文章目錄
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- 移動通信發展史
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- 技術路線
- FDD/TDD
- CSFB、單卡雙待、Volte
- 相關概念
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- 蜂窩網絡
- 小區和扇區
- 宏站和室内分布
- 裝置識别
- 四大效應
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- 陰影效應
- 遠近效應
- 多徑效應
- 多普勒效應
- 無線電幹擾
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- 同頻幹擾
- 鄰頻幹擾
- 互調幹擾
- 2G(GSM)網絡系統結構
- 3G 網絡系統結構
- 4G(LTE)網絡結構
- 基站
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- 基站架構
- 2G基站主裝置(BTS)
- 3/4G基站主裝置(BBU)
- 3/4G基站主裝置(RRU)
- 天饋系統
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移動通信發展史
技術路線
從2G到4G主要有三種主流的技術路線,在圖中分為上中下三塊。上塊中的技術路線屬于中國移動和中國聯通,其中黃色路線是中國聯通采用的國外引進的3G技術路線,深藍色路線是中國移動基于國外技術自主研發的3G通信路線,但是在通信速度上比較差,是以中國移動後期放棄3G投入到4G研發中。中間塊是高通公司研發的技術路線,也是中國電信在使用的。最下面的路線是基于WIFI技術衍生的,比較小衆。
FDD/TDD
這是4G雙工的兩種方式,FDD是頻分雙工,相同時間内基站和使用者裝置以不同頻率彼此無幹擾地雙向互動資訊;TDD是時分雙工,同一時間基站和使用者裝置隻能單向傳輸資訊,但是其信号頻率一緻。相較之下FDD的通信效率更高,是中國聯通和中國電信所采用的,中國移動采用的是TDD。
CSFB、單卡雙待、Volte
2G隻能支援電話和短信;3G支援上網,但網速較慢隻支援文字浏覽;4G則可以支援圖檔和視訊的浏覽。但是4G設計之初目的僅是提供上網服務而并沒有通話功能,是以在移動和聯通的手機打電話的時候會調回2G或3G網絡,使用的是CSFB技術。因為中國移動之前放棄了3G是以會直接降回2G,網速基本不支援上網,中國聯通則是降回3G,還能夠上網。
而中國電信因為2、3G使用的是高通的技術,4G使用的是與移動聯通一樣的,是以不能降回2、3G,是以它使用的是單卡雙待。
總之三大營運商的手機在通話時都不能使用4G,是以引入了Volte技術,它是通過給LTE系統外挂上ISM進而使得4G有了通話功能,是以開通了Volte功能的手機在通話時也能使用4G。
相關概念
蜂窩網絡
因為基站的分布比較像蜂窩,是以以蜂窩網絡命名。
小區和扇區
扇區(Sector)與基站的天線一一對應,一個基站有三個天線,而小區(Cell)可以有不止3個。通信中通常研究每個小區的容量,而不同基站的容量不一樣,小區數也不一樣。
宏站和室内分布
宏站是室外常見的基站,市區内幾百米就有一個,郊區幾公裡一個,但是宏站的電磁波信号無法很好覆寫到地下室、電梯、高層樓宇和一些室内場景,是以會在室内搭建天線以覆寫信号,成為室内分布。
裝置識别
IMSI 國際移動使用者識别碼,是每個sim卡的身份id,一般隻在初次入網注冊時使用
IMEI 國際移動裝置識别碼,是每個移動通信硬體(手機)的id
TMSI 臨時移動使用者識别碼,是手機每次上網時使用的身份id,防止被監聽
四大效應
無線電波是移動通信資訊傳輸的載體,無線電波傳播特性複雜,加上移動使用者的移動性,無線電波在發射台和手機終端之間傳播時存在四大效應:
陰影效應
移動通信中建築物等阻擋導緻在電波傳播的接受區域中産生傳播半盲區。
遠近效應
由于接受使用者的随機移動性,移動台之間會出現近處移動台幹擾遠處移動台的現象,CDMA特有。
多徑效應
指電磁波經不同路徑傳播後,各分量到達接收端時間不同,按各自相位互相疊加而造成幹擾,使得原來的信号失真,或者産生錯誤。
多普勒效應
由于接收使用者處于高速移動中,比如車載通信時傳播頻率的擴散而引起,其擴散程度與使用者速度成正比。
無線電幹擾
同頻幹擾
無用信号的載頻與有用信号的載頻頻率相同,對接收機造成的幹擾。
鄰頻幹擾
幹擾台相鄰頻道的信号落入接收機通帶内造成的幹擾。
互調幹擾
當兩個或多個幹擾信号同時加到接收機時,由于非線性的作用,這兩個幹擾的組合有時會恰好等于或接近有用信号頻率而順利通過接收機,其中三階互調最嚴重。
2G(GSM)網絡系統結構
3G 網絡系統結構
4G(LTE)網絡結構
基站
基站架構
2G基站主裝置(BTS)
BTS主要分為基帶單元、載頻單元和控制單元三部分。基帶單元主要用于話音和資料速率适配以及信道編碼等;載頻單元主要用于調制/解調與發射機/接收機間的耦合;控制單元則用于BTS的操作和維護。
3/4G基站主裝置(BBU)
BBU(Building Base band Unite)是3/4G網絡的基帶處理單元,其主要作用是完成基帶處理功能(适合空中傳輸的信道編碼、複用、調制和擴頻等)、RNC的Iub接口功能、信令處理、本地和遠端操作維護功能,以及NodeB系統的工作狀态監控和告警資訊上報功能等。
3/4G基站主裝置(RRU)
RRU(Remote Radio Unite)遠端射頻單元,在遠端将基帶光信号轉成射頻信号放大傳送出去,可安裝至塔頂和樓層,BBU與RRU之間采用光纖傳輸,RRU再通過同軸電纜及功分器(耦合器)等連接配接至天線。
天饋系統
天饋系統包括天線和饋線,作用是向周圍空間輻射電磁波,同時接收移動終端的信号。
圖檔來自b站撚葉成劍、b站冰紅茶一點都不冰