第一篇:淺析WCDMA 移動通信
淺析WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三種體制
王雪霏(學號:200830731229)
(集寧師范學院 電子信息工程 08級2班 呼和浩特 郵編:010022)
指導教師:劉凌云
摘要:本文介紹了第三代移動通信系統技術的三種主流標準:TD-SCDMA、WCDMA 和cdma2000,詳細分析了這三種主流標準的技術特點,以及TD-SCDMA 具有的技術優勢。關鍵詞:TD-SCDMA、WCDMA cdma2000和3G。
國際電聯批準了IMT-2000 無線接口5 種技術規范,而以其中3 種CDMA技術為主流。即頻分雙工方式:MC-CDMA(cdma2000)和DS-CDMA(WCDMA);時分雙工方式:CDMA TDD(TD-SCDMA 和UTRA TDD)。中國提出的基于TDD 模式的TD-SCDMA 雖然起步較晚,但它在頻譜利用率、對業務支持的靈活性方面以及在許多方面非常符合移動通信未來的發展方向所具有的優勢,使它在3G 之爭中具有強大的競爭力。這是中國移動通信界的一次創舉,也是中國對第三代移動通信發展的貢獻,標志著中國在移動通信領域已經進入世界領先之列。WCDMA(是GSM的3G時代)
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access):WCDMA源于歐洲和日本幾種技術的融合。WCDMA采用直擴(MC)模式,載波帶寬為5MHz,數據傳送可達到每秒2Mbit(室內)及384Kbps(移動空間)。它采用MC FDD雙工模式,與GSM網絡有良好的兼容性和互操作性。作為一項新技術,它在技術成熟性方面不及CDMA2000,但其優勢在于GSM的廣泛采用能為其升級帶來方便。因此,近段時間也倍受各大廠商的青睞。WCDMA采用最新的異步傳輸模式(ATM)微信元傳輸協議,能夠允許在一條線路上傳送更多的語音呼叫,呼叫數由現在的30個提高到300個,在人口密集的地區線路將不在容易堵塞。另外,WCDMA還采用了自適應天線和微小區技術,大大地提高了系統的容量。
WCDMA全名是Wideband CDMA,中文譯名為“寬帶分碼多工存取”,它可支持384Kbps到2Mbps不等的數據傳輸速率,在高速移 動的狀態,可提供384Kbps的傳輸速率,在低速或是室內環境下,則可提供高達2Mbps的傳輸速率。而GSM系統目前只能傳送9.6Kbps,固定線路Modem也只是56Kbps的速率,由此可見WCDMA是無線的寬帶通訊。此外,在同一些傳輸通道中,它還可以提供電路交換和分包交換的服務,因此,消費者可以同時利用交換方式接聽電話,然后以分包交換方式訪問因特網,這樣的技術可以提高移 動電話的使用效率,使得我們可以超過越在同一時間只能做語音或數據傳輸的服務的限制。在費用方面,WCDMA因為是借助分包交換的技術,所以,網絡使用的費用不是以接入的時間計算,而是以消費者的數據傳輸量來定。
WCDMA的發起者主要是歐洲和日本標準化組織和廠商,WCDMA繼承了第二代移動通信體制GSM標準化程度高和開放性好的特點,標準化進展順利。WCDMA支持高速數據傳輸(慢速移動時384kbit/s,室內走動時2Mbit/s),支持可變速傳輸。其主要特點如下:基站支持異步和同步的基站運行方式,組網方便、靈活;調制方式上行為BPSK,下行為QPSK;導頻輔助的相干解調方式;適應多種速率的傳輸,同時對多速率、多媒體的業務可通過改變擴頻比和多碼并行傳送的方式來實現;上、下行快速、高效的功率控制大大減少了系統的多址干擾,提高了系統容量,同時也降低了傳輸的功率;核心網絡基于GSM/GPRS網絡的演進,并保持與GSM/GPRS網絡的兼容性;支持軟切換和更軟切換,切換方式包括三種,即扇區間軟切換、小區間軟切換和載頻間硬切換等。
3GPP的R99、R4、R5、R6等各版本中,R6尚未凍結;R5雖已于2002年3月凍結,但目前正處于各廠家落實設備開發進程而大量提交CR的階段,協議還很不穩定,近兩三年內尚不具備大規模網絡建設條件;R4于2001年3月凍結,協議已基本穩定;3GPPR99于1999年12月凍結,成熟穩定,目前已有多個網絡運營實例。上述不同版本的改進主要體現在核心網,無線網則改動不大.2 CDMA2000(CDMA的話G時代)
CDMA2000即為CDMA2000 1×EV,是一種3G移動通信標準。由美國高通北美公司為主導提出,摩托羅拉、Lucent和後來加入的韓國三星都有參與,韓國現在成為該標準的主導者。這套系統是從窄頻CDMA One數字標準衍生出來的,可以從原有的CDMA One結構直接升級到3G,建設成本低廉。但目前使用CDMA的地區只有日、韓和北美,所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不過CDMA2000的研發技術卻是目前各標準中進度最快的,許多3G手機已經率先面世。
CDMA2000 是一個3G移動通訊標準,國際電信聯盟ITU的IMT-2000標準認可的無線電接口,也是2G CDMA標準(IS-95, 標志 CDMA1X)的延伸。根本的信令標準是IS-2000。CDMA2000與另一個主要的3G標準W-CDMA不兼容。
CDMA2000是美國通訊行業協會(TIA-USA)的注冊商標, 并不是一個象CDMA一樣的通用術語。CDMA2000有多個不同的類型。下面按照復雜度排列: CDMA2000 1x CDMA2000 1x 就是眾所周知的3G 1X 或者1xRTT, 它是3G CDMA2000技術的核心。標志 1x習慣上指使用一對1.25MHz無線電信道的CDMA2000無線技術。日本運行商KDDI的CDMA2000 1xEV-DO網絡使用商標 “CDMA 1X WIN”,不過這只是用于市場促銷罷了。CDMA2000 1xRTT CDMA2000 1xRTT(RTT-無線電傳輸技術)是CDMA2000一個基礎層,支持最高144kbps數據速率.盡管獲得3G技術的官方資格,但是通常被認為是2.5G或者 2.75G技術,因為它的速率只是其他3G技術幾分之一。另外它擁有雙倍的語音容量較之之前的CDMA網絡。CDMA2000 1xEV CDMA2000 1xEV(Evolution-發展)是CDMA2000 1x附加了高數據速率(HDR)能力。1xEV一般分成2個階段:
CDMA2000 1xEV第一階段, 速率最高到1.8 Mbps。CDMA2000 1xEV第二階段,支持下行數據速率最高3.1 Mbps and 上行速率最高1.8 Mbps.CDMA2000 3x CDMA2000 3x利用一對3.75 MHz無線信道(i.e., 3 X 1.25 MHz)來實現高速數據速率。3X版本的CDMA2000有時被叫做多載波(Multi-Carrier或者MC),這一版本還沒有部署正處在研究開發階段
第二篇:WCDMA移動通信系統分析報告
WCDMA移動通信系統分析報告 摘要
WCDMA作為3G的三大主流技術標準之一,已經得到業界的廣泛認可。在技術創新和市場驅動的雙重作用下,WCDMA從概念向產業化的進程正在加快.全球主要設備制造商都在積極跟蹤和研發基于WCDMA技術的3G網絡產品。本文對WCDMA的組網能力進行了分析,并給出了相應的組網結構和組網模式。BSC6900是BSC6000、BSC6810后的新一代控制器產品,是華為公司Single RAN解決方案重要組成部分。它采用業界領先的多制式、IP化、模塊化設計理念,融合UMTS RNC 和 GSM BSC業務功能,有效滿足移動網絡多制式融合發展的需求;BS3900為華為GSM新開發分布式基站,實現基帶部分和射頻部分獨立安裝,其應用更加靈活,廣泛用于室內、樓宇、隧道等復雜環境,實現廣覆蓋,低成本等優勢;本文對BSC6900設備原理及其在組網中的作用以及DBS3900設備原理及其在組網中的作用進行了分析。
關鍵詞:寬帶碼分多址(WCDMA);組網;3G;BSC6900;DBS3900 WCDMA移動通信系統分析報告
一、WCDMA移動通信網組網結構及其關鍵技術 1.WCDMA發展進程
WCDMA是IMT一2000家族最主要的三種技術標準之一。從基本意義上來說,WCDMA版本的演進過程也是一個技術和業務需求不斷提高的過程。WCDMA標準經過多年發展,已漸趨成熟,其標準化工作由3GPP組織完成。到目前為止,主要有五個版本,即3GPP R99、3GPP R4、3GPP R5、3GPP R6和3GPP R7,前四個版本已經完成并終結,目前正在進行R7版本的制定工作。不同版本間的功能劃分并不是絕對和清晰的.而是按時間進度和工作完成情況進行靈活劃分.不一定某個功能必須在某個版本中完成,在修改版本時應遵守向后兼容的原則,各版本的演進時間如圖所示
2.WCDMA 組網要求
為了打造綜合價值最大化的WCDMA核心網絡,在組網時需要考慮如下幾個問題:
(1)核心網綜合成本最優原則。對于3G網絡的建設,我們認為應該從長期、全局的角度進行規劃,規劃的網絡應該滿足大容量、少局所、廣覆蓋的原則,具有清晰的全IP演進路線,避免后續網絡頻繁調整;能夠進一步融合移動固定業務能力,便于向NGN演進。
(2)建設3G網的版本選擇。隨著3G牌照進一步后續.3GPP R4版本標準已經成熟,各個廠家基于3GPP R4版本的設備也進一步成熟,作為3G核心網建設的關鍵環節,起點版本的選擇越來越成為討論的焦點。采用3GPP R99還是3GPP R4進行組網,主要取決于網絡建設時間、多廠家供貨環境的形成和網絡功能定位等多種因素。根據目前網絡情況,核心網的結構又有3GPP R99、類3GPP R4、全TDM一3GPP R4結構、全IP 3GPP R4結構和混合3GPP R4結構等多種選擇。
(3)現網資源的整合。3G核心網建設應保證對現有網絡的影響最小,對傳統移動運營商應能保證GSM/GPRS設備的再利用,并考慮現有電路傳輸網絡、分組數據網絡和信令網的共享、利舊還是新建.短消息業務(SMS)、多媒體消息服務(uus)、智能網(IN)業務和數據業務管理平臺(DSMP)爭l 臺的弛問甌綜合考慮以上幾個問題,做好核心網規劃,同時在3G網絡建設過程中利用后發優勢、吸取2G網絡的建設經驗.避免2G網絡中現有的各種技術和應用弊端,從而建設一個高質量、具有長遠發展潛力的3G核心網絡是完全有可能的。3.WCDMA R99組網結構 從協議發展的角度來看,3GPP協議的各個階段點各有側重。3GPP R99階段與2GSM以及 2.5G GPRS體系相比,主要是無線接入側升級為WCDMA無線接入系統,而核心網側則無限本性變化。3GPP R99組網,沿襲了傳統的GSM組網方式。
由于在3GPP R99的組網中,MSC之間的傳輸是TDM話路,如果把MSC集中設置必然會造成傳輸的長途迂回,從而增加運營商的成本。因此,在規劃網絡時通常采取將MSC設置到每個本地網的方式.MS之間直接互連或者在省會或中心城市來設置一級或者二級匯接局來疏通MSC之間的話務。4.WCDMA R4的組網方式
3GPP R4階段在核心網電路域分離成MSC服務器和媒體網關(MG)兩部分,實現了控制和承載的分離,同時電路域采用了與分組域相同的分組傳輸網絡,并實現了在IP/ATM網絡上承載分組話音數據和信令的能力。因此,對于3GPP R4階段來說,最大的變化在于在這個階段引入了軟交換這個概念。在R4的組網中,由于控制和承載分離并且MSC服務器和MG之間只是IP上承載的信令,占用的帶寬非常少,使得MSC服務器和MG之間可以經濟地拉遠放置。3GPP R4的本地組網方式、長途組網如圖所示。
3GPP R4組網的一種方式是沿襲移動GSM 網目前的網絡結構.在大多數省份或直轄市采用三級網的網絡結構,即設置一對TMSC(匯接移動交換中心)服務器1,負責省際及國際話務匯接.一對TMSC服務器1采用負荷分擔方式工作;設置一對或多對TMSC服務器2。負責省內話務匯接。成對的TMSC服務器2采用負荷分擔方式工作:本地網設置一到多個MSC服務器。本地網內話務可以采用TMSC服務器2匯接機制,也可在話務量較大的MSC服務器之間設置直達路由:省內長途話務通過TMSC服務器2匯接:省際話務可以經過TMSC服務器2匯接到TMSC服務器1,部分省際話務量較大的MSC服務器可以建立與TMSC服務器1的直達路由。
3GPP R4組網的另一種方式是考慮到MSC服務器容量的提高,可以通過各大區匯接中心的TMSC服務器1采用一級匯接的方式實現國內長途互連。各大區匯接中心TMSC服務器1之間全互連,省內MSC服務器之間根據話務互連需求,通過大區匯接中心TM—SC服務器1匯接呼叫,或者在省內MSC服務器之間設置直達路由。傳統的3GPP R99組網模式一般為多級組網方式,端到端之間的話路需要多級轉接。而在3GPP R4網絡中。由于承載與控制的分離,媒體流可以在IP/ATM上承載。使得承載可以看作是在一個平面上交互。因此,只要相關信令通過MSC服務器或者TMSC服務器協商完成,就可以建立起端到端的承載。即3GPP R4網絡中的TMSC服務器僅需要對呼叫控制信令進行匯接,確定呼叫的路由,可以不需要匯接話路。
移動網絡到移動網絡的互連經過TMSC服務器匯接呼叫接續。可能有多個TMSC服務器進行匯接。TMSC服務器在其中充當呼叫協調節點角色,無承載控制功能,在呼叫建立時,分析被叫用戶號碼和其他的選路信息,以確定呼叫的路由,對和承載建立的相關信息進行透傳。總之,3GPP R4組網方式下,除了TDM方式組網時需要中繼媒體網關進行話路匯接外,采用IP/ATM方式的組網可以實現端對端直接互連,網絡組織方式扁平化,避免了3GPP R99組網情況下話務網狀互連或分層匯接帶來的弊端。3GPP R4引入的TMSC服務器網元,有利于組成全國性的大網,滿足電信級運營的需求。關鍵技術、增強技術和實現難點
WCDMA產業化的關鍵技術包括射頻和基帶處理技術,具體包括射頻、中頻數字化處理,RAKE接收機、信道編解碼、功率控制等關鍵技術和多用戶檢測、智能天線等增強技術。
WCDMA-FDD實現技術和產業化的關鍵點主要是上述技術的實現和網絡技術的實現,包括: 物理層發射和接收機關鍵技術
–射頻技術-線性功放、多載波TRx,AGC,其主要實現難點在于功放的線性和功放效率的矛盾。
–中頻技術-中頻采樣、變頻,其實現難點在于數字變頻技術和中頻的自動增益控制算法。–基帶技術:包括RAKE接收技術、功率控制技術和信道編解碼實現技術,包括Turbo編解碼和卷積碼,其實現的主要難點在于大用戶容量,通道多,基帶處理量大。無線接入網絡資源管理技術,主要的實現難點在于無線資源的參數配置需要在仿真和運營中不斷優化調整,包括: –功率控制技術 –移動性管理
–無線資源優化參數配置 –無線接入網絡運營
核心網絡IP化技術,其實現主要是全IP的QoS控制算法。
WCDMA的接收機增強技術包括:智能天線技術和多用戶檢測技術。
多用戶檢測技術(MUD)是通過去除小區內干擾來改進系統性能,增加系統容量。多用戶檢測技術還能有效緩解直擴CDMA系統中的遠/近效應。其實現難點主要是基帶處理的復雜度很高。
智能天線技術是利用自適應的波束賦形技術,提高用戶波達方向的方向圖增益,同時利用方向圖的零點降低空間上大功率用戶的干擾。其主要實現難點在于多通道的不一致性和校正技術、RAKE接收機結合基帶處理的高度復雜性以及FDD技術引起的上下行波達方向的不一致性。
二、BSC6900 1.BSC6900整體結構
BSC6900是BSC6000、BSC6810后的新一代控制器產品,是華為公司Single RAN解決方案重要組成部分。它采用業界領先的多制式、IP化、模塊化設計理念,融合UMTS RNC 和 GSM BSC業務功能,有效滿足移動網絡多制式融合發展的需求。
BSC6900是華為公司Single RAN解決方案重要組成部分。它采用業界領先的多制式、IP化、模塊化設計理念,融合UMTS RNC 和 GSM BSC業務功能,有效滿足移動網絡多制式融合發展的需求。
BSC6900根據不同網絡環境可靈活配置成BSC6900 GO、BSC6900 UO和BSC6900 GU三種產品形態。
在BSC6900 GU形態下,BSC6900作為獨立網元接入GSM和UMTS并存的網絡,同時提供GSM BSC和UMTS RNC的功能。BSC6900 GU接入GSM網絡時,遵循3GPP R6標準協議版本;BSC6900 GU接入UMTS網絡時,遵循3GPP R7標準協議版本。2.BSC6900在組網中的作用
2.1 BSC6900在GSM網絡中的位置
BSC6900在GSM網絡中的位置如圖所示
BSC6900在GSM網絡中的位置
BSC6900與UMTS網絡中各網元的接口如下: Iub接口:BSC與NodeB之間的接口。Iur接口:BSC與其他RNC之間的接口。
Iu-CS接口:BSC與MSC和MGW之間的接口。Iu-PS接口:BSC與SGSN之間的接口。Iu-BC接口:BSC與CBC之間的接口。
BSC6900與GSM網絡中各網元的接口如下: Abis接口:BSC與BTS之間的接口。A接口:BSC與MSC和MGW之間的接口。Gb接口:BSC與SGSN之間的接口。BSC6900產品特點-多制式融合 2.2支持靈活組網和多系統制式
平滑演進可以工作在 GO, UO 或者 GU模式;實現GSM UMTS共柜模式下,操作維護系統歸一
BSC6900根據不同網絡環境可靈活配置成BSC6900 GSM、BSC6900 UMTS和BSC6900 GU三種產品形態。用戶可通過軟件模式和License的切換,實現GSM制式→GU制式→UMTS制式的演進。
BSC6900 GSM兼容現網運行的BSC6000硬件。BSC6900 UMTS兼容現網運行的BSC6810硬件。BSC6900 GU制式是指BSC6900 GSM和BSC6900 UMTS通過統一的軟件管理,共用操作維護處理單元(OMU)和時鐘處理單元(GCU/GCG),GSM業務單板和UMTS業務單板分別配置在獨立插框的形式。2.3 2G/3G共傳輸
統一的傳輸資源管理,帶寬在GSM和UMTS間實現共享 推薦使用IP模式下的共傳輸 無線資源管理共享
3.BSC6900系統信號流程
BSC6900系統信號流包括控制平面信號流、Uu接口控制信號流、Iub接口控制信號流、Iur/Iu接口控制信號流、用戶平面信號流、UMTS業務信號流、CBC業務信號流、操作維護信號流。Uu接口控制信號
RRC消息構成Uu接口信令信號流。RRC消息是指在UE需要接入網絡時或通信過程中和BSC6900交互的信令消息,UE進行位置更新或呼叫等過程時都會產生RRC消息。? 當由同一個RNC為UE提供無線資源管理和無線鏈路時
RRC消息的SPUa單板不在同一個插框內,則該消息需要經過MPS插框進行交換。當分別由BSC6900-1和BSC6900-2為UE提供無線資源管理和無線鏈路時
Iub接口控制信號
Iu/Iur接口控制信號
BSC6900與MSC/SGSN/其他BSC6900之間的控制面消息構成Iu/Iur接口信令信號流。下行方向:
信號流1所示,消息經過Iu/Iur接口板處理后,在本框SPUa單板處理。信號流2所示,消息經過Iu/Iur接口板處理后,先在本框SPUa單板進行判斷,如果本框SPUa單板
無法處理Iu/Iur接口消息,則通過MPS插框到達另一插框的SPUa單板進行處理。
信號流3所示,消息經過Iu/Iur接口板處理后,直接通過MPS插框到達另一插框的SPUa單板進行處理。上行方向反之。UMTS業務數據流
Iub與Iu-CS/Iu-PS接口間的數據構成BSC6900與MSC/SGSN之間的用戶面數據,即UMTS業務信號流。
BSC6900內Iub與Iu-CS/Iu-PS數據UMTS業務數據流上行方向處理過程描述如下: 信號流1:在上行方向,數據經過NodeB處理后,通過Iub接口到達BSC6900的Iub接口板。數據在Iub接口板單板進行處理后,到達本插框內的DPUb單板。
信號流2:如果接收消息的Iub接口板和處理消息的DPUb單板不在同一個插框內,則該消息需要經過MPS插框進行交換,然后到達相應的DPUb單板。DPUb單板對數據進行FP、MDC、MAC、RLC、Iu UP/PDCP/GTP-U等處理后,分離出CS/PS域用戶面數據,并發送到Iu-CS/Iu-PS接口板。
Iu-CS/Iu-PS接口板對數據進行處理,并將數據發送到MSC/SGSN。下行方向反之。UMTS業務數據流
BSC6900間Iub與Iu-CS/Iu-PS數據 上行方向處理過程描述如下:
1、在上行方向,數據經過NodeB處理后,通過Iub接口到達BSC6900-1的Iub接口板。
2、數據經過BSC6900-1的Iub接口板和DPUb單板處理后,到達BSC6900-1的Iur接口板。
3、數據經過BSC6900-1的Iur接口板處理后,通過BSC6900-1與BSC6900-2之間的Iur接口到達
BSC6900-2的Iur接口板。
4、BSC6900-2的Iur接口板對來自BSC6900-1的數據進行處理,然后將數據發送到DPUb單板。
5、DPUb單板對數據進行處理后,分離出CS/PS域用戶面數據,并發送到Iu-CS/Iu-PS接口板。
6、Iu-CS/Iu-PS接口板對數據進行處理后,將數據發送到MSC/SGSN。下行方向反之。操作維護信號流
BSC6900與LMT/M2000之間交互的消息構成BSC6900操作維護信號流。通過操作維護信號流,LMT/M2000可以實時對BSC6900進行維護和監控。
三、DBS3900 1.DBS3900結構以及設備原理
DBS3900為華為GSM新開發分布式基站,實現基帶部分和射頻部分獨立安裝,其應用更加靈活,廣泛用于室內、樓宇、隧道等復雜環境,實現廣覆蓋,低成本等優勢。
DBS3900的功能模塊包括BBU3900和RRU3004 , BBU3900和RRU3004之間使用光纖連接。BBU3900是室內單元,提供與BSC的物理接口,同時提供與RRU的物理接口,集中管理整個基站系統,包括操作維護和信令處理,并提供系統時鐘。
RRU3004是室外射頻拉遠單元,主要完成基帶信號及射頻信號的處理。LMT/MMI可通過BBU3900維護DBS3900系統。
BBU3900設備是基帶處理單元,完成基站與BSC之間的功能交互。BBU3900的主要功能包括:
提供與BSC通信的物理接口,完成基站與BSC之間的功能交互。提供與RRU3004通信的CPRI接口。提供USB接口,執行基站軟件下載。
提供與LMT(或M2000)連接的維護通道。完成上下行數據處理功能。
集中管理整個分布式基站系統,包括操作維護和信令處理。提供系統時鐘。
RRU3004是室外型射頻遠端處理單元。RRU3004的主要功能包括:
在發射通道采用直接變頻技術,將信號調制到GSM發射頻段,經濾波放大或合并后,由射頻前端單元的雙工濾波器送往天線發射。
通過天饋接收射頻信號,將接收信號下變頻至中頻信號,并進行放大處理、模數轉換、數字下變頻、匹配濾波、AGC(Automatic Gain Control)后發送給BBU3900或宏基站進行處理。CPRI接口時鐘電路產生、恢復以及告警檢測等功能,完成CPRI接口驅動。2.DBS3900設備組網概述 2.1 BBU組網
BBU與BSC之間支持星型、鏈型、樹型和環型組網方式。
E1/T1傳輸方式可以用于BBU和BSC或者傳輸設備的互連,光纖方式和網線方式可以用于BBU和路由設備的互連。2.2 RRU組網
RRU與BBU之間支持星形、鏈型和環形組網方式。RRU與BBU之間支持光纖方式。
BBU與BSC之間支持星型、鏈型、樹型和環型組網方式
四、總結
WCDMA仿真教學平臺真實體現了現實中的機房機構,以無線網絡RNC與NodeB組網方式為例,模擬再現了RNC、NodeB硬件結構和工程現場無線操作維護中心。通過網管數據配置、告警、信令、業務測試等方面的學習,掌握無線網絡設備中各個網元設備的配置,理解無線網絡信令流程,及無線網絡對接數據的含義、業務功能,從而掌握無線網絡開局的一個完整流程,有效提升學習的理論與實踐的結合。WCDMA仿真教學平臺包括“模擬真實機房”“客戶端仿真環境模塊”“仿真數據配置模塊”“仿真故障系統模塊”“仿真撥打測試模塊”“完善的幫助功能”等多個模塊。它真實地再現了語音壓縮編譯碼、數字調制解調、射頻空中接口、信令交換、路由交換、功率控制、多徑效應等功能 通過對通信網絡實驗課的學習,使我加深了對通信原理基礎理論的理解,熟悉了通信網絡各個處理環節的信號特征以及其信令處理過程。在試驗中通過對WCDMA實驗平臺的使用,使我對WCDMA實驗平臺的在網設備有了一定的認識。對于今后的學習,我希望通過對于WCDMA平臺的使用能幫助我學習更多知識以及技能,完成光通信等認證實驗。參考文獻
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第三篇:移動通信
五、簡答題:
1、簡述蜂窩移動通信系統中,用來提高頻譜利用率的技術(最少兩種)答:同頻復用和多信道共用、小區制;
2、簡述蜂窩移動通信系統中,用來提高抗干擾的幾種技術(最少四種)
3、答:分集、功率控制、跳頻、DTX
3、簡述GSM網絡中采用的DTX技術是如何實現的
答:在語音間隙期間,發送SDI幀后關閉發射機,收端根據SDI自動合成舒適噪聲;
4、實現跳頻有哪些方式?
答:按照跳變速率分為:慢跳頻和快跳頻; 按照基站跳變方式分為:基帶跳頻和射頻跳頻
5、簡述GSM網絡中慢跳頻
答:GSM中,跳頻屬于慢跳頻,每一TDMA幀的某個時隙跳變一次,速率為217跳/秒;
6、常用的分集技術和合并技術有哪些?
答:分集技術:空間分集、頻率分集、時間分集和極化分集; 合并技術: 選擇式合并、最大比值合并和等增益合并;
7、簡述直擴系統的兩種形式;
答:(1)、發端用戶數據信息首先進行地址調制,再與PN碼相乘進行擴頻調制;(2)、發端用戶數據直接與對應的PN碼相乘,進行地址調制的同時又進行擴頻調制。前者需要多個地址碼,一個PN碼,后者需要多個正交性良好的PN碼。
8、簡述CDMA系統中的更軟切換實現過程;
答:更軟切換是發生在同一基站具有相同頻率的不同扇區之間,它是由基站完成的,并不通知MSC。
9、簡述GSM中,主頻C0的時隙(信道)如何映射的?
答:TS0和TS1映射的是BCH,其余6個信道映射的是TCH。
10、簡述GSM的幀結構;
答:每一幀含8個時隙,時間4.62ms,包含數據156.25bit,51個26復幀或者26個51復幀組成一個超幀,2048個超幀構成一個超高幀。
11、什么是小區制?為何小區制能滿足用戶數不斷增大的需求? 答:小區制是將整個服務區劃分為若干個小無線區,每個小區設置一個基站負責本區的移動通信的聯絡和控制,同時又在MSC的同一控制下,實現小區間移動通信的轉接及其與PSTN網的聯系。采用小區制,可以很方便的利用同頻復用,所以可以滿足不斷增加的用戶需求。
12、正六邊形無線區群應滿足什么樣的條件?
答:無線區群數N=a*a+a*b+b*b(a,b分別為自然數且不同時為0)另外:
1、若干單位無線區群能彼此鄰接;
2、相鄰單位無線區群中的同頻小區中心間隔距離相等。
13、什么是多信道共用?有何優點?
答:是指網內大量用戶共同享有若干無線信道;
14、話務量是如何定義的?什么是呼損率?
答:話務量指在一個單位時間(1小時)呼叫次數與每次呼叫平均時間的乘積;一個通信系統里,造成呼叫失敗的概率稱為呼損率。
15、如何提高頻率利用率?
答:可采取同頻復用、多信道共用、小區制式;
16、什么叫位置登記?為什么必須進行位置登記?
答:當移動臺進入一個新的位置區LA時,由于位置信息的重要性,因此位置的變化一定要通知網絡,這就是位置登記;進行位置登記,是為了避免網絡發生一起呼叫現象。23.什么是軟容量?N-CDMA 系統軟容量的意義何在?(b)TD M A 答:在模擬頻分FDMA 系統和數字時分TDMA 系統中同時可接入的用戶數是固定的,當沒有空閑信道時,無法多接入任何一個其它的用戶,而DS-CDMA 系統中,多增加一個用戶只會使通信質量略有下降,不會出現硬阻塞現象。這就是N-CDMA 系統的軟容量。軟容量對于解決通信高峰期時的通信阻塞問題和提高移動用戶越區切換的成功率無疑是非常有意的。
17、什么是切換?切換實現過程可以分為哪幾類?
答: 移動臺在通信過程中,由一個小區進入相鄰小區,為了保持不間斷通信所進行的控制技術叫做切換;切換分為:同一個MSC下不同BSC的切換;同一MSC下同一BSC的切換;不同MSC之間的切換。
18、不同MSC下的切換是如何進行的?
答: 不同MSC,MS要通過原BSC通知原MSC,請求切換,原MSC負責建立與新MSC建立鏈路,再發送切換命令,MS建立鏈路后,拆除原鏈路。
19、什么是跳頻?為什么要進行跳頻?
答:通信過程中,載頻在幾個頻點上按照一定的序列變化,稱為跳頻; 跳頻可以改善由多徑衰落引起的誤碼特性。
20、什么是語音間斷傳輸?有何優點?
答:發送端在語音間隙,也就是無聲期間,發送SDI寂靜描述幀后關閉發射及,接收端在這一期間根據接收到的SDI自動合成舒適噪聲;利用DTX技術,可以降低干擾,可以節省移動臺耗電;
21、分集的含義是什么?
答:分集有2個含義:分散傳輸:使接收端能獲得多個統計獨立的、攜帶同一信息的數據流地衰落信號;二是集中合并處理,接收機把受到的多個獨立衰落信號進行合并,以降低衰落的影響;
22、常用的分集技術和合并技術有哪些?
答:分集技術: 空間分集、時間分集、頻率分集和極化分集; 合并技術: 選擇式合并、最佳比值合并和等增益合并;
23、什么是擴頻?擴頻系統是如何提高抗干擾能力的?
答:系統占用的頻帶寬度遠遠大于要傳輸的原始信號的帶寬,通常100倍以上增益比的系統叫做擴頻系統。
24、簡述CDMA系統的三大原理和三大必備條件?
答:CDMA系統,三大技術是:碼分多址、擴頻和同步。
26、計算第121號頻道上下行工作頻率。
答:f(上行)=890.2+(121-1)*0.2=914.2MHz; f(下行)=f1+45=959.2MHz 27、4*3復用方式的含義是什么?
答:指的是4個正六邊形構成一個無線區群,每個基站區用三個120度扇區
28、什么叫做突發脈沖序列?
答: GSM網絡中,每一幀中一個時隙中的信息格式就稱為一個突發脈沖序列。
29、GSM中有哪些突發脈沖序列?分別在什么信道中使用?
答:GSM有普通突發脈沖序列NB,頻率校正突發脈沖序列FB,同步突發脈沖序列SB,接入突發脈沖序列AB,空閑突發脈沖序列。
31、什么是PIN碼?什么是PUK碼?
答:PIN是SIM卡的個人身份識別碼,PUK是對應的解碼。
32、什么是GPRS?有哪些特點? 答:GPRS指通用無線分組業務,采用了分組交換技術,能高效的傳輸數據,優化了網絡資源利用。它定義了新的GPRS無線信道,且分配方式十分靈活;支持中高速率數據傳輸,最高理論達115kbps;接入網絡速度快;與GSM具有一樣的安全功能;實現按數據流量的計費功能;永遠在線的功能。
33、簡述3G的三大標準,及其發展基礎。
答:W-CDMA:GSM TD-SCDMA:GSM CDMA2000:IS-95CDMA
35、指出幾個移動設備供應商,及其所屬地區(國家)。
答:華為、中興:中國;阿爾卡特:法國;北電:加拿大; 愛立信:瑞典;三星:韓國
37、什么是軟切換?N-CDMA系統軟切換有什么優越性?
答:發生在使用同頻的相鄰小區間且在同一MSC下的切換稱為軟切換;
38、擴頻通信有哪些優點?
答:抗干擾能力好;保密性好;可以實現碼分多址、抗多徑衰落。
39、為什么CDMA系統容量稱為“軟容量”?
答:CDMA系統中眾多用戶共享一個載頻,互相用碼型區分,當系統容量滿載時,另外完全可以增加少數用戶,只會引起語音質量
輕微下降,增加用戶,意味著增加背景干擾,信噪比略降,而不會出現信道阻塞現象; 40、移動通信的切換由哪三個步驟來完成?
答:
1、MS發送測試報告;
2、網絡對測試報告做出分析后,發送切換指令;
3、MS與新小區建立鏈路。
41、分集技術的作用是什么?它可以分成哪幾類?
答:分集技術,可以改善多徑衰落引起的誤碼,可分為空間分集、頻率分集、時間分集、極化分集等。
42、說明GSM系統中MSC的作用。
答:MSC是網絡的核心,完成系統的電話交換功能;負責建立呼叫,路由選 擇,控制和終止呼叫;負責管理交換區內部的切換和補充業務;負責計費和賬單 功能;協調與固定電話公共交換電話網間的業務,完成公共信道信令及網絡的接 口。
44、GSM提供的控制信道有哪幾種?它們的作用是什么? 答:
1、廣播控制信道,分為:
FCCH:頻率校正信道,傳送校正MS頻率的信息; SCH:傳送MS的幀同步、BTS的識別碼BSIC; BCCH:傳播每個BTS小區特定的通用信息;
2、公共控制信道CCCH:基站與移動臺間點到點的雙向信道;
3、專用控制信道DCCH
45、什么是CDMA的雙模式?
答:指移動臺既可以工作在CDMA系統,也可以工作在AMPS系統;
46、什么是GSM雙頻手機? 答:是指MS能在GSM900和GSM1800之間切換;
47、簡述三方切換。答:若移動臺處于三個基站交界區,將會發生三方切換,只要另兩個中有一方的容量有余,都優先進行軟切換。
48、GSM網絡由幾部分組成。
答:有網絡子系統NSS、基站子系統BSS,操作子系統OSS、移動臺子系統MSS。
49、簡述AUC的功能。
答:用戶鑒權,對無線接口上的語音、數據和信號進行保密等,這些工作都是由AUC來完成的。
50、簡述射頻跳頻。
答:射頻跳頻又稱為頻率合成器,是采用改變頻率合成器的輸出頻率,從而使得無線收發信機的工作頻率由一個頻率跳到另一個頻率的。
第四篇:移動通信
1、什么叫移動通信?
答:通信雙方至少有一方處在移動情況下(或臨時靜止)的相互信息傳輸和交換。
2、移動通信的特點。
答:
1、移動通信必須利用無線電波進行信息傳輸
2、移動通信是在復雜的干擾環境中運行的3、移動通信可以利用的頻譜資源非常有限
4、移動通信系統的網絡結構多種多樣,網絡管理和控制必須有效
5、移動臺必須適合于在移動環境中使用
單工通信與雙工通信有何區別?各自的優缺點
通訊分單工通信和雙工通信,單工通信是一條線路只能用來發送或者只能用來接受,通信是單向的。半雙工通訊是一條線路可以用來發送,也可以接收,通信是雙向的,但不能同時進行。全雙工是一條線路既可以接收信號也可發送信號,通信是雙向的,并且是同時進行的。
各自的優缺點 現在手機都是雙工通信,早期的對講機是單工的,現在用的對講機也是半雙工,介于單工與雙工之間。
使用的話肯定是雙工方便,通信雙方可以同時溝通。
單工系統的投資相對便宜,(電信現在還有一項業務叫集群通信也是半雙工,可以多人對講的系統;原來是中衛國脈的業務。這個也挺方便較便宜。)
9、數字移動通信系統有哪些優點?
答:頻譜利用率高、容量大,同時可以自動漫游和自動切換,通信質量好,加上其業務種類多、易于加密、抗干擾能力強、用戶設備小、成本低。
10、移動通信有哪些主要技術?主要作用是什么
答:主要技術有:話音編碼技術、調制技術、跳頻技術、交織技術、分集技術、天線等技術。
4、常用的分集接收技術有哪幾種?
答:由于衰落具有頻率時間和空間的選擇性,因此常用分集技術包括:
空間分集、頻率分集、極化分集、場分量分集、角度分級、時間分集。
第五篇:移動通信
3G和4G最新的發展狀況
一、3G的發展狀況
“3G”(英語 3rd-generation)或“三代”是第三代移動通信技術的簡稱是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術。3G服務能夠同時傳送聲音(通話)及數據信息(電子郵件、即時通信等)。代表特征是提供高速數據業務。
目前國內支持國際電聯確定三個無線接口標準,分別是中國電信的CDMA2000,中國聯通的WCDMA,中國移動的TD-SCDMA。GSM設備采用的是時分多址,而CDMA使用碼分擴頻技術,先進功率和話音激活至少可提供大于3倍GSM網絡容量,業界將CDMA技術作為3G的主流技術,國際電聯確定三個無線接口標準,分別是美國CDMA2000,歐洲WCDMA,中國TD-SCDMA。原中國聯通的CDMA現在賣給中國電信,中國電信已經將CDMA升級到3G網絡,3G主要特征是可提供移動寬帶多媒體業務。
中國的3G之路剛剛開始,最先普及的3G應用是“無線寬帶上網”,六億的手機用戶隨時隨地手機上網。而無線互聯網的流媒體業務將逐漸成為主導。3G的核心應用包括:1.寬帶上網,寬帶上網是3G手機的一項很重要的功能,屆時我們能在手機上收發語音郵件、寫博客、聊天、搜索、下載圖鈴等??3G時代來了,手機變成小電腦就再也不是夢想了。2.手機辦公,手機辦公使得辦公人員可以隨時隨地與單位的信息系統保持聯系,完成辦公功能。這包括移動辦公、移動執法、移動商務等等。與傳統的OA系統相比,手機辦公擺脫了傳統OA局限于局域網的桎梏,辦公人員可以隨時隨地訪問政府和企業的數據庫,進行實時辦公和處理業務,極大地提高了辦公和執法的效率。3.視頻通話,3G時代,傳統的語音通話已經是個很弱的功能了,到時候視頻通話和語音信箱等新業務才是主流,傳統的語音通話資費會降低,而視覺沖擊力強,快速直接的視頻通話會更加普及和飛速發展。4.手機電視,從運營商層面來說,3G牌照的發放解決了一個很大的技術障礙,TD和CMMB等標準的建設也推動了整個行業的發展。手機流媒體軟件會成為3G時代最多使用的手機電視軟件,在視頻影像的流暢和畫面質量上不斷提升,突破技術瓶頸,真正大規模被應用。5.無線搜索,對用戶來說,這是比較實用型的移動網絡服務,也能讓人快速接受。隨時隨地用手機搜索將會變成更多手機用戶一種平常的生活習慣。6.手機音樂,在無線互聯網發展成熟的日本,手機音樂是最為亮麗的一道風景線,通過手機上網下載音樂是電腦的50倍。3G時代,只要在手機上安裝一款手機音樂軟件,就能通過手機網絡,隨時隨地讓手機變身音樂魔盒,輕松收納無數首歌曲,下載速度更快,耗費流量幾乎可以忽略不計。7.手機購物,不少人都有在淘寶上購物的經歷,但手機商城對不少人來說還是個新鮮事。事實上,移動電子商務是3G時代手機上網用戶的最愛。8.手機網游,與電腦的網游相比,手機網游的體驗并不好,但方便攜帶,隨時可以玩,這種利用了零碎時間的網游是目前年輕人的新寵,也是3G時代的一個重要資本增長點。
3G是第三代移動通信技術,是下一代移動通信系統的通稱。3G系統致力于為用戶提供更好的語音、文本和數據服務。與現有的技術相比較而言,3G技術的主要優點是能極大地增加系統容量、提高通信質量和數據傳輸速率。此外利用在不同網絡間的無縫漫游技術,可將無線通信系統和Internet連接起來,從而可對移動終端用戶提供更多更高級的服務。
二、4G的發展展望
4G是第四代移動通信及其技術的簡稱,是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質量視頻圖像以及圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下的技術產品。4G系統能夠以100Mbps的速度下載,比撥號上網快2000倍,上傳的速度也能達到20Mbps,并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。
如果說2G、3G通信對于人類信息化的發展是微不足道的話,那么未來的4G通信卻給了人
們真正的溝通自由,并徹底改變人們的生活方式甚至社會形態。2009年在構思中的4G通信具有下面的特征:
1、通信速度更快,專家則預估,第四代移動通信系統可以達到10Mbps至20Mbps,甚至最高可以達到每秒高達100Mbps速度傳輸無線信息,這種速度會相當于2009年最新手機的傳輸速度的1萬倍左右。
2、網絡頻譜更寬,據研究4G通信的AT&T的執行官們說,估計每個4G信道會占有100MHz的頻譜,相當于W-CDMA 3G網路的20倍。
3、通信更加靈活,從嚴格意義上說4G手機更應該算得上是一只小型電腦了,4G手機從外觀和式樣上,會有更驚人的突破,人們可以想象的是,眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋,以方便和個性為前提,任何一件能看到的物品都有可能成為4G終端,只是人們還不知應該怎么稱呼它。
4、智能性能更高,不僅表現于4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化,更重要的4G手機可以實現許多難以想象的功能。
5、兼容性能更平滑,未來的第四代移動通信系統應當具備全球漫游,接口開放,能跟多種網絡互聯,終端多樣化以及能從第二代平穩過渡等特點。
6、提供各種增值服務,3G移動通信系統主要是以CDMA為核心技術,而4G移動通信系統技術則以正交多任務分頻技術(OFDM)最受矚目,利用這種技術人們可以實現例如無線區域環路(WLL)、數字音訊廣播(DAB)等方面的無線通信增殖服務。
7、實現更高質量的多媒體通信,第四代移動通信系統提供的無線多媒體通信服務包括語音、數據、影像等大量信息透過寬頻的信道傳送出去,為此未來的第四代移動通信系統也稱為“多媒體移動通信”。
8、頻率使用效率更高,相比第三代移動通信技術來說,第四代移動通信技術在開發研制過程中使用和引入許多功能強大的突破性技術,按照最樂觀的情況估計,這種有效性可以讓更多的人使用與以前相同數量的無線頻譜做更多的事情,而且做這些事情的時候速度相當快。研究人員說,下載速率有可能達到5Mbps到10Mbps。
9、通信費用更加便宜,由于4G通信不僅解決了與3G通信的兼容性問題,讓更多的現有通信用戶能輕易地升級到4G通信,而且4G通信引入了許多尖端的通信技術,這些技術保證了4G通信能提供一種靈活性非常高的系統操作方式,因此相對其他技術來說,4G通信部署起來就容易迅速得多;同時在建設4G通信網絡系統時,通信營運商們會考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上,采用逐步引入的方法,這樣就能夠有效地降低運行者和用戶的費用。據研究人員宣稱,4G通信的無線即時連接等某些服務費用會比3G通信更加便宜。
4G TD-LTE將風卷中國無線寬帶市場,當長期演進技術Long-Term Evolution(LTE)和WiMax在全球電信業大力推進時,前者(LTE)也是最強大的4G 移動通訊主導技術,正異軍突起,迅速占領中國市場。雖然Qualcomm 和Yota兩家公司的TD-LTE尚未成熟,但很多國內外的無線運營公司都相繼轉向TD-LTE。
對于人們來說,未來的4G通信的確顯得很神秘,不少人都認為第四代無線通信網絡系統是人類有史以來發明的最復雜的技術系統,的確第四代無線通信網絡在具體實施的過程中出現大量令人頭痛的技術問題,大概一點也不會使人們感到意外和奇怪,第四代無線通信網絡存在的技術問題多和互聯網有關,并且需要花費好幾年的時間才能解決。