（通信企业管理）移动通信
概论
移动通信是指通信双方至少有壹方于移动中（或者临时停留于某壹非预定的位置上）进行信
息传输和交换，这包括移动体（车辆、船舶、飞机或行人）和移动体之间的通信，移动体和
固定点（固定无线电台或有线用户）之间的通信。
远近效应这些干扰有邻道干扰、互调干扰、共道干扰、多址干扰，以及基地无用强信号压制
远地游泳弱信号的现象。
工作方式：无线通信的传输
①单向传输（广播式）只用于无线电寻呼系统
②双向传输（应答式）单工、双工和半双工
话音和数据通信的区别
话音：话音业务对传输时延比较敏感，时延超过 100ms，收听者就会有不舒服的感觉；分组
话音可和允许分组丢失达到 1%（或比特差错率达到相同的数量级）而不会明显地降低业务质
量
数据：数据网络，虽然有时延，但壹般时延是数据用户能够接受的；不编码的数据传输而言，
能够允许 10¯6的差错率；数据分组的任何丢失总是不可接受的，因而于数据传输时，通常
要采用强有力的纠错编码，必要时仍要用检错重传技术，以保证数据传输的可靠性。
小区：蜂窝通信网络把整个服务区域划分成若干个较小的区域（cell）
区群：把若干相邻的小区按壹定的数目划分为区群。
频率再用：任壹小区所使用的频率，于区群相应的小区中仍能够再利用
小区分裂：当新校区所支持的用户数又达到饱和时，仍能够将这些小区进壹步分裂，以适应
持续增长的业务需求。
越区切换：当移动台从壹个小区进入另壹相邻的小区时，其工作频率及基站和移动交换中心
所用的接续链路必须从它离开的小区转换到正于进入的小区，这壹过程称为越区切换。
MSC=移动交换中心(MobileSwitchingCenter)
MS=移动台（MobileStation）
HLR=归属位置寄存器(HomeLocationRegister)
VLR=访问位置寄存器(VisitorLocationRegister)
Um 是移动台和基站收发信台之间的接口，也称无线接口或空中接口
第二章
QAM=正交振幅调制（QuadratureAmplitudeModulation）
为了改善方形 QAM的接受性能，仍能够采用星型的 QAM星座。
第三章
[Lfs](dB)=+20lgd(km)+20lgf(MHz)(注意单位)
①于实际移动信道中，散射体很多，因此接受信号时由多个电波合成的，直射波、反射波或
散射波于接收地点形成干涉场，是信号产生深度且快速的衰落。
②由于移动台的不断运动，电波传播路径上的地形、地物是不断变化的，因而局部中值也是
变化的。这种变化所造成的衰落比多径效应所引起的快衰落要慢得多摸索壹称为慢衰落。对
局部中值于不同的传播环境下取平均，可得全局中值。
多径衰落的信号包络服从瑞利分布，故吧这种多径衰落称为瑞利衰落。
于移动通信中，由大量统计测试表明：于信号电平发生快衰落的同时，其局部中值电平
仍随地点、时间以及移动台速度作比较平缓的变化，其衰落周几以秒级计，称为慢衰落。慢
衰落近似服从对数正态分布。所谓对数正态分布，是指以分贝数表示的信号电平为正态分布。
此外，仍有壹种随时间变化的慢衰落，它也服从对数正态分布。这是由于大气折射率的平缓
变化，使得同壹地点处所收到的信号中值电平随时间作慢变化，这种因气象条件造成的慢衰
落其变化速度更缓慢(其衰落周期常以小时甚至天为量级计)，因此常可忽略不计。
为了防止因衰落（包括快衰落和慢衰落）引起的通信中断，于信道设计中，必须使信号的电
平留有足够的余量，以使中断率 R小于规定指标，这种电平余量称为衰落储备。衰落储备的
大小决定于地形、地物、工作频率和要求的通信可靠性指标。
多径时散：这种因多径传播造成信号时间扩散的现象，称为多径时散。
俩相邻场强为最小值的频率间隔是和相对多径时延差Δ(t)成反比的，通常称 Bc为多径时散
的关联带宽。
地形的分类和定义
为了计算移动信道中信号电场强度中值(或传播损耗中值)，可将地形分为俩大类，即中
等起伏地形和不规则地形，且以中等起伏地形作传播基准。所谓中等起伏地形，是指于传播
路径的地形剖面图上，地面起伏高度不超过 20m，且起伏缓慢，峰点和谷点之间的水平距离
大于起伏高度。其它地形如丘陵、孤立山岳、斜坡和水陆混合地形等统称为不规则地形。
地物(或地区)分类
不同地物环境其传播条件不同，按照地物的密集程度不同可分为三类地区：①开阔地。
于电波传播的路径上无高大树木、建筑物等障碍物，呈开阔状地面，如农田、荒野、广场、
沙漠和戈壁滩等。②郊区。于靠近移动台近处有些障碍物但不稠密，例如，有少量的低层房
屋或小树林等。③市区。有较密集的建筑物和高层楼房。
市区传播损耗的中值
于计算各种地形、地物上的传播损耗时，均以中等起伏地上市区的损耗中值或场强中值
作为基准，因而把它称作基准中值或基本中值。
对于丘陵、孤立山岳、斜坡及水陆混合等不规则地形，其传播损耗计算同样能够采用基
准场强中值修正的办法。
任意地形地区的传播损耗的中值 p117-119
1.中等起伏地市区中接收信号的功率中值 PP
中等起伏地市区接收信号的功率中值 PP(不考虑街道走向)可由下式确定：
［PP］=［P0］-Am(f,d)+Hb(hb,d)+Hm(hm,f)(3-63)
式中，P0为自由空间传播条件下的接收信号的功率，即
式中：
PT——发射机送至天线的发射功率；
λ——工作波长；
d——收发天线间的距离；
Gb——基站天线增益；
Gm——移动台天线增益。
2.任意地形地区接收信号的功率中值 PPC
任意地形地区接收信号的功率中值以中等起伏地市区接收信号的功率中值 PP为基础，加上
地形地物修正因子 KT，即
［PPC］=［PP］+KT(3-65)
地形地物修正因子 KT壹般可写成
KT=Kmr+Qo+Qr+Kh+Khf+Kjs+Ksp+KS(3-66)
式中：
Kmr——郊区修正因子，可由图 3-26求得；
Qo、Qr——开阔地或准开阔地修正因子，可由图 3-27求得；
Kh、Khf——丘陵地修正因子及微小修正因子，可由图 3-28求得；
Kjs——孤立山岳修正因子，可由图 3-29求得；
Ksp——斜坡地形修正因子，可由图 3-30求得；
KS——水陆混合路径修正因子，可由图 3-31求得
第四章
所谓分集接收，是指接收端对它收到的多个衰落特性互相独立(携带同壹信息)的信号进行特
定的处理，以降低信号电平起伏的办法。
分集有俩重含义：壹是分散传输，使接收端能获得多个统计独立的、携带同壹信息的衰落信
号；二是集中处理，即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合且(包括选择和组合)
以降低衰落的影响。
于移动通信系统中可能用到俩类分集方式：壹类称为“宏分集”；另壹类称为“微分集”。
合且方式
接收端收到 M(M≥2)个分集信号后，如何利用这些信号以减小衰落的影响，这就是合且问题。
第五章
常用的多址方式：
频分多址 FDMA时分多址 TDMA码分多址 CDMA
完成话务量的性质和计算 p182
蜂窝网
⑴小区的形状：于服务区面积壹定的情况下，正六边形小区的形状最接近理想的圆形，用它
覆盖整个服务区所需的基站数最少，也就最经济。正六边形构成的网络形同蜂窝，因此把小
区形状为六边形的小区制移动通信网称为蜂窝网。
⑵区群组成。满足俩个条件：壹是区群之间能够邻接，且无空隙无重叠地进行覆盖；二是邻
接之后的区群应保证各个相邻同信道小区之间的距离相等。
⑶同频（信道）小区的距离。区群内小区不同的情况下，可用下面的方法来确定同频（信道）
小区的位置和距离。
⑷中心激励和定点激励。
⑸小区分裂。
移动通信网络中使用的交换机通常称为移动交换中心（MSC）.和常规交换机不同的是：MSC
除了要完成常规交换机的所有功能外，它仍负责移动性管理和无线资源管理（包括越区切换、
漫游、用户位置登记管理等）
访问位置寄存器（VLR）是存储用户位置信息的动态数据库。当漫游用户进入某个 MSC区域
时，必须向和该 MSC关联的 VLR登记，且被分配壹个移动用户漫游号（MSRN）,于 VLR中建
立该用户的有关信息，期中包括移动用户识码（MSI）、移动台漫游号（MSRN）、所于位置区
的标志以及向用户提供的服务等参数，这些信息是从相应的 HLR中传递过来的。MSC于处理
入网和出网呼叫时需要查询 VLR中的有关信息。壹个 VLR能够负责壹个或若干个 MSC区域。
网络中设置认证中心（AUC）进行用户鉴权和认证。
和通信有关的壹系列控制信号统称为信令
越区切换（handoff）：是指将当前正于进行的移动台和基站之间的通信链路从当前基站转
移到另壹个基站的过程。也称自动链路转移 ALT（automaticlinktransfer）
于现有的第二代数字移动通信系统中，位置管理采用俩层数据库，即原籍（归属）位置寄存
器（HLR）和访问位置寄存器（VLR）。通常壹个 PLMN网络由壹个 HLR（它存储于其网络内注
册的所有用户的信息，包括用户预定的业务、记账信息、位置信息等）和若干个 VLR（壹个
位置区由壹定数量的蜂窝小区组成，VLR管理该网络中若干位置区的移动用户）组成。
第七章
Um接口（空中接口）。Um接口（空中接口）定义为移动台（MS）和基站收发信机（BTS）之
间的无线通信接口，它是 GSM系统中最重要、最复杂的接口。此接口传递的信息包括无线资
源管理、移动性管理和接续管理等。
国际移动用户识别码（IMSI）internationalmobilesubscriberidentity
临时识别码(TMSI-----TemporaryMobileSubscriberIdentity)
GSM 工作的射频频段：900MHz。GSM 系统共有 992 个物理信道。
每壹个 TDMA 帧分 0-7 共 8 个时隙，帧长度为 120/26=.每个时隙含 个
码元，占 15/26=
由 TDMA 帧构成复帧，其结构有俩种：壹种是由 26 帧组成的复帧，这种复帧长 120ms，
主要用于业务信息的传输，也称为业务复帧；另壹种是由 51 帧组成的复帧，这种复帧
长 ,专用于传输控制信息，也称为控制复帧。
GSM蜂窝系统的网络结构图
1)业务信道
业务信道(TCH)载有编码的话音或用户数据，它有全速率业务信道(TCH／F)和半速率业务信
道(TCH／H)之分，俩者分别载有总速率为 ／s和 ／s的信息。使用全速率信道
所用时隙的壹半，就可得到半速率信道。壹个载频可提供 8个全速率或 16个半速率业务信
道(或俩者的组合)且包括各自所带有的随路控制信道。
(1)话音业务信道。载有编码话音的业务信道分为全速率话音业务信道(TCH／FS)和半速率话
音业务信道(TCH／HS)，俩者的总速率分别为 ／s和 ／s。
对于全速率话音编码，话音帧长 20ms，每帧含 260bit，提供的净速率为 13kb／s。
(2)数据业务信道。于全速率或半速率信道上，通过不同的速率适配、信道编码和交织，支
撑着速率直至 ／s的透明和非透明数据业务。用于不同用户数据速率的业务信道，具
体有：
①／s，全速率数据业务信道(TCH／)；
②／s，全速率数据业务信道(TCI-I／)；
③／s，半速率数据业务信道(TCH／)：
④≤／s，全速率数据数据业务信道(TCH／)；
⑤≤／s，半速率数据数据业务信道(TCH／)；
数据业务信道仍支撑具有净速率为 12kb／s的非限制的数字承载业务。
于 GSM系统中，为了提高系统效率，仍引入额外壹类信道，即 TCH／8，它的速率很低，仅用
于信令和短消息传输。如果 TCH／H可见做为 TCH／F的壹半，则 TCH／8便可见做为 TCH／F
的八分之壹。TCH／8应归于慢速随路控制信道(SACCH)的范围。
2)控制信道
控制信道(cCH)用于传送信令或同步数据。它主要有三种：广播信道(BCCH)、公共控制信道
(CCCH)和专用控制信道(DCCH)。
(1)广播信道。广播信道仅作为下行信道使用，即 BS至 MS单向传输，它分为如下三种信道：
①频率校正信道(FCCH)：载有供移动台频率校正用的信息。
②同步信道(scH)：载有供移动台帧同步和基站收／发信台识别的信息，实际上，该信道包
含俩个编码参数。壹个为基站识别码(BSIC)，它占有 6个比特(信道编码之前)，其中 3个比
特为 0～7范围的 PLMN色码，另 3个比特为 0～7范围的基站色码(BCC)；另壹个为简化的 TDMA
帧号(RFN)，它占有 19个比特。
③广播控制信道(BCCH)：通常，于每个基站收／发信台中总有壹个收/发信机含有这个信道，
以向移动台广播系统信息。BCCH所载的参数主要有：CCCH(公共控制信道)号码以及 CCCH是
否和 SDCCH(独立专用控制信道)相组合：为接入准许信息所预约的各 CCCH上的区块(block)
号码：向同样寻呼组的移动台传送寻呼信息之间的 51TDMA复合帧号码。
(2)公共控制信道。公共控制信道为系统内移动台所共用，它分为下述三种信道：
①寻呼信道(PCH)。这是壹个下行信道，用于寻呼被叫的移动台。
②随机接入信道(RACH)。这是壹个上行信道，用于移动台随机提出入网申请，即请求分配壹
个 SDCCH。
③准予接入信道(AGCH)。这是壹个下行信道，用于基站对移动台的入网请求作出应答，即分
配壹个 SDCCH或直接分配壹个 TCH。
(3)专用控制信道。使用时由基站将其分给移动台，进行移动台和基站之间的信号传输。它
主要有如下三种信道：
①独立专用控制信道(SDCCH)。它用于传送信道分配等信号，可分为独立专用控制信道(SDCCH
／8)和 CCCH相组合的独立专用控制信道(SDCCH／4)。
②慢速随路控制信道(SACCH)。它和壹条业务信道或壹条 SDCCH联用，于传送用户信息期间
带传某些特定信息，如无线传输的测量方案。该信道包含 TCIJdF随路控制信道(SACCH／TF)、
TCH／H随路控制信道(SACCH／TH)、SDCCH／4随路控制信道(SACCH／C4)和 SDCCH／8随路控
制信道(SACCH／C8)。
③快速随路控制信道(FACCH)。它和壹条业务信道联用，携带和 SDCCH同样的信号，但只于
未分配 SDCCH时才分配 FACCH，通过从业务信道借取的帧来实现接续，传送“越区切换”等
指令信息。FACCH可分为 TCH／F随路控制信道(FACCH／F)和 TCHIH随路控制信道(FACCHIH)。
所谓位置登记（或称注册），是通信网为了跟踪移动台的位置变化，而对其位置信息进行登
记、删除和更新的过程。由于数字蜂窝网的用户密度大于模拟蜂窝网，因而位置登记过程必
须更快、更精确。
位置信息存储于原籍位置寄存器（HLR）和访问位置寄存器（VLR）中。
由于空中接口极易受到侵犯，GSM系统为了保证通信安全，采取了特别的鉴权和加密措施。
鉴权是为了确认移动台的合法性，而加密是为了防止第三者窃听。
所谓过区切换，是指于通话期间当移动台从壹个小区进入另壹个小区时，网络能进行实时控
制，把移动台从原小区所用的信道切换到新小区的某壹信道，且保证通话不间断（用户无感
觉）。如果小区采用扇区定向天线，当移动台于小区内从壹个扇区进入另壹扇区时，也要进
行类似的切换。
GSM系统采用的过区切换办法称之为移动台辅助切换（MAHO）法。其主要指导思想是把过区
切换的检测和处理等功能部分地分散到各个移动台，即由移动台来测量本基站和周围基站的
信号强度，把测得结果送给 MSC进行分析和处理，从而做出有关过去切换的决策。
时分多址（TDMA）技术给移动台辅助切换法提供条件。
GPRS通用分组无线服务技术（GeneralPacketRadioService)
第八章
WCDMA（WidebandCodeDivisionMultipleAccess 宽带码分多址）
TD-SCDMA(time-divisionsynchronouscodedivisionmultipleaccess)时分同步码分多
址，我国第三代移动通信标准。
codedivisionmultipleaccess2000):CDMA2000 是由美国高通（qualcomm）公司提出
码分多址的特征
⑴根据理论分析，CDMA蜂窝系统和模拟蜂窝系统或 TDMA数字蜂窝系统相比具有更大的通信
容量。
⑵CDMA蜂窝通信系统具有“软容量”特性，或者“软过载”特性。
⑶CDMA蜂窝系统具有“软切换”功能，即于过去切换的起始阶段，由原小区的基站和新小区
的基站同时为过区的移动台服务，直到该移动台和新基站之间建立起可靠的通信链路后，原
基站才中断它和该移动台的联系。
⑷CDMA蜂窝系统能够系统能够充分利用人类对话的不连续性来实现话音激活技术，以提高系
统的通信的容量。
⑸CDMA蜂窝系统以扩频技术为基础，因而它具有扩频通信系统所固有扩频通信系统所固有的
优点。
CDMA蜂窝系统的多址干扰分俩种情况：
壹是基站于接收某壹移动台的信号时，会受到本小区和邻近小区其他移动台所发信号的干扰
二是移动台于接收所属基站发来的信号时，会受到所属基站和邻近基站向其他移动台所发信
号的干扰
以 n表示通信容量，三种系统的比较结果能够写成
n(CDMA)=20n(FDMA)=4n(TDMA)
信道组成
于 CDMA蜂窝系统中，除去要传输业务信息外，仍必须传输各种必需的控制信息。为此，CDMA
蜂窝系统于基站到移动台的传输方向上设置了导频信道、同步信道、寻呼信道和正想业务信
道，于移动台到基站的传输方向上设置了接入信道和反向业务信道。
CDMA蜂窝系统的信道示意图
CDMA蜂窝系统的控制功能
切换
基站和移动台支持三种切换方式
软切换：移动台开始和新的基站通信但不立即中断它和原来基站通信的壹种切换方式。软切
换只能于同壹频率的 CDMA信道中进行。软切换是 CDMA蜂窝系统独有的切换功能，可有效地
提高切换的可靠性，而且若移动台处于小区的边缘，软切换能提供正向业务信道分集，也能
提供反向业务信道集，从而保证了通信的质量。
CDMA到 CDMA的硬切换：当个基站使用不同频率或帧偏置时，基站引导移动台进行的壹种切
换方式
CDMA到模拟系统的切换：基站引导移动台由正向业务信道想模拟话音信道切换。
软切换优点：
1、 CDMA通信系统的软切换不改变频率，可减小通信中断的概率，更重要的是于切换的过程
中移动台开始和壹个新基站通信时，且不中断和原来基站的通信，因而当移动台靠近俩
个小区的交界处时，尽管俩个基站发来的信号会起伏变化，但这对移动台的通信没有破
坏作用。CDMA是“先切换后中断”
2、软切换围于 CDMA通信系统中实现分集接收提供了条件。
3、
