文档介绍：移动通信基站技术
主讲郭双贵
高级工程师
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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第1章移动通信系统概述
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。
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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。
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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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:
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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。
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。
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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