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移動通信系統 |
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移動通信系統主要有蜂窩系統，集群系統，AdHoc網絡系統，衛星通信系統，分組無線網，無繩電話系統，無線電傳呼系統等。 蜂窩系統 蜂窩系統是覆蓋範圍最廣的陸地公用移動通信系統。在蜂窩系統中，覆蓋區域一般被劃分為類似蜂窩的多個小區。每個小區內設置固定的基站，為用戶提供接入和信息轉發服務。移動用戶之間以及移動用戶和非移動用戶之間的通信均需通過基站進行。基站則一般通過有線線路連接到主要由交換機構成的骨幹交換網絡。蜂窩系統是一種有連接網絡，一旦一個信道被分配給某個用戶，通常此信道可一直被此用戶使用。蜂窩系統一般用於語音通信。集群系統 集群系統與蜂窩系統類似，也是一種有連接的網絡，一般屬於專用網絡，規模不大，主要為移動用戶提供語音通信。 衛星通信 衛星通信系統的通信範圍最廣，可以為全球每個角落的用戶提供通信服務。在此系統中，衛星起著與基站類似的功能。衛星通信系統按衛星所處位置可分為靜止軌道、中軌道和低軌道3種。衛星通信系統存在成本高、傳輸延時大、傳輸帶寬有限等不足。 上述移動通信系統都需要有線網絡通信基礎設施的支持，如基站、交換機、衛星等。這些設施的建立和運轉需要大量的人力和物力，因此成本比較高，同時建設的周期也長。 Ad Hoc網絡不需要基站的支持，由主機自己組網，因此，網絡建立的成本低，同時時間短，一般只要幾秒鐘或幾分鐘。上述通信系統中，移動終端之間並不直接通信，並且移動終端只具備收發功能，不具備轉發功能。而Ad Hoc網絡由移動主機構成，移動主機之間可以直接通信，而移動主機不僅收發數據，同時還轉發數據。此外移動通信系統主要為用戶提供語音通信功能，通常採用電路交換，拓撲結構比較穩定。而Ad Hoc網絡使用分組轉發技術，主要為用戶提供數據通信服務，拓撲結構易於變化。 AdHoc Ad Hoc網絡是一種沒有有線基礎設施支持的移動網絡，網絡中的節點均由移動主機構成。 Ad Hoc網絡最初應用於軍事領域，它的研究起源於戰場環境下分組無線網數據通信項目，該項目由DARPA資助，其後，又在1983年和1994年進行了抗毀可適應網絡SURAN（Survivable Adaptive Network）和全球移動信息系統GloMo（Global Information System）項目的研究。由於無線通信和終端技術的不斷發展，Ad Hoc網絡在民用環境下也得到了發展，如需要在沒有有線基礎設施的地區進行臨時通信時，可以很方便地通過搭建Ad Hoc網絡實現。 在Ad Hoc網絡中，當兩個移動主機（如圖1中的主機A和B）在彼此的通信覆蓋範圍內時，它們可以直接通信。但是由於移動主機的通信覆蓋範圍有限，如果兩個相距較遠的主機（如圖1中的主機A和C）要進行通信，則需要通過它們之間的移動主機B的轉發才能實現。因此在Ad Hoc網絡中，主機同時還是路由器，擔負著尋找路由和轉發報文的工作。在Ad Hoc網絡中，每個主機的通信範圍有限，因此路由一般都由多跳組成，數據通過多個主機的轉發才能到達目的地。故Ad Hoc網絡也被稱為多跳無線網絡。其結構如圖2所示。 Ad Hoc網絡可以看作是移動通信和計算機網絡的交叉。在Ad Hoc網絡中，使用計算機網絡的分組交換機制，而不是電路交換機制。通信的主機一般是便攜式計算機、個人數字助理（PDA）等移動終端設備。 Ad Hoc網絡不同於因特網環境中的移動IP網絡。在移動IP網絡中，移動主機可以通過固定有線網絡、無線鏈路和撥號線路等方式接入網絡，而在Ad Hoc網絡中只存在無線鏈路一種連接方式。在移動IP網絡中，移動主機通過相鄰的基站等有線設施的支持才能通信，在基站和基站（代理和代理）之間均為有線網絡，仍然使用因特網的傳統路由協議。而Ad Hoc網絡沒有這些設施的支持。此外，在移動IP網絡中移動主機不具備路由功能，只是一個普通的通信終端。當移動主機從一個區移動到另一個區時並不改變網絡拓撲結構，而Ad Hoc網絡中移動主機的移動將會導致拓撲結構的改變。 無線通信 分組無線網是一種利用無線信道進行分組交換的通信網絡，即網絡中傳送的信息要以“分組”或者稱“信包”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。包頭中含有該分組的源地址、宿地址和有關路由等信息等。正文是真正需要傳送的信息。 適用特點：分組無線網特別適用於實時性要求不嚴和短消息比較多的數據通信。 網絡結構：星形結構 分佈式結構 特點 移動通信必須利用無線電波進行信息傳輸 這種傳播煤質允許通信中的用戶可以在一定範圍內自由活動，其位置不受束縛，不過無線電波的傳播特性一般要受到諸多因素的影響。 移動通信的運行環境十分複雜，電波不僅會隨著傳播距離的增加而發生彌散消耗，並且會受到地形、地物的遮蔽而發生“陰影效應”，而且信號經過多點反射，會從多條路徑到達接收地點，這種多徑信號的幅度、相位和到達時間都不一樣，它們互相疊加會產生電平衰落和時延擴展。 移動通信常常在快速移動中進行，這不僅會引起多普勒頻移，產生隨機調頻，而且會使得電波傳輸特性發生快速的隨機起伏，嚴重影響通信質量。故移動通信系統鬚根據移動信道的特徵，進行合理的設計。 通信是在復雜的干擾環境中運行的 移動通信系統是採用多信道共用技術，在一個無線小區內，同時通信者會有成百上千，基站會有多部收發信機同時在同一地點工作，會產生許多干擾信號，還有各種工業干擾和認為乾擾。歸納起來有通道干擾、互調干擾、鄰道干擾、多址干擾等，以及近基站強信號會壓制遠基站弱信號，這種現象稱為“遠近效應”。在移動通信中，將採用多種抗干擾、抗衰落技術措施以減少這些干擾信號的影響。 移動通信業務量的需求與日俱增 移動通信可以利用的頻譜資源非常有限，但不斷地擴大移動通信系統的通信容量，始終是移動通信發展中的焦點。要解決這一難題，一方面要開闢和啟動新的頻段，另一方面要研究發展新技術和新措施，提高頻譜利用率。因此，有限頻譜合理分配和嚴格管理是有效利用頻譜資源的前提，這是國際上和各國頻譜管理機構和組織的重要職責。 網絡結構多種多樣，網絡管理和控制必須有效 根據通信地區的不同需要，移動通信網路結構多種多樣，為此，移動通信網絡必須具備很強的管理和控制能力，如用戶登記和定位，通信（呼叫）鏈路的建立和拆除，信道分配和管理，通信計費、鑑權、安全和保密管理以及用戶過境切換和漫遊控制等。 移動通信設備必須適於在移動環境中使用 移動通信設備要求體積小、重量輕、省電、攜帶方便、操作簡單、可靠耐用和維護方便，還應保證在振動、衝擊、高低溫環境變化等惡劣條件下能夠正常工作。 |
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