移动通信基站基础知识
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主讲 郭双贵 高级工程师
2020/4/9
1Βιβλιοθήκη Baidu
移动通信是指通信双方或至少一方处于移动中 进行信息交互的通信，即移动体与移动体、移 动体与固定体之间的通信。
按照移动体所处的运动区域不同，移动通信可 分为陆地移动通信、海上移动通信和空中移动 通信。
陆地移动通信以蜂窝移动通信系统应用最为广 泛，以数字蜂窝移动通信发展最为迅速，本章 着重介绍数字蜂窝移动通信系统。
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2、时分多址（TDMA） TDMA是把时间分成周期性的帧，每一帧再分
割成若干时隙，一个时隙就是一个通信信道。 通信时，给每个用户分配一个时隙，使各移动
台在每帧内只能按指定的时隙向基站发射或接 收信号。同一个频道就可供几个用户同时进行 通信。
GSM系统无线路径上采用TDMA方式，每一个 载频可分成8个时隙，一个时隙为一个信道，一 个载频最多可有8个移动用户同时进行通信。
4、频率资源有限： ITU对无线频率的划分有严格 规定，要设法提高系统的频率利用率。
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二、移动通信的分类 1. 按服务对象分类： 公用移动通信和专用移动通信。 2. 按组网方式分类： 峰窝状移动通信、移动卫星通信、移动数据通 信、公用无绳电话、集群调度电话等。 3. 按工作方式分类： 单向和双向通信方式两大类，双向通信方式可 又分为单工、双工和半双工通信方式。 4. 按采用的技术分类： 分为模拟移动通信系统和数字移动通信系统。
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第三节 数字移动通信技术 一、数字调制技术 数字调制是使在信道上传送的信号特性与信道
特性相匹配的一种技术。 模拟语音信号，经过语音编码所得到的数字信
号必须经过调制才能实际传输。 无线传输系统中，是利用载波来携带语音编码
信号的，即用语音编码后的数字信号对载波进 行调制。 数字调制方式有以下几种：
3G系统多址方式使用：码分多址（CDMA)方式。
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1、频分多址（FDMA） FDMA是把工作频段划分成多个无线载频，每一个
载频信道可以传输一路语音或控制信息，通信时不 同的MS占用不同的频率信道进行通信。 FDMA的特点： （1）信道的带宽较窄（25－30KHz），相邻频道要 留有防护频带； （2）与TDMA系统比，FDMA系统的复杂程度低。 （3）采用单路单载波（SCPC）设计，需使用高性能 的射频（RF）带通滤波器来减少邻道干扰，成本 较高。
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第一节 移动通信的特点及分类
移动通信系统由于用户的移动性，管理技术要比 固定通信要复杂，移动通信网中依靠的是无线电 波的传播，传播环境比有线媒质的传播特性复杂， 移动通信有着与固定通信不同的特点。
一、移动通信的特点
1、无线电波传播环境复杂：
移动通信的电波处在特高频（300－3000MHz）频 段，电波传播主要方式是视距传播。电磁波在传 播时不仅有直射波信号，还有经地面、建筑群等 产生的反射、折射、绕射的传播，从而产生多径 传播引起的快衰落、阴影效应引起的慢衰落，系 统必需配有抗衰落措施，才能保证正常运行。
移动通信使用的调制技术还有： 二相移相键控 （BPSK）、四相移相键控（QPSK）、正交调幅 （QAM）,频谱利用率较高,设计难度和成本较高。
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二、多址技术 多址技术就是把多个用户接入一个传输媒质实
现相互间通信时，给每个用户信号赋予不同的 特征，以区分不同的用户的技术。 常用的多址方式： 頻分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码 分多址（CDMA）。 GSM系统使用：频分多址（FDMA）/时分多址 （TDMA）混和多址方式，即 FDMA/TDMA。
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2、噪声和干扰严重： 移动台在移动时即受到环 境噪声的干扰，又有系统干扰。由于系统内有 多个用户，必须采用频率复用技术，系统就有 了互调干扰、邻道干扰、同频干扰等主要的系 统干扰，这就要求系统有合理的同频复用规划 和无线网络优化等措施。
3、用户的移动性：用户的移动性和移动的不可预 知性，要求系统有完善的管理技术对用户的位 置进行登记、跟踪，不因位置改变中断通信。
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3、码分多址（CDMA）
移动通信中，多个用户使用的频率和时间都是相 同的，而给每个移动台分配一个独立的码序列， 这种用不同的正交编码序列来区分不同移动用户 的通信方式，称为码分多址。 码分多址（CDMA)的特点 （1）系统容量大。CDMA 无线信道容量 比 FDMA大近10倍。
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如下图所示的频分多址和时分多址方式：
a. FDMA
b. TDMA
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时分多址（TDMA）的特点 （1）TDMA系统中几个用户共享同一个载频，但 每个用户使用彼此互不重叠的时隙。 （2）TDMA系统中的数据发射是不连续的，是以 突发方式发射，耗电较少，移动台可在空闲的时 隙里监听其他基站，使越区切换大为简化。 （3）共享设备的成本低，每一载频为许多用户提 供业务，用户平均成本大大低于FDMA系统。 （4）移动台复杂，它需要处理复杂的数字信号。
（2）有很强的抑制干扰和多径衰落的能力。 CDMA的扩频系统可以把多径干扰信号解扩去除。
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第二节 移动通信的发展历程
80年代发展起来的第一代模拟移动通信系统。 90年代初发展为第二代数字移动通信系统。 现正在建设第三代宽带数字移动通信系统（3G）。 3G以宽带多媒体移动通信为目标，数据传输速率：
高速移动环境－ 144kbit/s； 步行慢速移动环境－ 384kbit/s； 室内静态环境－ 2Mbit/s； 3G世界三大主流标准： WCDMA、CDMA 2000、TD-SCDMA（我国提出的 标准）。
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移频键控（FSK）： 载波的频率按照数字信号 “1”、“0”变化而对应变化；
移相键控（PSK）： 载波的相位按照数字信号 “1”、“0”变化而对应变化；
振幅键控（ASK）： 载波的振幅按照数字信号 “1”、“0”变化而对应变化。
GSM移动通信系统采用高斯预滤波最小移频键控 GMSK。
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移动通信是指通信双方或至少一方处于移动中 进行信息交互的通信，即移动体与移动体、移 动体与固定体之间的通信。
按照移动体所处的运动区域不同，移动通信可 分为陆地移动通信、海上移动通信和空中移动 通信。
陆地移动通信以蜂窝移动通信系统应用最为广 泛，以数字蜂窝移动通信发展最为迅速，本章 着重介绍数字蜂窝移动通信系统。
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2、时分多址（TDMA） TDMA是把时间分成周期性的帧，每一帧再分
割成若干时隙，一个时隙就是一个通信信道。 通信时，给每个用户分配一个时隙，使各移动
台在每帧内只能按指定的时隙向基站发射或接 收信号。同一个频道就可供几个用户同时进行 通信。
GSM系统无线路径上采用TDMA方式，每一个 载频可分成8个时隙，一个时隙为一个信道，一 个载频最多可有8个移动用户同时进行通信。
4、频率资源有限： ITU对无线频率的划分有严格 规定，要设法提高系统的频率利用率。
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二、移动通信的分类 1. 按服务对象分类： 公用移动通信和专用移动通信。 2. 按组网方式分类： 峰窝状移动通信、移动卫星通信、移动数据通 信、公用无绳电话、集群调度电话等。 3. 按工作方式分类： 单向和双向通信方式两大类，双向通信方式可 又分为单工、双工和半双工通信方式。 4. 按采用的技术分类： 分为模拟移动通信系统和数字移动通信系统。
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第三节 数字移动通信技术 一、数字调制技术 数字调制是使在信道上传送的信号特性与信道
特性相匹配的一种技术。 模拟语音信号，经过语音编码所得到的数字信
号必须经过调制才能实际传输。 无线传输系统中，是利用载波来携带语音编码
信号的，即用语音编码后的数字信号对载波进 行调制。 数字调制方式有以下几种：
3G系统多址方式使用：码分多址（CDMA)方式。
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1、频分多址（FDMA） FDMA是把工作频段划分成多个无线载频，每一个
载频信道可以传输一路语音或控制信息，通信时不 同的MS占用不同的频率信道进行通信。 FDMA的特点： （1）信道的带宽较窄（25－30KHz），相邻频道要 留有防护频带； （2）与TDMA系统比，FDMA系统的复杂程度低。 （3）采用单路单载波（SCPC）设计，需使用高性能 的射频（RF）带通滤波器来减少邻道干扰，成本 较高。
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第一节 移动通信的特点及分类
移动通信系统由于用户的移动性，管理技术要比 固定通信要复杂，移动通信网中依靠的是无线电 波的传播，传播环境比有线媒质的传播特性复杂， 移动通信有着与固定通信不同的特点。
一、移动通信的特点
1、无线电波传播环境复杂：
移动通信的电波处在特高频（300－3000MHz）频 段，电波传播主要方式是视距传播。电磁波在传 播时不仅有直射波信号，还有经地面、建筑群等 产生的反射、折射、绕射的传播，从而产生多径 传播引起的快衰落、阴影效应引起的慢衰落，系 统必需配有抗衰落措施，才能保证正常运行。
移动通信使用的调制技术还有： 二相移相键控 （BPSK）、四相移相键控（QPSK）、正交调幅 （QAM）,频谱利用率较高,设计难度和成本较高。
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二、多址技术 多址技术就是把多个用户接入一个传输媒质实
现相互间通信时，给每个用户信号赋予不同的 特征，以区分不同的用户的技术。 常用的多址方式： 頻分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码 分多址（CDMA）。 GSM系统使用：频分多址（FDMA）/时分多址 （TDMA）混和多址方式，即 FDMA/TDMA。
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2、噪声和干扰严重： 移动台在移动时即受到环 境噪声的干扰，又有系统干扰。由于系统内有 多个用户，必须采用频率复用技术，系统就有 了互调干扰、邻道干扰、同频干扰等主要的系 统干扰，这就要求系统有合理的同频复用规划 和无线网络优化等措施。
3、用户的移动性：用户的移动性和移动的不可预 知性，要求系统有完善的管理技术对用户的位 置进行登记、跟踪，不因位置改变中断通信。
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3、码分多址（CDMA）
移动通信中，多个用户使用的频率和时间都是相 同的，而给每个移动台分配一个独立的码序列， 这种用不同的正交编码序列来区分不同移动用户 的通信方式，称为码分多址。 码分多址（CDMA)的特点 （1）系统容量大。CDMA 无线信道容量 比 FDMA大近10倍。
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如下图所示的频分多址和时分多址方式：
a. FDMA
b. TDMA
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时分多址（TDMA）的特点 （1）TDMA系统中几个用户共享同一个载频，但 每个用户使用彼此互不重叠的时隙。 （2）TDMA系统中的数据发射是不连续的，是以 突发方式发射，耗电较少，移动台可在空闲的时 隙里监听其他基站，使越区切换大为简化。 （3）共享设备的成本低，每一载频为许多用户提 供业务，用户平均成本大大低于FDMA系统。 （4）移动台复杂，它需要处理复杂的数字信号。
（2）有很强的抑制干扰和多径衰落的能力。 CDMA的扩频系统可以把多径干扰信号解扩去除。
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第二节 移动通信的发展历程
80年代发展起来的第一代模拟移动通信系统。 90年代初发展为第二代数字移动通信系统。 现正在建设第三代宽带数字移动通信系统（3G）。 3G以宽带多媒体移动通信为目标，数据传输速率：
高速移动环境－ 144kbit/s； 步行慢速移动环境－ 384kbit/s； 室内静态环境－ 2Mbit/s； 3G世界三大主流标准： WCDMA、CDMA 2000、TD-SCDMA（我国提出的 标准）。
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移频键控（FSK）： 载波的频率按照数字信号 “1”、“0”变化而对应变化；
移相键控（PSK）： 载波的相位按照数字信号 “1”、“0”变化而对应变化；
振幅键控（ASK）： 载波的振幅按照数字信号 “1”、“0”变化而对应变化。
GSM移动通信系统采用高斯预滤波最小移频键控 GMSK。