通信导论第八章 移动通信系统

第八章移动通信系统

移动通信及其特点移动通信的工作方式移动通信系统的组成移动通信系统的使用频段移动通信系统中的多址方式GSM系统

CDMA系统第三代移动通信（3G）系统未来移动通信系统用户在移动通信当中遇到的问题？

手机没有信号

呼叫无法接通

通话过程中出现回音

短信为什么会延时

···········

移动通信及其特点

移动通信是指移动用户之间，或移动用户与固定用户之间进行的通信。与其它通信方式相比，具有以下基本特点：

1．电波传播条件恶劣。

2．具有多卜勒效应。

3．干扰严重。 4．接收设备动态范围大。 5．需要采用位置登记、过境切换等移动性管理技术。

6．综合了各种技术：数字信息传输技术、交换机技 术、计算机技术。

电磁波传播路径示意图

多径效应阴影效应

障碍物遮挡直射波引起接收信号中值的变化，表现为慢衰落。BSMS

障碍物远近效应

近处强信号压制远处弱信号移动通信的工作方式

单工制（simplex）:单频（同频）单工，双频（异频）单工。半双工制（halfduplex）双工制（duplex）单频（同频）单工

同频是指通信的双方，使用相同工作频率（f1）；单工是指通信的双方的操作采用“按——讲”（pushtotalk，PTT）方式。平时，双方的接收机均处于守听状态。如果A方需要发话，可按下PTT开关，发射机工作，并使A方接收机关闭。这时由于B方接收机处于守听状态，即可实现由A至B的通话；同理，也可实现B至A的通话。在该方式中，电台的收发信机是交替工作的。故收发信机不需要使用天线共用器，而使用同一副天线。这种工作方式移动台之间可直接通话,不需转接。

其优点为：①设备简单；②移动台之间可直接通话，不需基站转接；③不按键时发射机不工作，因此功耗小。

缺点:①只适用于组建简单和甚小容量的通信网；②当有两个以上移动台同时发射就会出现同频干扰；③当附近有邻近频率的电台发射时，容易造成强干扰。为了避免干扰，要求相邻频率的间隔大于4MHz，频谱利用率低；④按键发话，松键受话，适用者不习惯。异频单工

异频单工是指通信的双方使用两个不同频率f1和f2，而操作仍采用PTT方式。由于收发使用不同的频率，同一部电台的收发信机可以交替工作，也可以收常开，只控制发，即按下PTT发射。其优缺点与同频单工基本相同。在无中心台转发的情况下，电台需配对使用，否则通信双方无法通话。故这种方式主要用于有中心台转发（单工转发或双工转发）的情况。所谓单工转发，中心转信台使用一组频率（如收用f1，发用f2），一旦接收有载波信号即转去发送。所谓双工转发中心转信台使用二组频率（一组收用f1，发用f2；另一组收用f3，发用f4），任一路一旦接收有载波信号即转去发送。由于使用收发频率有一定保护间隔的异频工作，提高了抗干扰能力，从而可用于组建有几个频道同时工作的通信网。

半双工制半双工制是指指中心转信台台使用一组频频率，而移动动台采用单工工制。半双工制的优优点是：①移移动台设备简简单，价格低低，耗电少；；②收发采用用不同频率，，提高了频谱谱利用率；③③移动台受邻邻近电台干扰扰小。其缺点点是移动台仍仍需按键发话话，松键受话话，使用不方方便。由于收发使用用不同的频率率，同一部电电台的收发信信机可以交替替工作，也可可以收常开，，只控制发，，即按下PTT发射。在在中心台转发发的系统中，，分台必须使使用该方式。。双工制双工制是指通通信的双方，，收发信机均均同时工作，，即任一方在发发话的同时，，也能收听到到对方的话音音，无需按PTT开关，类同平时打打市话，使用用自然，操作作方便。双工制也分为为同频双工和和异频双工。。异频双工制优点：①收发发频率分开可可大大减小干干扰；②用户使用方方便。缺点：①移动动台在通话过过程中总是处处于发射状态，因此此功耗大；②移动台之间间通话需占用用两个频道；；③设备较复杂杂，价格较贵贵。异频双工制在在无中心台转转发的情况下下，电台需配配对使用，否否则通信双方方无法通话。。同频双工同频双工采用用时分双工（（TDD）技技术，是近年来发发展起来的新新技术。欧洲洲数字无绳电电话（DECT）、日本本手持系统（（PHS）、、第二代数字字无绳电话系系统（CT-2）和我们们目前使用的的PAS（即即“小灵通””无线市话））均采用该（（TDD）技技术。移动通信系统统的组成移动通信系统统按其经营方方式或用户性性质可分为专用移动通信信系统和公共移动通信信系统。专用移动通信信系统的最大功能要要求是调度，，它经历了一一对一的单机机对讲系统，，单信道一呼呼百应系统及及选呼系统，，后来又发展展到多信道多多用户共享的的专用调度系系统，模拟集集群（Trunking）移动通通信系统统和数字字集群移移动通信信系统。。目前，数数字集群群移动通通信主要要有欧洲洲的TETRA标准和Motorola的iDEN标准。公共移动动通信系系统蜂窝移动动通信系系统的基基本系统统结构如如下图所所示。一个交换换区由以下功功能实体体组成：：一个移动动交换中中心（MSC，MobileServiceSwitchingCentre）、一个或若若干个归归属位置置寄存器器（HLR,HomeLocationRegister）访问者位位置寄存存器（VLR，VisitorLocationRegister）、设备识别别寄存器器（EIR,EquipmentIdentityRegister）、鉴权中心心（AC,AuthenticationCentre）、移动台（（MS,MobileStation）、基地站（（BS,BaseStation,简称基站站）、操作维护护中心（（OMC,OperationandMaintenanceCentre）等。蜂窝移动动通信系系统的基基本结构构MSCMSCBSHLRVLRACMSEIRPSTNMSC移移动交交换中心心HLR归归属位位置寄存存器VLR访访问者者位置寄寄存器EIR设设备识识别寄存存器AC鉴鉴权中心心MS移移动台BS基基地站PSTN固定定公众电电信网OMC操操作维维护中心心移动交换换中心（（MSC））MSC对位于其其服务区区内的MS进行交换换和控制制，同时时提供移移动网与与固定公公众电信信网的接接口。MSC是移动网网的核心心。作为交换换设备，，MSC具有完成成呼叫接接续与控控制的功功能，这这点与固固定网交交换中心心相同。。作为移移动交换换中心，，MSC又具有无无线资源源管理和和移动性性管理等等功能，，例如移移动台位位置登记记与更新新、越区区切换等等。为了建立立从固定定网至某某个移动动台的呼呼叫路由由，固定定网就近近进入关关口MSC（GMSC），由该该GMSC查询有关关的HLR，并建立立至移动动台当前前所属的的MSC的呼叫路路由。归属位置置寄存器器（HLR））HLR是用于移移动用户户管理的的数据库库。每个个移动用用户必须须在某个个HLR中登记注注册。HLR所存储的的用户信信息分为为两类：：一类是是有关用用户参数数的信息息，例如如用户类类别，所所提供的的服务，，用户的的各种号号码、识识别码，，以及用用户的保保密参数数等。另另一类是是有关用用户当前前位置的的信息，，例如移移动台漫漫游号码码、VLR地址等，，用于建建立至移移动台的的呼叫路路由。访问者位位置寄存存器（VLR））VLR是存储用用户位置置信息的的动态数数据库。。当漫游游用户进进入某个个MSC区域时，，必须向向该MSC相关的VLR登记，并并被分配配一个移移动用户户漫游号号（MSRN），在VLR中建立该该用户的的有关信信息，其其中包括括移动用用户识别别码（MSI）、移动动用户漫漫游号（（MSRN），所在在位置区区的标志志以及向向用户提提供的服服务等参参数，这这些信息息是从相相应的HLR中传递过过来。MSC在处理入入网出网网呼叫时时需要查查询VLR中的有关关信息。。一个VLR可以负责责一个或或若干个个MSC区域。鉴权中心心(AC）AC鉴权中心心是认证证移动用用户的身身份以及及产生相相应认证证参数的的功能实实体。AC对任何试试图入网网的用户户进行身身份认证证，只有有合法用用户才能能接入网网中并得得到服务务。EIR是存储有有关移动动台设备备参数的的数据库库。EIR实现对移移动设备备的识别别、监视视、闭锁锁等功能能。OMC操作维护护中心是是网络操操作维护护人员对对全网进进行监控控和操作作的功能能实体。。移动通信信系统的的频段使使用移动通信信主要使使用VHF和UHF频频段,其其主要原原因:1)VHF/UHF频频段较适适合移动动通信从VHF/UHF频段段的电波波传播特特性来看看,主要要是在视视距范围围内,一一般为几几到几十十公里。。比较适适合移动动通信（（无线电电波覆盖盖区域可可控）。。2)天线线较短便便于携带带和移动动天线长度度决定于于波长,移动台台中使用用最多的的是λ/4的鞭鞭状天线线。例如如,当频频率为150MHz时时,约为为50cm;450MHz时时约为17cm,900MHz约为为8cm便于移移动,携携带方便便。3)抗干干扰能力力强由于工业业火花干干扰及天天电干扰扰等属脉脉冲干扰扰,随着着频率增增高,干干扰幅度度越小。。120MHz以以上，就就很小了了。因而VHF/UHF频段段设备,可以用用较小的的发射功功率获得得较好的的信噪比比。大容量移移动通信信系统均均采用小小区制，，正六边边形小区区酷似蜂蜂窝，故故称为蜂蜂窝移动动通信系系统。采采用了频频率复用用技术。。频率规划划我国无线线电委员员会分配配给蜂窝窝移动通通信系统统的频率率系统或使用部门上行频率(MHz)下行频率(MHz)中国联通CDMA825835870880中国联通835839880884中国移动GSM室内分布系统885890930935中国移动GSM900890909935954中国联通GSM900909915954960中国移动GSM18001710172018051815中国联通GSM18001745175518401850信道间隔隔对于数字字蜂窝系系统，不不同设备备的信道道间隔不不同。如如GSM信道间隔隔200kHz，每个信信道8个时隙；而美国国的D-AMPS信道间隔隔30kHz，每个信信道3个时隙。。。以联通GSM为例，6MHz带宽，收发频差差为45MHz，信道间间隔200kHz，即200kHz一个频点点，共30个频点。。除去工工作频点点首尾各各一个保保护频点点，共28个频点。。移动通信信系统中中的多址址方式（1）频频分多址址FDMA所谓FDMA，，就是不不同信号号被分配配到不同同频率的的信道里里，发往往和来自自邻近信信道的干干扰用带带通滤波波器限制制，这样样在规定定的窄带带里只能能通过有有用信号号的能量量，而任任何其它它频率的的信号被被排斥在在外。（2）时分多多址（TDMA）所谓时分分多址TDMA，就是一一个信道道由一连连串周期期性的时时隙构成成。不同同信号的的能量被被分配到到不同的的时隙里里，利用用定时选选通来限限制邻近近信道的的干扰，，从而只只让在规规定时隙隙中有用用的信号号能量通通过。现现在使用用的TDMA蜂窝系统统实际上上都是FDMA和TDMA的组合，，如GSM数字字蜂窝系系统就是是先使用用了200kHz的频分信信道，再再把它分分成8个时隙进进行TDMA传输。当当前应用用这种多多址方式式的主要要蜂窝系系统有北北美的DAMPS和欧洲的的GSM，我国这这两种制制式也都都有，但但GSM占绝大多多数。（3）码分多多址CDMA所谓CDMA，就是每每一个信信号被分分配一个个伪随机机二进制制序列进进行扩频频，不同同信号的的能量被被分配到到不同的的伪随机机序列里里。在接接收机里里，信号号用相关关器加以以分离，，这种相相关器只只接收选选定的二二进制序序列并压压缩其频频谱，凡凡不符合合该用户户二进制制序列的的信号就就不被压压缩带宽宽。结果果只有有有用信号号的信息息才被识识别和提提取出来来。（4）空分多址址SDMA空分多址址主要通通过空间间的隔离离或天线线技术来来获取地地址的复复用。如如目前BS最常常见的采采用定向向天线组组成不同同的扇区区，卫星星天线采采用点波波束实现现相同频频率信号号的复用用。在目目前智能能天线技技术商未未大量商商用之前前，SDMA主主要和其其他三种种多址方方式配合合使用。。智能天天线技术术也是第第三代移移动通信信系统的的关键技技术之一一，在未未来将得得到大量量使用。。移动通信信系统中中不同多多址方式式的频谱谱效率（频谱效效率取决决于每赫赫兹带宽宽信息比比特率和和频率复复用系数数）不同。表7-4数字字蜂窝系系统的主主要参数数系统名称GSMDCS-1800IS-54IS-95JDC多址方式TDMA/FDMATDMA/FDMATDMA/FDMACDMA/FDMATDMA/FDMA工作频带（上行）

(MHz)（下行）

890-915

935-960

1710-1785

1805-1880824-849

869-894

824-849

869-894

810-8301429-1453940-9601477-1501双工方式FDDFDDFDDFDDFDD射频信道间隔（kHz）20020030125025调制方式GMSKGMSKπ/4DQPSKQPSKπ/4DQPSK手机发射功率（最大值/平均）1W/125mW1W/125mW600mW/200mW600mW

语音编码（kbit/s）RPE-LTP13RPE-LTP13VSELP7.95QCELP8VSELP11.2每个射频载波的话音信道数8(16)8(16)3(6)-3(6)信道速率（kbit/s）270.833270.833410.6-42GSM系系统全球移动动通信系系统(GlobalSystemforMobileCommunications)。GSM是是TDMA/FDMA系统。。GSM900系统统使用900MHz频频段,收收发频差差45MHz。。每个射射频（RF）信信道频道道宽度为为200KHz,共有有8个时时隙信道道。每个个RF信信道由一一个上行行（uplink））和一个个下行（（downlink）频率率对，这这种方式式称为频频分双工工（FDD）。。因各基站站(BTS)会会占用频频段中任任何一组组频率,移动台台必须有有在整个个频段上上发送和和接收信信号的能能力。GSM1800采用用微蜂窝窝，被认认为是个个人通信信网（PCN））的一种种，它除除使用1800MHZ频率率外与GSM完完全相同同。GSM1800的收发发频差为为95MHZ。。GSM时时域分析析1）GSM将将每一个个无线信信道分成成八个不不同时隙隙，每个个时隙支支持一个个用户，，这样一一个无线线信道能能够支持持八个用用户。每每个用户户被安排排在无线线信道的的一个时时隙中并并只能在在该时隙隙发送。。时隙从从0-7编码。。这相同同频率的的8个时时隙被称称为一个个TDMA帧。。2）用户户在某一一时隙发发送被称称为突发发时隙(burst)。一个个突发长长度时隙隙为577S，一帧帧为4.615ms。。用户在在上行频频率的0时隙发发送则将将在下行行频率的的0时隙隙接收。。但上行行下行的的时隙并并一定出出现在同同一时刻刻。时隙隙0的上上行发射射出现在在接收下下行时隙隙的三个个时隙之之后。这这样带来来一个好好处是移移动台不不需要双双工器。。但它需需要同步步发射和和接收。。在移动动台中去去掉双工工器，可可使GSM手机机更轻。。延长了了电池的的寿命，，制造价价格也便便宜。GSM语语音音编编码码原始始语语音音通通过过麦麦克克风风转转换换成成电电信信号号，，然然后后通通过过一一个个滤滤波波器器使使其其只只保保留留语语音音频频带带（（300—3.4KHZ）的的信信号号，，再再以以125S进行行采采样样，，并并用用13bit字进进行行量量化化，，一一个个13bit字具具有有8192个量量化化电电平平。。每每隔隔20ms，语语音音编编解解码码器器取取得得160被抽抽样样点点的的13bit字并并分分析析它它们们，，样样点点的的分分析析产产生生滤滤波波器器相相关关系系数数，，并并分分成成40个样样点点一一组组，，语语音音编编解解码码器器选选择择最最大大能能量量的的样样点点序序列列并并与与以以前前产产生生的的序序列列比比较较，，它它确确定定与与当当前前序序列列最最相相同同的的序序列列并并确确定定二二者者之之间间的的不不同同值值。。比比较较下下来来不不同同的的值值被被送送到到空空中中接接口口。。语音音编编解解码码器器每每20ms输出出260bits的数数据据块块，，即即发发射射13kbps数据据序序列列。。BTS接收收到到这这些些信信息息之之后后，，不不经经任任何何加加工工，，将将它它送送给给TRAU。TRAU进行行发发送送编编码码的的相相反反处处理理，，将将13kbps数据据序序列列变变成成传传统统的的PSTN中使使用用的的64kbpsPCM信号号。。被ISDN电话话接接收收后后还还原原成成原原始始的的语语音音。。GSM网与PSTN的的编编码码转转换换信道道编编码码(Channelcoding)图7-4给给出出了了信信道道编编码码和和交交织织过过程程。。RF环环境境十十分分恶恶劣劣,严严重重影影响响数数据据传传输输，，有有几几种种方方法法可可以以消消除除这这些些恶恶劣劣的的影影响响。。一一种种较较常常采采用用的的方方法法是是信信道道编编码码，，信信道道编编码码通通过过加加冗冗余余码码来来防防止止码码字字出出错错，，加加入入冗冗余余码码增增加加了了数数据据发发送送量量只只对对一一定定内内容容有有用用。。从从语语音音编编解解码码器器来来的的260bit数数据据块块按按照照重重要要性性和和作作用用被被分分成成三三类类。。重重要要的的信信息息进进行行重重点点保保护护，，非非重重要要的的进进行行非非重重点点保保护护。。三三类类信信息息分分别别分分为为Ia、Ib和II。。Ia类是是最最重重要要的的，，包包含含50bits，，收收到到来来自自信信道道编编码码的的最最大大保保护护。。它它首首先先进进行行提提供供检检错错的的分分组组编编码码，，该该过过程程增增加加3bit。。这这些些分分组组编编码码比比特特然然后后进进行行具具有有检检错错纠纠错错能能力力的的半半速速卷卷积积编编码码。。半半速速卷卷积积编编码码使使比比特特数数加加倍倍。。Ib类第第二二重重要要，，也也收收到到一一些些保保护护，，132bits与与Ia类相相同同被被卷卷积积编编码码，，III类类不不重重要要（（78bits））未未受受到到任任何何保保护护。。信道道编编码码增增加加了了数数据据速速率率从从13kbps到到22.8kbps。。GSM语语音音编编解解码码的的前前向向纠纠错错交织织（（interleaving）一旦旦语语音音数数据据按按上上节节描描述述那那样样进进行行编编码码，，下下一一步步就就是是将将它它放放入入TDMA时时隙隙并并通通过过空空中中接接口口发发送送。。这这一一过过程程称称为为交交织织，，它它通通常常作作为为计计数数器器测测量量以以抗抗空空中中接接口口的的不不可可靠靠传传输输路路径径，，特特别别是是通通过过交交织织的的处处理理抗抗端端利利衰衰落落，，数数据据被被扩扩充充到到无无线线路路径径中中几几个个时时隙隙，，这这样样可可以以减减小小在在一一个个语语音音帧帧中中被被衰衰落落的的概概率率。。在在空空中中接接口口中中使使用用的的交交织织深深度度有有4（（多多数数据据控控制制信信道道））、、8（（全全速速语语音音））、、19（（数数字字信信道道））。。全速速语语音音的的时时块块被被交交织织成成8个个突突发发时时隙隙，，即即，，从从语语音音编编码码器器来来的的456bits输输出出被被分分裂裂成成8个个时时块块，，每每个个时时块块57bits，，每每个个时时块块被被送送到到不不同同的的突突发发块块口口,交交织织造造成成65个个突突发发周周期期或或37.5ms滞滞后后。。GSM调调制制GSM采用用GMSK（高高斯斯最最小小移移频频键键控控））调调制制。。GMSK具有有每每符符号号１１bit的有有效效性性，，由由于于这这种种调调制制技技术术有有个个很很窄窄的的功功率率谱谱，，不不需需要要采采用用线线性性功功率率放放大大器器。。信道道组组成成(channelorganization)有几几种种不不同同类类型型的的信信息息要要在在MS和和BTS之之间间交交换换，，有有用用户户信信息息，，信信令令信信息息，，信信道道配配置置信信息息，，接接入入信信息息等等等等。。为为了了对对这这些些不不同同的的信信息息进进行行管管理理，，GSM把把它它们们定定义义成成不不同同的的逻逻辑辑信信息息。。所所有有处处理理特特殊殊的的一一项项功功能能被被分分为为一一个个逻逻辑辑信信息息并并送送到到有有关关的的逻逻辑辑信信道道。。GSM定定义义了了10个个具具有有不不同同功功能能的的逻逻辑辑信信道道。。控制信道控制信道携带带系统正常运运行所必需的的信息。MS和BTS使使用这些信道道保证用户信信息正确传送送相互通报事事件，建立起起呼叫，对移移动性和接入入进行管理等等等。除了信信令信息之外外，控制信道道也可用于携携带分组交换换数据，包括括有关短消息息业务。在下下面各段对不不同的控制信信道进行讨论论。广播控制信道道（BCCH）BTS在它的小区利利用该信道进进行广播，它它是一个单向向下行信道。。传送MS在它的小区所所要使用的信信息。如网络络同步信息，，建立在该信信息上，MS能够决定是否否和如何通过过现行小区接接入系统，该该信道的信息息还可以使MS识别网络，接接入网络等等等。频率校正信道道（FCCH）FCCH提供MS系统的参考频频率。MS使用FCCH来纠正它内部部的时钟基准准，使其容易易地获得另外外信道的突发发时隙，该信信道同时也给给MS提供一个指示示的同步信道道（SCH）。因为一个个SCH总跟着FCCH同样频率的8个时隙。同步信道（SCH）该信道提供MS有关MS接收接另外信信道突发时隙隙必须训练序序列。因为训训练序列MS和BTS预先都知道。。MS可以调整它的的内部定时方方案，并正确确进行解码，，另外，该信信道提供有关关BS使用训练序列列的信息码，，国家彩色码码和TDMA帧码。公共控制信道道（CCCH）支持MS和BTS之间专用通信信路径（专用用信道）的建建立，有三种种类型的CCCH：随机接入信道道（RACH）该信道道由MS用于于呼叫发起时时从网络中申申请一个专用用信道。它是是一个被所有有试图接入网网络工作MS所共享的单单向上行信道道。呼叫信道（PCH）该信道由BTS用来寻呼小区区中的移动台台，它是单向向下行信道，，由小区中所所有移动台所所共享，GSM充许多至四个个MS在一次寻呼信信息中被呼叫叫。接入许可信道道（AGCH）对MS在RACH信道请求的响响应在AGCH送出，这是一一个小区中的的所有MS共享的单向下下行信道。专用控制信道道（DCCH）这些信道传送送网络和MS之间的非用用户信息，如如信道管理移移动收管理和和无线资源管管理等信息由由这些信道发发送。典型的的发送信息包包括：如果MS请求由网网络分配的附附加专用信道道，加密的开开始和结束，，MS信息请请求，切换信信息等等。有有三种专用控控制信道：独独立的专用控控制信道（SDCCH）），慢相关控控制信道（SACCH））和快相关控控制信道（FACCH））。业务信道（TCH）传输用户信息息如语音或数数据的信道，，它们是单个个MS和BTS之间双向向专用信道。。它主要有二二种形式。业业务信道/全全速（TCH/F）和业业务信道/半半速（TCH/H）全速速对应于全速速语音编解码码器，半速对对应于半速语语音编解码器器，TCH/F的信息速速率是13kbps，TCH/H的的信息速率为为6.5kbps。用于GSM的各类突发时时隙功率控制和定定时前置在任何小区，，MS可能在小区的的边缘，远离离BTS也可能离BTS很近，有些用用户可能在小小区的中部。。如果在任何何距离上所有有移动台同时时发送信息，，这些信息到到达的BTS时间由于距离离上的变化而而有轻微的变变化。假设二二个MS，一个接近BTS，另一个远离离BTS，它们在同一一个TDMA帧相邻的时隙隙上发送，它它们的发送时时隙由于传送送时延不同会会在BTS接收端重叠。。对发射功率率也同样，如如果所有移动动台均用同样样的功率发射射。接近BTS的MS要比在小区边边缘的MS在BTS上的接收要强强。定时前置置和功率控制制在GSM的应用就是通通过这些参数数的控制使所所有的发送时时隙在时间和和功率上在BTS的接收端保持持同步。定时前置（Timingadvance）GSM具有非非常严格的时时间同步系统统，处理传输输时延变化的的方法是考虑虑可能的最大大传输时延。。在每个时隙隙片的结尾要要留有足够的的保护时间作作补偿。由于于在该时间内内无用户信息息发送,就无无数据丢失。。这一方案虽虽然具有简单单及信令要求求最小的优点点，但降低了了系统的频谱谱的利用率。。GSM选择择了小的保护护周期和对各各时隙的定时时进行动态控控制的方案。。定时前置充充许对每个时时隙的上行发发送时间独立立控制，远离离BTS的MS要求比离离BTS近的的MS发射早早。在GSM中最大的定定时前置限制制小区尺寸在在35Km左左右。功率控制为了补偿小区区的不同距离离造成的衰落落。BTS能能够指导MS改变它的发发射功率，以以使到达BTS接收机的的功率在每个个时隙相同。。这样可以减减少整个系统统的干扰电平平，提高频谱谱效率。BTS能够独立立控制每一条条上行和下行行链路时隙的的功率电平，，即在GSM系统中，上上行和下行链链路的功率控控制是彼此独独立的。功率率电平控制方方案由BSC完成。BSC计算功率率电平增长或或下降，并通通知给BTS。功率电平平控制算法与与过境切换算算法十分相似似。当MS离离BTS渐渐渐远时BSC将试图增加加MS的功率率电平，当它它得知通信链链路的质量通通过提高MS的发射功率率电平不再提提高时，它就就开始切换过过程。移动台接入MS从GSM网络中得到服服务的第一步步就是它接入入系统。由于于各小区用户户数及运动的的随机性，要要保持试图接接入系统的用用户数一致是是不现实的。。在GSM中中有单独一个个信道用于MS在该小区区的接入。每每个小区在BCCH上发送参数。GSM的接入入模型可用著著名的ALOHA模型来来代替ALOHA系统统是不相关用用户同抢一个个共享信道。。ALOHA系统的基本概概念很简单：：一是用户有有接入请求时时通知它们发发送。如果二二个用户同时时发送将造成成碰撞，二个个请求都失效效。如果发射射方未收到接接收方的确认认信号它将等等一个随机时时间重新发送送。等待时间间必须是随机机数，否则将将一直碰撞下下去。接入信信道太少，就就会拒绝本可可以得到服务务的用户。整个系统的性性能反应在MS如何接入入和得到服务务上。接入信信道容量越大大，接入用户户越多，但系系统由于缺少少足够的业务务信道不能够够支持它们服服务，最终还还是被拒绝。。CDMA系统码分多址CDMA在蜂窝系统中中的应用很早早以前就被提提出来了，但但一直没有得得到人们的重重视，主要原原因是基CDMA的蜂窝系统必必须有高速、、精确的功率率控制，否则则整个系统将将不能很好地地工作,甚至崩溃。1998年2月，美国高高通公司宣布布将IS-95B标准用用于CDMA基础平台上上。IS-95B可提供供CDMA系系统性能，并并增加用户移移动通信设备备的数据流量量，提供对64kbps数据业务的的支持。其后，cdma2000成为窄带CDMA系统统向第三代系系统过渡的标标准。cdma2000在标准研究究的前期，提提出了cdma1X的发发展策略，随随后的研究表表明，1X和和1X增强型型技术代表了了未来发展方方向。CDMA的软容量与大容容量在CDMA系统，用户数数和服务级别别之间有着更更灵活的关系系。例如系统统经营者可在在话务量高峰峰其将误帧率率稍微提高，，从而增加可可用信道数。。而且由于CDMA是一个自干扰扰系统，当其其相邻小区负负荷较轻时，，本小区所受受的干扰相应应减少，容量量就可适当增增加。系统容量大即即频谱利用率率高，指的是是CDMA在与GSM同样的频段下下，理论上频频谱利用率比比GSM要大可以允许许更多的用户户使用。实际际使用中比GSM要大4－5倍。蜂窝电话的几几个发展阶段段1G：模拟；；干扰大；不不保密；低成成本。2G：数字化化；信号清晰晰；较安全；；支持文本信信息传输业务务；传输速率率一般<10kbps；2.5G：传输速率如GPRS115.2kbps,CDMA-1X115.2-384kbps;3G：传输速率率2Mbps,移动时384kbps；[采采用HSDPA(高速下下行链路分组组接入)10Mbps]多种终端功能能：PDA、、Web浏览览、文字处理理等4G：传输速速率100Mbps；与与LAN结合合，如基于IEEE.11标准的Wi-Fi系系统。第三代移动通通信（3G）系统1）W-CDMA系统：以GSM为为基础发展的的。2）cdma2000系统：以CDMA为基础发展的。。3）TD-SCDMA系统：中国提出的，以TD-SCDMA技术为基础。未来移动通信信主要技术要要求及现状第四代移动通通信可以在不不同的固定、、无线平台和和跨越不同的的频带的网络络中提供无线线服务，可以以在任何地方方宽带接入互互联网（包括括卫星通信）），能够提供供信息通信之之外的定位定定时、数据采采集、远程控控制等综合功功能。同时，，第四代移动动通信系统还还应该是多功功能集成的宽宽带移动通信信系统，是宽宽带接入IP系统。第四代移动通通信的主要技技术要求：（1）数据速率从从2Mbit/s提高到100Mb/s，移动速率从从步行到车速速。（2）满足第三代代移动通信不不能达到在覆覆盖、质量、、造价上支持持的高速数据据和高分辨率率多媒体服务务的需要。广广带局域网应应能与宽带综综合业务数据据网（B-ISDN）和异步传送送模式（ATM）兼容，实现现广带多媒体体通信，形成成综合广带通通信网。（3）对全速移动动用户能够提提供150Mbit/s的高质量的影影像服务。未来移动通信信发展现状目前很多发达达国家（美国国、日本、韩韩国）都在努努力，已经有有一些报道。。大致的技术路路线为短距离离无线宽带接接入加远距离离固定宽带网网。关于WiMax,Wi-Fi与蓝蓝牙WiMax的的接入距离为为48公里，，而Wi-Fi的接入距距离只有91米，蓝牙无无线技术的接接入距离是30英尺。WiMax的的数据传输速速度为每秒70MB，802.11bWi-Fi标准的的数据传输速速度是每秒钟钟11MB，，802.11a标准的的数据传输速速度是每秒钟钟54MB。。除了距离和和速度的优势势之外，WiMax还不不需要现场的的有线传输。。WiMax的的用途与无线线LAN完全全不同。无线线LAN一般般应用于百米米以内的通信信距离，也即即“局域网””。而WiMAX则可以以在数公里到到几十公里的的范围内应用用，最大传输输速度75Mbit/秒秒，最大传输输距离可达50km。因因此，WiMAX这种可可高速实现远远距离传输的的无线通信技技术在全世界界倍受瞩目。。关于WiMAXWiMax是是“WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess”的的缩写，它的的本质就是一一种用来确保保来自不同厂厂商的无线设设备可以在高高速的环境下下交互使用的的技术标准。。WiMax标准又称802.16，早在上世世纪90年代代这项技术就就开始研发，，用于取代以以太网和Wi-Fi。一一个单一的WiMax发发射器可以把把语音、视频频以及数字信信号传输到50公里以外外的地方，传传输速度高达达70MB/秒。WiMAX基基于IEEE802.16标准。一一种是IEEE802.16a标准准，设想最大大传输距离为为7km～10km的固固定区域。另另外一种就是是IEEE802.16e，面向移移动终端，最最大传输距离离为3km～～5km。WiMAX采采用与无线LAN标准802.11a和11g相同的OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）调制方式式。每个频道道的带宽