移動(dòng)增值應(yīng)用開發(fā)技術(shù)導(dǎo)論第二章

1移動(dòng)增值應(yīng)用開發(fā)技術(shù)導(dǎo)論第二章（1）軟件技術(shù)(移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)方向)專業(yè)課程之一復(fù)習(xí)問題一：什么是移動(dòng)增值業(yè)務(wù)？中國移動(dòng)和中國聯(lián)通推出的移動(dòng)增值業(yè)務(wù)品牌是什么？移動(dòng)增值業(yè)務(wù)是除點(diǎn)對點(diǎn)移動(dòng)話音業(yè)務(wù)之外的所有移動(dòng)業(yè)務(wù)?！耙苿?dòng)夢網(wǎng)”：MMS、WAP、百寶箱、視頻點(diǎn)播……“聯(lián)通無限”:彩e、神奇寶典、互動(dòng)視界、定位之星、視迅新干線……問題二：移動(dòng)增值應(yīng)用和移動(dòng)通信有什么關(guān)系？

移動(dòng)增值業(yè)務(wù)必須依賴于移動(dòng)運(yùn)營商所提供的通信。如SMS業(yè)務(wù)、MMS業(yè)務(wù)、WAP業(yè)務(wù)和定位業(yè)務(wù)等。移動(dòng)增值應(yīng)用必須依賴于移動(dòng)通信網(wǎng)提供提供各種形式的信息服務(wù)或構(gòu)建特定的應(yīng)用系統(tǒng)。圖

移動(dòng)終端發(fā)送短信的簡單流程主要內(nèi)容2.5移動(dòng)終端原理與應(yīng)用2.4

TD-SCDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)2.3GSM/GPRS系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)2.2典型移動(dòng)通信系統(tǒng)2.1移動(dòng)通信系統(tǒng)概述2.1移動(dòng)通信系統(tǒng)概述

通信雙方至少有一方處在移動(dòng)情況下(或臨時(shí)靜止)的相互信息傳輸和交換。移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)：1、必須利用無線電波進(jìn)行信息傳輸2、工作于復(fù)雜的干擾環(huán)境3、可利用的頻譜資源有限4、移動(dòng)性使得網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜5、用戶數(shù)量龐大,移動(dòng)臺(tái)要求越來越高2.2典型的移動(dòng)通信系統(tǒng)9典型移動(dòng)通信系統(tǒng)集群移動(dòng)通信系統(tǒng)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)無線尋呼系統(tǒng)無繩電話系統(tǒng)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)汽車調(diào)度系統(tǒng)一、無線尋呼系統(tǒng)圖無線尋呼系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)二、無繩電話系統(tǒng)（CT）圖2-2無繩電話系統(tǒng)示意圖三、集群移動(dòng)通信系統(tǒng)圖集中式控制方式的單區(qū)系統(tǒng)四、移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)圖移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)五、蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)常見的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)：第一代的AMPS和TACS第二代的GSM和CDMA第三代的TD-SCDMA和WCDMA、CDMA20002.3典型蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展1616歷史回顧：1978年，美國的貝爾實(shí)驗(yàn)室成功開發(fā)了AMPS（AdvanceMobilePhoneService）系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的可以隨時(shí)隨地通信的大容量的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。1987年，中國首個(gè)TACS制式模擬移動(dòng)電話系統(tǒng)建成商用，之后AMPS也曾被引入中國。主要標(biāo)準(zhǔn)：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(diǎn)：用戶的接入方式采用頻分多址（FDMA），當(dāng)一個(gè)呼叫建立后，該用戶在其呼叫結(jié)束以前一直占用一個(gè)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(dòng)通信系統(tǒng)1717第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)-GSM歷史回顧：1992年，第一個(gè)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)——?dú)W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(kuò)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(gè)全數(shù)字移動(dòng)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(diǎn)：微蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu)數(shù)字化技術(shù)---語音信號(hào)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(shí)現(xiàn)通信安全保密第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)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(diǎn)：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(yùn)用話音激活、分集接收等先進(jìn)技術(shù)1919第2.5代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)-GPRS歷史回顧：2000年3月份，北京移動(dòng)通信公司運(yùn)用摩托羅拉的GPRS設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室成功地實(shí)現(xiàn)了GPRS呼叫。GeneralPacketRadioService：通用分組無線業(yè)務(wù)主要特點(diǎn)：采用分組交換技術(shù)提供較高的數(shù)據(jù)速率一次連接永遠(yuǎn)在線同時(shí)支持話音和數(shù)據(jù)按流量計(jì)費(fèi)提供了與IP網(wǎng)絡(luò)的互通功能分組控制單元PCU業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)（SGSN）網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)（GGSN）(1)筆記本電腦通過串行或無線方式連接到GPRS蜂窩電話上;(2)GPRS蜂窩電話與GSM基站通信;(3)從基站發(fā)送到GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN),(4)SGSN與GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)進(jìn)行通信;(5)GGSN對分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理,再發(fā)送到目的網(wǎng)絡(luò)。2222第三代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)3G的主要特點(diǎn)：支持移動(dòng)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

2323第23

頁UMTS網(wǎng)絡(luò)NODEBRNC典型移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)GPRS網(wǎng)絡(luò)PCUGGSNSGSNGSM網(wǎng)絡(luò)MSCBSCBTSGMSCPSTNPDN2.4TD-SCDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)

中國于1998年向ITU（國際電信聯(lián)盟）提交了符合IMT-2000要求的第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA。TD-SCDMA的中文含義為時(shí)分同步碼分多址接入:TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess(時(shí)分同步的碼分多址技術(shù))。

在2008年北京奧運(yùn)會(huì)上TD-SCDMA已經(jīng)在８個(gè)城市投入了商業(yè)運(yùn)營?，F(xiàn)在已經(jīng)部署了28個(gè)城市。28TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程1995年核心技術(shù)創(chuàng)新開始預(yù)研TD-SCDMA技術(shù)2005年產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)完善產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)試驗(yàn)2002，03年技術(shù)方案的驗(yàn)證信產(chǎn)部公布3G頻率規(guī)劃2004年產(chǎn)業(yè)鏈的初步形成98年提交提案，2000，01年標(biāo)準(zhǔn)的確立與完善第三代移動(dòng)通信國際標(biāo)準(zhǔn)之一2006年規(guī)模網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)TD-SCDMANEWMOBILELIFE2007年擴(kuò)大規(guī)模29TD-SCDMA得到國家的堅(jiān)定支持30TD-SCDMA具有極好的市場前景國內(nèi)市場：無論從政策面還是產(chǎn)業(yè)面的情況，目前TD-SCDMA在國內(nèi)的發(fā)展都已步入了最好的階段，TD-SCDMA在國內(nèi)的市場前景已經(jīng)可以預(yù)期并將十分可觀國內(nèi)市場TD-SCDMA用戶發(fā)展預(yù)測31TD-SCDMA具有極好的市場前景海外市場：在目前全球發(fā)出的120張3G牌照中，有101張預(yù)留了TDD頻段，這些頻段是別的3G技術(shù)不能使用的；而且，TD-SCDMA是唯一事實(shí)上在開發(fā)的TDD標(biāo)準(zhǔn)，從而，這些TDD牌照運(yùn)營商非?？赡軙?huì)使用TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)；TD-SCDMA不僅具備與WCDMA混合組網(wǎng)的能力，而且成本更加低廉。海外現(xiàn)有的WCDMA運(yùn)營商都有可能采用TD-SCDMA技術(shù)混合組網(wǎng)，因而，將有助于TD-SCDMA獲得海外市場機(jī)會(huì)；中國第一步的成功是關(guān)鍵！中國的成功是關(guān)鍵最大化歐洲運(yùn)營商在3G方面的投資回報(bào)東南亞沒有成型的3G標(biāo)準(zhǔn)傾向北美的頻段是分散的，不利于WCDMA與CDMA2000的實(shí)施32中國香港4家運(yùn)營商4家運(yùn)營商中國臺(tái)灣4家運(yùn)營商新西蘭澳大利亞4家運(yùn)營商3家運(yùn)營商新加坡TDD：155M中國大陸以色列3家運(yùn)營商亞太地區(qū)TDD牌照發(fā)放情況數(shù)據(jù)來源：3GNewsRoomTD-SCDMA具有極好的市場前景海外市場：33TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（TDIA）

聯(lián)盟2002年10月30日成立2003年12月26日第一批（6家）新成員加入2005年4月16日第二批（7家）新成員加入聯(lián)盟2005年11月25日第三批（5家）新成員加入2006年4月28日第四批（5家）新成員加入2006年11月10日第五批成員(10家)的申請得到批準(zhǔn)理事單位(7家)成員單位(33家)TD-SCDMA的組成

TD-SCDMA系統(tǒng)的功能模塊主要包括:用戶終端設(shè)備(UE)、無線接入網(wǎng)RAN(RadioAccessNetwork)和核心網(wǎng)（CN）三部分。CNRANRNC主要負(fù)責(zé)接入網(wǎng)無線資源的管理，包括接納控制、功率控制、負(fù)載控制、切換和分組調(diào)度等。NodeB主要是進(jìn)行空中接口的物理層處理，如信道交織和編碼、速率匹配、擴(kuò)頻等。核心網(wǎng)子系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)分成兩個(gè)部分：電路交換（CS）域和分組交換（PS）域，分別對應(yīng)于原來的GSM交換子系統(tǒng)和GPRS交換子系統(tǒng)，分別完成話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸。393.基本技術(shù)參數(shù)表5-2TD-SCDMA基本技術(shù)參數(shù)TD-SCDMA的關(guān)鍵技術(shù)智能天線+多用戶檢測多時(shí)隙的TDMA＋DS_CDMA(幀結(jié)構(gòu))

脈沖類型同步CDMA

功率控制擴(kuò)頻和調(diào)制無線幀的不連續(xù)發(fā)射1)智能天線

TD-SCDMA系統(tǒng)的智能天線是由8個(gè)天線單元的同心陣列組成的,直徑為25cm。同全方向天線相比,它可獲得8dB的增益。采用智能天線后,應(yīng)用波束賦形技術(shù)顯著提高了基站的接收靈敏度和發(fā)射功率,大大降低了系統(tǒng)內(nèi)部的干擾和相鄰小區(qū)間的干擾,從而使系統(tǒng)容量擴(kuò)大1倍以上。同時(shí),還可以使業(yè)務(wù)高密度市區(qū)和郊區(qū)所需基站數(shù)目減少。天線增益的提高也能降低高頻放大器(HPA)的線性輸出功率,從而顯著降低運(yùn)營成本。綜合采用多種多址方式

TD-SCDMA使用了第二代和第三代移動(dòng)通信中的所有接入技術(shù),包括TDMA、CDMA和SDMA,其中最主要的創(chuàng)新部分是SDMA。SDMA可以在時(shí)域、頻域之外用來增加容量和改善性能,SDMA的關(guān)鍵技術(shù)就是利用多天線對空間參數(shù)進(jìn)行估計(jì),對下行鏈路的信號(hào)進(jìn)行空間合成。另外,將CDMA與SDMA技術(shù)結(jié)合起來也起到了相互補(bǔ)充的作用,尤其是當(dāng)幾個(gè)移動(dòng)用戶靠得很近并使得SDMA無法分出時(shí),CDMA就可以很輕松地起到分離作用,而SDMA本身又可以使相互干擾的CDMA用戶降至最小。SDMA技術(shù)的另一個(gè)重要作用是可以大致估算出每個(gè)用戶的距離和方位,可應(yīng)用于第三代移動(dòng)通信用戶的定位,并能為越區(qū)切換提供參考信息。3)動(dòng)態(tài)信道分配

TD-SCDMA系統(tǒng)采用RNC集中控制的動(dòng)態(tài)信道分配(DCA)技術(shù),在一定區(qū)域內(nèi),將幾個(gè)小區(qū)的可用信道資源集中起來,由RNC統(tǒng)一管理,按小區(qū)呼叫阻塞率、候選信道使用頻率、信道再用距離等諸多因素,將信道動(dòng)態(tài)分配給呼叫用戶。這樣可以提高系統(tǒng)容量、減少干擾、更有效地利用信道資源。4)多用戶檢測多用戶檢測主要是指利用多個(gè)用戶碼元、時(shí)間、信號(hào)幅度以及相位等信息來聯(lián)合檢測單個(gè)用戶的信號(hào),以達(dá)到較好的接收效果。最佳多用戶檢測的目標(biāo)就是要找出輸出序列中最大的輸入序列。對于同步系統(tǒng),就是要找出函數(shù)最大的輸入序列,從而使聯(lián)合檢測的頻譜利用率提高并使基站和用戶終端的功率控制部分更加簡單。更值得一提的是在不同智能天線情況下,通過聯(lián)合檢測就可在現(xiàn)存的GSM基礎(chǔ)設(shè)備上，通過C=3的蜂窩再復(fù)用模式使TD-SCDMA可以在1.6MHz的低載波頻帶下通過。5)同步CDMA

同步CDMA指在上行鏈路各終端發(fā)出的信號(hào)在基站解調(diào)器處完全同步,相互間不會(huì)產(chǎn)生多址干擾,提高了TD-SCDMA系統(tǒng)的容量和頻譜利用率。6)Turbo編/譯碼

Turbo編/譯碼(Turboencode/decode)主要是由于Turbo碼譯碼采用軟輸出迭代譯碼算法,充分利用了譯碼輸出的軟信息。另外,Turbo碼還采用了偽隨機(jī)交織器分隔的遞歸系統(tǒng)卷積碼(RSC)作為分量碼。交織碼除了抗信道突發(fā)錯(cuò)誤外,還改變碼的重量分布,控制編碼序列的距離特性,使重量頻