1.3 移动通信基础

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对于蜂窝移动通信而言，对某个区域的无线信号覆盖是通过蜂窝小区来完成的，不同的网络设备可以负责完成不同范围的覆盖。对于地面公共通信网而言，根据覆盖范围的不同，蜂窝小区可以分为宏小区(Marco Cell)、微小区（Micro Cell) 与微微小区（PicoCell)。图1-2所示为移动通信中小区覆盖的不同情况。

通过不同的小区配合使用可以完成整个覆盖区域的无缝覆盖。另外，各个小区的覆盖范围可以是重叠的，例如可以使用一个单独的载频完成大面积的覆盖， 达到消除覆盖盲区的目的。

一般而言，根据无线传输的特性，覆盖范围越小的无线系统可以提供的数据传输速率会越高，并且覆盖范围越小的系统所需要无线传输功率也越小。根据覆 盖范围的大小以及通信要求的不同，可以有多种不同的无线系统。

移动通信通过移动性管理功能来实现移动用户的位置更新管理，从而保证网络方总是可以通过寻呼的方式找到被叫用户。

1.3.1 FDMA、TDMA 和 CDMA

无线接入方式按照釆用的多址技术不同，可以分为频分多址（FDMA)、时分多址（TDMA)和码分多址（CDMA)。

所谓FDMA,就是指在某一个频段上，某个用户在通信过程中独占该频段，系统并没有实现不同用户之间共享其某一频段。第一代的模拟通信系统就是采用 频分复用的方式，每个用户被分配使用不同的频率收发数据。

TDMA则是指在同一个频段上，允许不同的用户通过时分复用的方式实现对该频段的共享，这就保证了不同的用户可以在相同的频段上完成通信，从而有效提高了系统的频谱利用率。

GSM系统就是一个典型的时分复用系统。TDMA系统的原理是各个用户允许使用相同的频率发送数据，一个时间帧被分为多个时隙，每个用户被分配使用不同的时隙来发送自己的数据,这样就达到了多个用户对相同频率的复用的目的。

CDMA即码分多址接入技术，是指不同的用户通过使用不同的码字达到对频率复用的目的。码分复用（CDMA)系统允许不同的用户使用相同频率同时收发数据，各个用户的数据被同时在空中接口上使用相同的频率传输，但是每个用户被分配不同的码字，使用该码字对用户要传送的数据进行处理，而码字本身的特性能保证在接收端可以将用户自己的特定信号从总的接收信号中（用户自身信号+噪声信号+别的用户信号）重新读取并恢复出来。

这3种接入技术之间并不是矛盾的，系统的设计可以将几种不同的接入技术结合起来使用，例如CDMA Ix EV-DO技术就较好地结合了TDMA与CDMA技术。

CDMA技术因其具有的优点，是目前所有3G技术中所共同采用的。

图1-3所示为这几种不同多址接入技术的示意图。

1.3.2 FDD 与 TDD

根据移动通信系统使用频率的双工方式不同，又可以分为频分双工（FDD) 系统、时分双工（TDD)系统以及空分双工（SDD)系统。

3G技术根据双工方式的不同可以分为FDD技术和TDD技术，如图1-4所示。

频分双工（FDD)系统是指系统的发送和接收数据使用不同的频率，在上行 和下行频率之间有双工间隔，这种系统需要使用对称分配的频谱。GSM、CDMA、WCDMA系统都是典型的FDD系统。

时分双工系统则是系统的发送和接收使用相同的频段。上行和下行数据的发送在时间上错开，通过在不同的时隙上发送上行和下行的数据，可以有效避免上下行之间的相互干扰。时分复用系统的优点是频率分配灵活，因为在世界的任何地方都能找到一些无法成对使用的单独频谱，另外TDD方式可以髙效地实现上下行数据的非对称传输，对于非对称业务而言频谱利用率较高；因为TDD系统上下行使用相同频段，所以TDD系统的另一个显著优点是更利于智能天线的使用。但TDD系统也有自己的缺点，例如，因为上下行使用相同频段发送，所以必须实现上行同步。在小区的覆盖范围上，TDD方式不如FDD方式。

我国向ITU提交的TD-SCDMA就是釆用TDD方式的一个标准。