移動通信基礎培訓課件

移動通信基礎培訓內(nèi)容介紹第1章移動通信基本概念第2章移動通信技術演進第3章CDMA_1x基本原理第4章EVDO基本原理第5章LTE基本原理第6章終端介紹第7章總結2移動通信網(wǎng)絡的組成BTSUmATBTSUmATBTSUmAT……BSC/PCFMSCeMGWMSC/HLR/VLRPDSNHAAAAAN-AAAInternetPLMN/PSTNAbisA1/A2A2pA1pA10/A11A12A13/A16

A17/A18接入側分組域電路域OtherBSCA8/A9RANAT：移動臺BTS：基站BSC：基站控制器RAN：無線接入網(wǎng)PCF：分組控制功能PDSN：分組數(shù)據(jù)控制節(jié)點ANAAA：接入網(wǎng)鑒權/認證/計費服務器MSC:移動交換中心HLR:歸屬位置寄存器VLR:拜訪位置寄存器HA:家鄉(xiāng)代理3無線信號的傳播無線信號的傳播損耗主要來自3個方面：1、路徑損耗：慢衰落2、多徑損耗：快衰落3、穿透損耗5路徑損耗路徑損耗受以下因素影響：6多徑損耗由于電波通過各個路徑的距離不同，因而各個路徑來的反射波到達時間不同，相位也就不同。不同相位的多個信號在接收端迭加，有時迭加而加強（方向相同），有時迭加而減弱（方向相反）。這樣，接收信號的幅度將急劇變化，即產(chǎn)生了快衰落。7無線容量帶寬也大，速率越高信噪比越高，速率越高9移動通信的工作方式單工方式：指兩臺通信設備間數(shù)據(jù)只能在一個方向上傳送。在單工模式下，兩臺通信設備中一臺為發(fā)送設備，另一臺必為接收設備。它們之間有一條通信鏈路就夠了。比如廣播。半雙工方式：指兩臺相互通信的通信設備均具有收發(fā)數(shù)據(jù)的能力。但在某一時間內(nèi)他們只能執(zhí)行一種操作，不能同時執(zhí)行收發(fā)兩種操作。比如對講機。全雙工方式：指兩臺相互通信的通信設備可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。即數(shù)據(jù)同時可以在兩個方向上傳送，所以他們之間至少需要兩條通信線路。比如手機。10雙工方式時分雙工：無需成對頻譜資源、適合非對稱業(yè)務、上下行特性相同（小靈通）頻分雙工：時間同步要求低（對于碼分多址系統(tǒng)需要時間同步）、上下行干擾?。–MDA）11多址方式（2/2）13內(nèi)容介紹第1章移動通信基本概念第2章移動通信技術演進第3章CDMA_1x基本原理第4章EVDO基本原理第5章LTE基本原理第6章終端介紹第7章總結14移動通信技術演進15速率對比時代制式運營商語音理論下行速率備注1G模擬移動支持不支持2GIS95A原聯(lián)通支持14.4kbpsGSM移動/聯(lián)通支持14.4kbps2.5GCDMA20001X電信支持153.6kbps一個扇區(qū)最多支持2個153.6k用戶GPRS移動/聯(lián)通支持107.2kbps8時隙捆綁2.75GEDGE移動/聯(lián)通不支持384kbps3GEVDO_revA電信不支持3.1Mbps載波帶寬1.25MHz*2TD-SCDMA移動支持2.8Mbps載波帶寬1.6MHzWCDMA聯(lián)通支持7.2Mbps載波帶寬5MHz*2，HSPA：14.4Mbps；HSPA+：21.6Mbps；雙載波HSPA+：42Mbps4GFDD_LTE電信/聯(lián)通VOLTE150Mbps20MHz帶寬，cat4終端4GTDD_LTE移動VOLTE100Mbps17內(nèi)容介紹第1章移動通信基本概念第2章移動通信技術演進第3章CDMA_1x基本原理第4章EVDO基本原理第5章LTE基本原理第6章終端介紹第7章總結18CDMA優(yōu)點19CDMA：小區(qū)/扇區(qū)切換采用軟/更軟切換切換是先接續(xù)再中斷服務質量高,有效減低掉話。對于軟切換的2路信號，采用最大比合并，約有3dB的系統(tǒng)增益。其他無線系統(tǒng)：小區(qū)/扇區(qū)切換采用硬切換切換是先中斷再接續(xù)容易產(chǎn)生掉話采用獨特的軟切換技術，降低了掉率CDMA優(yōu)點——軟切換CDMA優(yōu)點——功率低CDMA優(yōu)點——功率控制CDMA是一個自干擾的系統(tǒng)，限制CDMA容量的因素是總干擾。當達到以上條件是，系統(tǒng)容量最大：CDMA優(yōu)點——擴頻通信CDMA優(yōu)點——擴頻通信CDMA優(yōu)點——碼分多址擴頻碼是具有正交特性的偽隨機序列Cell每種擴頻序列在前向鏈路和反向鏈路上具有不同的用途但這些序列在兩個方向上均用于生成用戶的碼分信道沃氏碼短碼序列長碼序列序列類型互相正交除0偏置外正交近似正交特性6421數(shù)量64chips1/19,200sec.32,768chips26-2/3ms75xin2sec.242chips~41days長度正交調(diào)制四相擴頻(0偏置)

區(qū)分用戶反向鏈路功能用戶識別區(qū)分基站和扇區(qū)數(shù)據(jù)擾碼前向鏈路功能IQ32,768chipslong26-2/3ms.(75repetitionsin2sec.)64

codes64chipslong

AND=SUMModulo-2AdditionCDMA優(yōu)點——碼分多址其他優(yōu)點覆蓋范圍大，是GSM的2倍，得益于CDMA對信噪比要求低頻譜效率高，是GSM的4倍，能容納更多的用戶或更高的速率。內(nèi)容介紹第1章移動通信基本概念第2章移動通信技術演進第3章CDMA_1x基本原理第4章EVDO基本原理第5章LTE基本原理第6章終端介紹第7章總結32EVDO的演進EVDO：提供高速無線數(shù)據(jù)，QoS保障，提供VoIPEVDV：語音與數(shù)據(jù)混合，實現(xiàn)困難。EVDO與1X的區(qū)別EVDO1X速率下行3.1Mbps上行1.8Mbps下行153.6kbps上行153.6kbps功率控制前向滿功率發(fā)射，反向功控前反向均有功率控制切換方式硬切換軟切換多址方式前向時分，反向碼分前、反均是碼分EVDO關鍵技術

時分復用不同的前向信道分時共享每個時隙，每種信道滿功率發(fā)射。不同用戶分享系統(tǒng)的時隙資源，在每個時隙內(nèi)，系統(tǒng)只為特定的用戶服務。避免同扇區(qū)多用戶干擾和高低速用戶分享系統(tǒng)功率導致的資源利用率下降。EVDO關鍵技術

多用戶調(diào)度EVDO關鍵技術

自適應編碼EVDORev.0關鍵技術

多用戶調(diào)度

時間輪詢調(diào)度算法最大載干比調(diào)度算法比例公平調(diào)度算法（兼顧信號質量以及之前已獲得的吞吐量）基本原理：EVDO關鍵技術

前向包分片傳送交叉

如果傳送某個現(xiàn)象物理層數(shù)據(jù)包需要多個時隙，則系統(tǒng)不會使用連續(xù)的時隙。系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)包方式見下圖，同一個包的數(shù)據(jù)在切分后，每隔3個時隙傳送一個片段；直至接收者終止或所有片段傳送完畢。EVDO關鍵技術

混合自動重傳技術（HARQ）EVDO關鍵技術

虛擬軟切換EVDO系統(tǒng)的軟切換和1X不同，EVDO前向只支持虛擬軟切換。其特點如下：前向，AT在某個時刻只能從一個AP接受業(yè)務數(shù)據(jù)；反向，AT的反向數(shù)據(jù)被激活集里的所有AP接收。當AT從某個AP接收前向數(shù)據(jù)時，監(jiān)聽激活集中其他AP的導頻和MAC信道；

AT比較激活集中各AP的SNR值，并且總是選擇SNR最好的一個AP接收前向數(shù)據(jù)。EVDO關鍵技術

反向速率控制AT根據(jù)激活集中每個扇區(qū)RA信道中RAB值動態(tài)調(diào)整反向速率。速率轉移過程見下圖：反向速率調(diào)整原理：AT采用邏輯或運算合并所有RA信道的RAB。如果合并后RAB=1，AT以概率qn降低速率到低一級速率；如果合并后RAB=0，AT以概率pn升高速率到高一級速率；pn和qn稱為轉移概率參數(shù)，共8個，AT在進行系統(tǒng)配置時獲得。內(nèi)容介紹第1章移動通信基本概念第2章移動通信技術演進第3章CDMA_1x基本原理第4章EVDO基本原理第5章LTE基本原理第6章終端介紹第7章總結43LTE發(fā)展驅動語音收入下降增加收入：提升帶寬，引入新業(yè)務，增加業(yè)務量LTE成本現(xiàn)網(wǎng)成本網(wǎng)絡成本高降低成本：降低數(shù)據(jù)業(yè)務每bit成本，增加收益WiMAXLTEWiMAX的領先應對競爭：應對WiMAX陣營的競爭LTE基本概念LTE網(wǎng)絡架構LTE核心技術LTE核心技術LTE核心技術LTE核心技術FDD與TDD對比FDD與TDD對比（1）TDD上下行使用同一頻率，信道特性一樣，方便上下行鏈路預算、以及信道估算，從而實現(xiàn)較為精確的功率控制和覆蓋控制。而FDD由于上下行頻率間隔大，無法實現(xiàn)。（2）TDD系統(tǒng)需要嚴格的時間同步，由于上下行時間間隔的緣故，基站覆蓋半徑明顯小于FDD基站。否則，小區(qū)邊緣的用戶信號到達基站時會不能同步。（3）TDD技術可以靈活的設置上行和下行轉換時刻，用于實現(xiàn)不對稱的上行和下行業(yè)務帶寬，有利于實現(xiàn)明顯上下行不對稱的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務。但是，這種轉換時刻的設置必須與相鄰基站協(xié)同進行。（4）與FDD相比，TDD可以使用零碎的頻段，因為上下行由時間區(qū)別，不必要求帶寬對稱的頻段。（5）移動臺移動速度受限制。在高速移動時，多普勒效應會導致快衰落，速度越高，衰落變換頻率越高，衰落深度越深，因此必須要求移動速度不能太高。例如在使用了TDD的TD-SCDMA系統(tǒng)中，在目前芯片處理速度和算法的基礎上，當數(shù)據(jù)率為144kb/s時，TDD的最大移動速度可達250km/h，與FDD系統(tǒng)相比，還有一定差距。一般TDD移動臺的移動速度只能達到FDD移動臺的一半甚至更低。（6）發(fā)射功率受限。如果TDD要發(fā)送和FDD同樣多的數(shù)據(jù)，但是發(fā)射時間只有FDD的大約一半，這要求TDD的發(fā)送功率要大。當然同時也需要更加復雜的網(wǎng)絡規(guī)劃和優(yōu)化技術。FDD與TDD頻譜劃分運營商FDDTDD電信1765-1780/1860-18751920-1940/2110-2130共35M2370-23902635-2655共40M移動無1880

-19002320-23702575-2635共130M聯(lián)通1755-1765/1850-1860共10M2300-23202555-2575共40M內(nèi)容介紹第1章移動通信基本概念第2章移動通信技術演進第3章CDMA_1x基本原理第4章EVDO基本原理第5章LTE基本原理第6章終端介紹第7章總結54中國電信LTE終端要求：手機制式頻段BandCDMA800M0GSM1.9G21.8G3900M8WCDMA2.1G11.9G2850M5LTEFDD2.1G11.8G3LTETDD2.6G41模式：2000元以上：5模7頻，LTEFDD/LTETDD/CDMA2000/WCDMA/GSM，WCDMA和GSM用于國際漫游2000元以下：4模6頻，LTEFDD/LTETDD/CDMA2000/GSM，GSM用于國際漫游頻段：語音方案：SVLTE或SRLTE5556中國移動LTE終端要求：手機模式：5模10頻，LTEFDD/LTETDD/TD-SCDMA/WCDMA/GSM十個頻段涵蓋：語音方案：CSFB或SGLTE制式頻段號LTETDDBand38/39/40/41LTEFDDBand3/7TD-SCDMABand34/39WCDMABand1/2/5GSMBand2/3/5/856中國聯(lián)通LTE終端要求：手機模式：中國聯(lián)通必選支持TD-LTE/LTEFDD/WCDMA/GSM制式頻段號LTETDDBand40/41LTEFDDBand1WCDMABand1GSMBand0-124或512-885頻段號：57電信互操作方案數(shù)據(jù)：4G在無覆蓋區(qū)域，回落3G。采用非優(yōu)化方案，網(wǎng)絡升級改造小，只需要將AN和PDSN進行升級改造，不需要增加額外設備。語音：58內(nèi)容介紹第1章移動通信基本概念第2章移動通信技術演進第3章CDMA_1x基本原理第4章EVDO基本原理第5章LTE基本原理第6章終端介紹第7章總結59三家運營商網(wǎng)絡優(yōu)劣勢對比運營商2G3G4G電信CDMA技術，綠色環(huán)保，保密性好，通話質量好頻段低，廣覆蓋好FDD，頻段資源較聯(lián)通多，峰值