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文檔簡介

移動通信技術(shù)3G培訓(xùn)資料

本課程的目的1、了解和熟悉無線和移動通信的基本原理和知識;2、了解和熟悉第三代移動通信的基本原理和知識。移動通信基本定義移動通信就是通信雙方至少有一方在運動狀態(tài)中進行信息交換,它包括移動用戶之間的通信、固定用戶與移動用戶的通信,概括來說就是

“動中通”。

移動通信系統(tǒng)發(fā)展史歷史回顧:1978年,美國的貝爾實驗室成功開發(fā)了AMPS(AdvanceMobilePhoneService)系統(tǒng),實現(xiàn)了真正意義上的可以隨時隨地通信的大容量的蜂窩移動通信系統(tǒng)。1987年,中國首個TACS制式模擬移動電話系統(tǒng)建成商用,之后AMPS也曾被引入中國。主要標準:美國的AMPS、歐洲的TACS、英國的ETACS、歐洲的NMT-450和NMT-900、日本的NTT和JTACS/NTACS主要特點:用戶的接入方式采用頻分多址(FDMA),當(dāng)一個呼叫建立后,該用戶在其呼叫結(jié)束以前一直占用一個頻段調(diào)制方式:FM業(yè)務(wù)的種類單一,主要是話音業(yè)務(wù)系統(tǒng)的保密性較差頻譜效率較低,有限頻譜資源和無限用戶容量之間的矛盾十分突出第一代模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)發(fā)展史第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)-GSM歷史回顧:1992年,第一個數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)——歐洲的GSM(GlobalSystemforMobileCommunication)網(wǎng)絡(luò)在歐洲開始鋪設(shè),由于其優(yōu)越的性能,在全球范圍內(nèi)以驚人的速度得以擴張,目前已是全球最大的蜂窩通信系統(tǒng)。1993年,中國的第一個全數(shù)字移動電話GSM系統(tǒng)建成開通,之后中國電信和中國聯(lián)通都采用了GSM。主要特點:微蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu)數(shù)字化技術(shù)---語音信號數(shù)字化新的調(diào)制方式---GMSK、QPSK等FDMA/TDMA頻譜利用率高,系統(tǒng)容量大便于實現(xiàn)通信安全保密移動通信系統(tǒng)發(fā)展史第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)-CDMA歷史回顧:1995年,美國的高通公司(Qualcomm)提出了一種采用碼分多址(CDMA)方式的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)技術(shù)解決方案(IS-95CDMA),目前已分別在中國香港、韓國、北美等國家和地區(qū)投入使用,用戶反映良好。CDMA系統(tǒng)的主要特點:用戶的接入方式采用碼分多址(CDMA)軟容量、軟切換,系統(tǒng)容量大抗多徑衰落可運用話音激活、分集接收等先進技術(shù)移動通信系統(tǒng)發(fā)展簡史第三代移動通信系統(tǒng)第三代移動和個人通信系統(tǒng)需要有更大的系統(tǒng)容量和更靈活的高速率、多速率數(shù)據(jù)的傳輸,除了語音和數(shù)據(jù)傳輸外,還能傳送高達2Mbit/s的高質(zhì)量的活動圖像。最具代表性的IMT-2000技術(shù)標準,其中所涉及的CDMA技術(shù)司以分為三類:WCDMA技術(shù),cdma2000技術(shù),TD-SCDMA技術(shù)。移動通信系統(tǒng)發(fā)展史第三代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)3G的主要特點:支持移動多媒體業(yè)務(wù)寬帶CDMA技術(shù)

高頻譜效率

FDMA/TDMA/CDMA

從電路交換到分組交換

從媒體(media)到多媒體(Multi-media)

高保密性全球范圍無縫漫游系統(tǒng)微蜂窩結(jié)構(gòu)3G主流技術(shù):

WCDMAcdma2000TD-SCDMA

蜂窩移動通信的發(fā)展1G2G3G模擬系統(tǒng)GSMWCDMAIS-95cdma2000TD-SCDMAGPRS多址技術(shù)多址技術(shù):在移動通信系統(tǒng)中,有許多用戶都要同時通過同一個基站和其他用戶進行通信,因而,必須對不同用戶和基站發(fā)出的信號賦予不同特征,使基站能從眾多用戶臺的信號中區(qū)分出是哪一個用戶臺發(fā)出來的信號,而各用戶臺又能識別出基站發(fā)出的信號中哪個是發(fā)給自己的信號。多址方式的基本類型有三種,即頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)。多址技術(shù)分類: 頻分多址(FDMA)---按頻道劃分用戶,頻帶獨享,時間共享

時分多址(TDMA)---按時隙劃分用戶,時隙獨享,頻率共享

碼分多址(CDMA)---按碼型劃分用戶,時隙/頻率共享

空分多址(SDMA)---按空間角度劃分用戶,頻率/時隙/碼型共享頻分多址(FDMA)含義:每個用戶占用一個頻率用戶識別:頻道號特點:

簡單,容易實現(xiàn),適用于模擬和數(shù)字信號 以頻率復(fù)用為基礎(chǔ),以頻帶劃分各種小區(qū) 需要嚴格的頻率規(guī)劃,是頻率受限和干擾受限系統(tǒng) 以頻道區(qū)分用戶地址,一個頻道傳輸一路模擬/數(shù)字話路 對功控的要求不嚴,硬件設(shè)備取決于頻率規(guī)劃和頻道設(shè)置 基站由多部不同載波頻率的發(fā)射機同時工作 不適宜大容量系統(tǒng)使用應(yīng)用:模擬/數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)PowerFrequencyTimeFDMA時分多址(TDMA)含義:每個用戶占用一個時隙用戶識別:時隙特點:

以頻率復(fù)用為基礎(chǔ),小區(qū)內(nèi)以時隙區(qū)分用戶 每個時隙傳輸一路數(shù)字信號,軟件對時隙動態(tài)配置 系統(tǒng)要求嚴格的系統(tǒng)定時同步 是時隙受限和干擾受限系統(tǒng)

TDD模式下,上下型信道信息可以共享應(yīng)用:GSM系統(tǒng):(上行890~915MHZ,下行935~960MHZ)頻點間隔200KHZ

每個頻道8個時隙FrequencyPowerTimeFDMA/TDMA信道間隔:200kHz1710178518051880雙工距離

:95MHz890915935960雙工距離

:45MHzGSM900:GSM1800:GSM系統(tǒng)采用了FDMA、TDMA混合方式:FDD-TDMA

GSM系統(tǒng)頻率資源多址技術(shù)碼分多址(CDMA)

在CDMA通信系統(tǒng)中,不同用戶傳輸信息所用的信號不是靠頻率不同或時隙不同來區(qū)分,而是用各自不同的編碼序列來區(qū)分,或者說,靠信號的不同波形來區(qū)分。碼分多址(CDMA)FrequencyCDMAPowerTime含義:每個用戶使用一個碼型,頻率/時間共享用戶識別:碼型特點:

每個基站只需一個射頻系統(tǒng) 每個碼傳輸一路數(shù)字信號 每個用戶共享時間和頻率 是一個多址干擾受限系統(tǒng) 需要嚴格的功率控制 需要定時同步 軟容量、軟切換,系統(tǒng)容量大 抗衰落、抗多徑能力強應(yīng)用:IS-95CDMA系統(tǒng)、cdma2000系統(tǒng)、WCDMA系統(tǒng)空分多址(SDMA)依靠智能天線實現(xiàn)蜂窩移動通信的基本概念

蜂窩系統(tǒng)---“小區(qū)制”系統(tǒng)

-將所要覆蓋的地區(qū)劃分為若干個小區(qū),每個小區(qū)的半徑可視用戶的分布密度在1-10km左右,在每個小區(qū)設(shè)立一個基站為本小區(qū)范圍內(nèi)的用戶服務(wù)。

-“頻率復(fù)用”的概念

-特點:用戶容量大,服務(wù)性能較好,頻譜利用率較高,用戶終端小巧且電池使用時間長,輻射小等

-問題:系統(tǒng)復(fù)雜,越區(qū)切換,漫游,位置登記;更新和管理以及系統(tǒng)鑒權(quán)等

蜂窩分類

-宏蜂窩(Macro-cell)2-20km-微蜂窩(Micro-cell)0.4-2km-微微蜂窩(Pico-cell)<400m-分層蜂窩(由多種蜂窩組成)蜂窩通信的基本原理小區(qū)、區(qū)群與頻率復(fù)用小區(qū)形狀的確定小區(qū)的實際覆蓋想象的覆蓋理想的覆蓋實際的覆蓋頻率復(fù)用:處在不同位置(不同小區(qū))上的用戶可以同時使用相同頻率的信道可以極大地提高頻譜利用率如果系統(tǒng)設(shè)計得不好,將產(chǎn)生嚴重的干擾C1C1f1P0f1P0RRD(D/R)2=3×kD—頻率復(fù)用距離R—小區(qū)半徑K—頻率復(fù)用模式頻率復(fù)用蜂窩-頻率復(fù)用方式FDMA頻率復(fù)用11111111113626221457CDMA頻率復(fù)用信道總數(shù)和頻率復(fù)用6754321675432167543216754321675432167543216754321無線區(qū)群構(gòu)成和形狀無線區(qū)群構(gòu)成

->區(qū)群內(nèi)每個小區(qū)使用不同的頻率

->區(qū)群的形狀能夠無縫覆蓋整個區(qū)域

->區(qū)群間同頻小區(qū)的距離保持相等無線區(qū)群的幾種形狀N=3N=4N=7頻率復(fù)用和同信道干擾定向天線頂點激勵的同信道干擾67543216754321675432167543216754321675432167543211111111扇區(qū)的裂變Sector-1Sector-2Sector-3Sector-4Sector-5Sector-6Sector-1Sector-3Sector-2G=3x0.85=2.55G=6x0.85=5.1*扇區(qū)的重疊按15%記移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)VLRMSCVLRMSCGMSCBSCBTSBTSAbisBSSAUCHLRPSTNEDCHAPSTNBSCBTSBTSAbisBSSA位置管理Why:移動用戶的位置變化,為了將一個呼叫傳送到移動用戶,必須有一個位置管理系統(tǒng)來跟蹤用戶的位置變化位置管理:原籍位置寄存器和訪問位置寄存器位置管理的任務(wù):位置登記和呼叫傳遞位置更新:解決移動臺發(fā)現(xiàn)位置變化后及時報告它的當(dāng)前位置尋呼:如何有效的確定用戶在哪個小區(qū)位置管理涉及到網(wǎng)絡(luò)的處理能力和通信能力目的:以盡可能小的處理能力和附加業(yè)務(wù)量,來最快的確定用戶位置鑒權(quán)和安全GSM信號通過空中傳播<-開放式環(huán)境,信號可以被截獲,竊聽,信息泄漏(移動商務(wù))GSM的安全措施 鑒權(quán):確認用戶具有的各種權(quán)利 用戶對基站鑒權(quán) 基站對手機鑒權(quán) 基站對用戶鑒權(quán) 加密:對信息進行加擾,防止第三者竊聽。 原始信息加密 空中傳輸信息加密 使用TMSI越區(qū)切換的問題和性能指標越區(qū)切換的問題 越區(qū)切換的準則,何時需要進行越區(qū)切換-when

越區(qū)切換如何控制-How

越區(qū)切換時信道如何分配-what性能指標 失敗概率 因越區(qū)切換失敗而使通信中斷的概率 越區(qū)切換的速率 越區(qū)切換引起的通信中斷的時間間隔 越區(qū)切換發(fā)生的時延漫游技術(shù)定義:離開原MSC區(qū),仍享受服務(wù)路由接續(xù):網(wǎng)關(guān)局重選漫游號碼:MSRN

按呼叫分配無線通信基礎(chǔ)無線通信的定義在信息的傳輸信道方面采用無線電波。無線電波是一種能量傳輸形式,在傳播過程中,電場和磁場在空間是相互垂直的,同時這兩者又都垂直于傳播方向。無線通信的定義無線電波和光波一樣,它的傳播速度和傳播媒質(zhì)有關(guān)。無線電波在真空中的傳播速度等于光速。我們用C=300000公里/秒表示。在媒質(zhì)中的傳播速度為:V=C/(ε)1/2,式中ε為傳播媒質(zhì)的相對介電常數(shù)??諝獾慕殡姵?shù)約為1,因此我們認為V=C。電場電場電場振子電波傳輸方向磁場磁場無線通信的定義無線電波的波長、頻率和傳播速度的關(guān)系:可用式λ=V/f表示。在公式中,V為速度,單位為m/s;f為頻率,單位為Hz;λ為波長,單位為m。由上述關(guān)系式不難看出,同一頻率的無線電波在不同的媒質(zhì)中傳播時,速度是不同的,因此波長也不一樣。波長無線通信的定義無線電波的極化 無線電波在空間傳播時,其電場方向是按一定的規(guī)律而變化的,這種現(xiàn)象稱為無線電波的極化。直線極化:xy軸上的電場相位差為0或π。垂直極化、水平極化園極化:xy軸上的電場幅度相等,相位不同。橢圓極化:xy軸上的電場幅度,相位均不相同。左旋極化、右旋極化無線通信的定義移動通信使用的是線極化天線輻射的電磁場的電場方向就是天線的極化方向垂直極化水平極化+45度傾斜的極化-45度傾斜的極化無線通信的定義雙極化天線兩個天線為一個整體,傳輸兩個獨立的波。V/H(垂直/水平)傾斜(+/-45°)微波頻段的劃分300Mhz---300Ghz微波頻段頻率波段名波長0.3---1GhzUHF30-15cm1---2GhzL波段15-7.5cm2---4GhzS波段7.5-3.75cm4---8GhzC波段3.75-2.5cm8---12GhzX波段2.5-1.67cm12---18GhzKu波段1.67-1.11cm18---27GhzK波段1.11-0.75cm27---40GhzKa波段0.75-0.5cm40---300Ghz毫米波

0.5-0.01cm

目前移動通信使用的頻段都屬于UHF、L、S波段。微波的頻率很高,波長較短,它的地面波衰減很快。因此也不能依靠地面波作較遠距離的傳播,它主要是由空間波來傳播的。微波傳播特牲自由空間傳輸損耗:Lbs=(4πd/λ)2d為距離Lbs=10lg(4πd/λ)2=20lg4πd/λLbs=32.45+20lgf+20lgdf:Mhzd:Km

微波傳播特牲多徑衰落:原因由于接收端周圍多個散射體反射電磁波在接收端口形成駐波變化的情況。多徑衰落為快衰落服從瑞利分布

微波傳播特牲陰影衰落:原因由于發(fā)射端與接收端存在障礙物阻擋造成場強中值變化。頻率越高,建筑物越高、越近,影響越大。相反,頻率越低,建筑物越矮、越遠,影響越小。陰影衰落為慢衰落服從正態(tài)分布

微波傳播特牲多普勒頻移:快速移動造成的接收信號與實際發(fā)射的信號在頻率上發(fā)生小范圍的晃動。在目前移動通信系統(tǒng)中影響不大。

無線通信系統(tǒng)的基本組成基帶部分:包括語音編碼*、信道編碼、交織、形成BUSRT(GSM)、擴頻(CDMA)、調(diào)制等處理。射頻部分:變頻、高功率放大、低噪聲放大、分合路等處理。天饋系統(tǒng):將高頻電信號轉(zhuǎn)化為電磁波發(fā)射、會聚等處理。

基帶部分射頻部分天饋部分天饋部分射頻部分基帶部分無線通信的指標介紹與天饋線相關(guān)的指標:阻抗單位為平衡與不平衡移動通信使用的一般為50不平衡饋線的損耗單位:dB。天線增益單位:dBi

dBd。天線方向圖。天線頻率與帶寬單位:Hz。天線極化隔離度單位:dB。天饋線系統(tǒng)的駐波比

無線通信的指標介紹導(dǎo)線載有交變電流時,就可以形成電磁波的輻射,輻射的能量與導(dǎo)線的長短和形狀有關(guān).當(dāng)導(dǎo)線的長度增大到可與波長相比擬時,導(dǎo)線上的電流就大大增加,因而就能形成較強的輻射。通常將上述能產(chǎn)生顯著輻射的直導(dǎo)線稱為振子。

無線通信的指標介紹無線通信的指標介紹 天線的方向性是指天線向一定方向輻射電磁波的能力。對于接收天線而言,方向性表示天線對不同方向傳來的電波所具有的接收能力。天線的方向性的特性曲線通常用方向圖來表示.

方向圖可用來說明天線在空間各個方向上所具有的發(fā)射或接收電磁波的能力。無線通信的指標介紹前向功率后向功率以dB表示的前后比=10log

典型值為25dB左右目的是有一個盡可能小的反向功率(前向功率)(反向功率)無線通信的指標介紹120°(eg)峰值-10dB點-10dB點60°(eg)峰值-3dB點-3dB點15°(eg)PeakPeak-3dBPeak-3dB32°(eg)PeakPeak-10dBPeak-10dB俯仰面即垂直面方向圖3dB波束寬度方位即水平面方向圖10dB波束寬度無線通信的指標介紹

天線增益與方向圖的關(guān)系 一般說來,天線的主瓣波束寬度越窄,天線增益G越高。天線波束的下傾為使波束指向朝向地面無下傾電下傾機械下傾電下傾的產(chǎn)生無下傾時在饋電網(wǎng)絡(luò)中路徑長度相等有下傾時在饋電網(wǎng)絡(luò)中路徑長度不相等無線通信的指標介紹dBd

和dBi的區(qū)別一個單一對稱振子dipole具有面包圈形的方向圖輻射

一個各向同性isotropic的輻射器在所有方向具有相同的輻射一個天線與對稱振子相比較的增益用“dBd”表示一個天線與各向同性輻射器相比較的增益用“dBi”表示例如:3dBd=5.17dBi2.17dB

對稱振子的增益為2.17dB

無線通信的指標介紹天線的工作頻率范圍(帶寬)無論是發(fā)射天線還是接收天線,它們總是在一定的頻率范圍內(nèi)工作的,通常,工作在中心頻率時天線所能輸送的功率最大,偏離中心頻率時它所輸送的功率都將減小,據(jù)此可定義天線的頻率帶寬。 有幾種不同的定義:一種是指天線增益下降三分貝時的頻帶寬度;另一種是指在規(guī)定的駐波比下天線的工作頻帶寬度。

無線通信的指標介紹反射損耗 當(dāng)饋線和天線匹配時,高頻能量全部被負載吸收,饋線上只有入射波,沒有反射波。饋線上傳輸?shù)氖切胁?,饋線上各處的電壓幅度相等,饋線上任意一點的阻抗都等于它的特性阻抗.而當(dāng)天線和饋線不匹配時,也就是天線阻抗不等于饋線特性阻抗時,負載就不能全部將饋線上傳輸?shù)母哳l能量吸收,而只能吸收部分能量。入射波的一部分能量反射回來形成反射波。9.5W80

ohms50ohms朝前:10W返回:0.5W無線通信的指標介紹饋線和天線的電壓駐波比 在不匹配的情況下,饋線上同時存在入射波和反射波。 反射波和入射波幅度之比叫作反射系數(shù)。反射波幅度(Z-Z。)反射系數(shù)Γ=─────=───────

入射波幅度(Z+Z。) 駐波波腹電壓與波節(jié)電壓幅度之比稱為駐波系數(shù),也叫電壓駐波比(VSWR)

駐波波腹電壓幅度最大值Vmax|(1+Γ)|

駐波系數(shù)S=──────────────=───--─

駐波波節(jié)電壓輻度最小值Vmin|(1-Γ)|

無線通信的指標介紹

發(fā)射的指標:

發(fā)射功率(Pt):發(fā)射信號的強度。單位:dBm

有效全向輻射功率(EIRP):天線發(fā)射信號的強度。單位:dBm

交調(diào)、雜散等接收的指標:接收功率(Pr):發(fā)射信號的強度。單位:dBm

接收機靈敏度(s):能達到數(shù)字指標要求的最低接收功率。單位:dBm

噪聲系數(shù)(Nf):接收機固有的接收機靈敏度:S_BS=Eb/Nt

-10lg(W/Rb)+10lg(KT×W)+NF_BS基站天饋系統(tǒng)基站天饋系統(tǒng)示意圖8防雷保護器主饋線(7/8“)5饋線卡6走線架4接地裝置3接頭密封件絕緣密封膠帶,PVC絕緣膠帶1天線調(diào)節(jié)支架GSM/CDMA板狀天線抱桿(

50~114mm)2室外饋線9室內(nèi)超柔饋線7饋線過線窗基站主設(shè)備基站天饋系統(tǒng)CDMA基站天饋系統(tǒng)1天線調(diào)節(jié)支架 用于調(diào)整天線的俯仰角度,一般調(diào)節(jié)范圍為:0°~15°;2室外跳線 用于天線與7/8〞主饋線之間的連接。常用的跳線采用1/2〞

饋線,長度一般為3米。3接頭密封件 用于室外跳線兩端接頭(與天線和主饋線相接)的密封。常用的材料有絕緣防水膠帶(3M2228)和PVC絕緣膠帶3M33+)。4接地裝置(7/8〞饋線接地件) 主要是用來防雷和泄流,安裝時與主饋線的外導(dǎo)體直接連接在一起。一般每根饋線裝三套,分別裝在饋線的上、中、下部位,接地點方向必須順著電流方向。基站天饋系統(tǒng)CDMA基站天饋系統(tǒng)57/8〞饋線卡子 用于固定主饋線,在垂直方向,每間隔1。5米裝一個,水平方向每間隔1米安裝一個(在室內(nèi)的主饋線部分,不需要安裝卡子,一般用尼龍白扎帶捆扎固定)。 常用的7/8〞卡子有兩種;雙聯(lián)和三聯(lián)。

7/8〞雙聯(lián)卡子可固定兩根饋線;三聯(lián)卡子可固定三根饋線。6走線架 用于布放主饋線、傳輸線、電源線及安裝饋線卡子。7饋線過窗器 主要用來穿過各類線纜,并可用來防止雨水、鳥類、鼠類及灰塵的進入。8防雷保護器(避雷器) 主要用來防雷和泄流,裝在主饋線與室內(nèi)超柔跳線之間,其接地線穿過過線窗引出室外,與塔體相連或直接接入地網(wǎng)。基站天饋系統(tǒng)CDMA基站天饋系統(tǒng)9室內(nèi)超柔跳線用于主饋線(經(jīng)避雷器)與基站主設(shè)備之間的連接,常用的跳線采用1/2〞超柔饋線,長度一般為2~3米。由于各公司基站主設(shè)備的接口及接口位置有所不同,因此室內(nèi)超柔跳線與主設(shè)備連接的接頭規(guī)格亦有所不同,常用的接頭有7/16DIN型、有N型。有直頭、亦有彎頭。10尼龍黑扎帶,主要有兩個作用:(1)安裝主饋線時,臨時捆扎固定主饋線,待饋線卡子裝好后,再將尼龍扎帶剪斷去掉。(2)在主饋線的拐彎處,由于不便使用饋線卡子,故用尼龍扎帶固定。室外跳線亦用尼龍黑扎帶捆扎固定。11尼龍白扎帶:用于捆扎固定室內(nèi)部分的主饋線及室內(nèi)超柔跳線?;咎祓佅到y(tǒng)CDMA基站天饋系統(tǒng)57/8〞饋線卡子 用于固定主饋線,在垂直方向,每間隔1.5米裝一個,水平方向每間隔1米安裝一個(在室內(nèi)的主饋線部分,不需要安裝卡子,一般用尼龍白扎帶捆扎固定)。 常用的7/8〞卡子有兩種;雙聯(lián)和三聯(lián)。

7/8〞雙聯(lián)卡子可固定兩根饋線;三聯(lián)卡子可固定三根饋線。6走線架 用于布放主饋線、傳輸線、電源線及安裝饋線卡子。7饋線過窗器 主要用來穿過各類線纜,并可用來防止雨水、鳥類、鼠類及灰塵的進入。8防雷保護器(避雷器) 主要用來防雷和泄流,裝在主饋線與室內(nèi)超柔跳線之間,其接地線穿過過線窗引出室外,與塔體相連或直接接入地網(wǎng)?;咎祓佅到y(tǒng)一、全向天線隔離度要求按天線增益為10dBi、隔離度為30dB考慮,天線間距要求如下:天線水平安裝時,發(fā)射天線和接收天線水平間距不小于3m。天線垂直安裝時,發(fā)射天線和接收天線垂直間距不小于0.2m。根據(jù)全向接收天線分集接收要求,接收天線和接收天線水平間距應(yīng)不小于4m。二、定向天線隔離度要求按天線增益為15dBi、隔離度為30dB、半功率角為65°考慮,天線間距要求如下:天線水平安裝時,同一扇區(qū)發(fā)射天線和接收天線水平間距不小于5.3m。天線垂直安裝時,同一扇區(qū)發(fā)射天線和接收天線垂直間距不小于0.2m。不同扇區(qū)發(fā)射天線和接收天線水平間距不小于0.2m。根據(jù)定向接收天線分集接收要求,接收天線和接收天線水平間距不小于4m。電磁波的自由空間傳輸 接收機和發(fā)射機之間無任何阻擋的視距路徑 接收功率:

接收機功率隨著收發(fā)兩端之間距離的平方衰減電磁波的基本傳播機制:反射繞射散射反射和散射移動臺天線反射波直射波地面散射波基站天線繞射基站天線移動臺天線繞射波山峰移動環(huán)境的場強特性接收信道統(tǒng)計分析曲線移動通信環(huán)境下場強變化劇烈場強變化的平均值隨距離增加而衰減場強特性曲線的中值呈慢速變化(慢衰落)場強特性曲線的瞬時值呈快速變化(快衰落)移動環(huán)境的幾個特性空間傳播損耗---路徑損耗陰影效應(yīng)---由地形結(jié)構(gòu)引起,表現(xiàn)為慢衰落多徑效應(yīng)---由移動體周圍的局部散射體引起的多徑傳播,表現(xiàn)為快衰落多普勒效應(yīng)---由于移動體的運動速度和方向引起,多徑條件下將引起多普勒頻譜展寬移動關(guān)鍵技術(shù)語音編碼技術(shù)調(diào)制技術(shù)信道分配技術(shù)分集技術(shù)擴頻技術(shù)移動通信中的信號傳輸處理技術(shù)調(diào)制技術(shù)數(shù)字頻率調(diào)制技術(shù)(FSK、MSK、GMSK、GFSK)數(shù)字相位調(diào)制(PSK、QPSK、

/4-QPSK)正交振幅調(diào)制(QAM)自適應(yīng)調(diào)制擴頻調(diào)制編碼技術(shù)語音編碼(信源編碼)信道編碼(卷積編碼、Turbo編碼)信源編碼信道編碼信道解碼信源解碼調(diào)制解調(diào)信源語音編碼技術(shù)語音編碼技術(shù)是數(shù)字移動通信的基礎(chǔ),是第一代與第二代移動通信的主要區(qū)別意義:

提高通話質(zhì)量(數(shù)字化+信道編碼糾錯) 提高頻譜利用率(低碼率編碼) 提高系統(tǒng)容量(低碼率,語音激活技術(shù))移動通信對語音編碼的要求:

編碼速率低,話音質(zhì)量好 抗噪聲干擾和抗誤碼的能力強 編譯碼延時小 編譯碼器復(fù)雜度低,便于大規(guī)模集成 功耗小,以便應(yīng)用于手持機調(diào)制技術(shù)目的:使傳輸?shù)臄?shù)字信號與信道特性相匹配,以便有效進行信息傳輸分類: 調(diào)制信號:模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制 相位連續(xù)性:相位連續(xù)調(diào)制、相位不連續(xù)調(diào)制 信號包絡(luò):恒定包絡(luò)調(diào)制、非恒定包絡(luò)調(diào)制移動通信中的調(diào)制技術(shù)移動關(guān)鍵技術(shù)信道分配技術(shù)固定動態(tài)固定與動態(tài)結(jié)合分集技術(shù)接收多路不相關(guān)的信號并合并??臻g分集技術(shù)---用2個以上的天線接收同一個信號頻率分集技術(shù)---用2個以上的載波頻率傳輸時間分集技術(shù)---在不同時間接收同一個信號極化分集技術(shù)---接收垂直和水平極化信號常用的分集技術(shù)多徑信號合并最大比合并直射路徑反射路徑RAKE接收機擴頻技術(shù)擴頻原理:以頻帶換取信噪比 香農(nóng)理論:C=Bwlog2(1+S/N)擴頻系統(tǒng)的優(yōu)點:抗干擾能力強,可抗白噪聲、人為干擾、多徑干擾等保密性好。擴頻信號頻譜近似白噪聲,若不知PN序列生成方法就難以獲取原始信息隱蔽性好。擴頻信號近似白噪聲,難以檢測,寬帶擴頻信號功率譜密度很低,難以監(jiān)聽易于實現(xiàn)大容量多址通信易于精確定時和測距易于采用各種先進的分集技術(shù),如RAKE接收、智能天線等CDMA直接序列擴頻技術(shù)數(shù)字蜂窩移動通信數(shù)字化的原因提高頻譜資源的利用率,增加系統(tǒng)容量可提供話音、數(shù)據(jù)和圖像等多種業(yè)務(wù)用戶信息保密數(shù)字信號的傳輸性能優(yōu)良便于與PSTN、ISDN、PDN、PTN網(wǎng)兼容數(shù)字化可采用數(shù)字信號處理技術(shù),有利于減少功耗、小型化、降低成本數(shù)字移動通信的各個組成模塊MSMSBSSEIRMSCMSCHLRVLRAUCOMCPDNPSTNISDNGSM概述GSM(GlobalSystemforMobilecommunications)第二代主流蜂窩移動通信系統(tǒng)采用TDMA/FDMA復(fù)用方式采用數(shù)字化語音編碼和數(shù)字調(diào)制技術(shù)以語音業(yè)務(wù)為主,也支持無線的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用最廣,用戶數(shù)最多的移動通信系統(tǒng)GSM的歷史1982年,北歐四國向歐洲郵電行政大會CEPT提交建議書要求制定900MHz頻段的歐洲公共電信業(yè)務(wù)規(guī)范在ETSI技術(shù)委員會下成立“移動特別小組(GroupSpecialMobile)”簡稱“GSM”來制定有關(guān)的標準和建議書1986年,在巴黎對提出的8個建議系統(tǒng)進行現(xiàn)場實驗1987.5,GSM選定窄帶TDMARPE-LTP話音編碼和GMSK調(diào)制方式1988年提出主要建議頒布GSM(泛歐數(shù)字蜂窩通信網(wǎng))標準1990年完成了GSM900的規(guī)范不同建議書分組成為一套12系列1991年在歐洲開通了第一個系統(tǒng)將GSM更名為“全球移動通信系統(tǒng)”(Globa1systemforMobilecommunications)同年移動特別小組還完成了1800MHz頻段的移動電信業(yè)務(wù)規(guī)范名為DCSI800系統(tǒng)1992年大多數(shù)歐洲GSM運營者開始商用業(yè)務(wù)1993年歐洲第一個DCSI800系統(tǒng)投入運營GSM的發(fā)展現(xiàn)狀第二階段標準到1993年底也基本完成了主要部分并與1994年底凍結(jié)1994年6月又開始考慮第2階段的有關(guān)標準的定義后并入第二階段標準100多個國家已建立了GSM網(wǎng)絡(luò)移動通信用戶的40%在使用GSMGSM的區(qū)域定義GSM服務(wù)區(qū)公用陸地移動通信網(wǎng)(PLMN)MSC區(qū)位置區(qū)基站區(qū)扇區(qū)GSM的號碼IMSI---國際移動用戶識別碼GSM系統(tǒng)中每個用戶均分配一個唯一的IMSI在呼叫建立和位置更新時都要使用IMSI其組成為?MCC-移動國家碼3位數(shù)字如中國的MCC為460?MNC-移動網(wǎng)號最多2位數(shù)字用于歸屬的PLMN?MSIN-移動用戶識別碼用于移動通信網(wǎng)中的移動用戶TMSI---臨時移動用戶識別碼GSM的號碼MSISDN---移動臺PSTN/ISDN號碼

MSISDN用于PSTN或ISDN撥向GSM系統(tǒng)的號碼 MSISDN=CC+NDC+SN總長不超過15位數(shù)字

CC=國家碼(如中國86)NDC=國內(nèi)地區(qū)碼SN=用戶號碼MSRN---移動臺漫游號碼 當(dāng)移動臺漫游到另一個MSC區(qū)時該MSC將給移動臺分配一個臨時漫游號碼用于路由選擇格式與被訪地的移動臺PSTN/ISDN格式相同GSM的號碼LAI---位置區(qū)識別碼

LAI用于移動用戶的位置更新LAI=MCC+MNC+LACCGI---小區(qū)全球識別碼

CGI用來識別一個位置區(qū)內(nèi)的小區(qū)CGC=MCC+MNC+LAC+CIBSIC---基站識別碼BSIC用于移動臺識別不同的相鄰基站C采用6比特編碼GSM的號碼IMEI---國際移動識別標識碼IMEI是唯一的用于識別移動設(shè)備的號碼用于監(jiān)控被竊或無效的這一類移動設(shè)備IMEI=TAC+FAC+SNR+SP(15位數(shù)?TAC型號批準碼由歐洲型號批準中心分配前2位為國家碼?FAC最后裝配碼表示生產(chǎn)廠或最后裝配地由廠家編碼?SNR序列號碼獨立地唯一地識別每個TAC和FAC移動設(shè)備所以同一個牌子的同一型號的SNR是不可能一樣的?SP備用碼通常是0。GSM主要業(yè)務(wù)GSM的業(yè)務(wù)是建立在ISDN概念基礎(chǔ)上的GSM的業(yè)務(wù)包括基本通信業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)基本通信業(yè)務(wù)包括6類10種電信業(yè)務(wù)GSM工作頻段頻段 上行:890~915MHz,1710~1785MHz

下行:935~960MHz,1805~1880MHz

我國:上行:905~915MHz

下行:950~960MHzGSM的頻道和調(diào)制收發(fā)頻率間隔:45MHz相鄰兩頻道間隔為200kHz。工作頻段包含124對頻道,每個頻道8個時隙,共992個物理信道調(diào)制方式 高斯最小移頻鍵控(GMSK)

原因:鄰信道干擾小于-60dB

高斯濾波器:BT=0.3

頻譜利用率:1.35bps/HzGSM的信道分類GSM的業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道(TCH)傳輸話音和數(shù)據(jù)話音業(yè)務(wù)信道按速率的不同,可分為全速率話音業(yè)務(wù)信道(TCH/FS)和半速率話音業(yè)務(wù)信道(TCH/HS)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道按速率的不同,也分為全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(TCH/F9.6,TCH/F4.8,TCH/F2.4)和半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(如TCH/H4.8,TCH/H2.4)(這里的數(shù)字9.6,4.82.4表示數(shù)據(jù)速率,單位為kb/s)GSM的控制信道控制信道(CCH)傳輸各種信令信息廣播信道(BCH)頻率校正信道(FCCH)同步信道(SCH)廣播控制信道BCCH公共控制信道(CCCH)尋呼信道(PCH)隨機接入信道(RACH)準許接入信道(AGCH)GSM的控制信道專用控制信道(DCCH)獨立專用控制信道(SDCCH)慢速輔助控制信道(SACCH)快速輔助控制信道(FACCH)GSM系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)BSCMSMSEIRMSCMSCHLRVLRAUCOMCPDNPSTNISDNBTSBTSBTSBSCBTSBTSBTS網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)移動臺公共網(wǎng)GSM組成示意圖Um無線接口功能無線傳輸特征TDMA/FDMA接入方式頻率與頻道序號:上行:890-915下行:935-960信道序號N=1~124,共992個物理信道調(diào)制方式:GMSK速率:270.833kb/s載頻復(fù)用與區(qū)群結(jié)構(gòu):可采用3小區(qū)9扇區(qū)結(jié)構(gòu)N=3N=4Um無線接口功能話音和信道編碼話音:規(guī)則脈沖激勵長期預(yù)測編碼(RPE-LTP)信道編碼:糾錯編碼、交織技術(shù)跳頻和間斷傳輸技術(shù)跳頻速率:217跳/秒作用:間斷傳輸/話音激活技術(shù)Um無線接口功能采用抗干擾措施自適應(yīng)均衡卷積編碼交織編碼跳頻技術(shù)位置登記鑒權(quán)加密用戶發(fā)起呼叫建立用戶被呼叫的呼叫建立GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展1998年高速的數(shù)據(jù)速率被引入GSM網(wǎng)絡(luò)。高速電路交換數(shù)據(jù)HSCSD將數(shù)據(jù)速率提高,當(dāng)四個采用14.4kbits/s編碼時無線接口應(yīng)用時達到57.6kbits/s。HSCSD將GSM數(shù)據(jù)服務(wù)采用PSTN/ISDN的標準,并且可以在將來發(fā)展到更高的數(shù)據(jù)速率。GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展當(dāng)信道速率提高時采用較少的信道就可達到同樣的速率。1999年末GPRS通用分組無線服務(wù)的提供是向個人多媒體功能前進的一個重要的里程碑,實現(xiàn)真正的分組數(shù)據(jù)模式連接。GPRS可以提供超過100Kbits/s的峰值速率(最大速率171.2kbit/s,8個21.4kbits/s信道)。通過消除建立連接的延遲,GPRS提高了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的方便性和直接性。GPRS什么是GPRS?GPRS終端;GPRS業(yè)務(wù)聯(lián)網(wǎng)方案;WAPOverGPRS;什么是GPRSGPRS即通用分組無線業(yè)務(wù),是GSMPhase2+規(guī)范實現(xiàn)的內(nèi)容之一,是一種基于GSM的新型移動分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù),其最高速率可達115kbit/s。GPRS允許業(yè)務(wù)用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù),而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。GPRS能確保分組模式數(shù)據(jù)應(yīng)用的成本效益和網(wǎng)絡(luò)資源的有效利用。GPRS優(yōu)點在GSM覆蓋區(qū)可獲得標準的無線分組交換INTERNET接入;可變的速率,從低比特每秒到171.2kbps;可基于流量收費,使得用戶長時間在線而僅基于實際傳送的數(shù)據(jù)收費;分組無線接口,最佳的無線資源應(yīng)用;網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的分組交換技術(shù),優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源;GPRS特點總結(jié)以分組交換的方式使用(統(tǒng)計復(fù)用)無線資源;適合于突發(fā)性的小量或大量數(shù)據(jù)傳送;速率超過100kbit/s;永遠在線,按流量計費……;PSDNIP/X.25GSM900/1800GPRSPSTNGPRS系統(tǒng)構(gòu)成BTSBSCMSCSGSNGGSNInternetPSTNGPRSBackboneIPNetworkPacketSwitchedCircuitSwitchedGPRSCoreSharedGSMandGPRSInfrastructureGPRSInfrastructureIPWorldHost5HostGPRS的系統(tǒng)構(gòu)成GPRS是一種基于分組交換傳輸數(shù)據(jù)高效率的方式,其數(shù)據(jù)率是現(xiàn)有GSM的10倍以上GPRS網(wǎng)絡(luò)是通過在GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中引入兩個新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,它們是GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點GGSN(GatewayGPRSSupportingNode)和GPRS業(yè)務(wù)支持節(jié)點SGSN(ServiceGPRSSupportingNode)GPRS系統(tǒng)構(gòu)成移動臺則必須是GPRS移動臺或GPRS/GSM雙模移動臺。SGSN-SGSN通過幀中繼與BTS連接,是GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與移動臺之間的接口,實現(xiàn)與移動臺之間數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收,提供分組路由,跟蹤移動臺在服務(wù)區(qū)的位置,并實現(xiàn)安全和訪問控制功能。GPRS系統(tǒng)構(gòu)成GGSN-GGSN通過基于IP協(xié)議的GPRS骨干網(wǎng)連接到SGSN,是連接GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與外部分組交換網(wǎng)(如Internet和LAN)的網(wǎng)關(guān)。GGSN也可以在這種網(wǎng)絡(luò)之間建立多個連接,即通過一個GGSN、一個GSM網(wǎng)絡(luò)可以連接到多個外部網(wǎng)上GPRS系統(tǒng)構(gòu)成GPRS數(shù)據(jù)包的發(fā)送與接收,其過程如下:筆記本電腦通過串行或無線方式接到GPRS蜂窩電話或Modem上,GPRS蜂窩電話或Modem與GSM基站通信,但與電路交換式數(shù)據(jù)呼叫不同,GPRS分組是從基站發(fā)送到SGSN節(jié)點,而不是通過MSC連接到語有網(wǎng)絡(luò)上。SGSN與GGSN進行通信;GGSN對分組數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理,再發(fā)送到目的網(wǎng)絡(luò),如Internet或X.25網(wǎng)絡(luò)。來自Internet、標識有移動臺地址的IP包,由GGSN接收,再轉(zhuǎn)發(fā)到SGSN,繼而傳送到移動臺上GPRS結(jié)構(gòu)-詳圖BTSBSCMSCSGSNGGSNIntranetPSTNNetworkSS7NWSMSCHLRCGBillingSystemRouterServerGPRSBackboneIPNetworkBGInterPLMNNetworkLegalInterceptInternetDNSPCUIntegratedNetworkManagementGPRS:無線IP通過IP協(xié)議整合有線無線網(wǎng)絡(luò);移動終端通過GPRS網(wǎng)絡(luò),透明地接入Internet/Intranet。GPRSInternetIP:IP:11IP通達CDMA移動通信系統(tǒng)CDMA技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀I(lǐng)S-95基站子系統(tǒng)基本業(yè)務(wù)功能CDMA系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)CDMA系統(tǒng)工作過程CDMA系統(tǒng)的演進CDMA技術(shù)發(fā)展概述80年代Qualcomm公司首先將CDMA技術(shù)商用到蜂窩移動通信系統(tǒng)IS-95的基本特點 容量高鏈路成本低話音質(zhì)量高功耗小CDMA多址碼碼分:用戶、信道和基站均依靠多址碼識別針對不同的多址碼需求,分別使用不同類型的碼組基站的識別---不同相移的PN序列,碼元周期為215-1信道的識別---正交的Walsh函數(shù),完全正交的64階Walsh碼用戶的識別---周期足夠長的PN序列,碼元周期為242

-1

公共掩碼:移動臺電子序列號(ESN) 專用掩碼:移動臺識別號(MIN)

卷積編碼和重復(fù):解決多速率業(yè)務(wù)的矛盾在IS-95系統(tǒng)中采用低速率重復(fù)和高速率并行選通發(fā)送在WCDMA系統(tǒng)中采用層間可變速率擴頻正交碼(OVSF),多信道并行發(fā)送塊交織:抗快衰落IS-95基站子系統(tǒng)基本業(yè)務(wù)功能主要業(yè)務(wù)電信業(yè)務(wù) 向用戶提供電話業(yè)務(wù)、短消息業(yè)務(wù)、語音信箱業(yè)務(wù)、傳真業(yè)務(wù)等電信業(yè)務(wù)承載業(yè)務(wù)1200~14400bps異步數(shù)據(jù)1200~14400bps分組數(shù)據(jù)CDMA/BSS子系統(tǒng)連接示意圖BTSBSCBSSBSCMSCMSCBTSMSOMC-RPSTN分組網(wǎng)CDMA的特點大容量與軟容量軟切換多種形式的分集綠色手機安全性與保密性話音激活與劃分扇區(qū)可變速率編碼器CDMA系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)1、基帶信號處理技術(shù)2、語音編碼技術(shù)3、軟切換技術(shù)4、功率控制技術(shù)功率控制技術(shù)意義:減小干擾,增加系統(tǒng)容量,CDMA系統(tǒng)是個干擾受限系統(tǒng) 減小遠近效應(yīng),提高QoS

對抗陰影效應(yīng),消除慢衰落 提高電池使用壽命準則:在接收端收到的有用信號功率相等 各個移動臺到達基站的信號功率相等遠近效應(yīng)遠近效應(yīng):基站附近的發(fā)射機(MS或非蜂窩系統(tǒng)的發(fā)射裝置)對遠距離MS的通信信道的鄰頻干擾。如圖所示。K信道K+1信道IS-95話音編碼比較話音質(zhì)量是用戶選擇網(wǎng)絡(luò)重要因素!背景噪聲抑制技術(shù)效果顯著!軟切換技術(shù)概念:移動臺開始與一個新的基站通信時,并不中斷與前一個基站之間的通信特性:軟切換發(fā)生在具有相同頻率分配的CDMA信道之間軟切換提供在基站邊界處的前向業(yè)務(wù)信道和反向業(yè)務(wù)信道的路徑分集非相干最大比合并符號判決和譯碼天線1天線2小區(qū)位置1非相干最大比合并符號判決和譯碼天線1天線2小區(qū)位置2選擇更好的幀進行聲碼器處理到聲碼器語音幀1語音幀2使用相同參考偏移的PN碼CDMA系統(tǒng)中的各種切換外部切換:每當(dāng)一個候選目標小區(qū)在包含源小區(qū)的BSS的覆蓋范圍之外時,就會嘗試進行一次外部切換軟切換:在相同BSS上的小區(qū)間內(nèi)部切換。更軟切換:在一個小區(qū)內(nèi)的內(nèi)部切換IMT-2000無線接口標準

CDMA

TDMA

IMT-DSWCDMAIMT-MCcdma2000

IMT-TCTD-CDMATD-SCDMAIMT-SCUWC-136IMT-FTDECT第三代移動通信標準化格局ITU-TWP3/11、SG2、SG13、SG16

IMT-2000ITU亞太3GPP3GPP2ETSISMGARIBTTCTTA歐洲北美ITU-RWP8FCWTST1P1TIAIMT一2000主流提案WCDMA提案寬帶直接序列擴頻CDMA方案,由歐洲電信標準協(xié)會(ETsI)提交,該系統(tǒng)可由GsM系統(tǒng)平滑演進。目前WCDMA提案由3GPP組織進行全面規(guī)范。IMT一2000主流提案cdma2000提案多載波cdma方案。由美國通信工業(yè)協(xié)會(TIA)提交,該系統(tǒng)可由窄帶cdma(Is一95)兼容過渡。其間分為兩個階段,即cdma20001XRTT和cdma20003xRTT。目前cDMA2000提案由3GPP2組織進行全面規(guī)范IMT一2000主流提案TD—SCDMA提案時分同步CDMA方案,由大唐公司代表中國、以信息產(chǎn)業(yè)部電信科學(xué)技術(shù)研究院(cATT)的名義提交,可以在GsM系統(tǒng)上演進,在非對稱頻段上具有顯著優(yōu)勢。該提案已被3GPP的R4版本接納,標志著TD—scDMA技術(shù)已經(jīng)真正得到世界各大通信運營商和設(shè)備制造商的認可,成為全球第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要選擇方案之一。185019001950200020502100215022002250ITUEuropeUSAMSSPCSADBBCDCEFAFEMSSReserveBroadcastauxiliary2165MHz1990MHz1850190019502000205021002150220022501880MHz1980MHzUMTSGSM1800DECTMSS1885MHz2025MHz2010MHzIMT2000MSSUMTSJapanMSSIMT2000MSSIMT2000PHS18951918BC1885AA’2170MHzIMT20002110MHz2170MHzMSSMSSCDMATDDWLLFDDWLL19802025MHzGSM1800CDMAFDDWLL196019201945Chinacellular(1)cellular(2)cellular(2)1805MHz1865186518701885189018951910193019451965197019753G頻譜分配第三代伙伴項目-3GPP和3GPP23GPP由歐洲的ETSI、日本ARIB、TTC、韓國TTA、美國的T1和中國CWTS六個標準化組織組成。宗旨是制定以GSM為核心網(wǎng),WCDMA和CDMATDD(TD-SCDMA和UTRATDD)融合技術(shù)為無線接口的標準。第三代伙伴項目3GPP2由美國的ANSI(TIA)、日本ARIB、TTC、韓國TTA和中國CWTS五個標準化組織組成。宗旨是制定以ANSI/IS-41為核心網(wǎng),cdma2000為無線接口的標準。(IS-41標準:用在AMPS系統(tǒng)、IS-136系統(tǒng)和IS-95系統(tǒng)中實現(xiàn)漫游)用戶速率與移動性的關(guān)系10KbpsWideArea/HighMobilityShortDistance/LowMobilityUserBitRate144Kbps384Kbps2MbpsEvolved2ndGenerationSystems(GSM-HSCSD,GPRS,IS-95B)2ndGenerationSystems(GSM,IS-95,IS-136,PDC)GSM-EDGEIMT-2000第三代統(tǒng)一規(guī)范的必要性全球統(tǒng)一頻譜,減少頻譜沖突跨體制、跨區(qū)域的全球漫游大規(guī)模生產(chǎn),降低運營和終端成本減少投資和開發(fā)風(fēng)險,解決知識產(chǎn)權(quán)沖突,避免多種系統(tǒng)的選擇問題用戶、運營者和生產(chǎn)商三者均可獲益各國在ITU進行了真誠合作,達成一致:采用IMT-2000家族的概念3G的三大主流技術(shù)標準比較WCDMA系統(tǒng)概述移動通信的發(fā)展和WCDMA的演進UMTS網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)成UTRAN接口功能ATM技術(shù)簡介UMTS的含義UMTS(UniversalMobileTelecommunicationsSystem、通用移動通信系統(tǒng))是采用WCDMA空中接口技術(shù)的第三代移動通信系統(tǒng),通常也把UMTS系統(tǒng)稱為WCDMA通信系統(tǒng)。WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能UTRAN結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)單元簡介1.UE(UserEquipment)UE包括兩部分:

ME(TheMobileEquipment),提供應(yīng)用和服務(wù)

USIM(TheUMTSSubsriberModule),提供用戶身份識別網(wǎng)絡(luò)單元簡介2.UTRAN(UMTSTerrestrialRadioAccessNetwork,UMTS)陸地?zé)o線接入網(wǎng)包括多個無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(RNS)

RNS分為:

NodeB:基站

RNC(RadioNetworkController):無線網(wǎng)絡(luò)控制器網(wǎng)絡(luò)單元簡介

NodeBNodeB是WCDMA系統(tǒng)的基站(即無線收發(fā)信機),包括無線收發(fā)信機和基帶處理部件。它的主要功能是擴頻、調(diào)制、信道編碼及解擴、解調(diào)、信道解碼,還包括基帶信號和射頻信號的相互轉(zhuǎn)換等功能。每個NodeB支持最多6個小區(qū)。RNC(RadioNetworkController)

RNC是無線網(wǎng)絡(luò)控制器,主要用于支持和管理下面所帶的NodeB,控制無線資源,位置和功能類似GSM中的BSC。功能如下:控制無線資源,為NodeB提供相應(yīng)的服務(wù);過載和擁塞控制;管理控制;決定并控制切換;外環(huán)功率控制;支持二層協(xié)議;網(wǎng)絡(luò)單元簡介3GPP的演進過程

WCDMAFDD引入Iu接口GSM/GPRS核心網(wǎng)R99核心網(wǎng)CS域控制與承載分離R4核心網(wǎng)分組域引入IP多媒體域(IMS)引入HSDPAR5無線接口及業(yè)務(wù)增強R6WCDMA協(xié)議版本的演進R4R5R99繼承2G(GSM和GPRS)所有的業(yè)務(wù)和功能核心網(wǎng)分CS電路域和PS分組域接入網(wǎng)引入WCDMAUTRAN核心網(wǎng)和接入網(wǎng)之間的Iu接口基于ATM繼承WCDMAR99所有的業(yè)務(wù)和功能電路域結(jié)構(gòu)的變化:控制和承載相分離,MSC可以用合一或SERVER、MGW分離結(jié)構(gòu)實現(xiàn)電路域引入分組話音,支持多種傳輸技術(shù):TDM,ATM,IP繼承WCDMAR4所有的業(yè)務(wù)和功能核心網(wǎng)增加IM(IP多媒體域)RAN向IP方向發(fā)展增強的IPQoS能力,支持端到端的IP多媒體業(yè)務(wù)200020012002功能凍結(jié)點內(nèi)容R991999年4月3GPP完成第一個版本,之后對內(nèi)容不斷進行增補和修改,2001年3月最終凍結(jié)。但2000年12月之后的版本變動不大。主要變化體現(xiàn)在新的無線技術(shù)的引入,核心網(wǎng)絡(luò)無根本性改變(僅引入Iu接口)。第二課:內(nèi)容R42001年3月完成第一個版本。主要變化無線接口:TD-SCDMA無線技術(shù)的基本完成。核心網(wǎng)絡(luò):MSC被拆分為MSCServer和MGW兩部分,開始實施向ALLIP網(wǎng)絡(luò)的過渡。第二課:內(nèi)容R52002年6月完成第一個版本。主要變化體現(xiàn)在無線接口:引入HSDPA,IP技術(shù)成為無線接入網(wǎng)絡(luò)的承載技術(shù)。核心網(wǎng)絡(luò):大量新的功能實體的增加,改變了原有的呼叫流程。IP技術(shù)成為所有信令消息的承載技術(shù)。

CDMA發(fā)展進程

CDMA20001X是后續(xù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基礎(chǔ),語音容量是IS95的兩倍,可提供153.6Kbps的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(Release0)

CDMA20001XEV-DO(

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