移动通信直放站系统基础知识

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1、培训资料之培训资料之福州三元达通讯设备有限公司福州三元达通讯设备有限公司二二 O O O O 四四 年年 三三 月月移动通信移动通信移动通信移动通信直放站系统直放站系统直放站系统直放站系统基础知识基础知识基础知识基础知识移动通信直放站系统基础知识三元达通讯2目录目录一、移动通信概述移动通信概述二、GSM 数字移动通信数字移动通信三、CDMA 数字移动通信数字移动通信四、PHS 通信系统通信系统五、射频、光纤、网络知识射频、光纤、网络知识Sunnada 工程技术培训书籍移动通信直放站系统基础知识移动通信直放站系统基础知识移动通信直放站系统基础知识综合覆盖系统综合覆盖系统综合覆盖系统综合覆盖系统工

2、程材料介绍综合覆盖系统工程材料介绍综合覆盖系统工程材料介绍工程作业指导书工程作业指导书工程作业指导书工程施工规范工程施工规范工程施工规范汇编：林书沉、黄环球汇编：林书沉、黄环球汇编：林书沉、黄环球200420042004、3 3 3移动通信直放站系统基础知识三元达通讯3移动通信概述移动通信概述1移动通信概述移动通信概述移动通信是指通信双方至少有一方在移动状态中进行信息的传输和交换。 由于广泛地利用了通信工具，替代了出差、联系工作，即可大量节约能源，又 可节约大量的旅途时间，提高了社会生产、流通领域各个环节的速度和效率， 创造出更多、更高的社会经济价值。1.1 移动通信发展移动通信发展移动通信起

3、始于 20 世纪 20 年代，是 20 世纪的重大成就之一。在 1895 年 发明了无线电之后，有关人士将莫尔斯电报用于船舶通信上，曾在 1912 年的一 次海难中起到了通信作用，使得 695 人获救生还。从此开始了移动通信的发展。自 20 世纪 70 年代后期第一代蜂窝网（1G）在美国、日本和欧洲国家为公 众开放使用以来，频谱资源的不足和模拟电子技术的局限性制约着蜂窝移动通 信的发展。直至 1990 年，泛欧数字蜂窝网正式向公众开放使用，采用数字时分 多址（TDMA）技术，信道带宽 200kHz,使用新的 900MHz 频谱，称为 GSM（全球移动通信系统）系统，属于第二代蜂窝网（2G） ，

4、这是具有现代网 络特征的第一个全球数字蜂窝移动通信系统，从而使 GSM 成为世界上最流行 的数字蜂窝网标准，随后，世界各国政府又联合制定了 GSM 的等效技术标 准DCS1800，它在 182GHz 上提供个人通信业务（PCS） 。1991 年开始 使用数字时分多址（TDMA） ，1993 年又有基于码分多址（CDMA）的数字蜂 窝移动通信系统，分别称为 IS-54 和 IS-95。20 世纪 90 年代后，第二代数字蜂 窝网广泛使用，数字通信技术成为大势所趋，2G 除了提供移动手机互通电话外， 还容许移动用户的手机或便携电脑实现数据通信。这意味着，2G 的基站可能提 供这类应用的不对称传输通

5、路，用户至基站方向的上行信息较短，而基站至用 户方向的下行线路传送信息可以较长。这样的蜂窝网被称为 GPRS（通用分组 无线业务） ，即介于 2G3G 之间，俗称二代半（2.5G） 。 20 世纪 90 年代末至 21 世纪初，第二代移动通信系统积极参与、准备迎接 即将来临的第三代移动通信系统（3G） 。3G 被称为使 IMT2000（国际移动通 信系统） ，他将采用最新的无线电技术、发挥各种通信技术的优点，能够适应世 界各国的数字蜂窝网和个人通信业务（PCS）使用。 我国模拟蜂窝移动电话网 1986 年开始组建，邮电部于 1987 年引进了美国 Motorola 公司、瑞典 Ericsson

6、 公司的 900MHz TACS 体制系统。1995 年以前， 我国主要发展 900MHz TACS 模拟蜂窝移动电话。 数字移动电话网的建设，起步于 1994 年 9 月。广东率先建成特区及珠江三 角洲数字移动电话网，初期容量为 5 万户，10 月份试运行。 我国 CDMA 网络于 2002 年初正式开网放号, 按照中国联通的发展计划， 我国将建世界最大、最好的 CDMA 网络，其中第一期工程网络容量 1515 万， 覆盖全国 31 个省（自治区、直辖市）的 300 多个地级市和 2000 多个县级市。 截止 2001 年 3 月，世界各地已有 160 多个 CDMA 网络，覆盖了美洲、欧

7、洲、大洋洲、亚洲、非洲、等许多国家。全球 CDMA 移动通信用户达 9，000 万，较 2000 年增加 58。移动通信直放站系统基础知识三元达通讯4从 1999 年起，美国 CDMA 用户发展就牢牢地占据了第一的位置；在亚太地区： 中国香港、日本、韩国、澳大利亚、泰国、印度、菲律宾、新西兰、孟加拉国 等许多国家和地区都已建有 CDMA 商用网络，其中韩国是全球最大的 CDMA 市场之一，CDMA 用户达 2700 万。1.2 我国移动通信发展过程我国移动通信发展过程:在第一代移动通信技术主要指蜂窝式(TACS)模拟移动通信，其载波间隔 25kHz ，技术特征是蜂窝网络结构克服了大区制容量低、

8、活动范围受限的问题。第二代移动通信是蜂窝数字移动通信，使蜂窝系统具有数字传输所能提 供的综合业务等种种优点。 第二代半移动通信可以说是 CDMA 了，只有 CDMA 能实现二代到二代 半、二代半到三代的平滑过渡，因此“二代半”具有不同的含义。它能提供 7 到 10 倍于模拟技术、6 倍于 TDMA 数字移动通信技术的容量。 第三代移动通信的主要特征使除了能提供第二代移动通信系统所拥有的 各种优点，克服了其缺点外，还能够提供宽带多媒体业务能提供高质量的视频 宽带多媒全综合业务，并能实现全球漫游。 核心技术上从第二代到第三代有着重大的变迁。 1.3 移动通信的特点移动通信的特点1.3.1 移动通信

9、具有有线无线相结合的通信方式。 1.3.2 电波传播有严重的衰落现象。 1.3.3 远近效应。移动通信是在运动过程中进行通信的，大量的移动台之间 会出现近处移动台干扰远距离移动台的通信现象。因此要求移动台发射功 率具有自动调整功能。 1.3.4 经常处于强干扰条件下工作。 1.3.5 阴影区（盲区） 。 1.3.6 多普勒效应。指当波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的波的 频率和波源发出的频率不同的现象。两者相互接近时，观察者接收到的频 率升高，相互远离时，频率降低。1.4 移动通信分类移动通信分类1.4.1 按设备的使用环境分为：陆地移动通信、海上移动通信、航空移动通 信。 1.4.2

10、按服务对象分为：公用移动通信和专用移动通信。公用移动通信是目 前我国由中国移动和中国联通经营的移动电话业务。1.4.3 按移动通信设备分：1、蜂窝状移动电话系统。2、专用调度电话。 3、集群调度移动电话。4、无中心个人无线电话系统。5、公用无绳电话系统。 6、移动卫星通信系统。7、移动数据通信。1.4.4 通信按工作频段分：根据通信设备的工作频率不同，通信通常可分为移动通信直放站系统基础知识三元达通讯5长波通信、中波通信、短波通信、微波通信等。为了较全面对通信中所使用的 频段有所了解，下面把通信使用的频段及说明列入下表：表 1-1 通信使用的频段及主要用途 频率范围（f）波长 （）符号常用传输

11、媒介用途3Hz30kHz108104m甚低频 VLF有线线对 长波无线电音频、电话、 数据终端、长 距离导航、时 标 30Hz300kHz104103m低频 LF有线线对 长波无线电导航、信标、 电力线通信 300kHz3MHz103102m中频 MF同轴电缆 中波无线电调幅广播、移 动陆地通信、 业余无线电 330MHz10210m高频 HF同轴电缆 短波无线电移动无线电话、 短波广播、定 点军用通信、 业余无线电 30300MHz101m甚高频 VHF同轴电缆 米波无线电电视、调频广 播、空中管制、 车辆通信、导 航、集群通信、 无线寻呼 300MHz 3GHz10010cm特高频 UHF

12、波导 分米波无线电电视、空间遥 测、雷达导航、 点对点通信、 移动通信 330 GHz101cm超高频 SHF波导 厘米波无线电微波接力、卫 星和空间通信、 雷达 30300 GHz101mm极高频 EHF波导 毫米波无线电雷达、微波接 力、射电天文 学105107GHz310-4310-6cm紫外、可 见光红外光纤 激光空间传播光通信通信中工作频率和工作波长可互换，公式为：通信中工作频率和工作波长可互换，公式为： =C/f=C/f 式中，式中， 为工作波长；为工作波长；f f 为工作频率；为工作频率；C C 为电波在自由空间中的传播速度，通为电波在自由空间中的传播速度，通 常认为常认为 C=

13、310C=3108 m/sm/s1.5 移动通信无线设备的工作方式移动通信无线设备的工作方式移动通信直放站系统基础知识三元达通讯61.5.1 无线电通信工作方式有以下几种：无线电通信工作方式有以下几种： (1)单向通信方式。这是最简单的一种工作方式，也是最原始的通信方式， 即两个移动电台，一个作发射台，一个作接收台。 (2)双向通信方式。这种方式通信双方可以相互对话，即固定台（基站）或 移动台与移动台之间互作发射台或接收台进行通信。如常见的对讲机。 (3)中继通信方式。当两用户相距较远时，或受地形影响，如建筑物、高山 等，可以通过中继转发即中继方式，以扩大移动通信的服务范围。1.5.2 按频率

14、不同的无线通信方式有以下几种：按频率不同的无线通信方式有以下几种： (1)单频单工 (2)异频单工方式 (3)双频双工方式即在收发信机和天线之间插入一个双工器以实现共用 一副天线，可同时完成发射和接收信号。 (4)中继转发方式。1.6 干扰和噪声干扰和噪声概述：外部噪声和干扰是使通信性能变坏的重要因素。接收机能否正常工 作，不紧取决于接收机输入信号的大小，而且取决于噪声和干扰的大小。比如 说，在接收机灵敏度很高的情况下，当外部噪声和干扰远高于接收机的固有噪 声时，接收机的实际灵敏度就会大大降低。 外部噪声分自然噪声和人为噪声。自然噪声主要是天电噪声、宇宙噪声和太阳 噪声；人为噪声是各种电气设备

15、所产生的噪声。自然噪声一般比接收机固有噪 声低得多，故可忽略不计。通常，仅需考虑人为噪声。 1.6.1 移动通信系统中的主要干扰移动通信系统中的主要干扰 (1)发射机互调和接收机互调 在移动通信系统中，三阶互调是主要考虑的内容。 (2)邻道干扰 由于移动台有可能与基站靠得很近，这样一来邻近信道的信号就可能很大， 这种干扰的产生，主要是发射机带外辐射造成的。 (3)同频干扰 由于移动通信采用信道地区复用，因此在系统设计时要考虑同频复用的距离， 和地理条件等因素。 除以上三方面主要干扰外，还有发射机寄生辐射、接收机寄生灵敏度、接收 机阻塞等。 1.6.2 互调干扰的起因互调干扰的起因互调的产生是由

16、于多个信号加至非线性器件上产生大量的互调产物。这些新 的频率成分的产生是由于器件的非线性特性造成的。 1.6.3 发射机互调发射机互调 为了提高效率，发射机输出级通常是工作于 C 类的非线性状态。当一台发 射机输出级与另一台或多台发射机的输出信号耦合时，通常它本身的非线性作 用将产生很多互调产物，互调产物又通过天线辐射出去，因而造成对接收机的 干扰，这种由于发射机末级的非线性产生的互调，称为发射机互调。移动通信直放站系统基础知识三元达通讯71.6.4 接收机互调接收机互调由于接收机前端射频通带较宽，假如有两个或多个干扰信号进入高放或混 频级。则通过他们自身的非线性作用。各干扰信号就会彼此混频。若互调产物 落入接收机带内。就会造成接收机的互调干扰。小结 1、什么是移动通信？它在人们生活中的作用？ 2、移动通信特点？ 3、移动无线设备的工作方式有哪几种？ 4、互调产物产生的原因是什么？ 5、移动通信系统中主要的干扰有哪些方面？ 6、减小发射机互调干扰的措施是什么？ 7、