所谓白噪声是指它的功率谱密度函数在整个频域内是，即服从均匀分布。之所以称它为“白”噪声，是因为它类似于光学中包括全部可见光频率在内的白光。
高斯白噪声，是指噪声的概率密度函数满足正态分布统计特性，同时它的功率谱密度函数是的一类噪声。这里值得注意的是，高斯型白噪声同时涉及到噪声的两个不同方面，即概率密度函数的正态分布性和功率谱密度函数均匀性，二者缺一不可。
为什么要进行调制 首先，由于频率资源的有限性，了我们无法用开信道传输信息。再者，通信的最终目的是远距离传递信息。由于传输失真、传输损耗以及带内特性的原因，基带信号是无法在无线信道上进行长距离传输的。为了进行长途传输，必须对数字信号进行载波调制将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。所以调制就是将基带信号搬移到信道损耗较小的指定的高频处进行传输（即载波传输），调制后的基带信号其频率比较高。 数字信号的载波传输与基带传输的主要区别就是增加了调制与解调的环节，是在复接器后增加了一个调制器，在分接器前增加一个解调器而已。
QPSK(QuaternaryPhaseShiftKeying，四相移相键控)调制方式实现利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息，其特点：
在移动通信中，移动台与基站之间空中的复杂，到达接收信号不会是一条径来的信号，而是多径合成信号，在接收机会产生同一个信号的不同幅度、不同相位和不同时延的矢量叠加。叠加的效果表现为接收信号的强度和相位大范围快速变化，导致接收处理难度很大。对于采用其他技术的移动通信系统，如GSM，多径带来干扰，只能采用复杂的抵抗技术，减少影响。而对采用CDMA技术的移动通信系统，由于PN码的相关特性，只要径之间的时延差大于一个PN码片宽度，不同径的信号就能被区分出来。这样就可以利用多径信号加强接收效果，把多径干扰变成有用信号，使得不利变为了有利，通过多个相关检测器接收多径信号中的各信号，并把它们合并在一起，此种技术称为RAKE分集接收技术(俗称径分集)，因此RAKE 接收机也称为多径接收机。
一般RAKE接收机由搜索器(Searcher)、解调器(Finger)、合并器(Combiner)3个模块组成。搜索器完成径搜索，主要原理是利用码的自相关及互相关特性。解调器完成信号的解扩、解调，解调器的个数决定了解调的径数，通常CDMA基站系统一个RAKE接收机由4个Finger组成，移动台由3个Finger组成。合并器完成多个解调器输出的信号的合并处理，通用的合并算法有选择式相加合并、等增益合并、最大比合并3种。合并后的信号输出到译码单元，进行信道译码处理。
实际应用：每个移动台中有多个RAKE 接收机，由于无线信号中存在多径效应，因此基站发出的信号会经过不同的径到达移动台处，经不同径到达移动台处的信号的时间是不同的，如果两个信号到达移动台处的时间差超过一个信号码元的宽度，RAKE 接收机就可将其分别成功解调。每个接收机可单独接收一多径信号，这样移动台就可以处理几个多径分量。移动台再将各个RAKE 接收机收到的信号进行矢量相加（即对不同时间到达移动台的信号进行不同的时间延迟处理，达到各时延相同、相位相同，然后再相加）提高信号强度，从而达到抗多径衰落的目的，提高移动台的接收性能。基站对每个移动台信号的接收也是采用同样的道理，即也采用多个RAKE 接收机。另外，在移动台进行软切换的时候，也正是由于使用不同的RAKE 接收机接收不同基站的信号才得以实现。
移动通信信道是一种多径衰落信道。发射的信号要经过直射、反射、散射等多条径才能到达接收端，由于的恶劣，这些多径信号相互迭加就会形成衰落。而且随着移动台的移动，各条径上的信号幅度、时延及相位随时随地发生变化，无线信号会产生深度衰落和多普勒频移等，相位亦随时间产生随机变化，接收器接收天线收到的不同径的信号是不相同的，有的处在波峰，有的却处在波谷，也就是说有的信号叠加在一起会使信号增强，有的却互相抵消，使信号减弱。因此接收到的信号的电平是起伏的、不稳定的。从而导致通信质量下降。对此，采用分集接收技术减轻衰落的影响，获得分集增益，提高接收灵敏度。
分集技术(diversity techniques)是通过两条或两条以上途径传输同一信息，且系统能同时接收两个或更多个输入信号，这些输入信号的衰落互不相关。接收机可以对多个携有相同信息且衰落特性相互的接收信号在合并处理之后进行判决，以获得更好的解调能力，以减轻衰落影响从而改善传输的可靠性的一种技术措施。简单地说就是对接收多不相关的信号并合并，分散传输，集中处理。 分集技术的优点：易获得相对稳定的信号；可获得分集处理增益；提高信噪比
四天线收分集改善的是上行，因此主要应用场景是需要广覆盖或者提高上行容量的区域，即：上行覆盖/容量受限的区域。
从覆盖角度考虑，基站采用4天线收分集时，在相同条件下，其手机终端发射功率的要求可比2天线dB左右，即：允许的径损耗比2天线dB，相应的小区覆盖距离增加22％左右，小区覆盖面积增加50％左右。相应基站数目可以减少1/3。
从容量提升角度考虑，由于不同接收通道存在一定的不相关性，因此对解调门限也有一定的影响。另外，由于实际网络中小区相互交迭，因此，四天线收分集降低了上行的平均发射功率，由此减少了邻区干扰，使得系统容量得到提升。在天线不相关的情况下，容量提升约在3dB左右。相当于支持的用户数翻倍。
发分集改善的是下行。采用发分集可以降低下行的平均发射功率，使得下行的容量得到提升。目前市面上没有支持发分集的终端，该技术还未商用。
从信号衰落的角度，由于衰落具有频率、时间和空间的选择性，因此分集技术包括频率分集、时间分集和空间分集。
根据衰落的频率选择性，当两个频率间隔大于信道相关带宽时，接收到的此两种频率的衰落信号不相关。所以码分多址的宽带传输本身就是频率分集。CDMA将信号扩展到整个1.23M上，将能量扩展到宽带中实现。这就是频率分集的应用。
时间分集是利用基站和移动台的Rake接收机来完成的。当来自两个不同径信号的时延大于1个码元宽度时，Rake接收机就可以把它们分别提取出来而不互相混淆。前面提到的交织技术是为了抵抗无线信道的噪声和衰落带来的影响面采取的一种时间分集技术
把空间分集和频率分集组合起来，即发站用两个频率发送同一信息，收站用垂直分隔的两副天线各自接收不同频率的信号，再进行合成或选择，就称为混合分集。
分集改善效果指采用分集技术与不采用分集技术两者相比，对减轻深衰落影响所得到的效果(好处)。为了定量的衡量分集的改善程度，常用标称改善效果，即用分集增益和分集改善度这两个指标来描述。现用图加以说明：图中的纵坐标及横坐标的意义已于图中标出。曲线A表示在深衰落情况下无分集时的相对电平累积分布曲线；曲线B表示采用分集接收的相对电平累积分布曲线。
分集增益是指在某一累积时间百分比内，分集接收与单一接收时的收信电平差。这一电平差越大，分集增益越高，说明分集改善效果越好。例如上图中，对应50%、5%、0.1%的累积时间百分比时，这一电平差分别为3dB、5.5dB、14dB。累积时间百分比越小，分集增益越高。0.1%时间百分比的分集增益为14dB意味着：无分集时由曲线A查出此时的衰深深度比空间收信电平低30dB；采用分集技术后，由曲线B查出此时的衰落深度仅比空间收信电平低16dB。可见分集接收使衰落深度减轻了14dB。
分集改善度是指在某一相对的收信电平时，单一接收与分集接收的衰落累积时间百分比之比。其比值越大，说明分集改善效果越好。在上图中，当收信电平低于空间收信电平20dB时，单一接收与分集接收对于同一收信电平，其衰落的累积时间百分比分别为1%和0.01%，两者的比值为100，亦即分集改善为100。
在蜂窝移动码分多址通信中干扰大概分为三种类型:加性白噪声干扰、多径干扰与多用户间的多址干扰。由于cdma采用同频组网，当新的用户或干扰源进入网络时，其它用户的服务质量会下降，形成所谓的多址干扰，即在同一个小区间同时通信的用户不是一个而是多个，在码分多址中多个用户占用同一时隙同一频率，当同时通信用户数较多时多址干扰成为最主要的干扰。多址干扰不仅严重影响系统的抗干扰性而且也严格了系统的容量提高，同时在多径衰落下由于各个用户之间所用的扩频码通常难以保持正交因而造成多个用户之间的相互干扰并系统容量的提高。
干扰一个基站或移动台的多接入干扰是小区内和小区间干扰的总和。如果网络抗干扰能力越强，可服务的用户就越多。
多用户检测(MUD)也称为联合检测和干扰消除，它提供了降低多接入干扰的影响，因而增加系统容量。同时MUD 显著降低了CDMA 系统的远近效应。MUD 可以缓解系统对功率控制的需求。
多用户检测原理：通过测量各个用户扩频码之间的非正交性，用矩阵求逆方法或迭代方法消除多用户之间的相互干扰。多用户检测器可分为最优的多用户检测器(MLSD检测器)和次优型多用户检测器。多用户检测技术通过信号处理手段来降低多址干扰、多径干扰和远近效应的影响，从而增加系统容量和覆盖范围。
复杂度过高是制约所有多用户检测方法使用的决定因素。目前只应用在TD-SCDMA系统上，又叫联合检测，联合检测技术能有效克服多个用户扩频信号之间的相互干扰，覆盖半径不像CDMA那样因用户数的增加而显著缩小，因而可认为没有呼吸效应。理论上CDMA系统都能采用联合检测技术，由于TD-SCDMA采用TDD方式，上下行信道参数相关性好，更利于联合检测技术的实现和应用，降低设备制造成本。
目前的移动通信系统一般采用小区制，即将整个网络服务区域划分为若干小区，每个小区分别设有一个(或多个)基站，用以负责本小区移动通信的联络和控制等功能，如图2-13所示。因此，移动网络的覆盖区可以看成是由若干正六边形的无线小区相互邻接而构成的服务区。由于这种服务区的形状很像蜂窝，便将这种系统称之为蜂窝式移动通信系统，与之相对应的网络称之为蜂窝式网络。
全向小区，即一个基站对应一个小区，有一根发射天线度的范围。同时为了在同一地理区域内获得更大的容量，可以采用一种称为“扇区化”的技术，扇区化即是将一个基站分成多个小区，每个小区都有自己的发射和接收天线，相当于一个的小区。扇区化的小区使用特制的定向天线，使该小区发射的无线电波集中在一个特定的方向上。这样做有很多优点，首先小区发射的无线电波能量集中到了一个更小的区域如60度，120度或180度，而不是以360度全向发射，这样可以获得更强的信号，有利于“室内覆盖”等。另外，同频复用距离缩短，在同一地理区域可以有更多的小区，可以支持更多的移户。图2-14中所示就是全向小区与扇区化小区的示意。
传统的蜂窝式网络由宏蜂窝小区构成，每小区的覆盖半径大多为1－25km。由于覆盖半径较大，所以基站的发射功率较强，一般在10W以上，天线也做得较高。
在实际的宏蜂窝内，通常存在着两种特殊的微小区域。一是“盲点”。由于网络漏覆盖或电波在过程中遇到障碍物而造成阴影区域等原因，使得该区域的信号强度极弱，通信质量严重；二是“热点”。由于客观存在商业中心或交通要道等业务繁忙区域，造成空间业务负荷的不均匀分布。以上两“点”问题，往往通过设置直放站、小区等办法来加以解决。小区实质就是采用使宏基站变密的办法(即将覆盖面大的基站成覆盖面较小的基站)来增加系统的容量，但当基站小到一定程度时，由于干扰和基站投入等问题，这种办法将难以再进行。
微蜂窝字面上的意思是更小的小区, 微蜂窝技术是指采用小功率基站在小范围内解决网络容量、盲区覆盖等问题,微蜂窝小区是在宏蜂窝小区的基础上发展起来的一门技术。它的覆盖半径大约为30－ 300m；发射功率较小，一般在1w以下, 基站天线置于相对低的地方，如图2-15所示微蜂窝的天线要低于屋顶，如屋顶下方，高于地面 5－10m，主要沿着街道的视线进行，这样使得微蜂窝的无线电波能覆盖到街道,信号在楼顶的泄漏小。因此，微蜂窝最初被用来加大无线电覆盖，消除宏蜂窝中的“盲点”。同时由于低发射功率的微蜂窝基站允许较小的频率复用距离，每个单元区域的信道数量较多，因此业务密度得到了巨大的增长，且射频干扰很低，将它安置在宏蜂窝的“热点”上，可满足该微小区域质量与容量两方面的要求。微蜂窝作为无线覆盖的补充，一般用于宏蜂窝覆盖不到又有较大话务量的地点，如地下会议室、娱乐室、地铁、隧道等。作为热点应用的场合一般是话务量比较集中的地区，如购物中心、娱乐中心、会议中心、商务楼、停车场等地。
而在话务重很高的商业街道等地则可采用多层网形式进行连续覆盖，即分级蜂窝结构：不同尺寸的小区重叠起来，不同发射功率的基站紧密相邻并同时存在，使得整个通信网络呈现出多层次的结构。相邻微蜂窝的切换部回到所在的宏蜂窝上，宏蜂窝的广域大功率覆盖可看成是宏蜂窝上层网络，而大量的微蜂窝则构成微蜂窝下层网络。
随着容量需求的进一步增长，运营者可按同一规则安装第3或第4层网络，即微微蜂窝小区，也称为皮蜂窝(Picocell)。微微蜂窝实质就是微蜂窝的一种，只是它的覆盖半径更小，一般只有10－30m；基站发射功率更小，大约为几十毫瓦；其无线一般装于建筑物内业务集中地点。微微蜂窝也是作为网络覆盖的一种补充形式而存在的，它主要用来解决商业中心、会议中心等室内“热点”的通信问题。 在目前的蜂窝式移动通信系统中，主要通过在宏蜂窝下引入微蜂窝和微微蜂窝以提供更多的“内含”蜂窝，形成分级蜂窝结构，从而解决网络内的“盲点”和“热点”，提高网络的容量。
室内蜂窝覆盖，如图所示，可由微微蜂窝来实现室内覆盖，使每层楼都有自己的小区，使得移动台在楼层间移动时不会掉话。在网络已经用到微蜂窝来提高街道覆盖及容量的情况下，还可以进一步用皮蜂窝来提高容量，覆盖以及服务质量。
智能蜂窝，它是相对于智能天线而言的，是指基站采用具有高分辨阵列信号处理能力的自适应天线系统，智能地监测移动合所处的，并以一定的方式将确定的信号功率传递给移动台的蜂窝小区。智能大线利用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零限对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移户信号并干扰信号的目的。同此，智能蜂窝小区的应用，必将极大地改善系统性能。
智能蜂窝将在以下几方面提高未来移动通信的系统性能：(1)扩大系统覆盖区域；(2)提高频谱利用率，增加系统容量；(3)降低基站发射功率，减少信号间干扰；(4)减少电磁污染；(5)节省系统成本。
无线子系统包括MS(移动站在3G中称为UE)和BSS(基站子系统)两大部分组成，如图所示，无线基站子系统BSS系统，是在一定的无线覆盖区中由MSC控制，与MS进行通信的系统设备，它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器(BSC或RNC)和基站收发信台(BTS或NodeB)。其中WCDMA和TD－SCDMA的叫法是 RNC与NodeB。
BTS或NodeB：无线接口设备，它完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。这个部分将在下一章中详加工阐述。
BSC(基站控制器)或RNC：具有对一个或多个BTS进行控制的功能，它主要负责无线接口的管理，无线网资源的管理(包括无线信道的分配，)，小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等，是个很强的无线资源控制点。 功能：(1) 通过无线接口与移动台直接通信。完成无线信道的发送，接受和管理。(2)通过信令网与交换子系统直接相连，是移动台和MSS之间的桥梁。同时，受网络管理系统的控制。
Um(UU)：无线空中接口。定义为移动台MS与基站收发台BTS之间的通信接口，用于移动台与移动系统的固定部分之间的互通，其物理链接通过无线方式实现。该接口传递的信息包括无线资源管理，移动性管理、接续管理和用户数据等。这些信息由标准的各种无线逻辑信道来承载。
Abis(Iu-b)：标准化的接口，接口定义为基站子系统的两个功能实体基站控制器BSC和基站收发信台(BTS)之间的通信接口，用于BTS与BSC之间的远端互连。
A接口定义为网络子系统(NSS)与基站子系统(BSS)之间的通信接口，从系统的功能实体来说，就是移动业务交换中心(MSC)与基站控制器(BSC)之间的互连接口。此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理和接续管理等。
移动系统的Um接口、A接口和Abis接口实现了高度标准化和性，不同厂家的手机、基站设备可以互连互通，有利于用户选购手机，运营商优化建设方案，降低网络建设成本。
第一阶段，即是现今广泛使用的无线网络，主要为话音应用设计，可以连接数据网络，提供低速数据业务。
第二阶段，提供基于IP的数据核心网络，支持更高的接口速率。运营商可以按照数据流量而不是时间来计算网络使用费用。
第四阶段，实现了全IP核心网络上的无线和移动管理，提供了更加和灵活的体系结构，更大程度上降低了费用。
举一个CDMA2000标准的演进的例子来说明上述的具体演进方向，其它制式的移动系统都有相似的演进思。CDMA系统从2G过渡到3G是一个长期的标准化过程，包括了下述几个阶段：
IS-95A是cdmaONE系列标准中最先发布的标准，支持8K编码话音服务，最先在全球得到广泛商用。 1998年2月，高通公司推出IS-95B标准，主要增加了对64kbps数据业务的支持。
第二阶段：过渡到cdma2000 1X。cdma2000 1X于1999年6月由ITU确立，被称之为2.75G移动通信系统，并将向cdma2000-1X-EV演进。主要特点是与IS-95A/B完全兼容，并可与IS-95B系统的频段共享或重叠。相对IS95话音容量增加一倍，并支持153.6kbps速率的数据业务和非对称业务。
第三阶段：升级到cdma2000 1X-EV-DO各后续版本。2006年底，CDMA2000 1xEV-DO版本A实现商用。版本A增强CDMA的IP功能，加强对延迟并需要高带宽业务的支持，如IP语音(VOIP)和即时多信息(IMM)。
第四阶段：后续的CDMA2000 1xEV-DO版本C标准将提供更高的数据传输速率、频谱效率以及低延迟，为丰富多服务提供方案。版本C不仅可以将下行链的峰值数据传输速率提高到200Mbps，还能大大提高扇区吞吐量。版本C将支持从1.25MHz到20MHz的灵活、动态的信道带宽延展，并后向兼容版本A和版本B。
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