无线通讯基础知识

0/14目录第一部分移动通讯基础知识................................................................1一、移动通讯概述..............................................................................1二、移动通信的特点..........................................................................2三、移动通信的工作方式..................................................................4四、移动通信分类..............................................................................6第二部分集群通信基础知识..............................................................8一、集群通信概述..............................................................................8二、集群通信的特点..........................................................................8三、集群通信系统功能......................................................................9销售培训集群通信基础知识1优能通信科技第一部分移动通讯基础知识一、移动通讯概述移动通信，顾名思义是在运动中的通信。因此凡是通信双方至少一方在运动状态下进行的通信，均可称为移动通信。构成这样的通信系统称为移动通信系统。移动通信的定义看起来简单，但要实现却非易事。人们早就需要运动中的通信，特别是中、远距离的通信，使用有线通信设备是不可能的，只能使用无线通信设备。但在早期，移动通信无法实现，因为那时电台体积庞大、笨重，操作又比较复杂，特别是需要庞大的电源和天线，无法装在运动载体上，即使勉强装上，移动也十分困难，所以就谈不上运动中通信了。由于舰船的载荷量大，并具有较强的供电能力，因而海上应用无线电通信是具备条件的，所以，可以认为移动通信最早是在海上使用。以后移动通信随着无线通信技术的发展，新的无线电通信频段的开辟和频率利用率的提高，移动用户设备的轻小型化以及与地面网络接续自动化的实现而逐步得到发展。归纳起来，移动通信发展进程大致可分为四个阶段。第一阶段：20年代至50年代初。主要用于舰船和军用。采用高频（短波）频段和电子管是这一阶段的特征。至这一阶段末才出现150MHz的甚高频单工汽车公用移动电话系统（MTS），但这系统采用的是人工切换频率和人工交换制，接续慢，操作不便。第二阶段：50至60年代。采用甚高频150MHz和开始使用特高频的450MHz频段，设备由电子管向半导体过渡，因此后来移动台向小型化迈进了一步。此时在美国、日本都开始用于公安、消防、出租汽车及调度等方面。此阶段交换制度由人工交换发展到用户直接拨号的专用自动交换。第三阶段：70年代。在这一阶段中，移动通信又有一具飞跃发展。主要表现在：（1）人们开始使用800MHz频段，包括对该频段的电波传播测试与研究和对设备的研制；（2）集成电路应用于移动通信设备中；（3）美国贝尔实验室提出了蜂窝系统的概念和理论，并于70年代末进行销售培训集群通信基础知识2优能通信科技了AMPS（AdvancedMobilePhoneSystem）的实验；（4）移动通信设备，特别是电台和手持机的重量、体积和功耗大大降低。第四阶段：80年代以且。由于大规模、超大规模集成电路和微处理机、微计算机的大量应用，移动通信向着范围上更加广泛、种类和形式上更加多样发展。系统容量扩大、业务种类增多、信息传输及时，而设备在小型化、自动化、智能化、程控化和微机化上迈进了一大步，移动通信得到了前所未有的迅速发展。二、移动通信的特点由于移动通信与固定通信是不同的，要正确使用它，必须了解移动通信的特点。移动通信有以下几个特点。A、复杂的无线电电波传播模式由于移动通信系统中的移动台是处在不同的运动中，所以移动台收到的电波随着时间和地点在不断地变化，这种复杂性是固定台所没有的。这些复杂性包括：（1）由多径效应引起的严重衰落。由于移动台是在迅速运动中，因而移动台收到的信号场强在相位和振幅上都随时间和地点不断变化，变化速度和运动速度有关，而振幅起落最严重的可达30dB。多径的变化还形成附加的调幅和调相产生。（2）移动台工作时还存在着多卜勒频移。这个频移值与运动速度有关，即Δｆ/ｆ=ц/ｃ式中，c为光速、ц为运载体运动速度。当ц低时，频率（Δf）也小，甚至可忽略不计。但在速度很高的运载体（如超音带飞机）上则必须考虑，且频率越高频移越大。从表1的所示可以看出其影响大小。多卜勒频移与运动速度的关系运动速度ΔffΔff=150MHzf=450MHzf=900MHz60km/h0.055×10-68.33Hz25Hz50Hz1200km/h1.11×10-6166.6Hz500Hz1000Hz销售培训集群通信基础知识3优能通信科技B、干扰和噪声比较严重由于移动台是在处于运动中工作的，在它进行移动通信时，很可能在其附近有另一移动台工作，也即邻道干扰电平比较高。在移动通信系统中，通常有多个收发信机同时工作，在150MHz、450MHz或900MHz频段时，其信道间隔目前一般为25kHz，因而很可能邻道干扰的场强会比有用信号场强高，甚至高到90dB左右，所以移动台要求的抗干扰性能要大得多。移动台不仅会受到其它移动台的邻道干扰，还会受到所经过地区的各种电磁干扰以及它自身运载平台（如汽车）的强噪声，如发动机点火噪声等，所以它是在强噪声环境中工作的。另外，移动通信还存在“远近效应”、互调干扰等。所以移动通信不论在收、发信道上，还是在系统设计中，都必须要求有高的抗噪声干扰的特点。C、工作环境恶劣，可靠性要求高移动台长期处于运动中，它会经过各种地形、地物和地区，会遇到各种气候条件，所以尘土、雨雾、日晒、高低温以及冲击、振动和碰撞都会经常遇到，因而设备的环境条件要求高，如防振动、防冲击、防雨（防尘也应要求）、耐高低温和防尘土等等，尤其在小型车辆中，因此要求移动台体积小、重量轻、功耗小，否则供电也将成为一个大问题。总之对移动台的要求是坚固耐用、可靠性高以及操作简便（因为使用人员大多数是外行），这给移动台的设计和制造带来了许多困难。D、入网方式和信令格式比较复杂移动台选用信道是随机的，现已有多种多样选用信道方式可供采用，同时它又要受交换机的控制，加上移动通信还有一些固定通信所不需要和不具备的性能，如频率控制、功率控制、越区切换、漫游、地址登记和跟踪等等，这就是使对信令的要求比较复杂，因此信令种类也比较多（比固定通信网要多得多）。它们不仅要解决自身的通信，还要和固定网联通（要进入固定网），所在在入网方式和信令上比固定通信网要复杂得多。另外，在计费方式和移动台入移动网的方式上也有特殊要求，比较复杂。销售培训集群通信基础知识4优能通信科技E、使用的频段拥挤，扩大用户容量比较困难频率是一种有限非耗损资源，为了有效地利用有限的频率，国内外都设有专门机构进行分配和管理，否则会造成互相干扰、使用高频（短波）频段外，主要采用甚高频（30~300MHz）特高频（450MHz、800~900MHz等）。由于移动通信的迅猛发展，这些频段已越来越拥挤，需要采用一些有效措施来更好地使用频率、扩大容量，其中比较普遍采用的有缩小频率间隔（如从100kHz→50kHz→25kHz→12.5kHz，或更窄）、频率重复利用、实行小区或微区制以及窄带化等等。当然开拓新频段也是一种措施，但新频段通常是指越来越高，如1~2GHz或更高频段。频段高、频带宽使设备小型化、数字它、大大增加用户量都是好处；但也带来了不少困难，诸如新器件、新技术都要相应跟上，并且还要解决有关的协调和与已有系统的兼容等。所以扩大用户容量的方法是有的，但困难也不小。还有一些其它特点，如移动台是运动中工作的，它可能远离基地台，也可能很靠近基地台。因而接收天线上的场强可以相关很多，也即接收机工作于变化很大的条件中，要求它的动态范围很大等。总之，移动通信比固定通信的难度更大、技术也更复杂，要求更高。移动通信已成为一个系统综合技术，它将体现通信、电子技术上的新技术发展水平。三、移动通信的工作方式移动通信的工作方式有很多，有单向信道的单工方式，双向信道的单工、半双工和双工方式。1、单向单工方式顾名思义单向即单方向工作。最典型的是无线寻呼系统，即寻呼发射台用单频发出信息，用户则以此频率接收信息，当然它是单工工作方式了；另外一种是报警系统，也是单向单频单工工作方式。如无线电警报系统，大功率发射机发信息警报信息，各用户接收机接收。而另一种火警、盗警等系统则刚好相反，用户告警发射机设在一些服务上，而基站接收告警信息（带有编码的信息，解码后就销售培训集群通信基础知识5优能通信科技知道告警的用户情况）。2、双向同频（单频）单工方式这种方式是指通信双方（如基地台与移动台之间，移动台与移动台之间）使用同一个工作频率，但各台收发设备都不能同时工作的通信方式。通常双方都处于此频率点上的接收守候状态。当甲方需讲话，按下发送讲话（PTT）按钮，则此时发射机工作接收机关闭，而乙方处于守候接收；甲方进完乙方收到后，甲方松开PTT按钮变成接收状态，乙方按下PTT按钮，仍在此频率上发送讲话，甲方接收。如此反复交替工作，直到双方信息交换完毕。同频单工方式的优点是：（1）设备简单，不需要天线共用装置，价格便宜；（2）组网方便，只要在场强覆盖范围内，本系统任意两个移动台都可使用同一频率通话，且第三者也能插入通话，故能通播和电话会议方式较易实现；（3）由于收发信机是交替工作的，不会造成发射对本身接收的干扰；（4）不发话时发射击机不工作，功耗小等。所以这种方式是最经济的，但其缺点也不少。如当两个以上移动台同时都用同呈频率发射，则会有同频干扰；再一点是由于要按键发话，松键收话，有些人员或初次使用人员感到不习惯，往往造成通话断续，若发话方发送完毕仍未松开键盘，不仅收不到对方话音，还干扰别人等。另外，频谱利用也不经济。因为当系统中需要几个频率组成不同子网时，为避免互调频率点，往往把工作频点与相邻频点的间隔定得很宽，以致频谱利用并不经济。这种方式一般用于调度系统，目前城市中出租汽车或铁路无线调度用得较多。3、双向异频（双频）单工方式通信双方使用两个频率（一对频率），两频率应有一定的间隔（视频段而定，可以有几兆赫兹至几十兆赫兹），以排除发射机对接收机所产生的干扰。因而一个基地台可同时使用多地频率工作而不会引起干扰，可扩展容量。这种方式的工作如双向同频单工方式，只不过甲、乙双方各用一具频率发射。若要改成双工方式也是可以的，只要双方设备上加上收发双工器即可（但目前双工器还需视工作频和终端样式来定，频段太低，终端太小，配双工器尚有困难）。通常，销售培训集群通信基础知识6优能通信科技用户为了减少耗电而采用单工方式工作。4、双向异频（双频）半双工方式这种方式的工作是通信双方收发信机分别使用两个频率f1和f2。基地台是双工方式，即收发信机同时工作，而移动台是按键讲话的异频单工方式。基地台可以用两副天线（或采用天线共用器合用一副一线）同时工作。移动台通常处于收信守候状态。半双工的优点主要是（1）由于移动台采用异频单工方式，故设备简单，省电、成本低、维护方便，而且受邻近移动台干扰少；（2）收发采用异频，收发频率各占一段，有利于频率的协调和配置；（3）有利于移动台紧急呼叫。缺点仍然是移动台需按键讲话，使用不方便，发话时不能收信故有丢失