作者：彭利标
出版社：电子工业出版社
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移动通信技术及应用试读：
职业教育课程改革创新规划教材移动通信技术及应用彭利标 主编王奉良 李冰玉 田 野 参编内 容 简 介本书介绍了移动通信当发射功率增大为原来的2倍（2P2）时，则信号强度、GPS和蓝牙技术的基本知识，包括移动通信概论，移动通信的主要业务，组网技术和多址技术，移动信道的基本特性，数字信号的基本调制方法，移动通信的信令技术，典型的移动通信系统，如GSM系统、CDMA系统、3G系统、4G系统、GPS系统和蓝牙系统，还介绍了移动系统的安全管理和移动管理，功率控制和小区切换及通用分组无线业务等。对第三代移动通信系统的三大主流技术，即WCDMA技术、CDMA2000技术、TD-SCDMA技术标准作了重点分析。对双网双待的概念和4G移动通信系统也进行了简单介绍。从应用角度对GPS定位测量原理、GPS定位坐标系统和时间系统进行了详细阐述，列举了GPS测量技术设计与外业施测实例，说明了GPS定位测量技术应用和测量方法。最后介绍了蓝牙技术原理与协议，蓝牙的物理信道与链路、蓝牙分组与数据通信及蓝牙信息安全等。
本书可作为应用型本科、职业学校通信及信息类专业的教材，也可供从事移动通信系统和GPS定位测量技术人员的网络研究、规划、设计、使用、管理和维护的工程技术人员参考。
为方便教师教学，本书还配有电子教学参考资料包，详见前言。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。图书在版编目（CIP）数据移动通信技术及应用/彭利标主编.—北京：电子工业出版社，2012.3职业教育课程改革创新规划教材ISBN 978-7-121-15818-6Ⅰ. ①移… Ⅱ. ①彭… Ⅲ. ①移动通信—通信技术—教材 Ⅳ. ①TN929.5中国版本图书馆CIP数据核字（2012）第016564号策划编辑：张 帆责任编辑：刘真平印 刷：北京中新伟业印刷有限公司装 订：北京中新伟业印刷有限公司出版发行：电子工业出版社 北京市海淀区万寿路173信箱 邮编 100036开 本：787×1 092 1/16 印张：13.5 字数：363千字印 次：2012年3月第1次印刷定 价：25.40元
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近年来，移动通信技术凭借其自身优越性及相关学科的支持，得到了飞速发展，在人类向信息社会迈进的过程中扮演着越来越重要的角色，移动通信与卫星通信、光纤通信一起构成了长途通信的三大支柱。随着新型器件的产生、新兴技术的应用，新型的移动系统也层出不穷，获得了迅速而全面的发展。
本书系统地阐述了现代蜂窝移动通信的基本原理、基本技术，以及典型的第二代（2G）、第三代（3G）蜂窝移动通信系统，并对第三代蜂窝移动通信系统的演进和双网双待做了介绍，将蓝牙和GPS技术合并到本书中，并把移动通信、蓝牙和GPS有共性的原理和技术放在一起讲解，减少了内容重复，节约了篇幅。
本书较充分地反映了当前移动通信的新技术。在编写过程中力求理论体系的系统性和完整性，采取概念论述和简单数学推导相结合的方法，循序渐进、由浅入深地对移动通信、GPS和蓝牙技术的基本知识进行了较深入的讲述。全书共分8章，第1章移动通信概论，主要介绍移动通信概况，典型移动通信系统，移动通信的发展和应用状况，移动通信的主要业务。第2章移动信道及数字调制技术，介绍了无线电波的传播方式，移动无线信道特征，抗信道衰落技术和移动通信的数字调制技术。第3章组网技术，主要介绍蜂窝移动通信基本概念，移动通信的多址技术，区域覆盖和频率分配，蜂窝移动通信中的信令技术，移动通信网络结构和越区切换与位置管理。第4章GSM移动通信系统，主要介绍GSM系统的编码方式及应用，无线接口与协议，移动性管理和安全管理，通用分组无线业务等。第5章CDMA移动通信系统，介绍了CDMA的基本原理、CDMA功率控制及软切换技术、CDMA系统信道结构和CDMA系统的主要业务。第6章第三代移动通信系统，介绍了3G通信中的WCDMA技术、CDMA2000技术、TD-SCDMA技术三大主流标准，3G与4G移动通信系统和双网双待基础。第7章GPS定位测量原理与实施，主要介绍了GPS定位坐标系统和时间系统，GPS定位原理，GPS测量技术设计与外业施测，GPS定位测量技术应用。第8章蓝牙技术原理与协议，主要介绍蓝牙的物理信道与链路，蓝牙分组与数据通信，蓝牙信息安全，蓝牙技术应用与产品开发等。
本书尽可能反映当前移动通信技术的新技术、新发展，以满足当前和稍长一段时间教学和工作的需要。立足于基础，注重联系工程实际，理论分析深入浅出，文字叙述通俗易懂，图文并茂，注重实用，帮助学生提高分析、解决问题的能力，考虑适合不同层次读者的需要。在讲述中配有例题，突出应用和工程实践，每章后面附有习题，供读者练习和自我检查用，通过练习，帮助读者加深理解。
本书可作为应用型本科、职业学校通信及信息类专业的教材，也可供从事移动通信系统和GPS定位测量技术人员的网络研究、规划、设计、使用、管理和维护的工程技术人员参考。
本书的第1、第3和第8章由天津理工大学中环信息学院的彭利标编写，第2章由王奉良编写，第4、第5章由田野编写，第6、第7章由李冰玉编写。本书由彭利标主编，并负责全书的统稿工作。虽然作者多年来从事移动通信和光纤通信的教学和技术研究，但由于通信技术发展十分迅速，加之作者水平有限，书中难免存在遗漏和错误，敬请读者批评指正。
为了方便教师教学，本书还配有电子教学参考资料包，内容包括电子教案、教学指南及习题答案，请有此需要的教师登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）下载，或与电子工业出版社联系，我们将免费提供。E-mail:hxedu@phei.com.cn编 者2011年10月第1章 移动通信概论
1.1 移动通信概述
1.2 典型移动通信系统
1.3 移动通信的发展与应用
1.4 移动通信的主要业务
1.5 习题
自19世纪末无线电发明以来，无线通信作为一种新兴的通信技术得到了迅速发展。特别是20世纪70年代末移动通信网建立以后，移动通信技术经过短短30多年的发展，已经成为人类生活中不可缺少的重要组成部分。当前世界移动通信技术已经进入了3G的全面运营阶段。在未来，移动个人通信将会得到更加快速的发展。为了让读者对移动通信有初步了解，本章首先给出与移动通信有关的一些概念，对典型的移动通信系统、移动通信的发展、应用及主要涉及的业务范围作简要介绍。1.1 移动通信概述
当前，移动通信已经成为通信领域中最具有活力、最具有发展前途的一种通信方式，是当今信息社会中最具个性化特征的通信手段，它的发展与普及改变了社会，改变了人类的生活方式。1.1.1 移动通信的基本概念
移动通信，其本质特色在于“移动”二字，是指通信者双方至少有一方在移动中（或临时停留在某一非预定的位置上）进行信息的传输和交换，包括移动体（如车辆、船舶、飞机、行人、车载机、舰载机等）和移动体之间的通信，移动体和固定点（如固定电话、固定无线电台等）之间的通信。需要指出的是，这里所说的“信息传输与交换”，不仅指双方的语音通信，还包括数据、传真、图像、视频和各种多媒体业务。移动通信不受时间和空间的限制，交流信息机动、灵活、可靠，是信息产业重要的物理基础保证。1.1.2 移动通信的特点
移动通信技术与其他通信方式相比，主要体现以下特点。
1.移动通信必须利用无线电磁波进行信息传输
移动通信中的移动终端到基站之间必须靠电磁波，通过无线信道来传送信息，电磁波这种传播媒介允许通信中的用户在一定范围内自由活动，其位置不固定。但是，电磁波的传播特性受到诸多因素的影响。
首先，移动通信的运行环境复杂多变，电磁波传播条件恶劣。随着传播距离的增加，电磁波会发生弥散损耗，并且电磁波传播会受到地形、地物、地貌的遮蔽而发生“阴影效应”。同时，电磁波是以地面和电离层反射、直射、散射等方式进行传播的，受地形、地物影响很大，而且移动通信系统多建设于城市之内，市内的建筑群或障碍物都使得移动通信传播路径进一步复杂化，这样就造成了信号从多条路径到达接收地点。这些多径信号经过的路径不同，到达接收点的幅度、相位各有差异，它们相互叠加会产生电平衰落和时延扩展。图1-1所示为电波的多径传播示意图。其次，移动通信常常在快速移动中进行，这不仅会引起多普勒（Doppler）频移效应，产生随机调频，而且会使得电波传播特性发生快速的随机起伏，严重影响通信质量。图1-1 电波的多径传播
2.运行环境复杂多变，干扰大
除了一些常见的外部干扰，如天电干扰、工业干扰和信道噪声之外，系统本身和不同系统之间，还会产生这样或那样的干扰，包括同信道干扰、邻信道干扰、互调干扰、共信道干扰、多址干扰，同时也存在近地无用强信号掩盖远地有用弱信号（称为远近效应）等。因此，在移动通信系统中，如何消除和减少这些有害干扰的影响是至关重要的。
3.可用频谱资源非常有限，通信业务需求量与日俱增
移动通信可以利用的频谱资源非常有限，不断提高移动通信系统的通信容量，始终是移动通信技术发展中的热点所在。要解决这一难题，一方面要开辟和启动新的频段，另一方面要研究、发展各种新技术和新措施，提高频带利用率。因此，对有限频谱的合理分配和严格管理是有效利用频谱资源的前提，这是国际组织和各国频谱管理机构的重要职责。
4.系统网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效
移动通信网络可以根据不同通信地区的需要配置成带状（如铁路、公路、水路等）、面状（如覆盖某一城市或地区）或立体状（如地面通信设施与中、低轨道卫星通信网络的综合系统）等。移动通信网络既可单网运行，又可多网并行实现互连互通。为此，移动通信网络必须具备很强的管理和控制功能，如用户的登记和定位，通信链路的建立和拆除，信道的分配和管理，通信的计费、鉴权、安全和保密管理，越区切换、漫游控制等。
5.移动通信设备必须适于移动环境
移动通信设备要求体积小、重量轻、省电、携带方便、操作简单、可靠耐用、维护方便，还要求能保证设备在振动、冲击、高低温环境等恶劣条件下正常工作。1.1.3 移动通信技术中常用到的关键词及含义
移动通信技术经常提到的关键词及含义如下。
1.信号
信号（Signal）是消息（Message）的载体，一般表现为随时间变化的某种物理量，而消息是信号的具体内容。在消息中包含一定数量的信息（Information），但信息的传送一般都不是直接的，它必须借助于一定形式的信号（电信号、光信号、电磁波信号等）才能传输和进行处理。在移动通信技术中，我们主要关心的是用做传输信息手段的电磁波信号。
电磁波信号的特性可以从时间特性（时域）和频率特性（频域）两个方面描述。在时域中，信号可表示为时间函数的数学表达式，即电磁波信号是时间t的函数，它具有一定的波形，有一定的时间特性，如出现时间的先后、持续时间的长短、重复周期的大小、随时间变化的快慢等。同时，信号在一定的条件下可以分解为许多不同频率的正弦分量，即信号具有一定的频率成分，表现为一定的频率特性。因此，用于无线通信的电磁波信号既可表示为一个时间的函数，又可表示为一个频率的函数。
在无线通信中传输的语音、数据和图像的电磁波信号，其形式可以多种多样，也存在多种分类方式，例如，确定性信号与随机信号、连续信号与离散信号、模拟信号与数字信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等。
模拟信号与数字信号是依据信号的幅度的属性认定的。如果一个信号的幅度在某一时间范围内能取任意值，这个信号就是模拟信号；如果一个信号的幅度仅能取得有限个值，则这个信号就是数字信号。
2.信噪比
在无线通信系统中，信号不可避免地要受到噪声的干扰，噪声对信号的干扰程度用信号与噪声的功率比表示，即信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR），用S/N或SNR来表示，单位为分贝（dB）。系统要求接收到的S/N值必须大于一定数值，这样接收端才能滤掉噪声，分辨出信号。一般来说，S/N越高，信号质量越好。信噪比的计算公式如下所示。式中，S为信号的功率，N表示噪声的平均功率。按照上述公式，当S=2N时，SNR =3dB。
无线通信系统发射端的功率要受到各种因素的制约，不能任意提高发射功率，否则不仅造成不必要的能源浪费，而且会对其他信号造成干扰。
3.信号强度
移动通信是无线通信，它是利用电磁波的辐射与传播，经过空间来传送信息的通信方式。在讨论信号的电波传播时，必须定量表示信号的强弱，因此有必要了解信号强度（Signal Intensity，SI）的概念。当信号沿着传输媒介传播时，其强度会有损耗或衰减，为了补偿这些损耗，可以在不同的地点加入一些放大器，以获得一定的增益。
信号强度最简单的表示方法是用功率，工程上常用分贝（dB）来表示信号的强度，即式中，P为信号的功率；P为固定参考信号的功率，通常P取2111mW。信号的功率越大，其信号强度就越高。【例1-1】 某发射机发射的信号功率为10W，其信号强度为多少？当发射功率增大为原来的2倍时，信号强度增加了多少？解：当信号功率为10W时，信号强度SI=10lgP/P=10lg（10W/1mW）=40（dB）21
当发射功率增大为原来的2倍（2P）时，则信号强度2SI =10lg（2P/P）=10[lg2+lgP-lgP]=10[lg2+lgP/P]2212121 =10lg2+10lgP/P=10lgP/P+3（dB）2121即信号强度相应地增加了3dB。
4.频谱
实际上，一个电磁波信号是由多种频率分量叠加形成的，由傅里叶变换分析可知，电磁波信号可分解为不同频率，而每一个频率分量都是正弦波。
一个信号的频谱（Frequency Spectrum）是指它所包含的频率范围。一个信号的绝对带宽是指它的频谱宽度。对于许多信号而言，其绝对带宽是无限的，但是一个信号的绝大部分能量都集中在相当窄的频带内，这个频带称为有效带宽。1.1.4 移动通信的工作频段与工作方式
频率是无线通信最宝贵的资源之一。为了有效地使用有限的频谱资源，对频率的分配与使用必须严格服从国际和国内有关组织的统一管理，否则将造成互相干扰或频率资源的浪费。
1.移动通信的工作频段
为了使移动通信所使用的频段不与广播、电视等无线业务相互干扰，工业和信息化部根据国家无线电管理委员会的建议，统一规定了移动通信所使用的频段。
1）早期我国移动通信使用频段
早期，我国的移动通信主要采用160MHz、450MHz、800MHz、900MHz四个频段，如表1-1所示。表1-1 我国早期移动通信使用的频段
在公用陆地移动通信网（Public Land Mobile Network，PLMN）中，主要使用VHF（30～300MHz）和UHF（300～3 000MHz）频段。另外，900MHz频段中的806～821MHz和851～866MHz分配给集群移动通信；825～845MHz和870～890MHz分配给部队使用。
2）部分频段重新规划
1996年12月，国家无线电管理委员会为了满足发展蜂窝移动通信和无线接入的需要，对2 000MHz的部分地面无线电业务频率重新进行了规划，分配方案如下。
将1 800～1 900MHz分配给FDD（频分双工），将1 900～1 920MHz分配给TDD（时分双工），将1 960～1 980MHz用于公众通信网。
将1 710～1 755MHz和1 805～1 850MHz分配给公众蜂窝移动通信网1（1 800MHz）频段；将1 865～1 880MHz和1 945～1 960MHz分配给公众蜂窝移动通信网2（1 900MHz）频段。
在已有的频段划分中，已分配给GSM1800的频率为1 710～1 755MHz和1 805～1 850MHz，带宽为90MHz。其中，将下端的20MHz分配给中国电信使用，即1 710～1 720MHz和1 805～1 815MHz。另外，还分配了FDD无线接入。为满足第三代移动通信系统的频谱要求，FDD无线接入的频率将逐步回收。
2000年6月，当时的信息产业部对3 400～3 600MHz频段又重新进行了规划，规定FDD方式固定无线接入系统工作的频段为：终端站发射频段为3 400～3 430MHz，中心站发射频段为3 500～3 530MHz，收发频率间隔为100MHz。
2.工作方式
无线通信的传输方式分为单向广播式传输和双向应答式传输。无线电寻呼系统属于单向传输，而双向传输有单工、双工和半双工3种工作方式。
1）单工通信传输
单工通信是指通信双方电台交替地进行收信和发信。根据收、发频率的异同，可以分为同频单工和异频单工。
同频单工是指通信双方使用相同的频率进行工作。通信双方发送信息时不接收，接收信息时不发送，平时通信双方的接收机均处于守候状态，天线接到接收机等待被呼。如果某一方需要发话，可按下发话开关，使发射机工作。由于对方接收机处于守候状态，即可实现收信，进行消息传输。这种单工通信工作方式的收发信机是轮流工作的，收发天线可以共用，收发信机中的某些电路也可共用，因而电台设备简单、省电。但这种工作方式只允许一方发送时另一方进行接收，不能同时进行收发工作。例如，在电台甲发送期间，电台乙只能接收而不能发送，这时即使乙方启动发射机也无法通知甲方。另外，通信双方的任何一方当发话完毕，必须立刻松开发话开关，否则接收不到对方发来的信号。
异频单工通信方式是指收发信机使用两个不同的频率分别进行发送和接收。例如，电台甲的发射频率和电台乙的接收频率为f，电台1乙的发射频率和电台甲的接收频率为f。但同一部电台的发射机与接2收机还是轮换工作的，异频单工与同频单工的差异仅仅在于收发频率的异同。单工通信常用于点到点通信，如安保人员使用的对讲机就是典型的单工通信设备。
2）双工通信传输
双工通信是指通信双方可以同时进行信息的发射与接收，有时也称为全双工通信。双工通信一般使用一对频道，以实施频分双工（FDD）工作方式。这种工作方式使用方便，发射和接收可同时进行。但是在电台的运行过程中，发射机总是处于工作状态，电源消耗较大，这对于用电池作为电源的移动台很不利。
为缓解这个问题和降低对系统频带的要求，可在通信设备中采用同步的时分双工（TDD）通信方式。此时，时间轴被周期地分割成时间帧，每一帧分为两部分，前半部分用于移动台发送，后半部分用于基站发送，这样就可以实现移动台与基站的双向通信。
3）半双工通信传输
如果移动台采用单工方式工作，即按下发话开关，发射机才工作，松开发话开关，发射机终止工作，而接收机总是工作的，则基站工作情况与全双工完全相同，称为半双工通信方式。其优点是：设备简单，功耗小，克服了单工通话断断续续的现象，但操作仍不太方便，所以半双工制主要用于专业移动通信系统中，如汽车调度等。1.2 典型移动通信系统
移动通信应用范围不断扩大，系统的类型也越来越多，下面介绍几种典型的移动通信系统。1.2.1 蜂窝移动通信系统
初期的移动通信系统采用大区制，在其覆盖区中心设置大功率发射机，采用高架天线把信号发送到半径可达几十公里的整个覆盖区域。这种系统能够提供给用户使用的信道数极为有限，远远满足不了移动通信业务迅速增长的需要。
1.小区制
20世纪70年代，美国贝尔实验室提出了蜂窝网的概念。蜂窝通信网络把整个服务区划分为若干个小区，每个小区用小功率发射机进行覆盖，许多小区就像蜂窝一样覆盖任意形状的服务区，如图1-2所示。图1-2 小区覆盖示意图
2.频率再用技术
一般来说，相邻的两个小区不能使用相同的频道，否则会发生同道干扰。但由于各个小区通信时所使用的功率较小，任意两个小区之间的空间距离只要超过某一数值，即便使用相同的频道，也不会产生显著的同道干扰。因此，可以把若干相邻的小区按一定数目划分成区群，同一区群的不同用户在同一时间不能占有相同的频道，但任意两个区群内可以存在同频小区，同频小区的用户可以同时使用相同的频道进行通信而不会产生显著的同道干扰，这种技术称为频率再用。图1-2中采用七小区群制，图中相同字母小区可采用相同的频率。另外，还可采用九小区群制、十二小区群制等。频率再用技术是蜂窝移动通信的基本技术之一，它是蜂窝移动通信系统解决用户增多而受到有限频谱制约的重大突破。
3.小区分裂技术
通常小区越小，单位面积所容纳的用户数越多，则频谱利用率越高。因此，当用户数增多到小区所能服务的最大限度时，可以把这些小区分割成更小的蜂窝状区域，并相应减小新小区基站的发射功率，再继续采用相同的频率再用模式，分裂后的新小区能支持和原小区同样数量的用户，也就进一步提高了系统单位面积可服务的用户数。当分裂后的新小区所能支持的用户数又达到饱和时，还可以将这些新小区再进行分裂，以适应持续增长的业务需求，这种将小区逐渐变小的过程称为小区分裂。小区分裂是为适应业务需求的增长而逐步提高其容量的独特方式。
但小区不能无限分裂，一方面是因为小区基站的建设费用昂贵，尤其是在市内建设基站占用的资源十分昂贵。另一方面，小区分裂导致小区变小，频率再用距离缩短，相邻区群的同频小区之间的同道干扰增强，有可能会使同道干扰大于预定的门限值，使通信质量恶化。只有频率再用距离足够大，才能保证这种同道干扰低于预定门限值，这也就限制了小区不能无限分裂。
4.越区切换技术
当移动用户在蜂窝服务区中快速运动时，用户之间的通话常常不会在一个小区中结束。快速行驶的汽车在一次通话的期间内可能跨越多个小区。当移动台从一个小区进入另一相邻小区时，其工作频率及基站与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在进入的小区，这一过程称为越区切换。整个切换过程自动完成，通话用户并不知道，也不会中断行进中的通话。越区切换过程如图1-3所示，当移动用户从蜂窝B越区到蜂窝A时，切换在移动交换中心的控制下进行。图1-3 越区切换过程
越区切换必须准确可靠，且不影响通信中的语音质量，它是蜂窝移动通信系统中的关键技术。移动台的运动速度越快或小区半径越小，通信中的越区切换就越频繁。越区切换过于频繁不仅增加切换控制难度，也导致系统附加开销增大。1.2.2 无绳电话系统
无绳电话是一种以有线电话网为依托的通信方式，也可以说它是有线电话网的无线延伸。它具有发射功率小、省电、设备简单、价格低廉、使用方便等优点，因而发展十分迅速。以PHS技术为基础的“小灵通”数字无绳电话系统在我国得到了广泛的应用。
1.无绳电话
无绳电话是指用无线信道代替普通电话线，在限定的业务区内，给无线用户提供移动或固定公共交换电话网业务的电话系统，它是一种无线接入系统。由一个或若干个基站和多部手机组成，允许手机在一组信道内任选一个空闲信道进行通信。
简单的无绳电话机把普通的电话单机分成座机和手机两部分，座机与有线电话网连接，手机与座机之间利用无线方式进行连接，允许携带手机的用户在一定范围内自由活动，如图1-4所示。图1-4 无绳电话系统示意图
2.无绳电话的发展
无绳电话自20世纪70年代发展至今，经历了CT0、CT1、CT2、CT3、DECT等几个阶段。
第一代无绳电话（CT1）为模拟无绳电话系统。它存在一些固有的缺陷，例如，频谱利用率低，信道数目少，服务范围小，相互干扰严重，音质差，难以保密，不易进行数据通信等。
第二代无绳电话（CT2）是第一个数字无绳电话标准，紧接着北美、日本都有了自己的数字无绳电话标准。CT2不仅适用于家庭、办公室等室内场合，还可以用于公共场合，它采用语音编码、时分双工（TDD）等数字技术，通话质量较高，保密性强，抗干扰性好，克服了模拟无绳电话存在的一些固有缺陷，但CT2无越区切换和漫游功能。
1992年，欧洲电信标准协会（ETSI）推出了欧洲数字无绳电话系统（DECT）新一代数字无绳电话标准。1993年，日本推出了个人便携电话系统（PHS）。1994年美国通信委员会的联合技术委员会通过了个人接入通信系统（PACS）。这些数字无绳电话系统具有容量大，覆盖面宽，支持数据通信、越区切换、漫游，应用灵活等特点，已成为目前无绳电话的主流。
1999年，国际电信联盟ITU-R将DECT数字无绳电话作为IMT-2000的无绳通信标准。由于IMT-2000标准充分体现了第三代移动通信网络对于带宽和移动性的需求，而数字无绳电话标准充分考虑了前向兼容性，协议体系能够提供不断演进的应用和服务，因而能够迅速拓宽带宽，适应多媒体业务的需求。1.2.3 集群移动通信系统
集群移动通信系统属于调度系统的专用通信网，它采用多信道共用和动态分配信道的技术，主要以无线用户为主，即以调度台与移动用户之间的通话为主。
1.集群移动通信
集群的含义是指无线信道不是仅给某一个用户群专用，而是若干个用户群共同使用。集群移动通信系统采用的基本技术是频率共用技术。它的基本做法是：移动用户在通信过程中不是固定地占用某一个信道，而是按下发话开关后才能占用某一个信道进行通话，一旦松开发话开关，信道将被释放，变成空闲信道，允许其他用户占用该信道。此外，为了提高系统的频带利用率，以便在有限的频段内为更多的用户服务，集群移动通信系统除具有限时通话的功能外，还把一些由各部门分散建立的专用通信网集中起来，统一建网和管理，并动态地分配信道，以便容纳数目更多的用户。
集群移动通信系统同蜂窝移动通信系统相比，在技术上有很多相似之处，但在主要用途、网络组成、工作方式等方面也存在很大差异，如表1-2所示。表1-2 集群移动通信与蜂窝移动通信的差异
随着通信技术的发展，上述两种系统的特征都会不断地发生变化，其中有许多技术甚至可以相互借鉴，但公用网和专用网的服务要求与运行环境不同，因而各有其不同的发展方向和发展策略，在某一个系统中行之有效的功能在另一个系统中不一定适用。
2.集群移动通信网络的基本结构
在集群网络的基本结构中，包含移动台、调度台、基站转发器、系统管理终端及有关的控制部分，如图1-5所示。图1-5 集中控制方式的集群通信系统的基本结构
集群系统的基本设备如下。（1）转发器。由收/发信机和电源组成。每个频道均配一个转发器。（2）天线共用设备。包括天线、馈线和共用器（如收发天线共用器、基站的发射合路器和接收耦合器）。（3）系统控制中心。分布式控制系统虽无集中控制中心，但在联网时，可通过无线网络控制终端。（4）调度台。调度台可分为无线调度台和有线调度台。无线调度台由收/发信机、控制单元、操作台、天线和电源等组成。有线调度台可以是简单的电话机或带显示的操作台。（5）移动台。移动台有车载台和手持机。它们均由收/发信机、控制单元、天线和电源等组成。1.2.4 移动卫星通信系统
移动卫星通信系统是利用通信卫星作为中继站，为移动用户之间或移动用户与固定用户之间提供电信业务的系统，其通信过程示意图如图1-6所示。处于地球表面（陆地或海洋）的地球站A、B、C、D、E……之间是靠地球卫星的转发进行通信。图1-6 移动卫星通信系统示意图
1.移动卫星通信系统的特点
卫星通信系统利用卫星中继，在海上、空中和地形复杂而人口稀疏的地区实现移动通信，具有独特的优越性。与蜂窝移动通信系统相比，移动卫星通信系统增加了卫星中继站，通过中继站延长了通信距离，扩大了用户活动范围。从某种意义上说，移动卫星通信系统是蜂窝移动通信系统的延伸和扩大。
2.移动卫星通信系统的基本组成及其工作过程
移动卫星通信系统主要包括发端地面站、收端地面站、上行链路、下行链路和通信卫星五大部分，如图1-6和图1-7所示。在地面站内，要构成双工通信工作方式，既要向卫星发射信号，又要接收从卫星转发其他地面站送给本站的信号。卫星通信系统的工作过程如图1-8所示。图1-7 卫星通信线路的组成图1-8 卫星通信系统的工作过程
当甲地一些用户要与乙地的某些用户通话时，甲地首先要把本站的信号变换成基带信号，经过调制器变换为中频信号（70MHz），再经上变频变为微波信号， 经高功率放大器放大后，由天线发往卫星（上行信号）。卫星收到地面站的上行信号，经放大处理，变换为下行的微波信号。乙地收端地面站收到从卫星传送来的信号（下行信号），经低噪声放大器、下变频、中频解调，还原为基带信号，并分路送到各用户，完成甲端到乙端地面站信号的传输过程。乙地终端站发往甲地的信号过程与此相同，只是上行线、下行线的频率不同而已。
3.移动卫星通信系统的特点
与其他通信系统相比，移动卫星通信系统具有以下特点。（1）覆盖面积大，通信距离远。一颗静止卫星可最大覆盖地球表面1/3，三颗同步卫星可覆盖除两极外的全球表面，从而实现全球通信。（2）设站灵活，容易实现多址通信。（3）通信容量大，传送的业务类型多。（4）卫星通信一般为恒参信道，信道特性稳定。（5）电路使用费用与通信距离无关。（6）建站快，投资省。
卫星通信不足之处主要表现为：（1）要求卫星严格，有高可靠性、长寿命。（2）通信地面站设备较复杂、庞大。（3）卫星传输信号有通话延迟感。
4.卫星通信系统的几种轨道形式
地球卫星都有自己的运行轨道，这种轨道有圆形，也有椭圆形。轨道所在的平面称为轨道面，轨道面都要通过地心，如图1-9所示。图1-9 地球卫星的几种轨道
当卫星的轨道平面与赤道平面的夹角为0°时，地球卫星的轨道称为赤道轨道；当卫星轨道平面与赤道平面夹角为90°时，卫星的轨道称为极轨道；当卫星轨道平面与赤道平面夹角在0°～90°之间时，卫星轨道称为倾斜轨道；当卫星运行轨道在赤道面内时，称为赤道轨道。如轨道呈圆形，离地面高度为357 866km时，此轨道称为同步轨道。同步轨道只有一个，是宝贵的空间资源。
在同步轨道上运行的卫星，其运行方向与地球自转方向相同，由西向东做圆周运动，卫星运行周期为恒星日（23小时56分4秒），一般认为24小时。它的匀速运动速度为3.07km/s，这时卫星相对于地球表面呈静止状态，在地球上观察卫星时，此卫星是静止不动的，把这个卫星叫做同步卫星或静止卫星，这个轨道也称为静止轨道。
移动卫星通信系统种类很多，可以根据应用领域、卫星轨道高度、提供的主要业务、卫星覆盖面等因素进行划分。通常按卫星轨道高度的不同，可分为高、中、低轨道移动卫星通信系统。中、低轨道移动通信卫星系统不能与地球自转保持同步，从地面上看，卫星总是缓慢移动的。如果要求地面上任一地点的上空在任一时刻都有一颗卫星出现，就必须设置多条卫星轨道，每条轨道上均有多颗卫星有顺序地在地球上空运行。卫星之间通过星际链路互相连接，这样就构成了环绕地球上空、不断运动但能覆盖全球的卫星中继网络。
低轨道移动卫星通信系统（LEO）一般都由多颗卫星组成卫星通信网。卫星离地面高度在1 000km左右，其运转周期一般为几小时。低轨道移动卫星通信系统使用的卫星体积小、重量轻、发射容易、成本低，如铱卫星通信系统等。
中轨道移动卫星通信系统（MEO）的轨道高度在10 000km左右，发射十多颗卫星，就可完成全球通信任务。为了提高对地面的辐射功率，卫星上采用了多波速覆盖和频率再用技术，如海事卫星（INMARSAT）系统和Qbyssey系统等。
在2000年开通的阿斯特罗全球宽带卫星通信系统就是高轨道全球移动卫星通信系统（GEO），它由9颗新一代的高轨道全球卫星组成，向全球提供多媒体、互联网高速接入及私人公司的数据网络接入业务。此外，美国的Qualcomm系统也属于高轨道全球卫星通信系统。1.2.5 其他移动通信系统
除了上述典型的移动通信系统外，业内人士也将蓝牙技术和GPS系统列为移动通信系统。
1.蓝牙技术
当今，世界范围内电子设备技术高速发展，瑞典的爱立信公司于1994年成立了一个专项科研小组，对移动电话及附件的低能耗、低费用无线连接的可能性进行研究，其最初目的在于建立无线电话与PC卡、耳机及桌面设备等产品的连接。
1）蓝牙技术具有巨大的潜在市场
随着蓝牙技术研究的不断深入，科研人员越来越感到这项技术所独具的个性和巨大的商业潜力，同时也意识到凭借一家企业的实力根本无法继续研究，于是，爱立信将其公诸于世，并极力说服其他企业加入到它的研究中来。它们共同的目标是建立一个全球性的小范围无线通信技术，并将此技术命名为“蓝牙”，来表达要将这种全新的无线传输技术在全球推广，并实现全球通用的雄心。
1998年2月，爱立信、诺基亚、IBM、东芝及Intel组成了蓝牙利益集团（SIG），这个集团包含了商业领域的最佳组合，构成了两个最大的移动通信公司，两个最大的手提电脑生产商，一个数字信号处理技术的领导者。之后，蓝牙引起了越来越多企业的关注。1999年11月，比尔•盖茨专程到拉斯维加斯一间只有11名员工的小公司访问，只因这家公司已研制成功一种含蓝牙技术的胸卡，随后，微软便宣布加入SIG。目前，包括索尼、惠普、戴尔在内的2 000多家公司都签署了相关协议，共享这一先进技术。这说明基于此项蓝牙技术的产品具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场，没有人会否认它所代表的无线通信联络的时代潮流。
2）蓝牙技术特点
蓝牙技术具有如下特点。（1）蓝牙最突出的魅力在于其“简单易用”的特点。通信时操作顺序很简单，由配备了蓝牙设施的通信设备搜索出位于半径10m以内的另外一台配备蓝牙的设备，经过双方认证后就可以进行通信。（2）在通信速度及通信距离方面，与无线LAN的IEEE 802.11b传输速度11Mbps、距离50m相比，蓝牙的传输速度为1Mbps，但通信距离只有10m。（3）价格是蓝牙面临的主要问题，价格相对较高仍然是蓝牙产品的一大特点。由于该项技术的综合成本很高，因而导致一些嵌入蓝牙技术模块设备的成本增高。（4）通信距离极其有限。蓝牙无线通信有效距离较短，一般为10m左右，这也是目前蓝牙技术迫切需要研究和解决的一大方向。（5）蓝牙的传输速度并不是最快，而且人们普遍认为蓝牙技术存在兼容性和安全性差的缺点。
2.GPS技术
GPS作为继子午卫星系统发展起来的新一代卫星导航与定位系统，具有全球性、全天候、连续性等优点的三维导航和定位能力，以及具有良好的抗干扰性和保密性。它已成为美国导航技术现代化的最重要标志，并被视为20世纪美国继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的又一重大科技成就。
1）GPS技术的应用
GPS技术最初主要用于建立各种类型和等级的测量控制网，尤其在各种类型的测量控制网的建立方面，GPS定位技术已基本上取代了常规测量手段，成为主要的技术手段。目前它除了仍大量用于测量领域外，其他方面也得到了充分的应用，例如各种类型的施工放样、测图、变形观测、航空摄影测量、海测和地理信息系统中地理数据的采集等。
2）GPS的特点
GPS系统具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等特点。单机定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。1.3 移动通信的发展与应用
自19世纪80年代赫兹发现电磁波后，意大利的马可尼和俄国的波波夫于1894年发明了无线电，1897年马可尼第一次成功演示海上航行船舶间的无线通信，开创了无线移动通信的先河。而现代移动通信技术的发展始于20世纪20年代，是20世纪的重大成就之一。在不到100年的时间里，随着计算机和通信技术的发展，移动通信得到了举世瞩目的发展，其发展速度令人惊叹。当前，移动通信已成为人们生活中不可缺少的一部分。第二代移动通信系统（2G）向第三代移动通信系统（3G）的演进，促进了技术融合，促进了全球统一标准的形成。随着3G服务的提供，移动电话的普及率将进一步扩大，各项新技术的应用也必将推动下一代宽带移动通信系统不断向前迈进。1.3.1 移动通信发展历程及未来发展方向
1.移动通信的几个发展阶段
现代移动通信系统的发展大致经历了以下几个阶段。
20世纪20年代到40年代，为移动通信发展的早期阶段。在这期间，首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统，其代表是美国多个城市警察使用的调幅（AM）制式的车载移动通信系统。该阶段可以认为是现代移动通信的起步阶段。
20世纪40年代中期到60年代初期，公用移动通信业务开始问世。美国、德国、法国、英国相继研制成功了公用移动电话系统。美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。香农在其“通信的数学理论”一文中预言了信号通过信道传输的最佳方式是数字通信，为数字通信的产生与发展奠定了理论基础。
20世纪60年代中期到70年代中期，美国推出了大区制的IMTS系统（改进型移动电话系统），能够实现自动选频和自动接续，缺点是容量太小。德国也推出了类似系统。
20世纪70年代到80年代中期是移动通信大发展的时期。20世纪70年代末，美国研制成功了AMPS系统（先进的移动电话系统），并建成了世界上第一个蜂窝移动通信系统，AMPS系统于1983年投入商用。日本的NTT系统、英国的TACS系统、北欧四国的NMT系统也相继研制成功并投入商用。蜂窝移动通信系统成为实用系统并在世界各地迅速发展，形成了第一代移动通信系统。
20世纪80年代中期到20世纪末，是数字移动通信系统发展和成熟的时期。以AMPS系统和TACS系统为代表的第一代模拟移动通信系统虽然得到迅猛发展，并取得了很大成功，但也暴露了很多问题。例如，频谱利用率低，设备复杂，成本较高，其安全性差，易被窃听，业务种类受限制，通信容量小等，不能满足日益增长的移动用户的需求。由此产生了第二代移动通信系统（2G）。它以数字化为主要特征，其中最具代表性的是欧洲的时分多址（TDMA）GSM系统、美国的码分多址（CDMA）IS-95系统和双模D-AMPS系统，还有日本的PDC系统等，这些系统均于20世纪90年代初投入商用。
2.3G、4G移动通信系统
自2000年开始，伴随着第三代移动通信系统（3G）的大量论述，以及2.5G产品GPRS系统的过渡，3G走上了移动通信舞台的前沿，于21世纪初期投入商用。当前，移动通信技术的发展呈现加快趋势，当第三代移动通信系统方兴未艾之时，第四代移动通信系统（4G）的讨论已经如火如荼地展开，国际上通信技术发达的国家已着手制定4G的标准和产品，部分国家的标准已提交国际电信联盟（ITU），目前正在标准化。从技术上看，4G系统在3G业务多媒体化的基础上，以无缝灵活支持高速宽带无线互联网业务为主要目标，打破蜂窝网结构，引入网络动态特性，并能做到在任何地方宽带接入互联网，实现多网融合。1.3.2 3G移动通信标准特点
第三代移动通信系统（3G）最早于1985年由国际电信联盟（ITU）提出，当时称为未来公众陆地移动通信系统（FPLMTS），1996年更名为IM-2000（国际移动通信-2000），其含义是在2000年左右投入商用并工作在2 000MHz频段上的国际移动通信系统。它以多媒体业务为主要特征，把语音通信与多媒体通信结合起来，能够提供图像、音乐、网页浏览、视频会议等信息服务。3G不同于采用TDMA技术和电路交换技术的2G，它以CDMA技术和分组交换技术为基础，能支持更多的用户，提供更高的传输速率。1999年11月5日在芬兰赫尔辛基召开的ITU（国际电信联盟）TG8/1第18次会议上最终确定了3类（TDMA、CDMA-FDD、CDMA-TDD）共5种技术标准，作为第三代移动通信的基础。其中WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA是3G的三大主流标准。ITU在2000年5月批准了针对3G网络的IMT-2000无线接口的5种技术标准，如表1-3所示。表1-3 IMT-2000无线接口的5种技术标准
1.WCDMA标准
IMT-2000 CDMA-DS又称宽带码分多址（WCDMA），其核心网基于演进的GSM/GPRS网络技术，空中接口采用直接序列扩频（DS），此标准同时支持GSM MAP（GSM移动应用部分）和ANSI-41两个核心网络。欧洲的爱立信公司作为主要厂家，最先对WCDMA技术进行技术研发，日本于1994年开始IMT-2000无线传输技术的研究，最后确定将NTT公司的CDMA综合FDD/TDD方式作为日本的方案，最终爱立信和NTT达成一致协议，进行技术融合，形成了现在的IMT-2000 CDMA-DS。目前这种方式得到了欧洲、北美、亚太地区各GSM运营商和日本、韩国多数运营商的广泛支持，是第三代移动通信三大主流标准之一。
WCDMA技术有如下特点：可适应多种速率的传输，灵活地提供多种业务；基站收/发信机（BTS）之间可以不用全球定位系统（GPS）同步；优化的分组数据传输方式；支持不同载频之间的切换；上、下行快速功率控制；反向采用导频辅助的相干检测；充分考虑了信号设计对电磁兼容的影响。
2.CDMA2000标准
IMT-2000 CDMA-MC又称CDMA2000，它是北美的朗讯、摩托罗拉、北电及韩国三星等公司联合提出来的基于CDMAOne的系统方案。CDMAOne是基于IS-95标准的各种CDMA制造厂家的产品和不同运营商的网络构成的一个家族概念，也是国际CDMA发展组织的一个品牌名称。从CDMAOne演进的CDMA2000标准是一个体系结构，称为CDMA2000 Family，它包含一系列子标准，经过融合后只含多载波（MC）方式，即单载波（1X）、三载波（3X）等。此标准同时支持GSM MAP和ANSI-41两个核心网络。
CDMA2000沿用了IS-95的主要技术和基本技术思路，可以后向兼容。由CDMAOne向3G演进的途径为：CDMAOne（IS-95、IS-95A、IS-95B）、CDMA2000-1X（3X）、CDMA2000-1X-EV。其中，从CDMA2000-1X之后属于3G技术。
3.TD-SCDMA标准
TD-SCDMA（Time Division Synchronous CDMA）时分-同步码分多址，是我国提出的国际标准。UTRA-TDD是通用陆地无线接入时分双工，该标准的制定目前陷入停顿状态，所以IMT-2000 CDMA-TDD常指TD-SCDMA。
TD-SCDMA系统的关键技术包括智能天线技术、联合检测技术、同步CDMA技术、接力切换技术、动态信道分配技术。
TD-SCDMA有如下优势。（1）频谱灵活性和支持蜂窝网的能力。采用TDD方式，仅需要1.6MHz（单载波）的最小带宽，频谱安排灵活，不需要成对的频率，能较好解决当前频率资源紧张的矛盾。若带宽为5MHz，则可支持3个载波，在一个地区可组成蜂窝网，支持移动业务。（2）大容量和广覆盖。TD-SCDMA采用了联合检测、智能天线、快速功率控制等技术，可降低多径衰落，并使发射机的发射功率总是处于最小水平，采用接力切换，降低了网络资源消耗，提高了全网容量，覆盖范围广。（3）高的频谱利用率。采用TDD方式，不需要分配成对的上、下行频谱，可有效利用频率资源，比其他3G多了一种多址方式，且采用智能天线技术，相同的频带内基本信道数更多，频谱利用率更高，在3个主流标准中具有最高的频谱效率。（4）适合上、下行不对称业务的开展。TD-SCDMA采用了TDD技术，可以通过灵活配置上、下行时隙转换点，改变上、下行时隙数，尤其适合目前互联网、视频点播等不对称业务的实现。（5）适用于多种使用环境，设备成本低。TD-SCDMA系统性价比高。它具有我国自主知识产权，在网络规划、系统设计、工程建设、长期技术支持等方面带来方便，大大节省建设投资和运营成本。3G三大主流技术标准比较如表1-4所示。表1-4 3G三大主流技术标准比较
第三代移动通信系统要求最大限度地利用频带，在提供大容量传统业务的同时，支持高质量和多速率的多媒体业务，能运行在多种通信环境和多种通信网络中，关于3G的具体内容将在本书后续章节中详细介绍。1.4 移动通信的业务
移动通信的业务是指移动通信系统为了满足用户的通信需求而提供的服务。随着移动通信的不断发展，移动通信的业务种类更加丰富多样，而且不同的系统其业务类型有所不同。但其基本业务包括语音通话业务、短消息业务、语音信箱服务和传真、数据通信业务、人工查询业务、来电显示和呼叫限制等。1.4.1 移动通信的主要业务
以2G系统为例，简单介绍移动通信的主要业务。
1.语音通话业务
语音通话业务是移动通信系统的最基本业务。系统为移动用户间或移动用户与固定用户之间提供实时的双向通话。紧急呼叫业务是提供在紧急情况下的一种简单拨号方式，接至最近紧急服务中心的特殊服务业务。
2.短消息业务
点对点短消息业务。它利用呼叫状态或空闲状态，由控制信道传送，信息量一般较小。可分为移动台（MS）发送的短消息业务和移动台（MS）接收的短消息业务，还包括小区广播式的短消息业务，即网络在某一特定区域，以一定间隙向移动用户广播通用消息，也是利用控制信道进行传送。
3.人工查询业务
可以拨打该系统的免费查询电话，例如中国移动的10086，中国联通的10010进行查询服务，如话费查询、业务查询、办理或取消业务、紧急停机等。
4.语音信箱业务
语音信箱是存储声音信息的设备，按语音信息归属的用户进行存储，用户可根据需要随时提取。在其他用户呼叫某用户而不能接通时，可将声音存入此用户的语音信箱，或直接拨打该用户的语音信箱留言。
5.其他业务
如来电显示、呼叫转移、呼叫等待，呼叫限制等。因业务种类很多，这里就不一一述说了。1.4.2 3G移动通信的主要业务
当前我国的3G系统已经投入商用，3G系统的用户数量快速增加，下面对3G的业务市场特点进行简单介绍。
1.语音通信业务仍占主流，数据业务份额不断上升
尽管3G移动通信系统的最大特点是更高的数据通信业务能力，但目前对3G运营商来说，语音通信业务仍是他们的主要收入来源，但数据业务收入比重不断上升的趋势还是非常明显的。
2.新业务层出不穷
随着3G网络运营经验的增加，在业务创新方面的能力逐渐发挥出来。例如，移动3D音乐下载业务，该项业务已经在日韩、欧美等市场获得用户认可，业务量迅速增加，给运营商带来了直接的经济效益；移动P2P应用业务，通过P2P业务共享软件、图片、文件、视频等；流媒体业务，是指把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器上，使移动终端可以边下载边播放；交互性，点播、直播、触发式监控；实时性，可边下载边播放；暂时性，客户端可接收、处理和回放流内容，处理和播放完随即被清除。3G系统的视频/流媒体业务如表1-5所示。表1-5 3G系统的视频/流媒体业务
3G业务的花样翻新表现了运营商正在努力创造更多、更丰富的业务，以期望将更多的用户吸引到3G网络，而随着新的运营商不断采用3G网络，更多更好的3G新业务还会被开发出来。从全球3G发展的态势来看，运营商的数量和用户的数量明显增加，但由于3G用户的需求差异性非常大，因此并不存在“杀手级业务”，要想在3G市场的激烈竞争中取得成功，必须要积极掌握新技术，寻找创新的商业模式，建立牢固的产业链。1.5 习题
1.填空题（1）移动通信是＿＿＿＿＿＿＿＿＿，它是利用＿＿＿＿＿＿＿＿＿的辐射与传播，经过空间来＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的通信方式。（2）一个信号的频谱是指它所包含的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿范围。（3）对于许多信号而言，其绝对带宽是无限的，但是一个信号的绝大部分能量都集中在相当＿＿＿＿＿＿＿＿的频带内，这个频带称为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（4）单工通信是指通信双方电台＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿地进行收信和发信；双工通信是指通信双方可以＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿进行信息的发射与接收。（5）在无线通信系统中，噪声对信号的干扰程度用＿＿＿＿＿＿＿＿＿表示，即信噪比，用S/N或SNR来表示，单位为分贝（dB）。（6）移动通信的业务是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿而提供的服务。
2.是非判断题（正确画√，错误画×）（1）移动通信技术是指所有的通信设备组成部分，在通信过程中都是处于移动状态的。（ ）（2）3G、4G移动通信系统仅仅是指系统的载波频率为3GHz、4GHz。（ ）（3）不论是2G、3G还是4G移动通信系统，其基本业务都包括语音通话业务、短消息业务、语音信箱服务和传真、数据通信业务、人工查询业务、来电显示和呼叫限制等。（ ）
3.选择题（将正确答案的序号填入括号内）（1）在移动通信系统中，信道内传输的是（ ）。
A.电磁波信号
B.光信号
C.声音信号
D.图像信号（2）移动通信系统的工作频段为（ ）。
A.音频频段
B.视频频段
C.高频微波频段
D.光频频段（3）WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA是（ ）的3大主流标准。
A.2G系统
B.3G系统
C.光纤系统
D.电视广播系统
4.简答题（1）什么是移动通信？（2）频率再用技术与频率共用技术有何区别？试比较集群移动通信系统与蜂窝移动通信系统的异同。（3）与其他通信方式相比，移动卫星通信系统的特点有哪些？（4）典型的移动卫星通信系统有哪些？（5）移动通信的工作方式分为哪几种？蜂窝移动通信系统采用哪种工作方式？（6）简述移动卫星通信系统的构成及通信原理。
5.画图题（1）查阅有关参考书，画出双工通信系统的工作示意图，并简述其工作过程。（2）参考图1-2所示小区覆盖示意图，补齐至少3个区群示意图。
6.计算题
某发射机发射的信号功率为1W，其信号强度为多少？当发射功率增大为原来的4倍时，则信号强度增加了多少？
调研项目：移动通信技术的发展与现状
调研目的：
1.通过调研，了解我国移动通信技术的总体发展过程及现状。
2.了解目前我国移动通信技术水平及其应用状况。
3.增强对移动通信技术的感性认识，提高读者学习移动通信技术的积极性，了解移动通信技术在通信领域中的地位和作用。
调研要求：
1.在调研的基础上，要按统一要求格式撰写5 000字左右的《关于我国移动通信技术的总体发展过程及现状》调查研究报告。
2.调研资料要真实、可靠，论证要清晰、准确。报告中，在简述我国移动通信技术发展历程的基础上，重点阐述当前我国移动通信的应用技术及其影响，最后简要介绍其发展趋势。
提示：
可利用图书馆、互联网等查阅有关资料，在有条件的情况下，可到有关科研院所、企业、公司进行调研。
实验1 认识移动通信系统的基本组成
实验目的：
1.了解移动通信技术实验系统的面板结构，学习各组成模块的作用，找到各主要测试点的位置，掌握测试方法以及所需要的仪器仪表的使用。
2.了解数字移动通信的原理和移动通信系统的基本结构。
3.初步了解一个完整移动通信系统的基本组成结构，重点掌握设备的结构、工作原理及使用注意事项。
实验方法：
1.课前仔细阅读实验指导书，掌握移动通信设备的面板结构，了解有关测量仪器的使用方法。
2.根据实验指导书的说明，结合实验设备，在老师的指导下，进行实验数据的测量。
3.注意实验过程中观察到的现象，做好记录，并进行分析。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]