【移动通信】移动通信基础

文章目录

移动通信发展史
- 技术路线
- FDD/TDD
- CSFB、单卡双待、Volte
相关概念
- 蜂窝网络
- 小区和扇区
- 宏站和室内分布
- 设备识别
四大效应
- 阴影效应
- 远近效应
- 多径效应
- 多普勒效应
无线电干扰
- 同频干扰
- 邻频干扰
- 互调干扰
2G（GSM）网络系统结构
3G 网络系统结构
4G（LTE）网络结构
基站
- 基站架构
- 2G基站主设备（BTS）
- 3/4G基站主设备（BBU）
- 3/4G基站主设备（RRU）
- 天馈系统

移动通信发展史

技术路线

从2G到4G主要有三种主流的技术路线，在图中分为上中下三块。上块中的技术路线属于中国移动和中国联通，其中黄色路线是中国联通采用的国外引进的3G技术路线，深蓝色路线是中国移动基于国外技术自主研发的3G通信路线，但是在通信速度上比较差，所以中国移动后期放弃3G投入到4G研发中。中间块是高通公司研发的技术路线，也是中国电信在使用的。最下面的路线是基于WIFI技术衍生的，比较小众。

FDD/TDD

这是4G双工的两种方式，FDD是频分双工，相同时间内基站和用户设备以不同频率彼此无干扰地双向交互信息；TDD是时分双工，同一时间基站和用户设备只能单向传输信息，但是其信号频率一致。相较之下FDD的通信效率更高，是中国联通和中国电信所采用的，中国移动采用的是TDD。

CSFB、单卡双待、Volte

2G只能支持电话和短信；3G支持上网，但网速较慢只支持文字浏览；4G则可以支持图片和视频的浏览。但是4G设计之初目的仅是提供上网服务而并没有通话功能，因此在移动和联通的手机打电话的时候会调回2G或3G网络，使用的是CSFB技术。因为中国移动之前放弃了3G所以会直接降回2G，网速基本不支持上网，中国联通则是降回3G，还能够上网。

而中国电信因为2、3G使用的是高通的技术，4G使用的是与移动联通一样的，所以不能降回2、3G，因此它使用的是单卡双待。

总之三大运营商的手机在通话时都不能使用4G，因此引入了Volte技术，它是通过给LTE系统外挂上ISM从而使得4G有了通话功能，因此开通了Volte功能的手机在通话时也能使用4G。

四大效应

无线电波是移动通信信息传输的载体，无线电波传播特性复杂，加上移动用户的移动性，无线电波在发射台和手机终端之间传播时存在四大效应：

阴影效应

移动通信中建筑物等阻挡导致在电波传播的接受区域中产生传播半盲区。

远近效应

由于接受用户的随机移动性，移动台之间会出现近处移动台干扰远处移动台的现象，CDMA特有。

多径效应

指电磁波经不同路径传播后，各分量到达接收端时间不同，按各自相位相互叠加而造成干扰，使得原来的信号失真，或者产生错误。

多普勒效应

由于接收用户处于高速移动中，比如车载通信时传播频率的扩散而引起，其扩散程度与用户速度成正比。

无线电干扰

同频干扰

无用信号的载频与有用信号的载频频率相同，对接收机造成的干扰。

邻频干扰

干扰台相邻频道的信号落入接收机通带内造成的干扰。

互调干扰

当两个或多个干扰信号同时加到接收机时，由于非线性的作用，这两个干扰的组合有时会恰好等于或接近有用信号频率而顺利通过接收机，其中三阶互调最严重。

2G（GSM）网络系统结构

3G 网络系统结构

4G（LTE）网络结构

基站

基站架构

2G基站主设备（BTS）

BTS主要分为基带单元、载频单元和控制单元三部分。基带单元主要用于话音和数据速率适配以及信道编码等；载频单元主要用于调制/解调与发射机/接收机间的耦合；控制单元则用于BTS的操作和维护。

3/4G基站主设备（BBU）

BBU(Building Base band Unite)是3/4G网络的基带处理单元，其主要作用是完成基带处理功能（适合空中传输的信道编码、复用、调制和扩频等）、RNC的Iub接口功能、信令处理、本地和远程操作维护功能，以及NodeB系统的工作状态监控和告警信息上报功能等。

3/4G基站主设备（RRU）

RRU(Remote Radio Unite)远端射频单元，在远端将基带光信号转成射频信号放大传送出去，可安装至塔顶和楼层，BBU与RRU之间采用光纤传输，RRU再通过同轴电缆及功分器（耦合器）等连接至天线。

天馈系统

天馈系统包括天线和馈线，作用是向周围空间辐射电磁波，同时接收移动终端的信号。

图片来自b站捻叶成剑、b站冰红茶一点都不冰