中干扰电平。

移动通信是一种有线和无线相结合的通信方式。其电波传播条件恶劣，存在着严重的多径衰落，需要系统设备具有良好的抗多径衰落能力和储备。移动通信系统在强干扰条件下工作，主要噪声为人为噪声，需要系统具有抗人为噪声的能力和储备。移动通信系统工作时，主要干扰有3种：存在互调干扰，要求设备具有良好的选择性；存在邻道干扰，要求移动台采用自动功率控制（APC）技术；存在同频干扰，要求技术人员在组网和频率配置时予以充分的重视。移动通信系统中由于收发设备间存在着相对速度，具有多普勒效应，会产生频率偏移，因此需要采用锁相技术。移动通信中可能存在覆盖盲区，需要在组网时、基站设置时予以重视。移动通信中用户经常移动，与基站间没有固定联系，需要采用切换、位置登记、漫游、小区选择/重选等跟踪交换技术。

移动通信采用的主要技术有同频复用、多信道共用、多址技术、切换、位置登记、漫游、分集、跳频、扩频、语音间断传输等。

大型移动公网采用蜂窝小区制结构，同一无线区群中使用不同的频率；间隔一定的距离，在不同的无线区群中可重复使用相同的频率。另外，同一小区中的多个无线信道可以由多个用户共同享用，实现多信道共用，有效提高频率利用率。

为进一步提高系统容量，移动通信采用了频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等多址技术。CDMA容量最大，其次为TDMA，FDMA容量最小，不同的系统可根据需要组合应用不同的多址技术。在4G中采用资源分配粒度更小的多址方式，即子载波间隔为15kHz的OFDMA。当然，在有效提高频率利用率、扩大系统容量的同时，必须采取相应的抗干扰、抗衰落措施（如分集、跳频、扩频等）。

分集技术是在发送端把具有独立衰落特性的信号分散传送，接收端对多个接收信号进行集中合并处理，即在发射侧分散传输，在接收侧根据信号的某一特征量所对应的衰落特性的独立性进行集中合并处理。常用的分集技术有极化分集、空间分集、时间分集、频率分集等。基站天线采用空间分集或极化分集，接收系统均能获得约5dB的增益。

跳频是指同一移动台在不同时隙工作在不同的载频上，结合交织、信道编码等技术提高系统的抗衰落能力。

为了提高无线信道的利用率，减少空中干扰，为移动台节能，系统采用间断传输技术，仅在有信息需要发送时打开发射机。

在CDMA系统中，为了解决自干扰，需与扩频技术相结合。扩频是一种信号传输技术。CDMA系统中通常采用直接序列扩频（DS）方式，在发送端把信号与扩频码相乘以对信号进行频谱扩展，在接收端用和发送端完全相同的扩频码与信号相乘以进行解扩，从而增大有用信号和干扰信号的功率差，提高系统的抗干扰能力。

移动通信中，为解决邻道干扰问题，会采用功率控制技术。功率控制按方向分为反向功控和前向功控，按移动台和基站是否同时参与又分为开环功控和闭环功控。功率控制根据实现过程分为内环功控和外环功控：内环功控是指基站接收到移动台的信号后，将其强度与一个门限值（闭环门限）相比，向移动台发送功率调整指令；而外环功控是调整基站的接收信号的目标门限设定值，以满足FER（误帧率）要求。当实际接收的FER高于（或低于）目标值时，基站就需要提高（或降低）内环门限，以增加（或降低）移动台的反向功率。

为了保证通信不中断，当移动台从一个小区进入另一个小区时需进行频道转换，实现切换。移动台在待机时，由一个小区进入另一个小区需进行小区重选。为了能顺利找到移动中的用户，系统要求用户终端在开机或进入新的位置区域时进行位置登记。用户还具有漫游功能，离开注册入网的MSC（移动业务交换中心）服务区，在另外的MSC区仍能入网使用。