第1部分 移动通信系统
小区制移动通信系统网络结构示意图
每个小区有一个收发基站（BTS），至少有一套收发信机，收发信机工作在一组无线频率上。移动台（MS）也有一套收发信机与BTS相对应，并通过空间接口Um接入BTS。若干个BTS由一个基站控制器（BSC）控制，BSC具有诸如切换和功率控制等功能。一个业务交换中心（MSC）为多个基站控制器服务，它控制来自或去往公用交换电话网（PSTN）的呼叫。
1.10 无线电频谱及频段命名
无线电频谱是宝贵、有限的和非消耗性的自然资源。目前大多数可用的频段都在使用中，我国的频率分配是由国家无线电管理机构统一进行。 频率范围 30~300Hz 0.3~3KHz 3~30KHz 30~300KHz 0.3~3MHz 3~30MHz 30~300MHz 0.3~3GHz 3~30GHz 符号 ELF VF VLF LF MF HF VHF UHF SHF 名称 特低频 音频 甚低频 低频 中频 高频 甚高频 特高频 超高频 波长 10-4~10-3km 10-3~10-2km 10-2~10-1km 10-1~1km 103~102m 102~10m 10~1m 102~10cm 10~1cm 应用 海底通信、电报 数据终端、有线通信 导航、电话、电报、时标 导航、电力线通信、信标 广播、业余无线电、移动通信 军事通信、广播 电视、移动通信 电视、雷达、移动通信 卫星和空间通信、雷达 5
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第1部分 移动通信系统
30~300GHz 105~107GHz EHF 极高频 紫外、红外、可见光 10~1mm 3×10-3~ 3×10-5mm 射电天文、雷达、微波接力 光通信 1.11 移动通信使用的频段
ITU以及各国家无线电主管部门为移动业务划分和分配了多个频段。考虑到无线电波传播的特点，移动业务使用的频段主要都在3GHz以下。
确定移动通信工作频段可从以下几方面来考虑：①电波传播特性；②环境噪声及干扰的影响；③服务区范围、地形和障碍物影响以及建筑物的渗透性能；④设备小型化；⑤与已经开发的频段的干扰协调和兼容性；⑥用户需求及应用的特点。根据ITU的规定，在5GHz以下，划分给陆地移动业务的主要频率范围列于表1.2。
表1.2 ITU 5GHz以下陆地移动通信的主要频率范围（MHz）
29.7～47 68～74.8 138～144 156.8375～174 47～50 75.2～87 148～149.9 174～223） 54～68 87.5～100 150.05～156.7625 223～328.6 335.4～399.9 470～960 1700～2690 406.1～430 1427～1525 3500～4200 440～470 1668.4～1690 4400～5000 我国移动通信使用频段的规划原则上参照国际的划分规划，如我国正在大量使用的150MHz、350 MHz、450MHz、800MHz、900MHz，以及1.8GHz等频段。其中：
150MHz频段 138MHz~149.9MHz；150.05MHz~167MHz （无线寻呼业务） 280MHz频段 279MHz~281MHz
（无线寻呼业务）
450MHz频段 403MHz~420MHz；450MHz~470MHz （移动业务） 800MHz频段 806MHz~821MHz/851MHz~866MHz （集群移动通信）
821 MHz~825 MHz/866MHz~870MHz （移动数据业务） 825MHz~835MHz/870MHz~880MHz （蜂窝移动通信） 840MHz~843MHz （无绳电话）
900MHz频段 885MHz~915MHz/930MHz~960MHz （蜂窝移动业务）
915MHz~917MHz （无中心移动系统）
在民用的移动通信中，用于蜂窝移动通信使用的频段具体安排如下：
890~909MHz 移动台发
中国移动
935~954MHz 基站发，共19MHz
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中国联通
909~915MHz 移动台发 954~960MHz 基站发，共6MHz
数字CDMA系统频率安排如下：
中国电信
825~835MHz 移动台发
870~880MHz 基站发，共10MHz
1.8GHz频段安排如下：
中国移动
GSM1800MHz 中国联通
1710~1725MHz 移动台发
1805~1820MHz 基站发（共15MHz） 1745~1755MHz 移动台发
1840~1850MHz 基站发（共10MHz）
DSC1800MHz
1710~1785MHz 移动台发 1805~1880MHz 基站发
目前正趋于实用化的第三代移动通信，即IMT-2000。其使用的核心频段为
1885~2025MHz/2110~2200MHz（其中1980~2010MHz/2170~2200MHz为IMT-2000的卫星移动业务频段）。
3GPP规定UTRA TDD的频段（共35MHz）： （1）1900~1920MHz
2010~2025MHz （2）1850~1910MHz
1930~1990MHz （3）1910~1930MHz
3GPP规定的UTRA FDD的频段（上下行各60MHz）： （1）1920~1980MHz 移动台发
2110~2170MHz 基站发 （2）1850~1910MHz 移动台发
1930~1990MHz 基站发。
为满足第三代（3G）蜂窝移动通信技术和业务发展的需求，中国于2002年对3G系统使用的频谱作出了如下规划：
①第三代公众蜂窝移动通信系统的主要工作频段： 频分双工(FDD)方式：1920~1980 MHz / 2110~2170 MHz；
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时分双工(TDD)方式：1880~1920MHz、2010~2025 MHz。 ②第三代公众蜂窝移动通信系统的补充工作频段： 频分双工(FDD)方式：1755~1785 MHz / 1850~1880 MHz；
时分双工(TDD)方式：2300~2400MHz，与无线电定位业务共用，均为主要业务。 ③IMT-2000的卫星移动通信系统工作频段：1980~2010 MHz / 2170~2200 MHz。 ④目前已规划给公众蜂窝移动通信系统的825~835 MHz / 870~880 MHz、885~915 MHz / 930~960 MHz和1710~1755 MHz / 1805~1850 MHz频段等，同时规划作为第三代公众移动通信系统的演进扩展频段。
此外，为满足铁路系统调度通信等业务发展需要，拟将885~889MHz（上行）和930~934MHz（下行）作为GSM-R（EGSM）系统使用的频段；为满足射频电子标签业务发展的需要，将840~845MHz和920~925MHz规划作为RFID使用的频段（试用）。
1.12 蜂窝设备
1.12.1 宏蜂窝
主要用于覆盖室外的基站设备；覆盖面积大，约1km～25km ；输出功率大；提供的载频多；建网成本高。
1.12.2 微蜂窝
主作为宏蜂窝的补充和延伸覆盖盲区；覆盖面积较小，约30m～300m ；输出功率小（1w）；提供的载频不多(1~2个)；安装灵活；主要用于提高覆盖和提高系统容量
宏蜂窝、微蜂窝可以组合使用，构成伞状小区，用以解决高速移动和慢速移动用户较多的区域，实现话务量分流及可靠切换。
1.12.3 微微蜂窝
覆盖面积小，仅适用于小范围通信区域；输出功率小（0.25w)；提供的载频仅为1个；安装灵活；典型产品:NOKIA INSITE
1.13 分层组网
1.13.1 高层网
由宏蜂窝组成，站间距离较大,基站容量配置较小，天线挂高一般在60m左右;
目的：提供高层建筑覆盖并保证覆盖的连续性,满足快速移动用户的需求,避免频繁的切换； 任务： 解决覆盖
1.13.2 中层网
由宏基站构成,基站容量配置较高,覆盖不连续
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目的：解决步行街等个别地点的话务热点问题 任务：吸收话务
1.13.3 低层网
由小基站或微蜂窝等构成, 目的：既提供覆盖又提供容量
1.14 功率控制
功率控制：在一定范围内用无线方式来改变MS或BS的传输功率 目的在于减少系统干扰，提高频谱效率，并延长MS的电池寿命
当手机在小区内移动时，它的发射功率需要进行变化，当它离基站较近时，需要降低发射功率，减小对其它用户的干扰；当它离基站较远时，就应该增加功率，克服增加了的路径衰耗。
对于GSM系统来说，GSM手机都可以以2dB为一个等级来调整手机的发射功率； 对于CDMA系统来说，是通过基站的功率来控制完成这个过程的。
1.15 切换
在通信期间，正在通信的用户从一条用户链路改变到另一条用户链路的过程称为切换。它是蜂窝通信系统中非常重要的功能，切换的目的主要是为了避开当前通信链路上的强干扰或是为了保证当通话中的移动台越出当前小区时，现有通话不中断。
切换过程对于MS用户应该是不易察觉的，也就是说用户不知道已经发生了切换；即：切换过程对用户是透明的。
GSM系统中采用硬切换技术，即先断开原来的通信链路，再接入到新的通信链路中去，具有一定的风险性。CDMA系统采用的是软切换，即先接入到新的通信链路中，再断开原来的通信链路。TD-SCDMA系统采用的是接力切换方式。
1.16 分集接收
分集接收是指在若干支路上接收相互间相关性小载有同一消息的信号，然后通过合并技术将各个支路的信号合并输出。可分为时间分集、空间分集、频率分集、极化分集。
1.16.1 空间分集
在空间设立两副接收天线，独立接收同一信号，由于其传播环境及衰落各不相同，具有不相干或相干性很小的特点，采用分集合并技术并使输出较强的有用信号，降低了传播因素的影响。
1.16.2 时间分集
可采用通过一定的时延来发送同一消息，或在系统所能承受的时延范围以内在不同时间内的各发送消息的一部分。
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