1．4．2　移动通信的特点

移动通信与有线通信相比具有以下特点：

（1）移动通信最异于固定通信之处在于用户的移动性，由于用户的移动性，网络需要随时知道用户当前位置，以完成呼叫接续等功能，这就导致网络管理复杂和移动通信位置登记、漫游等管理问题；在蜂窝网中用户在通话时的移动性，还涉及跨越小区时信道的切换问题等。

（2）由于用户的移动性，用户必须用无线方式接入网络，而无线通信环境相对于有线的通信线路而言比较恶劣，存在阴影效应、多径效应、远近效应、多普勒效应，还存在各种噪声和干扰的影响，而且频谱资源有限。

①阴影效应引起慢衰落

电磁波在传播路径上遇到建筑物、树林等障碍物的阻挡时，会产生电磁场的阴影。移动台在运动中通过不同障碍物的阴影时，就构成接收天线处场强中值的变化，这叫做阴影效应。场强中值的变化一般称之为衰落，由阴影效应引起的其场强中值变化速率较为缓慢，又叫慢衰落。

②多径效应引起快衰落

电磁波传播过程中会遇到各种建筑物、树木、植被以及起伏的地形，会引起电波的反射、绕射、散射等，这样，到达移动台天线的信号不是单一路径来的，而是许多路径来的众多反射波的合成，这称为多径传播。由于电波通过各个路径的距离不同，因而各条波到达时间不同，相位也就不同。不同相位的多个信号在接收端叠加，有时同相叠加而增强，有时反相叠加而减弱。这样，接收信号的幅度将急剧变化，即产生了多径效应。由多径效应引起的其场强中值变化速率较快，称之为快衰落。

为了保证信号质量的平稳性，在进行移动通信系统的设计时，必须具有一定的抗衰落的能力和储备。

③远近效应引起干扰

这是指当基站同时接收两个距离不同的移动台发来的信号时，如果两个移动台功率相同，则距离基站近的移动台将对另一移动台信号产生严重的干扰。远近效应在同时同频工作的CDMA系统中非常明显。

为了保证信号质量，在进行移动通信系统的设计时，一般采取功率控制技术对抗远近效应，当移动台距基站近时，低功率发送信号，随着远离基站，发送功率逐渐加大。

④多普勒效应引起频移

所谓多普勒效应指的是当移动台（MS）具有一定速度v的时候，基站（BS）接收到移动台的载波频率将随v的不同，产生不同的频移。反之也如此。移动产生的多普勒频率为

式中，v为移动体速度，λ为工作波长，θ为电波入射角（如图1．3所示）。此式表明，移动速度越快，入射角越小，则多普勒效应就越严重。

图1．3　多普勒效应示意图

多普勒频移与移动台的运动方向有关；若移动台朝向信号源方向运动，则多普勒频移为正（即接收频率上升）；若移动台背向信号源方向运动，则多普勒频移为负（即接收频率下降）。

为了对抗多普勒效应，移动设备采用锁相技术跟踪频率的变化。

⑤强干扰环境下工作

移动通信质量的优劣，不仅取决于设备本身的性能，还与外界的噪声及干扰有着密切的关系，发射机的发射功率再高，当噪声和干扰很大时，移动通信也不能正常工作。对于移动通信来说，其主要噪声来源是人为噪声，如汽车的点火系统就是一种噪声源。移动通信的主要干扰是互调干扰、邻道干扰和同频干扰等。噪声、干扰均对有用信号的传输造成了负面影响，在进行移动通信系统的设计时，应根据不同的外界环境、不同的干扰形式，采取不同的抗干扰措施。

⑥频谱资源有限

无线可供使用的频谱资源有限，固定通信几乎可以铺设无限多的线路，而移动通信中适用于某种通信方式的频谱肯定是有限的，但是与之相对却是移动通信业务量的迅速增长，因此，如何有效利用有限的无线频谱资源，一直是移动通信中研究的重点。