蜂窝移动通信的困惑——手机不知道它在哪个基站下面

把一个手机扔到移动通信网中，手机是很懵懂的。如下图所示，它并不知道自己处于哪个基站的覆盖下，也不知道这个基站有哪些特点（小区参数、全网参数）。手机上既没有装雷达，也没有一双慧眼，要找到基站并和基站建立联系，全靠基站主动“广播”消息给它。

1．手机如何发现基站

要听到基站的广播信息，从而完成接入网的一系列动作，手机必须先得找到具体某一个基站的信号。那么手机到底如何找到基站呢？说起来与旅游团差不多，在一些非常热门的旅游景点，游客非常多，旅游团走散是再正常不过了，要靠你去找团可能有点困难。每当这时，导游总是站在高处，挥舞手中的小黄旗，用大喇叭广播着：“××× 地市的朋友注意了，你们的导游在这里，在这里！”

基站的处理方式与此颇为类似，它总是一刻不停地向外广播信息，以方便手机找到它。然而手机又如何才能听到基站的广播信息，从而锁定基站呢？

对于 GSM 系统而言，不同的基站广播信息时所使用的频率不同，这样 GSM 手机必须扫描整个频段，按信号的强度从最强信号开始逐一检查，直到找到合适的基站的广播信息。这有点像我们在学校里听广播，我们拿着收音机调啊调，调到一个信号最强的台然后收听广播。不过咱们是手动挡，人家手机是自动挡。

CDMA 手机锁定基站的方式要简单得多。在 CDMA 系统中，基站固定使用一个频率广播信息，手机只要调谐到这个频率，就可以收到基站的指引信息，从而找到基站。系统的控制载频在整个 CDMA 通信网络中是统一的，这有点儿像无论在哪里，只要拨打110 就可以得到警察的帮助一样，手机只要记住控制载频这个频率，接下来的事情就好办了。

LTE 小区广播与 WCDMA 类似，只是发送消息块的种类更精简了，并且更多地是通过共享信道而不是专门的广播信道了。

2．广播的内容

话说基站是通过广播指引信息让手机找到基站，那么基站都广播一些什么内容呢？

对于 GSM 系统而言，由于手机需要调整接收频率以正确接收广播信息，那么首先需要广播频率校正信号。而又因为 GSM 是一个时分复用系统，时间的同步也很重要，那么接下来的信息就是同步信号。

当然还会有一些其他信息，比如基站的标识、空中接口的结构参数（如这个基站都使用了哪些频率、属于哪个位置区、手机选择该小区的优先级等）。这很好理解，就好比旅行团的导游会介绍一下当地有哪些景色、游完要花多少时间、需要多少费用等一些详细信息。你觉得合适就跟团，觉得不合适再听其他团的介绍换团也可以（根据小区的各项信息，如果当前小区不适合停留，则换到别的小区去）。

CDMA 系统与 GSM 系统类似，首先是广播导频信号和同步信号，然后再广播基站的标识和空中接口的结构参数。

3．广播之间避免干扰

由以上内容可知，广播信息不但能帮助手机找到和锁定基站，还能为手机提供大量当前小区所必需的信息。因此我们希望广播之间不要互相干扰，不然会带来很多麻烦。

GSM 相邻的基站和小区采取不同的频率进行广播，工作的频率不同，自然不会产生干扰。就好比两个人唱歌，一个唱男低音，一个唱花腔女高音，谁也不干扰谁。

CDMA 系统中采用的是一个固定的频率，但是扰码不一样，也不会产生干扰。就好比一堆导游，一个说中文，一个说英文，一个说意大利语，谁也不干扰谁。

广播之间避免干扰的机制也被称为多区技术，有空分多区（SDMC）、频分多区（FDMC）、时分多区（TDMC）、码分多区（CDMC）等，相信大家也看出来了，多区技术和多址技术就是一体两面，前者是广播之间避免互相干扰，后者是用户发送信号之间避免相互干扰。

--摘自《大话移动通信》