無線通信基礎(chǔ)

1、無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)二零一零年六月二零一零年六月什么是無線移動通信什么是無線移動通信中文名稱：中文名稱： 無線移動通信無線移動通信英文名稱：英文名稱： wireless mobile communication wireless mobile communication 定義：在用戶界面利用電磁波而不通過線纜進(jìn)行的通信定義：在用戶界面利用電磁波而不通過線纜進(jìn)行的通信方式，與有線通信相對；通信中的一方或雙方處于運(yùn)動方式，與有線通信相對；通信中的一方或雙方處于運(yùn)動中的通信。中的通信?？萍济~定義科技名詞定義特點(diǎn)特點(diǎn)通信質(zhì)量受環(huán)境影響大通信質(zhì)量受環(huán)境影響大共享資源，相互影響共享資源，相互影響全球

2、通全球通頻率復(fù)用頻率復(fù)用無線移動通信的演進(jìn)無線移動通信的演進(jìn)SMSSMSInformationInformationServicesServicesChatChatRoomRoomE-MailE-Mailm-stock tradingm-stock tradingm-bankingm-bankingm-cashm-cashPicture MailPicture MailRoute planningRoute planningMulti-playerMulti-playerGamesGamesMobile OfficeMobile OfficeSchedule ManagementSchedul

3、e ManagementWork flow ManagementWork flow ManagementElectronic ConferenceElectronic ConferenceFile SharingFile SharingRadioRadioMusicMusicVideo MailVideo MailVideo streamingVideo streamingWebWebInteractive TVInteractive TVTV ConferenceTV ConferenceAMPSTACSNMT其它GSMGSMCDMA CDMA 第一代第一代 8080年代年代模擬模擬第二代第

4、二代 9090年代年代數(shù)字?jǐn)?shù)字第三代第三代 IMT-2000IMT-2000WCDMAWCDMAcdmacdma20002000需求驅(qū)動需求驅(qū)動需求驅(qū)動需求驅(qū)動模擬技術(shù)數(shù)數(shù)字字技技術(shù)術(shù)語音業(yè)務(wù)寬帶帶業(yè)務(wù)TD-TD-SCDMASCDMA準(zhǔn)四代準(zhǔn)四代 需求驅(qū)動需求驅(qū)動多址技術(shù)多址技術(shù)l多址技術(shù)目的：多址技術(shù)目的：區(qū)分用戶區(qū)分用戶l多址技術(shù)使眾多的用戶多址技術(shù)使眾多的用戶共用共用公共的通信線路。為使信號多路化而實現(xiàn)多址的方法基本上公共的通信線路。為使信號多路化而實現(xiàn)多址的方法基本上有三種：它們分別采用頻率、時間或代碼分隔的多址連接方式，即有三種：它們分別采用頻率、時間或代碼分隔的多址連接方式，即頻分

5、多址頻分多址（FDMAFDMA）、）、時分多址時分多址（TDMATDMA）和）和碼分多址碼分多址（CDMACDMA）三種接入方式。）三種接入方式。FDMATDMACDMA蜂窩系統(tǒng)蜂窩系統(tǒng)頻率是移動通信的基本資源頻率是移動通信的基本資源追求更高的系統(tǒng)容量追求更高的系統(tǒng)容量追求更高的速率業(yè)務(wù)追求更高的速率業(yè)務(wù)追求更高的頻率復(fù)用追求更高的頻率復(fù)用引入蜂窩概念其主要目的是為了在有限的頻譜資源上提供更多的移動電引入蜂窩概念其主要目的是為了在有限的頻譜資源上提供更多的移動電話用戶服務(wù)。話用戶服務(wù)。無線移動通信區(qū)域定義無線移動通信區(qū)域定義.服務(wù)區(qū)服務(wù)區(qū) 指移動臺可獲得服務(wù)的區(qū)域。不同通信網(wǎng)的用戶無需知道移動

6、臺的具體位置即可與之通信的區(qū)域。.PLMN區(qū)區(qū) 是指整個陸地移動通信網(wǎng)的地理區(qū)域。它是獨(dú)立于通信網(wǎng)中其它網(wǎng)絡(luò)（如ISDN、PSTN網(wǎng)）的一個網(wǎng)絡(luò)。.MSC區(qū)區(qū) 是指由一個移動業(yè)務(wù)交換中心所控制的所有小區(qū)共覆蓋的區(qū)域構(gòu)成的PLMN網(wǎng)的一部分。一個MSC區(qū)可由若干位置區(qū)構(gòu)成。.位置區(qū)位置區(qū) 是指移動臺可任意移動不需要進(jìn)行位置更新的區(qū)域，一個位置區(qū)可由若干個小區(qū)（或基站區(qū)）組成。為了呼叫一個移動臺，可在一個位置區(qū)內(nèi)所有基站同時發(fā)起呼叫。.基站區(qū)基站區(qū) 由置于同一區(qū)域的一個或多個基站收發(fā)信臺（BTS）包括的所有小區(qū)所覆蓋的區(qū)域。.小區(qū)小區(qū) 采用基站識別碼或全球小區(qū)識別碼進(jìn)行標(biāo)識的無線覆蓋區(qū)域。在使用全

7、向天線結(jié)構(gòu)時，小區(qū)即為基站區(qū)。1目錄目錄23GSMGSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)qMS (Mobile Station)：m移動臺，實現(xiàn)移動終端功能qBTS (Base Transceiver Station)：m基站收發(fā)信臺，實現(xiàn)移動通信系統(tǒng)與MS之間的無線通信qBSC (Base Station Controller)：m基站控制器，實現(xiàn)無線系統(tǒng)到交換系統(tǒng)的集線功能、無線資源管理功能以及其它與無線相關(guān)的控制功能AbisAGBUm呼叫流程呼叫流程用戶用戶A A呼叫用戶呼叫用戶B BBSCBSC用戶A撥打用戶B的號碼MSC1收到被叫號碼之后進(jìn)行分析，分析顯示該號碼信息能在某個HLR內(nèi)找到信令指向該HL

8、R,用戶B的IMSI和VLR地址在HLR的數(shù)據(jù)庫內(nèi)找到HLR向MSC2索取用戶B的漫游號碼（MSRN）MSC2提供用戶B的MSRN給HLR，HLR反饋給MSC1。MSC2從VLR里檢測用戶B的位置和TMSI，找到之后發(fā)起尋呼用戶B應(yīng)答之后，語音通道建立用戶A所在基站到歸屬M(fèi)SC的信令建立1目錄目錄233 3大制式區(qū)別大制式區(qū)別3G三大技術(shù)體制主要的區(qū)別是空中接口的不同，也即無線傳輸技術(shù)的不同。 項目WCDMA CDMA2000 TD-SCDMA 核心網(wǎng)基于 GSM-MAP基于 ANSI-41基于 GSM-MAP雙工方式FDDFDDTDD雙向信道帶寬（ MHz ）102.51.6碼片速率（ Mc

9、ps ）3.841.22881.28幀長（ ms ）10ms可變10ms （分兩個 5ms 子幀）基站同步異步（同步可選）同步同步功率控制（ Hz ）開環(huán)快速閉環(huán) 1500開環(huán)快速閉環(huán) 800開環(huán)慢速閉環(huán) 200 3G3G各主流技術(shù)各主流技術(shù)-CDMA2000-CDMA2000CDMA2000是由IS-95A/B標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)而來的第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)，由3GPP2負(fù)責(zé)具體標(biāo)準(zhǔn)化工作。目前CDMA2000有由3GPP2制定的Release 0、A、B、C和D五個支持CDMA2000 1X及其增強(qiáng)型技術(shù)的版本，以及由EIA/TIA發(fā)布的支持CDMA2000 1X EV-DO的IS-856和IS-856A

10、標(biāo)準(zhǔn)。 CDMA2000 1x EV-DO定位于Internet的無線延伸，能以較少的網(wǎng)絡(luò)和頻譜資源（在1.25MHz標(biāo)準(zhǔn)載波中）支持平均速率為： 靜止或慢速移動：1.03Mbps（無分集）和 1.4Mbps（分集接收） 中高速移動：700Kbps（無分集）和 1.03Mbps（分集接收） 其峰值速率可達(dá)2.4Mbps，而且在IS-856版本A中可支持高達(dá)3.1M的峰值速率。3G3G各主流技術(shù)各主流技術(shù)-WCDMA-WCDMAWCDMA是一種由3GPP具體制定的，基于GSM MAP核心網(wǎng)，UTRAN（UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)）為無線接口的第三代移動通信系統(tǒng)。目前WCDMA有Release 99、

11、Release 4、Release 5、Release 6等版本。 WCDMA采用直接序列擴(kuò)頻碼分多址（DS-CDMA）、頻分雙工（FDD）方式，碼片速率為3.84Mcps，載波帶寬為5MHz?；赗elease 99/ Release 4版本，可在5MHz的帶寬內(nèi)，提供最高384kbps的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率。 在Release 5版本引入了下行鏈路增強(qiáng)技術(shù)，即HSDPA（High Speed Downlink Packet Access，高速下行分組接入）技術(shù)，在5MHz的帶寬內(nèi)可提供最高14.4Mbps的下行數(shù)據(jù)傳輸速率。 在Release 6版本引入了上行鏈路增強(qiáng)技術(shù)，即HSUPA（Hig

12、h Speed Uplink Packet Access，高速上行分組接入）技術(shù)，在5MHz的帶寬內(nèi)可提供最高約6Mbps的上行數(shù)據(jù)傳輸速率。 3G3G各主流技術(shù)各主流技術(shù)-TDSCDMA-TDSCDMATD-SCDMA(Time Division-Synchronization Code Division Multiple Access)的中文含義為時分同步碼分多址接入。 TD-SCDMA從2001年3月開始，正式寫入3GPP的Release 4版本。目前TD-SCDMA已有Release 4、Release 5、Release 6等版本。 TD-SCDMA采用不需成對頻率的TDD雙工模式以

13、及FDMA/TDMA/CDMA相結(jié)合的多址接入方式，使用1.28Mcps的低碼片速率，擴(kuò)頻帶寬為1.6MHz。 基于Release 4版本，TD-SCDMA可在1.6MHz的帶寬內(nèi)，提供最高384kbps的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率。 TD-SCDMA在Release 5版本引入了HSDPA技術(shù)，在1.6MHz帶寬上理論峰值速率可達(dá)到2.8Mbps。 TDTD網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1目錄目錄23什么是什么是WLANWLAN什么是WLANWLAN是Wireless LAN（無線局域網(wǎng)）的簡稱：l基于IP的，能提供一定范圍內(nèi)的高速數(shù)據(jù)連接；l采用2.4GHz或5.8GHz無線頻率（ISM頻率）傳輸，沒有線纜限制；

14、l傳輸距離幾十米，采用特殊技術(shù)可以達(dá)到幾百米以上；WiFi是Wireless Fidelity（無線高保真）的簡稱，主要指WiFi論壇組織，負(fù)責(zé)設(shè)備的互操作性的認(rèn)證（非強(qiáng)制性）；802.11系列標(biāo)準(zhǔn)，IEEE制定的一個無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于解決局域網(wǎng)中，用戶與用戶終端的無線接入。WLAN是由AP(Access Point)和無線網(wǎng)卡組成的無線局域網(wǎng)絡(luò)。 組網(wǎng)簡單，可以不受布線條件的限制，因此非常適合移動辦公用戶的需要。應(yīng)用靈活：能靈活勝任只有幾個用戶的小型網(wǎng)絡(luò)到上千用戶的大型網(wǎng)絡(luò)。豐富的終端支持，經(jīng)濟(jì)節(jié)約 ，廠商進(jìn)入該領(lǐng)域的門檻比較低。WLAN組網(wǎng)的成本低廉。提供漫游服務(wù)：能提供有線網(wǎng)絡(luò)無法

15、提供的漫游特性，方便用戶使用。 WLAN技術(shù)優(yōu)勢技術(shù)優(yōu)勢WLANWLAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)pFAT AP方式是傳統(tǒng)的WLAN組網(wǎng)模式，它采用AP有線交換機(jī)的分布組網(wǎng)模式，各WLAN AP 分散在各自覆蓋區(qū)域里，獨(dú)立完成用戶的無線接入、用戶權(quán)限認(rèn)證、用戶安全策略實施，對WLAN 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理也是分布式的。 p分布式組網(wǎng)的特點(diǎn)是產(chǎn)品的成熟度較高，可重用現(xiàn)網(wǎng)的BRAS設(shè)備，整網(wǎng)的安全風(fēng)險低。這樣的網(wǎng)絡(luò)適合各個AP之間關(guān)聯(lián)度不高，用戶較少的場景，簡單快速。 p無AC，AP直連，AP之間不能自由漫游，安全性低，適合小范圍，低密度組網(wǎng)。胖胖APAP組網(wǎng)組網(wǎng)WLANWLAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)pFIT AP的即無線控制器（AC）瘦AP p集中控制型組網(wǎng)的特點(diǎn)是具有集中的網(wǎng)絡(luò)管理功能、無縫漫游、AP零配置安裝、自動RF管理等優(yōu)點(diǎn)，適合高高密，大流量區(qū)域；pAC管理該BRAS下所有的AP，通常AC與BRAS物理上可位于同一核心機(jī)房，用戶的認(rèn)證都是選擇在BRAS上完成， AP的地址通常由AC自動DHCP分配；p用戶在同一AC下的不同AP之間漫游，不需要重新申請IP，業(yè)務(wù)不中斷；瘦瘦APAP組網(wǎng)組網(wǎng)WLANWLAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)發(fā)展熱點(diǎn)區(qū)域熱點(diǎn)區(qū)域TD-LTE主要城鎮(zhèn)主要城鎮(zhèn)TD農(nóng)村農(nóng)村GSM城市市區(qū)城市市區(qū)WLANWL