第一篇:浅析WCDMA 移动通信
浅析WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三种体制
王雪霏(学号:200830731229)
(集宁师范学院 电子信息工程 08级2班 呼和浩特 邮编:010022)
指导教师:刘凌云
摘要:本文介绍了第三代移动通信系统技术的三种主流标准:TD-SCDMA、WCDMA 和cdma2000,详细分析了这三种主流标准的技术特点,以及TD-SCDMA 具有的技术优势。关键词:TD-SCDMA、WCDMA cdma2000和3G。
国际电联批准了IMT-2000 无线接口5 种技术规范,而以其中3 种CDMA技术为主流。即频分双工方式:MC-CDMA(cdma2000)和DS-CDMA(WCDMA);时分双工方式:CDMA TDD(TD-SCDMA 和UTRA TDD)。中国提出的基于TDD 模式的TD-SCDMA 虽然起步较晚,但它在频谱利用率、对业务支持的灵活性方面以及在许多方面非常符合移动通信未来的发展方向所具有的优势,使它在3G 之争中具有强大的竞争力。这是中国移动通信界的一次创举,也是中国对第三代移动通信发展的贡献,标志着中国在移动通信领域已经进入世界领先之列。WCDMA(是GSM的3G时代)
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access):WCDMA源于欧洲和日本几种技术的融合。WCDMA采用直扩(MC)模式,载波带宽为5MHz,数据传送可达到每秒2Mbit(室内)及384Kbps(移动空间)。它采用MC FDD双工模式,与GSM网络有良好的兼容性和互操作性。作为一项新技术,它在技术成熟性方面不及CDMA2000,但其优势在于GSM的广泛采用能为其升级带来方便。因此,近段时间也倍受各大厂商的青睐。WCDMA采用最新的异步传输模式(ATM)微信元传输协议,能够允许在一条线路上传送更多的语音呼叫,呼叫数由现在的30个提高到300个,在人口密集的地区线路将不在容易堵塞。另外,WCDMA还采用了自适应天线和微小区技术,大大地提高了系统的容量。
WCDMA全名是Wideband CDMA,中文译名为“宽带分码多工存取”,它可支持384Kbps到2Mbps不等的数据传输速率,在高速移 动的状态,可提供384Kbps的传输速率,在低速或是室内环境下,则可提供高达2Mbps的传输速率。而GSM系统目前只能传送9.6Kbps,固定线路Modem也只是56Kbps的速率,由此可见WCDMA是无线的宽带通讯。此外,在同一些传输通道中,它还可以提供电路交换和分包交换的服务,因此,消费者可以同时利用交换方式接听电话,然后以分包交换方式访问因特网,这样的技术可以提高移 动电话的使用效率,使得我们可以超过越在同一时间只能做语音或数据传输的服务的限制。在费用方面,WCDMA因为是借助分包交换的技术,所以,网络使用的费用不是以接入的时间计算,而是以消费者的数据传输量来定。
WCDMA的发起者主要是欧洲和日本标准化组织和厂商,WCDMA继承了第二代移动通信体制GSM标准化程度高和开放性好的特点,标准化进展顺利。WCDMA支持高速数据传输(慢速移动时384kbit/s,室内走动时2Mbit/s),支持可变速传输。其主要特点如下:基站支持异步和同步的基站运行方式,组网方便、灵活;调制方式上行为BPSK,下行为QPSK;导频辅助的相干解调方式;适应多种速率的传输,同时对多速率、多媒体的业务可通过改变扩频比和多码并行传送的方式来实现;上、下行快速、高效的功率控制大大减少了系统的多址干扰,提高了系统容量,同时也降低了传输的功率;核心网络基于GSM/GPRS网络的演进,并保持与GSM/GPRS网络的兼容性;支持软切换和更软切换,切换方式包括三种,即扇区间软切换、小区间软切换和载频间硬切换等。
3GPP的R99、R4、R5、R6等各版本中,R6尚未冻结;R5虽已于2002年3月冻结,但目前正处于各厂家落实设备开发进程而大量提交CR的阶段,协议还很不稳定,近两三年内尚不具备大规模网络建设条件;R4于2001年3月冻结,协议已基本稳定;3GPPR99于1999年12月冻结,成熟稳定,目前已有多个网络运营实例。上述不同版本的改进主要体现在核心网,无线网则改动不大.2 CDMA2000(CDMA的话G时代)
CDMA2000即为CDMA2000 1×EV,是一种3G移动通信标准。由美国高通北美公司为主导提出,摩托罗拉、Lucent和後来加入的韩国三星都有参与,韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMA One数字标准衍生出来的,可以从原有的CDMA One结构直接升级到3G,建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美,所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的,许多3G手机已经率先面世。
CDMA2000 是一个3G移动通讯标准,国际电信联盟ITU的IMT-2000标准认可的无线电接口,也是2G CDMA标准(IS-95, 标志 CDMA1X)的延伸。根本的信令标准是IS-2000。CDMA2000与另一个主要的3G标准W-CDMA不兼容。
CDMA2000是美国通讯行业协会(TIA-USA)的注册商标, 并不是一个象CDMA一样的通用术语。CDMA2000有多个不同的类型。下面按照复杂度排列: CDMA2000 1x CDMA2000 1x 就是众所周知的3G 1X 或者1xRTT, 它是3G CDMA2000技术的核心。标志 1x习惯上指使用一对1.25MHz无线电信道的CDMA2000无线技术。日本运行商KDDI的CDMA2000 1xEV-DO网络使用商标 “CDMA 1X WIN”,不过这只是用于市场促销罢了。CDMA2000 1xRTT CDMA2000 1xRTT(RTT-无线电传输技术)是CDMA2000一个基础层,支持最高144kbps数据速率.尽管获得3G技术的官方资格,但是通常被认为是2.5G或者 2.75G技术,因为它的速率只是其他3G技术几分之一。另外它拥有双倍的语音容量较之之前的CDMA网络。CDMA2000 1xEV CDMA2000 1xEV(Evolution-发展)是CDMA2000 1x附加了高数据速率(HDR)能力。1xEV一般分成2个阶段:
CDMA2000 1xEV第一阶段, 速率最高到1.8 Mbps。CDMA2000 1xEV第二阶段,支持下行数据速率最高3.1 Mbps and 上行速率最高1.8 Mbps.CDMA2000 3x CDMA2000 3x利用一对3.75 MHz无线信道(i.e., 3 X 1.25 MHz)来实现高速数据速率。3X版本的CDMA2000有时被叫做多载波(Multi-Carrier或者MC),这一版本还没有部署正处在研究开发阶段
第二篇:WCDMA移动通信系统分析报告
WCDMA移动通信系统分析报告 摘要
WCDMA作为3G的三大主流技术标准之一,已经得到业界的广泛认可。在技术创新和市场驱动的双重作用下,WCDMA从概念向产业化的进程正在加快.全球主要设备制造商都在积极跟踪和研发基于WCDMA技术的3G网络产品。本文对WCDMA的组网能力进行了分析,并给出了相应的组网结构和组网模式。BSC6900是BSC6000、BSC6810后的新一代控制器产品,是华为公司Single RAN解决方案重要组成部分。它采用业界领先的多制式、IP化、模块化设计理念,融合UMTS RNC 和 GSM BSC业务功能,有效满足移动网络多制式融合发展的需求;BS3900为华为GSM新开发分布式基站,实现基带部分和射频部分独立安装,其应用更加灵活,广泛用于室内、楼宇、隧道等复杂环境,实现广覆盖,低成本等优势;本文对BSC6900设备原理及其在组网中的作用以及DBS3900设备原理及其在组网中的作用进行了分析。
关键词:宽带码分多址(WCDMA);组网;3G;BSC6900;DBS3900 WCDMA移动通信系统分析报告
一、WCDMA移动通信网组网结构及其关键技术 1.WCDMA发展进程
WCDMA是IMT一2000家族最主要的三种技术标准之一。从基本意义上来说,WCDMA版本的演进过程也是一个技术和业务需求不断提高的过程。WCDMA标准经过多年发展,已渐趋成熟,其标准化工作由3GPP组织完成。到目前为止,主要有五个版本,即3GPP R99、3GPP R4、3GPP R5、3GPP R6和3GPP R7,前四个版本已经完成并终结,目前正在进行R7版本的制定工作。不同版本间的功能划分并不是绝对和清晰的.而是按时间进度和工作完成情况进行灵活划分.不一定某个功能必须在某个版本中完成,在修改版本时应遵守向后兼容的原则,各版本的演进时间如图所示
2.WCDMA 组网要求
为了打造综合价值最大化的WCDMA核心网络,在组网时需要考虑如下几个问题:
(1)核心网综合成本最优原则。对于3G网络的建设,我们认为应该从长期、全局的角度进行规划,规划的网络应该满足大容量、少局所、广覆盖的原则,具有清晰的全IP演进路线,避免后续网络频繁调整;能够进一步融合移动固定业务能力,便于向NGN演进。
(2)建设3G网的版本选择。随着3G牌照进一步后续.3GPP R4版本标准已经成熟,各个厂家基于3GPP R4版本的设备也进一步成熟,作为3G核心网建设的关键环节,起点版本的选择越来越成为讨论的焦点。采用3GPP R99还是3GPP R4进行组网,主要取决于网络建设时间、多厂家供货环境的形成和网络功能定位等多种因素。根据目前网络情况,核心网的结构又有3GPP R99、类3GPP R4、全TDM一3GPP R4结构、全IP 3GPP R4结构和混合3GPP R4结构等多种选择。
(3)现网资源的整合。3G核心网建设应保证对现有网络的影响最小,对传统移动运营商应能保证GSM/GPRS设备的再利用,并考虑现有电路传输网络、分组数据网络和信令网的共享、利旧还是新建.短消息业务(SMS)、多媒体消息服务(uus)、智能网(IN)业务和数据业务管理平台(DSMP)争l 台的弛问瓯综合考虑以上几个问题,做好核心网规划,同时在3G网络建设过程中利用后发优势、吸取2G网络的建设经验.避免2G网络中现有的各种技术和应用弊端,从而建设一个高质量、具有长远发展潜力的3G核心网络是完全有可能的。3.WCDMA R99组网结构 从协议发展的角度来看,3GPP协议的各个阶段点各有侧重。3GPP R99阶段与2GSM以及 2.5G GPRS体系相比,主要是无线接入侧升级为WCDMA无线接入系统,而核心网侧则无限本性变化。3GPP R99组网,沿袭了传统的GSM组网方式。
由于在3GPP R99的组网中,MSC之间的传输是TDM话路,如果把MSC集中设置必然会造成传输的长途迂回,从而增加运营商的成本。因此,在规划网络时通常采取将MSC设置到每个本地网的方式.MS之间直接互连或者在省会或中心城市来设置一级或者二级汇接局来疏通MSC之间的话务。4.WCDMA R4的组网方式
3GPP R4阶段在核心网电路域分离成MSC服务器和媒体网关(MG)两部分,实现了控制和承载的分离,同时电路域采用了与分组域相同的分组传输网络,并实现了在IP/ATM网络上承载分组话音数据和信令的能力。因此,对于3GPP R4阶段来说,最大的变化在于在这个阶段引入了软交换这个概念。在R4的组网中,由于控制和承载分离并且MSC服务器和MG之间只是IP上承载的信令,占用的带宽非常少,使得MSC服务器和MG之间可以经济地拉远放置。3GPP R4的本地组网方式、长途组网如图所示。
3GPP R4组网的一种方式是沿袭移动GSM 网目前的网络结构.在大多数省份或直辖市采用三级网的网络结构,即设置一对TMSC(汇接移动交换中心)服务器1,负责省际及国际话务汇接.一对TMSC服务器1采用负荷分担方式工作;设置一对或多对TMSC服务器2。负责省内话务汇接。成对的TMSC服务器2采用负荷分担方式工作:本地网设置一到多个MSC服务器。本地网内话务可以采用TMSC服务器2汇接机制,也可在话务量较大的MSC服务器之间设置直达路由:省内长途话务通过TMSC服务器2汇接:省际话务可以经过TMSC服务器2汇接到TMSC服务器1,部分省际话务量较大的MSC服务器可以建立与TMSC服务器1的直达路由。
3GPP R4组网的另一种方式是考虑到MSC服务器容量的提高,可以通过各大区汇接中心的TMSC服务器1采用一级汇接的方式实现国内长途互连。各大区汇接中心TMSC服务器1之间全互连,省内MSC服务器之间根据话务互连需求,通过大区汇接中心TM—SC服务器1汇接呼叫,或者在省内MSC服务器之间设置直达路由。传统的3GPP R99组网模式一般为多级组网方式,端到端之间的话路需要多级转接。而在3GPP R4网络中。由于承载与控制的分离,媒体流可以在IP/ATM上承载。使得承载可以看作是在一个平面上交互。因此,只要相关信令通过MSC服务器或者TMSC服务器协商完成,就可以建立起端到端的承载。即3GPP R4网络中的TMSC服务器仅需要对呼叫控制信令进行汇接,确定呼叫的路由,可以不需要汇接话路。
移动网络到移动网络的互连经过TMSC服务器汇接呼叫接续。可能有多个TMSC服务器进行汇接。TMSC服务器在其中充当呼叫协调节点角色,无承载控制功能,在呼叫建立时,分析被叫用户号码和其他的选路信息,以确定呼叫的路由,对和承载建立的相关信息进行透传。总之,3GPP R4组网方式下,除了TDM方式组网时需要中继媒体网关进行话路汇接外,采用IP/ATM方式的组网可以实现端对端直接互连,网络组织方式扁平化,避免了3GPP R99组网情况下话务网状互连或分层汇接带来的弊端。3GPP R4引入的TMSC服务器网元,有利于组成全国性的大网,满足电信级运营的需求。关键技术、增强技术和实现难点
WCDMA产业化的关键技术包括射频和基带处理技术,具体包括射频、中频数字化处理,RAKE接收机、信道编解码、功率控制等关键技术和多用户检测、智能天线等增强技术。
WCDMA-FDD实现技术和产业化的关键点主要是上述技术的实现和网络技术的实现,包括: 物理层发射和接收机关键技术
–射频技术-线性功放、多载波TRx,AGC,其主要实现难点在于功放的线性和功放效率的矛盾。
–中频技术-中频采样、变频,其实现难点在于数字变频技术和中频的自动增益控制算法。–基带技术:包括RAKE接收技术、功率控制技术和信道编解码实现技术,包括Turbo编解码和卷积码,其实现的主要难点在于大用户容量,通道多,基带处理量大。无线接入网络资源管理技术,主要的实现难点在于无线资源的参数配置需要在仿真和运营中不断优化调整,包括: –功率控制技术 –移动性管理
–无线资源优化参数配置 –无线接入网络运营
核心网络IP化技术,其实现主要是全IP的QoS控制算法。
WCDMA的接收机增强技术包括:智能天线技术和多用户检测技术。
多用户检测技术(MUD)是通过去除小区内干扰来改进系统性能,增加系统容量。多用户检测技术还能有效缓解直扩CDMA系统中的远/近效应。其实现难点主要是基带处理的复杂度很高。
智能天线技术是利用自适应的波束赋形技术,提高用户波达方向的方向图增益,同时利用方向图的零点降低空间上大功率用户的干扰。其主要实现难点在于多通道的不一致性和校正技术、RAKE接收机结合基带处理的高度复杂性以及FDD技术引起的上下行波达方向的不一致性。
二、BSC6900 1.BSC6900整体结构
BSC6900是BSC6000、BSC6810后的新一代控制器产品,是华为公司Single RAN解决方案重要组成部分。它采用业界领先的多制式、IP化、模块化设计理念,融合UMTS RNC 和 GSM BSC业务功能,有效满足移动网络多制式融合发展的需求。
BSC6900是华为公司Single RAN解决方案重要组成部分。它采用业界领先的多制式、IP化、模块化设计理念,融合UMTS RNC 和 GSM BSC业务功能,有效满足移动网络多制式融合发展的需求。
BSC6900根据不同网络环境可灵活配置成BSC6900 GO、BSC6900 UO和BSC6900 GU三种产品形态。
在BSC6900 GU形态下,BSC6900作为独立网元接入GSM和UMTS并存的网络,同时提供GSM BSC和UMTS RNC的功能。BSC6900 GU接入GSM网络时,遵循3GPP R6标准协议版本;BSC6900 GU接入UMTS网络时,遵循3GPP R7标准协议版本。2.BSC6900在组网中的作用
2.1 BSC6900在GSM网络中的位置
BSC6900在GSM网络中的位置如图所示
BSC6900在GSM网络中的位置
BSC6900与UMTS网络中各网元的接口如下: Iub接口:BSC与NodeB之间的接口。Iur接口:BSC与其他RNC之间的接口。
Iu-CS接口:BSC与MSC和MGW之间的接口。Iu-PS接口:BSC与SGSN之间的接口。Iu-BC接口:BSC与CBC之间的接口。
BSC6900与GSM网络中各网元的接口如下: Abis接口:BSC与BTS之间的接口。A接口:BSC与MSC和MGW之间的接口。Gb接口:BSC与SGSN之间的接口。BSC6900产品特点-多制式融合 2.2支持灵活组网和多系统制式
平滑演进可以工作在 GO, UO 或者 GU模式;实现GSM UMTS共柜模式下,操作维护系统归一
BSC6900根据不同网络环境可灵活配置成BSC6900 GSM、BSC6900 UMTS和BSC6900 GU三种产品形态。用户可通过软件模式和License的切换,实现GSM制式→GU制式→UMTS制式的演进。
BSC6900 GSM兼容现网运行的BSC6000硬件。BSC6900 UMTS兼容现网运行的BSC6810硬件。BSC6900 GU制式是指BSC6900 GSM和BSC6900 UMTS通过统一的软件管理,共用操作维护处理单元(OMU)和时钟处理单元(GCU/GCG),GSM业务单板和UMTS业务单板分别配置在独立插框的形式。2.3 2G/3G共传输
统一的传输资源管理,带宽在GSM和UMTS间实现共享 推荐使用IP模式下的共传输 无线资源管理共享
3.BSC6900系统信号流程
BSC6900系统信号流包括控制平面信号流、Uu接口控制信号流、Iub接口控制信号流、Iur/Iu接口控制信号流、用户平面信号流、UMTS业务信号流、CBC业务信号流、操作维护信号流。Uu接口控制信号
RRC消息构成Uu接口信令信号流。RRC消息是指在UE需要接入网络时或通信过程中和BSC6900交互的信令消息,UE进行位置更新或呼叫等过程时都会产生RRC消息。 当由同一个RNC为UE提供无线资源管理和无线链路时
RRC消息的SPUa单板不在同一个插框内,则该消息需要经过MPS插框进行交换。当分别由BSC6900-1和BSC6900-2为UE提供无线资源管理和无线链路时
Iub接口控制信号
Iu/Iur接口控制信号
BSC6900与MSC/SGSN/其他BSC6900之间的控制面消息构成Iu/Iur接口信令信号流。下行方向:
信号流1所示,消息经过Iu/Iur接口板处理后,在本框SPUa单板处理。信号流2所示,消息经过Iu/Iur接口板处理后,先在本框SPUa单板进行判断,如果本框SPUa单板
无法处理Iu/Iur接口消息,则通过MPS插框到达另一插框的SPUa单板进行处理。
信号流3所示,消息经过Iu/Iur接口板处理后,直接通过MPS插框到达另一插框的SPUa单板进行处理。上行方向反之。UMTS业务数据流
Iub与Iu-CS/Iu-PS接口间的数据构成BSC6900与MSC/SGSN之间的用户面数据,即UMTS业务信号流。
BSC6900内Iub与Iu-CS/Iu-PS数据UMTS业务数据流上行方向处理过程描述如下: 信号流1:在上行方向,数据经过NodeB处理后,通过Iub接口到达BSC6900的Iub接口板。数据在Iub接口板单板进行处理后,到达本插框内的DPUb单板。
信号流2:如果接收消息的Iub接口板和处理消息的DPUb单板不在同一个插框内,则该消息需要经过MPS插框进行交换,然后到达相应的DPUb单板。DPUb单板对数据进行FP、MDC、MAC、RLC、Iu UP/PDCP/GTP-U等处理后,分离出CS/PS域用户面数据,并发送到Iu-CS/Iu-PS接口板。
Iu-CS/Iu-PS接口板对数据进行处理,并将数据发送到MSC/SGSN。下行方向反之。UMTS业务数据流
BSC6900间Iub与Iu-CS/Iu-PS数据 上行方向处理过程描述如下:
1、在上行方向,数据经过NodeB处理后,通过Iub接口到达BSC6900-1的Iub接口板。
2、数据经过BSC6900-1的Iub接口板和DPUb单板处理后,到达BSC6900-1的Iur接口板。
3、数据经过BSC6900-1的Iur接口板处理后,通过BSC6900-1与BSC6900-2之间的Iur接口到达
BSC6900-2的Iur接口板。
4、BSC6900-2的Iur接口板对来自BSC6900-1的数据进行处理,然后将数据发送到DPUb单板。
5、DPUb单板对数据进行处理后,分离出CS/PS域用户面数据,并发送到Iu-CS/Iu-PS接口板。
6、Iu-CS/Iu-PS接口板对数据进行处理后,将数据发送到MSC/SGSN。下行方向反之。操作维护信号流
BSC6900与LMT/M2000之间交互的消息构成BSC6900操作维护信号流。通过操作维护信号流,LMT/M2000可以实时对BSC6900进行维护和监控。
三、DBS3900 1.DBS3900结构以及设备原理
DBS3900为华为GSM新开发分布式基站,实现基带部分和射频部分独立安装,其应用更加灵活,广泛用于室内、楼宇、隧道等复杂环境,实现广覆盖,低成本等优势。
DBS3900的功能模块包括BBU3900和RRU3004 , BBU3900和RRU3004之间使用光纤连接。BBU3900是室内单元,提供与BSC的物理接口,同时提供与RRU的物理接口,集中管理整个基站系统,包括操作维护和信令处理,并提供系统时钟。
RRU3004是室外射频拉远单元,主要完成基带信号及射频信号的处理。LMT/MMI可通过BBU3900维护DBS3900系统。
BBU3900设备是基带处理单元,完成基站与BSC之间的功能交互。BBU3900的主要功能包括:
提供与BSC通信的物理接口,完成基站与BSC之间的功能交互。提供与RRU3004通信的CPRI接口。提供USB接口,执行基站软件下载。
提供与LMT(或M2000)连接的维护通道。完成上下行数据处理功能。
集中管理整个分布式基站系统,包括操作维护和信令处理。提供系统时钟。
RRU3004是室外型射频远端处理单元。RRU3004的主要功能包括:
在发射通道采用直接变频技术,将信号调制到GSM发射频段,经滤波放大或合并后,由射频前端单元的双工滤波器送往天线发射。
通过天馈接收射频信号,将接收信号下变频至中频信号,并进行放大处理、模数转换、数字下变频、匹配滤波、AGC(Automatic Gain Control)后发送给BBU3900或宏基站进行处理。CPRI接口时钟电路产生、恢复以及告警检测等功能,完成CPRI接口驱动。2.DBS3900设备组网概述 2.1 BBU组网
BBU与BSC之间支持星型、链型、树型和环型组网方式。
E1/T1传输方式可以用于BBU和BSC或者传输设备的互连,光纤方式和网线方式可以用于BBU和路由设备的互连。2.2 RRU组网
RRU与BBU之间支持星形、链型和环形组网方式。RRU与BBU之间支持光纤方式。
BBU与BSC之间支持星型、链型、树型和环型组网方式
四、总结
WCDMA仿真教学平台真实体现了现实中的机房机构,以无线网络RNC与NodeB组网方式为例,模拟再现了RNC、NodeB硬件结构和工程现场无线操作维护中心。通过网管数据配置、告警、信令、业务测试等方面的学习,掌握无线网络设备中各个网元设备的配置,理解无线网络信令流程,及无线网络对接数据的含义、业务功能,从而掌握无线网络开局的一个完整流程,有效提升学习的理论与实践的结合。WCDMA仿真教学平台包括“模拟真实机房”“客户端仿真环境模块”“仿真数据配置模块”“仿真故障系统模块”“仿真拨打测试模块”“完善的帮助功能”等多个模块。它真实地再现了语音压缩编译码、数字调制解调、射频空中接口、信令交换、路由交换、功率控制、多径效应等功能 通过对通信网络实验课的学习,使我加深了对通信原理基础理论的理解,熟悉了通信网络各个处理环节的信号特征以及其信令处理过程。在试验中通过对WCDMA实验平台的使用,使我对WCDMA实验平台的在网设备有了一定的认识。对于今后的学习,我希望通过对于WCDMA平台的使用能帮助我学习更多知识以及技能,完成光通信等认证实验。参考文献
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第三篇:移动通信
五、简答题:
1、简述蜂窝移动通信系统中,用来提高频谱利用率的技术(最少两种)答:同频复用和多信道共用、小区制;
2、简述蜂窝移动通信系统中,用来提高抗干扰的几种技术(最少四种)
3、答:分集、功率控制、跳频、DTX
3、简述GSM网络中采用的DTX技术是如何实现的
答:在语音间隙期间,发送SDI帧后关闭发射机,收端根据SDI自动合成舒适噪声;
4、实现跳频有哪些方式?
答:按照跳变速率分为:慢跳频和快跳频; 按照基站跳变方式分为:基带跳频和射频跳频
5、简述GSM网络中慢跳频
答:GSM中,跳频属于慢跳频,每一TDMA帧的某个时隙跳变一次,速率为217跳/秒;
6、常用的分集技术和合并技术有哪些?
答:分集技术:空间分集、频率分集、时间分集和极化分集; 合并技术: 选择式合并、最大比值合并和等增益合并;
7、简述直扩系统的两种形式;
答:(1)、发端用户数据信息首先进行地址调制,再与PN码相乘进行扩频调制;(2)、发端用户数据直接与对应的PN码相乘,进行地址调制的同时又进行扩频调制。前者需要多个地址码,一个PN码,后者需要多个正交性良好的PN码。
8、简述CDMA系统中的更软切换实现过程;
答:更软切换是发生在同一基站具有相同频率的不同扇区之间,它是由基站完成的,并不通知MSC。
9、简述GSM中,主频C0的时隙(信道)如何映射的?
答:TS0和TS1映射的是BCH,其余6个信道映射的是TCH。
10、简述GSM的帧结构;
答:每一帧含8个时隙,时间4.62ms,包含数据156.25bit,51个26复帧或者26个51复帧组成一个超帧,2048个超帧构成一个超高帧。
11、什么是小区制?为何小区制能满足用户数不断增大的需求? 答:小区制是将整个服务区划分为若干个小无线区,每个小区设置一个基站负责本区的移动通信的联络和控制,同时又在MSC的同一控制下,实现小区间移动通信的转接及其与PSTN网的联系。采用小区制,可以很方便的利用同频复用,所以可以满足不断增加的用户需求。
12、正六边形无线区群应满足什么样的条件?
答:无线区群数N=a*a+a*b+b*b(a,b分别为自然数且不同时为0)另外:
1、若干单位无线区群能彼此邻接;
2、相邻单位无线区群中的同频小区中心间隔距离相等。
13、什么是多信道共用?有何优点?
答:是指网内大量用户共同享有若干无线信道;
14、话务量是如何定义的?什么是呼损率?
答:话务量指在一个单位时间(1小时)呼叫次数与每次呼叫平均时间的乘积;一个通信系统里,造成呼叫失败的概率称为呼损率。
15、如何提高频率利用率?
答:可采取同频复用、多信道共用、小区制式;
16、什么叫位置登记?为什么必须进行位置登记?
答:当移动台进入一个新的位置区LA时,由于位置信息的重要性,因此位置的变化一定要通知网络,这就是位置登记;进行位置登记,是为了避免网络发生一起呼叫现象。23.什么是软容量?N-CDMA 系统软容量的意义何在?(b)TD M A 答:在模拟频分FDMA 系统和数字时分TDMA 系统中同时可接入的用户数是固定的,当没有空闲信道时,无法多接入任何一个其它的用户,而DS-CDMA 系统中,多增加一个用户只会使通信质量略有下降,不会出现硬阻塞现象。这就是N-CDMA 系统的软容量。软容量对于解决通信高峰期时的通信阻塞问题和提高移动用户越区切换的成功率无疑是非常有意的。
17、什么是切换?切换实现过程可以分为哪几类?
答: 移动台在通信过程中,由一个小区进入相邻小区,为了保持不间断通信所进行的控制技术叫做切换;切换分为:同一个MSC下不同BSC的切换;同一MSC下同一BSC的切换;不同MSC之间的切换。
18、不同MSC下的切换是如何进行的?
答: 不同MSC,MS要通过原BSC通知原MSC,请求切换,原MSC负责建立与新MSC建立链路,再发送切换命令,MS建立链路后,拆除原链路。
19、什么是跳频?为什么要进行跳频?
答:通信过程中,载频在几个频点上按照一定的序列变化,称为跳频; 跳频可以改善由多径衰落引起的误码特性。
20、什么是语音间断传输?有何优点?
答:发送端在语音间隙,也就是无声期间,发送SDI寂静描述帧后关闭发射及,接收端在这一期间根据接收到的SDI自动合成舒适噪声;利用DTX技术,可以降低干扰,可以节省移动台耗电;
21、分集的含义是什么?
答:分集有2个含义:分散传输:使接收端能获得多个统计独立的、携带同一信息的数据流地衰落信号;二是集中合并处理,接收机把受到的多个独立衰落信号进行合并,以降低衰落的影响;
22、常用的分集技术和合并技术有哪些?
答:分集技术: 空间分集、时间分集、频率分集和极化分集; 合并技术: 选择式合并、最佳比值合并和等增益合并;
23、什么是扩频?扩频系统是如何提高抗干扰能力的?
答:系统占用的频带宽度远远大于要传输的原始信号的带宽,通常100倍以上增益比的系统叫做扩频系统。
24、简述CDMA系统的三大原理和三大必备条件?
答:CDMA系统,三大技术是:码分多址、扩频和同步。
26、计算第121号频道上下行工作频率。
答:f(上行)=890.2+(121-1)*0.2=914.2MHz; f(下行)=f1+45=959.2MHz 27、4*3复用方式的含义是什么?
答:指的是4个正六边形构成一个无线区群,每个基站区用三个120度扇区
28、什么叫做突发脉冲序列?
答: GSM网络中,每一帧中一个时隙中的信息格式就称为一个突发脉冲序列。
29、GSM中有哪些突发脉冲序列?分别在什么信道中使用?
答:GSM有普通突发脉冲序列NB,频率校正突发脉冲序列FB,同步突发脉冲序列SB,接入突发脉冲序列AB,空闲突发脉冲序列。
31、什么是PIN码?什么是PUK码?
答:PIN是SIM卡的个人身份识别码,PUK是对应的解码。
32、什么是GPRS?有哪些特点? 答:GPRS指通用无线分组业务,采用了分组交换技术,能高效的传输数据,优化了网络资源利用。它定义了新的GPRS无线信道,且分配方式十分灵活;支持中高速率数据传输,最高理论达115kbps;接入网络速度快;与GSM具有一样的安全功能;实现按数据流量的计费功能;永远在线的功能。
33、简述3G的三大标准,及其发展基础。
答:W-CDMA:GSM TD-SCDMA:GSM CDMA2000:IS-95CDMA
35、指出几个移动设备供应商,及其所属地区(国家)。
答:华为、中兴:中国;阿尔卡特:法国;北电:加拿大; 爱立信:瑞典;三星:韩国
37、什么是软切换?N-CDMA系统软切换有什么优越性?
答:发生在使用同频的相邻小区间且在同一MSC下的切换称为软切换;
38、扩频通信有哪些优点?
答:抗干扰能力好;保密性好;可以实现码分多址、抗多径衰落。
39、为什么CDMA系统容量称为“软容量”?
答:CDMA系统中众多用户共享一个载频,互相用码型区分,当系统容量满载时,另外完全可以增加少数用户,只会引起语音质量
轻微下降,增加用户,意味着增加背景干扰,信噪比略降,而不会出现信道阻塞现象; 40、移动通信的切换由哪三个步骤来完成?
答:
1、MS发送测试报告;
2、网络对测试报告做出分析后,发送切换指令;
3、MS与新小区建立链路。
41、分集技术的作用是什么?它可以分成哪几类?
答:分集技术,可以改善多径衰落引起的误码,可分为空间分集、频率分集、时间分集、极化分集等。
42、说明GSM系统中MSC的作用。
答:MSC是网络的核心,完成系统的电话交换功能;负责建立呼叫,路由选 择,控制和终止呼叫;负责管理交换区内部的切换和补充业务;负责计费和账单 功能;协调与固定电话公共交换电话网间的业务,完成公共信道信令及网络的接 口。
44、GSM提供的控制信道有哪几种?它们的作用是什么? 答:
1、广播控制信道,分为:
FCCH:频率校正信道,传送校正MS频率的信息; SCH:传送MS的帧同步、BTS的识别码BSIC; BCCH:传播每个BTS小区特定的通用信息;
2、公共控制信道CCCH:基站与移动台间点到点的双向信道;
3、专用控制信道DCCH
45、什么是CDMA的双模式?
答:指移动台既可以工作在CDMA系统,也可以工作在AMPS系统;
46、什么是GSM双频手机? 答:是指MS能在GSM900和GSM1800之间切换;
47、简述三方切换。答:若移动台处于三个基站交界区,将会发生三方切换,只要另两个中有一方的容量有余,都优先进行软切换。
48、GSM网络由几部分组成。
答:有网络子系统NSS、基站子系统BSS,操作子系统OSS、移动台子系统MSS。
49、简述AUC的功能。
答:用户鉴权,对无线接口上的语音、数据和信号进行保密等,这些工作都是由AUC来完成的。
50、简述射频跳频。
答:射频跳频又称为频率合成器,是采用改变频率合成器的输出频率,从而使得无线收发信机的工作频率由一个频率跳到另一个频率的。
第四篇:移动通信
1、什么叫移动通信?
答:通信双方至少有一方处在移动情况下(或临时静止)的相互信息传输和交换。
2、移动通信的特点。
答:
1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输
2、移动通信是在复杂的干扰环境中运行的3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限
4、移动通信系统的网络结构多种多样,网络管理和控制必须有效
5、移动台必须适合于在移动环境中使用
单工通信与双工通信有何区别?各自的优缺点
通讯分单工通信和双工通信,单工通信是一条线路只能用来发送或者只能用来接受,通信是单向的。半双工通讯是一条线路可以用来发送,也可以接收,通信是双向的,但不能同时进行。全双工是一条线路既可以接收信号也可发送信号,通信是双向的,并且是同时进行的。
各自的优缺点 现在手机都是双工通信,早期的对讲机是单工的,现在用的对讲机也是半双工,介于单工与双工之间。
使用的话肯定是双工方便,通信双方可以同时沟通。
单工系统的投资相对便宜,(电信现在还有一项业务叫集群通信也是半双工,可以多人对讲的系统;原来是中卫国脉的业务。这个也挺方便较便宜。)
9、数字移动通信系统有哪些优点?
答:频谱利用率高、容量大,同时可以自动漫游和自动切换,通信质量好,加上其业务种类多、易于加密、抗干扰能力强、用户设备小、成本低。
10、移动通信有哪些主要技术?主要作用是什么
答:主要技术有:话音编码技术、调制技术、跳频技术、交织技术、分集技术、天线等技术。
4、常用的分集接收技术有哪几种?
答:由于衰落具有频率时间和空间的选择性,因此常用分集技术包括:
空间分集、频率分集、极化分集、场分量分集、角度分级、时间分集。
第五篇:移动通信
3G和4G最新的发展状况
一、3G的发展状况
“3G”(英语 3rd-generation)或“三代”是第三代移动通信技术的简称是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音(通话)及数据信息(电子邮件、即时通信等)。代表特征是提供高速数据业务。
目前国内支持国际电联确定三个无线接口标准,分别是中国电信的CDMA2000,中国联通的WCDMA,中国移动的TD-SCDMA。GSM设备采用的是时分多址,而CDMA使用码分扩频技术,先进功率和话音激活至少可提供大于3倍GSM网络容量,业界将CDMA技术作为3G的主流技术,国际电联确定三个无线接口标准,分别是美国CDMA2000,欧洲WCDMA,中国TD-SCDMA。原中国联通的CDMA现在卖给中国电信,中国电信已经将CDMA升级到3G网络,3G主要特征是可提供移动宽带多媒体业务。
中国的3G之路刚刚开始,最先普及的3G应用是“无线宽带上网”,六亿的手机用户随时随地手机上网。而无线互联网的流媒体业务将逐渐成为主导。3G的核心应用包括:1.宽带上网,宽带上网是3G手机的一项很重要的功能,届时我们能在手机上收发语音邮件、写博客、聊天、搜索、下载图铃等„„3G时代来了,手机变成小电脑就再也不是梦想了。2.手机办公,手机办公使得办公人员可以随时随地与单位的信息系统保持联系,完成办公功能。这包括移动办公、移动执法、移动商务等等。与传统的OA系统相比,手机办公摆脱了传统OA局限于局域网的桎梏,办公人员可以随时随地访问政府和企业的数据库,进行实时办公和处理业务,极大地提高了办公和执法的效率。3.视频通话,3G时代,传统的语音通话已经是个很弱的功能了,到时候视频通话和语音信箱等新业务才是主流,传统的语音通话资费会降低,而视觉冲击力强,快速直接的视频通话会更加普及和飞速发展。4.手机电视,从运营商层面来说,3G牌照的发放解决了一个很大的技术障碍,TD和CMMB等标准的建设也推动了整个行业的发展。手机流媒体软件会成为3G时代最多使用的手机电视软件,在视频影像的流畅和画面质量上不断提升,突破技术瓶颈,真正大规模被应用。5.无线搜索,对用户来说,这是比较实用型的移动网络服务,也能让人快速接受。随时随地用手机搜索将会变成更多手机用户一种平常的生活习惯。6.手机音乐,在无线互联网发展成熟的日本,手机音乐是最为亮丽的一道风景线,通过手机上网下载音乐是电脑的50倍。3G时代,只要在手机上安装一款手机音乐软件,就能通过手机网络,随时随地让手机变身音乐魔盒,轻松收纳无数首歌曲,下载速度更快,耗费流量几乎可以忽略不计。7.手机购物,不少人都有在淘宝上购物的经历,但手机商城对不少人来说还是个新鲜事。事实上,移动电子商务是3G时代手机上网用户的最爱。8.手机网游,与电脑的网游相比,手机网游的体验并不好,但方便携带,随时可以玩,这种利用了零碎时间的网游是目前年轻人的新宠,也是3G时代的一个重要资本增长点。
3G是第三代移动通信技术,是下一代移动通信系统的通称。3G系统致力于为用户提供更好的语音、文本和数据服务。与现有的技术相比较而言,3G技术的主要优点是能极大地增加系统容量、提高通信质量和数据传输速率。此外利用在不同网络间的无缝漫游技术,可将无线通信系统和Internet连接起来,从而可对移动终端用户提供更多更高级的服务。
二、4G的发展展望
4G是第四代移动通信及其技术的简称,是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载,比拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。
如果说2G、3G通信对于人类信息化的发展是微不足道的话,那么未来的4G通信却给了人
们真正的沟通自由,并彻底改变人们的生活方式甚至社会形态。2009年在构思中的4G通信具有下面的特征:
1、通信速度更快,专家则预估,第四代移动通信系统可以达到10Mbps至20Mbps,甚至最高可以达到每秒高达100Mbps速度传输无线信息,这种速度会相当于2009年最新手机的传输速度的1万倍左右。
2、网络频谱更宽,据研究4G通信的AT&T的执行官们说,估计每个4G信道会占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA 3G网路的20倍。
3、通信更加灵活,从严格意义上说4G手机更应该算得上是一只小型电脑了,4G手机从外观和式样上,会有更惊人的突破,人们可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋,以方便和个性为前提,任何一件能看到的物品都有可能成为4G终端,只是人们还不知应该怎么称呼它。
4、智能性能更高,不仅表现于4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,更重要的4G手机可以实现许多难以想象的功能。
5、兼容性能更平滑,未来的第四代移动通信系统应当具备全球漫游,接口开放,能跟多种网络互联,终端多样化以及能从第二代平稳过渡等特点。
6、提供各种增值服务,3G移动通信系统主要是以CDMA为核心技术,而4G移动通信系统技术则以正交多任务分频技术(OFDM)最受瞩目,利用这种技术人们可以实现例如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等方面的无线通信增殖服务。
7、实现更高质量的多媒体通信,第四代移动通信系统提供的无线多媒体通信服务包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去,为此未来的第四代移动通信系统也称为“多媒体移动通信”。
8、频率使用效率更高,相比第三代移动通信技术来说,第四代移动通信技术在开发研制过程中使用和引入许多功能强大的突破性技术,按照最乐观的情况估计,这种有效性可以让更多的人使用与以前相同数量的无线频谱做更多的事情,而且做这些事情的时候速度相当快。研究人员说,下载速率有可能达到5Mbps到10Mbps。
9、通信费用更加便宜,由于4G通信不仅解决了与3G通信的兼容性问题,让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信,而且4G通信引入了许多尖端的通信技术,这些技术保证了4G通信能提供一种灵活性非常高的系统操作方式,因此相对其他技术来说,4G通信部署起来就容易迅速得多;同时在建设4G通信网络系统时,通信营运商们会考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法,这样就能够有效地降低运行者和用户的费用。据研究人员宣称,4G通信的无线即时连接等某些服务费用会比3G通信更加便宜。
4G TD-LTE将风卷中国无线宽带市场,当长期演进技术Long-Term Evolution(LTE)和WiMax在全球电信业大力推进时,前者(LTE)也是最强大的4G 移动通讯主导技术,正异军突起,迅速占领中国市场。虽然Qualcomm 和Yota两家公司的TD-LTE尚未成熟,但很多国内外的无线运营公司都相继转向TD-LTE。
对于人们来说,未来的4G通信的确显得很神秘,不少人都认为第四代无线通信网络系统是人类有史以来发明的最复杂的技术系统,的确第四代无线通信网络在具体实施的过程中出现大量令人头痛的技术问题,大概一点也不会使人们感到意外和奇怪,第四代无线通信网络存在的技术问题多和互联网有关,并且需要花费好几年的时间才能解决。