陸地行動電話

陸地行動電話

陸地行動電話利用無線電通信和經電話交換網,實現移動用戶間或移動用戶和固定用戶間的通信。

發展簡況 1922年美國底特律的公安部門開始使用移動無線電台。1946年4月,美國在聖路易斯正式建立人工交換的公眾汽車電話通信系統。20世紀60年代中期,美國出現全自動交換和接續的公眾汽車電話,工作頻段從甚高頻(VHF)發展到特高頻(UHF)。70年代後,西歐一些國家也紛紛建立這種電話通信系統。中國1982年在上海開辦公眾陸地行動電話業務。
系統的組成 主要由行動電話用戶端機、無線基地站和行動電話交換機三部分組成(圖1)。
陸地行動電話陸地行動電話
行動電話用戶端機由一套雙工的移動電台和終端控制設備組成,其功能除具有收、發雙工外,還能自動地實現頻道選擇和自動接續。無線電基地站包括N個頻道收發信機和天線共用設備,N的值由系統容量確定。行動電話交換機實現N個頻道與M個行動電話用戶(M》N)之間的交換接續,並完成無線電話同有線電話的接續。與電話交換網的接口可以由用戶線或中繼線接入。
頻率配置 公眾行動電話系統所占用無線電頻段與電視廣播、專用移動無線通信所占用的頻段通常是相同的。目前,世界無線電行政大會《最後法案》中分配給陸地行動電話業務使用的幾個頻段,但對公眾行動電話沒有配給專用頻段,一般使用的頻段為150MHz、450MHz和850MHz等。由於頻段擁擠,為提高利用率,除採用頻道復用技術外,頻道間隔也從初期的50~100kHz縮小為30、25或20kHz。
調製方式 因為行動電話用戶的接收環境變化很大,電波傳播有深度的快衰落,在城市環境中,多徑效應尤為嚴重(車用設備接收場強中值波動可達30dB左右),所以,目前民用行動電話的話音信號通常採用小調製指數的模擬調頻制。
區域構成 行動電話用戶活動範圍大,所用頻段又需採用視距傳播,致使行動電話的業務範圍往往超過一個基地站的覆蓋區。因此,通常把服務範圍劃分成若干個區,每區設立一個無線電基地站,合理安排覆蓋區,以提高頻道利用率。區域構成通常有三種形式。
①大區式:在整個服務區設立一個無線電基地站,其覆蓋區即服務範圍約2000~3500平方公里。這種結構設備簡單,但頻道利用率低,僅適用初期小容量系統。
②中區式:將整個服務區劃為若干個覆蓋區,設立若干個無線電基地站,其服務範圍可達幾萬平方公里,頻道利用率較高。
③小區式:又稱蜂窩式。它由若干個面積為幾十至三百平方公里的小覆蓋區組成一群(圖2),陸地行動電話在每一小覆蓋區設一個無線電基地站。每群中可配置全部頻道。由於隨著服務區的延伸可以重複設群,重複地利用頻道,因此其服務範圍可以延伸擴展,組成全國性的行動電話網。覆蓋區的大小根據移動用戶量確定,用戶密的市區區域劃小些,用戶疏的郊區區域劃大些。這種方式頻道利用率高,容量可達幾萬或幾十萬戶,但設備投資較大,技術複雜,只適用於大容量系統。
多頻道選址技術 多頻道選址是使少量頻道供多數用戶共同使用的技術措施。移動用戶平時不占用頻道,需要通話時,先選用空閒頻道,通話完畢釋放。因此移動用戶必須具備自動選擇空閒頻道的能力。這種選擇通常有專用頻道法、循環不定位法和循環定位法三種。
天線共用 當基地頻道數較多且架設地點不允許每個頻道配置一副天線時,就要藉助天線共用設備以減少各發射機之間因耦合造成的互調干擾。常見的共用方式有兩種,一種是用鐵氧體單向隔離器和橋式定向耦合器構成。另一種是用鐵氧體單向隔離器和高Q值諧振腔所構成。
干擾 由於在移動中通信,接收場強受遠近效應的影響,變化很大,可達80dB左右,如遇干擾信號,變化更加複雜。主要的干擾為鄰道干擾、收發雙工干擾和互調干擾。其中互調干擾危害最大,必須採取精心的工程設計或降低場強動態範圍等方法加以解決。
發展趨向 行動電話作為新興的公眾電話業務發展很快。技術上的主要發展趨勢是:合理組網以提高頻道利用率;設計小型輕便、低耗價廉、穩定可靠的移動設備,並用微處理機完成終端控制的全部性能;與程控電話交換機配合使用;與其他移動業務如呼叫找人、快速數據傳輸等兼容;研究利用衛星進行行動電話通信的技術,以建立立體的電話交換網。此外,隨著技術的不斷完善,預計人們可以將電話機隨身攜帶,為信息的傳輸開創新的前景。

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