公開課讀書筆記 無所不在的移動通訊(1)

2021-06-20 08:01:52 字數 1520 閱讀 6216

基站(base station,bs)到移動臺(mobile station,ms)有直射波,有反射波,有散射波。在高頻的情況下,各波到達時間不一樣,存在疊加,有影響。

移動通訊包括有:1、集團移動通訊,如計程車的排程系統,專用的,自建的,可以群呼,主要是排程臺與ms之間的通訊。2、無繩**,實際是有乙個微型的基站,技術後來發展為小靈通。3、微型移動通訊。4、無線區域網,如wifi。5、蜂窩式移動通訊。

1g出現,提供多基站,採用蜂窩概念,由於波衰減距離,不同基站可以頻率復用,這就是模擬手機。有900mhz和800mhz,各國採用的標準不同。

為了解決漫遊的問題,歐洲發展了2g通訊,88年確定了gsm標準/900mhz,95年確定了is-95(窄帶cdma)/800mhz,在原來的頻繁基礎上,分別增加了時分和碼分。並開始具有資料能力。

為了解決多**業務,在96年推出imt-2000,具體有wcdma、cdma2000和td-scdma三種制式。可以支援2mbps的資料(這裡應該是針對rel.0,目前中國使用的rel.a 是下行3.1m,上行1.8m),頻段在2000mhz附近。相關數字有很多2000的字樣。

為了提供更高效率的多**業務,2023年之地概念了imt-advanced,分為lte-a和ieee802.16m兩種制式,設計速率為1gbps,在移動的情況下達到100mbps。

而手機+射頻識別是物聯網的基礎。

在移動通訊中最為稀缺的是頻率資源,如何提供基站容量,基站能夠區分不同的使用者是關鍵。這就涉及多址技術,即在乙個共同傳輸通道實現多個使用者之間通道技術,可以根據頻率、時隙、碼字、空間進行區分。

fdma,即通過頻率進行區分,是最初模擬手機採用的方式,通過不同頻率承載使用者通話。頻率之間要有足夠的間隙,每個使用者獨佔某個頻率。基站通過帶通濾波器進行過濾,需要多套傳送機和接收機。

在頻分的基礎上增加時分,每個使用者使用不同的時隙,即tdma。第二代通訊技術gsm就是採用頻分+時分的。將一段時間(幀)的語音進行壓縮,放置在某個時隙中,因此2g通訊也是數字通訊。

頻分+時分實際上能夠滿足語音通訊,但是加上資料通訊,容量還是不夠。在同乙個頻率和同乙個時隙上可以通過碼字進行區分,即cdma。通過設計的正交碼字,可以對資訊進行區分,如何設計碼字是數學了。為了提高容量,接近正交的碼字也是可以的,這就存在背景噪音的問題。對噪音的容忍度不同,因此cdma沒有固定的容量說法,這就是所謂的軟容量。由於接近基站的使用者訊號強,遠離基站的使用者訊號弱,為了避免近大遠小,近處訊號干擾了遠處訊號的遠近效應,需要有功率控制器。

在頻分+時分+碼分的基礎可以進一步進行空間分割,即sdma,利用天線方向性波束將小區劃分為不同的子空間,實現空間的隔離來區分使用者。這對天線的要求高,需要有方向性,採用自適應陣列天線。移動的3g制式td-scdma就是同時用了這四種的區分手段。但是我覺得自適應陣列天線的質量可能仍然達不到要求,所以移動的3g效果很差,當然移動一開始就想搞lte,可能壓根沒打算認真發展td。

通過這樣的區分技術,理論上3g是1g容量的16倍,是2g容量的9倍,實際上3g可以達到1g的8~10倍。

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