3G基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

1、 3G基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)1部門涉及到的設(shè)計(jì)平臺(tái)一、涉及到的3G平臺(tái)：1、高通MSM6246；2、MTK的MT6268；二、涉及到的智能手機(jī)平臺(tái)：1、 MTK的MT6516，目前采用微軟系統(tǒng)，后續(xù)會(huì)切換到Android系統(tǒng)。三、主要設(shè)計(jì)機(jī)型：1、G+W 雙卡雙待，采用MT6235+MSM6246平臺(tái)。2、G+W 雙待單通，采用MT6268平臺(tái)。3、智能手機(jī)。2CDMA技術(shù)的演進(jìn)與標(biāo)準(zhǔn) 先對(duì)系列名詞縮語作一個(gè)簡(jiǎn)短清晰的描述。（1）IS-95A和IS-95B - 第一代CDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) IS-95A - 是1995年美國TIA正式頒布的窄帶CDMA(N-CDMA)標(biāo)準(zhǔn)。 IS-95B- 是IS-95A的進(jìn)

2、一步發(fā)展，于1998年制定的標(biāo)準(zhǔn)。主要目的是能滿足更高的比特速 率業(yè)務(wù)的需求，IS-95B可提供的理論最大比特速率為115kbit/s，實(shí)際只能實(shí)現(xiàn)64kbit/s。 IS-95A和IS-95B均有一系列標(biāo)準(zhǔn)，其總稱為IS-95。(2）CDMA one - 第二代CDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) CDMA one是基于IS-95標(biāo)準(zhǔn)的各種CDMA產(chǎn)品的總稱，即所有基于CDMA one技術(shù)的產(chǎn)品，其核心技術(shù)均以IS-95作為標(biāo)準(zhǔn)。 （3）cdam2000和IS-2000 -第三代CDMA技術(shù) CDMA2000是美國向ITU提出的第三代移動(dòng)通信空中接口標(biāo)準(zhǔn)的建議，是IS-95標(biāo)準(zhǔn)向第三代演進(jìn)的技術(shù)體制方案，這是一

3、種寬帶CDMA技術(shù)。CDMA2000室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s以上，步行環(huán)境時(shí)為384kbit/s，車載環(huán)境時(shí)為144kbit/s以上。 IS-2000則是采用CDMA2000技術(shù)的正式標(biāo)準(zhǔn)總稱。IS-2000系列標(biāo)準(zhǔn)有六部分，定義了移動(dòng)臺(tái)和基地臺(tái)系統(tǒng)之間的各種接口。3CDMA技術(shù)的演進(jìn)與標(biāo)準(zhǔn) （4）CDMA2000-1X/CDMA2000-3X/CDMA2000-1XEV CDMA2000-1X原意是指CDMA2000的第一階段(速率高于IS-95，低于2Mbit/s)，可支持308kibit/s的數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)部份引入分組交換，可支持移動(dòng)IP業(yè)務(wù)。 CDMA2000-3X有人稱為CD

4、MA2000第二階段，實(shí)際上并不準(zhǔn)確。它與CDMA2000-1X的主要區(qū)別是前向CDMA信道采用3載波方式，而CDMA2000-1X用單載波方式。因此它的優(yōu)勢(shì)在于能提供更高的速率數(shù)據(jù)，但占用頻譜資源也較寬，在較長時(shí)間內(nèi)運(yùn)營商未必會(huì)考慮CDMA2000-3X，而會(huì)考慮CDMA2000-1XEV。CDMA2000-1XEV是在CDMA2000-1X基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高速率的增強(qiáng)體制，采用高速率數(shù)據(jù)(HDR)技術(shù)，能在1.25MHz(同CDMA2000-1X帶寬)內(nèi)提供2Mit/s以上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，是CDMA2000-1X的邊緣技術(shù)。3GPP已開始制定CDMA2000-1XEV的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中用高通公司技

5、術(shù)的稱為HDR，用摩托羅拉和諾基亞公司聯(lián)合開發(fā)的技術(shù)稱為1XTREME，中國的LAS-CDMA也屬此列。 4CDMA的基本概念 CDMA：是Code Division Multiple Access的縮寫，全稱碼分多址。CDMA的技術(shù)原理是基于擴(kuò)頻技術(shù)，即將需傳送的具有一定信號(hào)帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼，與接收的帶寬信號(hào)作相關(guān)處理，把寬帶信號(hào)換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號(hào)即解擴(kuò)，以實(shí)現(xiàn)信息通信。移動(dòng)通信系統(tǒng)有多種分類方法。例如按信號(hào)性質(zhì)分，可分為模擬、數(shù)字；按調(diào)制方式分，可分為調(diào)頻、調(diào)相

6、、調(diào)幅；按多址連接方式分，可分為頻分多址（FDMA）、時(shí)分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）。目前中國聯(lián)通、中國移動(dòng)所使用的GSM移動(dòng)電話網(wǎng)采用的便是FDMA和TDMA兩種方式的結(jié)合。GSM比模擬移動(dòng)電話有很大的優(yōu)勢(shì)，但是，在頻譜效率上僅是模擬系統(tǒng)的3倍，容量有限；在話音質(zhì)量上也很難達(dá)到有線電話水平；TDMA終端接入速率最高也只能達(dá)到9.6kbit/s；TDMA系統(tǒng)無軟切換功能，因而容易掉話，影響服務(wù)質(zhì)量。因此，TDMA并不是現(xiàn)代蜂窩移動(dòng)通信的最佳無線接入，而CDMA多址技術(shù)完全適合現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)所要求的大容量、高質(zhì)量、綜合業(yè)務(wù)、軟切換等，正受到越來越多的運(yùn)營商和用戶的青睞。CDMA按照其

7、采用的擴(kuò)頻調(diào)制方式的不同，可以分為直接序列擴(kuò)頻（DS）跳頻擴(kuò)頻（FH）跳時(shí)擴(kuò)頻（TH）和復(fù)合式擴(kuò)頻，如圖1所示。5CDMA的基本概念 直接序列擴(kuò)頻（DS-SS）發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的構(gòu)成如下圖所示：6CDMA的優(yōu)勢(shì) （1）系統(tǒng)容量的配置靈活。在CDMA系統(tǒng)中，用戶數(shù)的增加相當(dāng)于背景噪聲的增加，造成話音質(zhì)量的下降。但對(duì)用戶數(shù)并無限制，操作者可在容量和話音質(zhì)量之間折衷考慮。另外，多小區(qū)之間可根據(jù)話務(wù)量和干擾情況自動(dòng)均衡。 這一特點(diǎn)與CDMA的機(jī)理有關(guān)。CDMA是一個(gè)自擾系統(tǒng)，所有移動(dòng)用戶都占用相同帶寬和頻率，打個(gè)比方，將帶寬想像成一個(gè)大房子，所有的人將進(jìn)入唯一的大房子。如果他們使用完全不同的語言，他們就

8、可以清楚地聽到同伴的聲音而只受到一些來自別人談話的干擾。在這里，屋里的空氣可以被想像成寬帶的載波，而不同的語言即被當(dāng)作編碼，我們可以不斷地增加用戶直到整個(gè)背景噪音限制住了我們。如果能控制住用戶的信號(hào)強(qiáng)度，在保持高質(zhì)量通話的同時(shí)，我們就可以容納更多的用戶。（2）通話質(zhì)量佳。CDMA系統(tǒng)的聲碼器可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率，并根據(jù)適當(dāng)?shù)拈T限值選擇不同的電平級(jí)發(fā)射。同時(shí)門限值根據(jù)背景噪聲的改變而變，這樣即使在背景噪聲較大的情況下，也可以得到較好的通話質(zhì)量。另外，CDMA系統(tǒng)掉話的現(xiàn)象明顯減少，CDMA系統(tǒng)采用軟切換技術(shù)，先連接再斷開，這樣完全克服了硬切換容易掉話的缺點(diǎn)。（3）頻率規(guī)劃簡(jiǎn)單。用戶按不同的

9、序列碼區(qū)分，所以不相同CDMA載波可在相鄰的小區(qū)內(nèi)使用，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃靈活，擴(kuò)展簡(jiǎn)單。7CDMA的優(yōu)勢(shì)（4）建網(wǎng)成本低。CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大，系統(tǒng)容量高，所需基站少，降低了建網(wǎng)成本。（5）接通率高。上網(wǎng)的人都有經(jīng)驗(yàn)，找人少的時(shí)候上網(wǎng)，這樣網(wǎng)塞少，就容易接通。打手機(jī)也是同樣道理。CDMA源于軍用抗干擾系統(tǒng)，其中處理增益的參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他系統(tǒng)；再加上CDMA的信號(hào)占用整個(gè)頻段，幾乎是普通窄帶調(diào)制效率的7倍，因此綜合來看，對(duì)于相同的帶寬，CDMA系統(tǒng)是GSM系統(tǒng)容量的45倍，網(wǎng)塞大大下降，接通率自然就高了。（6）不易掉話?；臼鞘謾C(jī)通話的保障，當(dāng)用戶移動(dòng)到基站覆蓋范圍的邊緣時(shí)，基站就應(yīng)該自動(dòng)切換來保障你

10、，否則就會(huì)掉話。CDMA系統(tǒng)切換時(shí)的基站覆蓋是單獨(dú)覆蓋雙覆蓋單獨(dú)覆蓋，而且是自動(dòng)切換到相鄰較為空閑的基站上，也就是說，在確認(rèn)手機(jī)已移動(dòng)到另一基站單獨(dú)覆蓋地區(qū)時(shí)，才與原先的基站斷開，這樣就保障了手機(jī)不會(huì)掉話。（7）通話不會(huì)被竊聽。要竊聽通話，必須要找到碼址。但CDMA碼址是個(gè)偽隨機(jī)碼，而且共有4.4萬億種可能的排列，因此，要破解密碼或竊聽通話內(nèi)容是太困難了。 8CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) （1）、功率控制技術(shù)： 功率控制技術(shù)是CDMA系統(tǒng)的核心技術(shù)。CDMA系統(tǒng)是一個(gè)自擾系統(tǒng)，所有 移動(dòng)用戶都占用相同帶寬和頻率，“遠(yuǎn)近效用”問題特別突出。CDMA功率控制的目的就是克服 “遠(yuǎn)近效用”，使系統(tǒng)既能

11、維護(hù)高質(zhì)量通信，又不對(duì)其他用戶產(chǎn)生干擾。功率控制分為前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分為僅由移動(dòng)臺(tái)參與的開環(huán)功率控制和移動(dòng)臺(tái)、基站同時(shí)參與的閉環(huán)功率控制。(l)反向開環(huán)功率控制。它是移動(dòng)臺(tái)根據(jù)在小區(qū)中接受功率的變化，調(diào)節(jié)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率以達(dá)到所有移動(dòng)臺(tái)發(fā)出的信號(hào)在基站時(shí)都有相同的功率。它主要是為了補(bǔ)償陰影、拐彎等效應(yīng)，所以它有一個(gè)很大的動(dòng)態(tài)范圍，根據(jù)IS95標(biāo)準(zhǔn)，它至少應(yīng)該達(dá)到正負(fù)32dB的動(dòng)態(tài)范圍。(2)反向閉環(huán)功率控制。閉環(huán)功率控制的設(shè)計(jì)目標(biāo)是使基站對(duì)移動(dòng)臺(tái)的開環(huán)功率估計(jì)迅速做出糾正，以使移動(dòng)臺(tái)保持最理想的發(fā)射功率。(3)前向功率控制。在前向功率控制中，基站根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整每個(gè)移

12、動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，其目的是對(duì)路徑衰落小的移動(dòng)臺(tái)分派較小的前向鏈路功率，而對(duì)那些遠(yuǎn)離基站的和誤碼率高的移動(dòng)臺(tái)分派較大的前向鏈路功率。（2）、PN碼： PN碼的選擇直接影響到CDMA系統(tǒng)的容量、抗干擾能力、接入和切換速度等性能。CDMA信道的區(qū)分是靠PN碼來進(jìn)行的，因而要求PN碼自相關(guān)性要好，互相關(guān)性要弱，實(shí)現(xiàn)和編碼方案簡(jiǎn)單等。目前的CDMA系統(tǒng)就是采用一種基本的PN序列m序列作為地址碼，利用它的不同相位來區(qū)分不同用戶。9CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)（3）、RAKE接收技術(shù) 移動(dòng)通信信道是一種多徑衰落信道，RAKE接收技術(shù)就是分別接收每一路的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，然后疊加輸出達(dá)到增強(qiáng)接收效果的目的，這里多徑

13、信號(hào)不僅不是一個(gè)不利因素，而且在CDMA系統(tǒng)變成一個(gè)可供利用的有利因素。（4）、軟切換技術(shù) 先連接，再斷開稱之為軟切換。CDMA系統(tǒng)工作在相同的頻率和帶寬上，因而軟切換技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來比TDMA系統(tǒng)要方便容易得多；（5）、話音編碼技術(shù) 目前CDMA系統(tǒng)的話音編碼主要有兩種，即碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼(CELP) 8kbit/s和13bit/s。8kbit/s的話音編碼達(dá)到GSM系統(tǒng)的13bit/s的話音水平甚至更好。13bit/s 的話音編碼已達(dá)到有線長途話音水平。CELP采用與脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼相同的原理，只是將脈沖位置和幅度用一個(gè)矢量碼表代替。10什么是3G 3G是英文3rdGeneration的

14、縮寫，指第三代移動(dòng)通信技術(shù)。相對(duì)第一代模擬制式手機(jī)（1G）和第二代GSM、TDMA等數(shù)字手機(jī)（2G），第三代手機(jī)一般地講，是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為了提供這種服務(wù)，無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是說在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps（兆字節(jié)每秒）、384kbps（千字節(jié)每秒）以及144kbps的傳輸速度。 113G的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 國際電信聯(lián)盟（ITU）在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流無線接

15、口標(biāo)準(zhǔn)，寫入3G技術(shù)指導(dǎo)性文件2000年國際移動(dòng)通訊計(jì)劃（簡(jiǎn)稱IMT2000）。 在中國這三種不同的3G牌照分別發(fā)給以下運(yùn)營商： W-CDMA 中國聯(lián)通（沃） CDMA2000 中國電信（天翼） TDS-CDMA 中國移動(dòng)（G3）12W-CDMA 即WidebandCDMA，也稱為CDMADirectSpread，意為寬頻分碼多重存取，其支持者主要是以GSM系統(tǒng)為主的歐洲廠商，日本公司也或多或少參與其中，包括歐美的愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊、北電，以及日本的NTT、富士通、夏普等廠商。這套系統(tǒng)能夠架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上，對(duì)于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過渡，而GSM系統(tǒng)相當(dāng)普及的亞洲對(duì)這套

16、新技術(shù)的接受度預(yù)料會(huì)相當(dāng)高。因此W-CDMA具有先天的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。 13CDMA2000 CDMA2000也稱為CDMAMultiCarrier，由美國高通北美公司為主導(dǎo)提出，摩托羅拉、Lucent和后來加入的韓國三星都有參與，韓國現(xiàn)在成為該標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者。這套系統(tǒng)是從窄頻CDMAOne數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生出來的，可以從原有的CDMAOne結(jié)構(gòu)直接升級(jí)到3G，建設(shè)成本低廉。但目前使用CDMA的地區(qū)只有日、韓和北美，所以CDMA2000的支持者不如WCDMA多。不過CDMA2000的研發(fā)技術(shù)卻是目前各標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)度最快的，許多3G手機(jī)已經(jīng)率先面世。 14TDS-CDMA 該標(biāo)準(zhǔn)是由中國大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標(biāo)準(zhǔn)，1999年6月29日，中國原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院（大唐電信）向ITU提出。該標(biāo)準(zhǔn)將智能無線、同步CDMA