30個應當知道的手機網(wǎng)絡通信基礎

學問30個應當知道的手機網(wǎng)絡通信基礎學問1移動通信是指通信雙方至少有一方在移動中（或是臨時停留在某一非預定的位置上）進行信息傳輸和交換，這包括移動體（車輛、船舶、飛機或行人）和移動體之間的通信，移動體和固定點（固定無線電臺或有線電話）之間的通信。2移動通信的主要特點：1）移動通信必需利用無線電波進行信息傳輸；2）移動通信是在困難的干擾環(huán)境中運行的；3）移動通信可以利用的頻譜資源特殊有限，而移動通信業(yè)務量的需求卻與日俱增；4）移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)多種多樣，網(wǎng)絡管理和限制必需有效；5）移動通信設備（主要是移動臺）必需適于在移動環(huán)境中運用3移動通信有以下多種分類方法：1)按多址方式可分為頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)等；2)按工作方式可分為同頻單工、異頻單工、異頻雙工和半雙工；3)按信號形式可分為模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)。4無線通信系統(tǒng)的傳輸方式分單工傳輸(廣播式)和雙向傳輸(應答式)。單向傳輸只用于無線電尋呼系統(tǒng)。雙向傳輸有單工、雙工和半雙工三種工作方式。5所謂單工通信，是指通信雙方電臺交替地進行收信和發(fā)信。依據(jù)收、發(fā)頻率的異同，又可分為同頻單工和異頻單工。單工通信常用于點到點通信。優(yōu)點：組網(wǎng)簡潔、節(jié)約能源；缺點：通話不連續(xù)(對講式)，易受干擾。6所謂雙工通信，是指通信雙方可同時進行傳輸消息的工作方式，有時亦稱全雙工通信雙工通信一般運用一對頻道，以實施頻分雙工(FDD)工作方式，接收和放射可同時進行。但是，在電臺的運行過程中，不管是否發(fā)話，放射機總是工作的,故電源消耗較大。為緩解這個問題和削減對系統(tǒng)頻帶的要求，可在通信設備中接受同步的半雙工通信方式,即時分雙工(TDD)即時分雙工(TDD)。此時,時間軸被周期地分割成時間幀，每一幀分為兩部分，前半部分用于電臺A（或移動臺A）移動臺A）發(fā)送，后半部分用于電臺（或基站）發(fā)送，這樣就可以實現(xiàn)電臺A和B（移動臺與基站）的雙向通信。7人們把模擬移動通信系統(tǒng)（包括模擬蜂窩網(wǎng)、模擬無繩電話與模擬集群調(diào)度系統(tǒng)等）稱作第一代移動通信系統(tǒng)，而把數(shù)字化的移動通信系統(tǒng)（包括數(shù)字蜂窩網(wǎng)、數(shù)字無繩電話、移動數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)等）稱作其次代移動通信系統(tǒng)。8數(shù)字通信系統(tǒng)的主要優(yōu)點可歸納如下:（1）頻譜利用率高，有利于提高系統(tǒng)容量；（2）能供應多種業(yè)務服務，提高通信系統(tǒng)的通用性；（3）抗噪聲、抗干擾和抗多徑衰落的實力強；（4）能實現(xiàn)更有效、靈敏的網(wǎng)絡管理和限制；（5）便于實現(xiàn)通信的平安保密；⑹可降低設備成本以及減小用戶手機的體積和重量9移動通信基本上圍圍著兩種主干網(wǎng)絡在進展,這就是基于話音業(yè)務的通信網(wǎng)絡和基于分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡。依據(jù)運行環(huán)境和市場需求的.不同，前者又分為以蜂窩網(wǎng)為代表的高功率寬（廣）域網(wǎng)和以無繩電話網(wǎng)為代表的低功率局域網(wǎng)；后者又可分為寬帶LAN之類的高速局域網(wǎng)和移動數(shù)據(jù)網(wǎng)之類的低速寬（廣）域網(wǎng)10常用的移動通信系統(tǒng)有哪些：無線電尋呼系統(tǒng)、蜂窩移動通信系統(tǒng)、無繩電話系統(tǒng)、集群移動通信系統(tǒng)、移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)、分組無線網(wǎng)。11無線電尋呼系統(tǒng)是一種單向通信系統(tǒng)12蜂窩通信網(wǎng)絡的三大特點：頻率再用、小區(qū)分裂、越區(qū)切換把若干相鄰的小區(qū)按確定的數(shù)目劃分成區(qū)群（Cluster）,并把可供運用的無線頻道分成若干個（等于區(qū)群中的小區(qū)數(shù)）頻率組，區(qū)群內(nèi)各小區(qū)均運用不同的頻率組，而任一小區(qū)所運用的頻率組，在其它區(qū)群相應的小區(qū)中還可以再用，這就是頻率再用當用戶數(shù)增多并達到小區(qū)所能服務的最大限度時，把這些小區(qū)分割成更小的蜂窩狀區(qū)域，并相應減小新小區(qū)的放射功率和接受相同的頻率再用模式，提高系統(tǒng)單位面積可服務的用戶數(shù)以適應持續(xù)增長的業(yè)務需求，這種過程稱為小區(qū)分裂當移動臺從一個小區(qū)進入另一相鄰的小區(qū)時，其工作頻率及基站與移動交換中心所用的接續(xù)鏈路必需從它離開的小區(qū)轉(zhuǎn)換到正在進入的小區(qū)，這一過程稱為越區(qū)切換13只有頻率再用距離足夠大，才能保證同道干擾低于預定的門限值，這也就限制了區(qū)群中所含小區(qū)數(shù)目不能小于某種值(在模擬蜂窩網(wǎng)中不小于7,在數(shù)字蜂窩網(wǎng)中可小到4或3)14我國模擬無繩電話系統(tǒng)接受45MHz/48MHz的頻段。我國運用的數(shù)字式無繩電話系統(tǒng)(低功率無線系統(tǒng))標準是PHS15無繩電話是一種以有線電話網(wǎng)為依托的通信方式，也可以說它是有線電話網(wǎng)的無線延長，具有放射功率小、省電、設備簡潔、價格低廉、運用便利等優(yōu)點16集群移動通信系統(tǒng)屬于調(diào)度系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移通信網(wǎng)。17集群移動通信系統(tǒng)接受的基本技術是頻率共用技術。其主要做法是:①把一些由各部門分散建立的專用通信網(wǎng)集中起來，統(tǒng)一建網(wǎng)和管理，并動態(tài)地利用支配給它們的有限個頻道，以容納數(shù)目更多的用戶;②改進頻道共用的方式，即移動用戶在通信的過程中，不是固定地占用某一個頻道，而是在按下其“按講開關〃(PTT)時,才能占用一個頻道;一旦松開PTT,頻道將被釋放，變成空閑頻道，并允許其它用戶占用該頻道18集群系統(tǒng)的限制方式有兩種即專用限制信道的集中限制方式和隨路信令的分布限制方式19按通信占用頻道的方式，集群系統(tǒng)可分為消息集群、傳輸集群和準傳輸集群等三種方式(1)消息集群(MessageTrunking)。在消息集群系統(tǒng)中，每一次呼叫通話期間，一次性地支配一對無線頻道，而且在通話完畢后(即松開PTT開關后)，轉(zhuǎn)發(fā)器接著在該頻道上工作6s左右(即脫離時間約為6s),才算完成此次接續(xù)過程。28s(2)傳輸集群(TransmissionTrunking)。傳輸集群通話中，并非始終占用某一個頻道，當發(fā)話一方松開PTT時，對這一頻道的占用即告結(jié)束，對方回答或本方再發(fā)話時，都要重新支配并占用新的空閑頻道。亦即在通話中，每按一次PTT開關就重新占用頻道一次。因此，傳輸集群可以充分利用頻道的空閑時間，其頻道利用率可以明顯提高。不過，，用戶的話音略有間隙時，PTT就可能松開，使所用頻道也立刻放棄而被其它用戶所占用，其后再講話時又要重新占用新的空閑頻道，從而會導致消息傳輸不連續(xù)或形成通話中斷現(xiàn)象。16s(3)準傳輸集群(QuasiTransmissionTrunking)。準傳輸集群是為了克服傳輸集群的缺點而提出的一種改進型集群方式，也可以看作是傳輸集群和消息集群的折中方案。其做法是：一方面(和消息集群相比)把脫離的時間縮短為0.5~2s;另一方面(和傳輸集群相比)在每次PTT松開之后增加0.5s的保持時間,然后釋放頻道。18s20Motorola公司提出的〃鉞〃(IRIDIUM)系統(tǒng)改用66顆衛(wèi)星，分6條軌道在地球上空運行21分組無線網(wǎng)是一種利用無線信道進行分組交換的通信網(wǎng)絡，即網(wǎng)絡中傳送的信息要以〃分組〃或稱〃信包〃侑時簡稱〃包〃)為基本單元。分組是由若干比特組成的信息段，通常包含〃包頭〃和〃正文〃兩部分。22分組傳輸常見的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)有星型結(jié)構(gòu)和分布式結(jié)構(gòu)。23在GSM系統(tǒng)中，分組模式成為通用分組無線業(yè)務(GPRS)24對數(shù)字調(diào)制技術的主要要求是：己調(diào)信號的頻譜窄和帶外衰減快(即所占頻帶窄，或者說頻譜利用率高)；易于接受相干或非相干解調(diào)；抗噪聲和抗干擾的實力強；以及適宜在衰落信道中傳輸。25數(shù)字信號調(diào)制的基本類型分為振幅鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)26移動信道中電波傳播特性的探討探討移動信道的傳播特性，首先要弄清移動信道的傳播規(guī)律和各種物理現(xiàn)象的機理以及這些現(xiàn)象對信號傳輸所產(chǎn)生的不良影響，進而探討消退各種不良影響的對策。為了給通信系統(tǒng)的規(guī)劃和設計供應依據(jù)，人們通常通過理論分析或依據(jù)實測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析(或二者結(jié)合)，來總結(jié)和建立有普遍性的數(shù)學模型，利用這些模型，可以估算一些傳播環(huán)境中的傳播損耗和其它有關的傳播參數(shù)。理論分析方法通常用射線表示電磁波束的傳播,在確定收發(fā)天線的高度、位置和I!1!在確定收發(fā)天線的高度、位置和I!1!環(huán)境的具體特征后，依據(jù)直射、折射、反射、散射、透射等波動現(xiàn)象,用電磁波理論計算電波傳播的路徑損耗及有關信道參數(shù)。實測分析方法是指在典型的傳播環(huán)境中進行現(xiàn)場測試，并用計算機對大量實測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,以建立預料模型(如沖擊響應模型)，進行傳播預料。27多址方式的基本類型有頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)。實際中也常用到三種基本多址方式的混合多址方式，比如，頻分多址/時分多址(FDMA/TDMA)、頻分多址/碼分多址(FDMA/CDMA)、時分多址/碼分多址(TDMA/CDMA)28通常認為：TDMA系統(tǒng)的通信容量大于FDMA系統(tǒng)，而CDMA系統(tǒng)的通信容量又大于FDMA和TDMA系統(tǒng)29移動通信系統(tǒng)中接受的抗干擾措施是多種多樣的，主要有：1）利用信道編碼進行檢錯和糾錯（包括前向糾錯FEC和自動請求重傳ARQ）是降低通信傳輸?shù)牟铄e率,保證通信質(zhì)量和牢靠性的有效手段；2）為克服由多徑干擾所引起的多徑衰落，廣泛接受分集技術（包括空間分集、頻率分集、時