移動(dòng)通信基礎(chǔ)培訓(xùn)

移動(dòng)通信基礎(chǔ)培訓(xùn)2內(nèi)容介紹第1章移動(dòng)通信基本概念第2章移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)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73移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的組成BTSUmATBTSUmATBTSUmAT……BSC/PCFMSCeMGWMSC/HLR/VLRPDSNHAAAAAN-AAAInternetPLMN/PSTNAbisA1/A2A2pA1pA10/A11A12A13/A16

A17/A18接入側(cè)分組域電路域OtherBSCA8/A9RANAT：移動(dòng)臺(tái)BTS：基站BSC：基站控制器RAN：無(wú)線接入網(wǎng)PCF：分組控制功能PDSN：分組數(shù)據(jù)控制節(jié)點(diǎn)ANAAA：接入網(wǎng)鑒權(quán)/認(rèn)證/計(jì)費(fèi)服務(wù)器MSC:移動(dòng)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4無(wú)線電波無(wú)線電波什么叫無(wú)線電波？無(wú)線電波是一種能量傳輸形式，他是以交替的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方式向前傳播的。電場(chǎng)和磁場(chǎng)在空間是相互垂直的，同時(shí)這兩者又都垂直于傳播方向。而無(wú)線通信，則是把需要傳播的信息，調(diào)制在這個(gè)電磁波上，以實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。5無(wú)線信號(hào)的傳播無(wú)線信號(hào)的傳播損耗主要來(lái)自3個(gè)方面：1、路徑損耗：慢衰落2、多徑損耗：快衰落3、穿透損耗6路徑損耗路徑損耗受以下因素影響：7多徑損耗由于電波通過(guò)各個(gè)路徑的距離不同，因而各個(gè)路徑來(lái)的反射波到達(dá)時(shí)間不同，相位也就不同。不同相位的多個(gè)信號(hào)在接收端迭加，有時(shí)迭加而加強(qiáng)（方向相同），有時(shí)迭加而減弱（方向相反）。這樣，接收信號(hào)的幅度將急劇變化，即產(chǎn)生了快衰落。8穿透損耗穿透損耗主要受兩個(gè)影響：材質(zhì)頻率：頻率越高，損耗越大材質(zhì)900M1800M木板隔墻0.32.0玻璃門(mén)2.32.5玻璃幕墻2.34.5磚墻石板墻16.328.5電梯門(mén)27.032.0鋼筋水泥墻24.345.0混凝土天花板15.023.09無(wú)線容量帶寬也大，速率越高信噪比越高，速率越高10移動(dòng)通信的工作方式單工方式：指兩臺(tái)通信設(shè)備間數(shù)據(jù)只能在一個(gè)方向上傳送。在單工模式下，兩臺(tái)通信設(shè)備中一臺(tái)為發(fā)送設(shè)備，另一臺(tái)必為接收設(shè)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(tái)相互通信的通信設(shè)備均具有收發(fā)數(shù)據(jù)的能力。但在某一時(shí)間內(nèi)他們只能執(zhí)行一種操作，不能同時(shí)執(zhí)行收發(fā)兩種操作。比如對(duì)講機(jī)。全雙工方式：指兩臺(tái)相互通信的通信設(shè)備可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。即數(shù)據(jù)同時(shí)可以在兩個(gè)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(jī)。11雙工方式時(shí)分雙工：無(wú)需成對(duì)頻譜資源、適合非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)、上下行特性相同（小靈通）頻分雙工：時(shí)間同步要求低（對(duì)于碼分多址系統(tǒng)需要時(shí)間同步）、上下行干擾?。–MDA）12多址方式（1/2）模擬通信GSM/PHSCDMALTE13多址方式（2/2）14內(nèi)容介紹第1章移動(dòng)通信基本概念第2章移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)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(jié)15移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)16標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP3GPP是針對(duì)GSM手機(jī)，擴(kuò)展名為.3gp。第三代合作伙伴計(jì)劃(3rdGenerationPartnershipProject，即3GPP)是一個(gè)成立于1998年12月的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)。目前其成員包括歐洲的ETSI、日本的ARIB和TTC、中國(guó)的CCSA、韓國(guó)的TTA和北美的ATIS。

3GPP它致力于GSM到UMTS(WCDMA)的演化，雖然GSM到WCDMA空中接口差別很大，但是其核心網(wǎng)采用了GPRS的框架，因此仍然保持延續(xù)性。3GPP23GPP2是針對(duì)CDMA手機(jī)，擴(kuò)展名為.3g2。第三代合作伙伴計(jì)劃2(3rdGenerationPartnershipProject2，即3GPP2)建立于1998年12月，成員包括：TIA(北美)、CCSA(中國(guó))、ARIB/TTC(日本)和TTA(韓國(guó))。

3GPP2是從2G的CDMAOne或者IS-95發(fā)展而來(lái)的CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)體系的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)，它受到擁有多項(xiàng)CDMA關(guān)鍵技術(shù)專(zhuān)利的高通公司的較多支持。3GPP和3GPP2兩者實(shí)際上存在一定競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系而WIMAX則是由IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）提出的。ITU：國(guó)際電聯(lián)IMT2000：第三代移動(dòng)通信，由ITU提出。其中2000的含義有三個(gè)：在公元2000年左右開(kāi)始使用；在2000MHz左右的頻率上使用；支持的業(yè)務(wù)速率可以達(dá)到2Mbps以上。17速率對(duì)比時(shí)代制式運(yùn)營(yíng)商語(yǔ)音理論下行速率備注1G模擬移動(dòng)支持不支持2GIS95A原聯(lián)通支持14.4kbpsGSM移動(dòng)/聯(lián)通支持14.4kbps2.5GCDMA20001X電信支持153.6kbps一個(gè)扇區(qū)最多支持2個(gè)153.6k用戶(hù)GPRS移動(dòng)/聯(lián)通支持107.2kbps8時(shí)隙捆綁2.75GEDGE移動(dòng)/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(dòng)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(dòng)VOLTE100Mbps18內(nèi)容介紹第1章移動(dòng)通信基本概念第2章移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)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(jié)19CDMA優(yōu)點(diǎn)通話(huà)質(zhì)量好功率低，綠色環(huán)保保密性好20CDMA優(yōu)點(diǎn)——通話(huà)質(zhì)量好語(yǔ)音質(zhì)量噪聲抑制可變速率編碼高效的編碼方式軟切換話(huà)音質(zhì)量(MOS得分)64kPCM13kGSM8kCDMA13kCDMA8kEVRCCDMACDMA：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(wù)質(zhì)量高,有效減低掉話(huà)。對(duì)于軟切換的2路信號(hào)，采用最大比合并，約有3dB的系統(tǒng)增益。其他無(wú)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(huà)采用獨(dú)特的軟切換技術(shù)，降低了掉率CDMA優(yōu)點(diǎn)——軟切換CDMA優(yōu)點(diǎn)——功率低話(huà)音激活功率控制低功率CDMA優(yōu)點(diǎn)——功率控制功率控制的目的克服遠(yuǎn)近效應(yīng)基站從各個(gè)移動(dòng)臺(tái)收到功率相同減少干擾可接受條件下，功率最小CDMA是一個(gè)自干擾的系統(tǒng)，限制CDMA容量的因素是總干擾。當(dāng)達(dá)到以上條件是，系統(tǒng)容量最大：CDMA優(yōu)點(diǎn)——保密性保密性擴(kuò)頻通信碼分多址功率控制信號(hào)強(qiáng)度變換快（頻率800HZ），無(wú)法對(duì)空中信號(hào)進(jìn)行鎖定CDMA優(yōu)點(diǎn)——擴(kuò)頻通信CDMA優(yōu)點(diǎn)——擴(kuò)頻通信CDMA優(yōu)點(diǎn)——擴(kuò)頻通信CDMA優(yōu)點(diǎn)——碼分多址發(fā)端終接端擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻序列輸入數(shù)據(jù)(基帶)恢復(fù)出的數(shù)據(jù)(基帶)擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)流(基帶信號(hào)+擴(kuò)頻序列)只有在收、發(fā)端使用相同的擴(kuò)頻碼，才能將正確、完整的信息恢復(fù)出來(lái)CDMA優(yōu)點(diǎn)——碼分多址擴(kuò)頻碼是具有正交特性的偽隨機(jī)序列Cell每種擴(kuò)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(gè)方向上均用于生成用戶(hù)的碼分信道沃氏碼短碼序列長(zhǎng)碼序列序列類(lèi)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(zhǎng)度正交調(diào)制四相擴(kuò)頻(0偏置)

區(qū)分用戶(hù)反向鏈路功能用戶(hù)識(shí)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(diǎn)——碼分多址其他優(yōu)點(diǎn)覆蓋范圍大，是GSM的2倍，得益于CDMA對(duì)信噪比要求低頻譜效率高，是GSM的4倍，能容納更多的用戶(hù)或更高的速率。32內(nèi)容介紹第1章移動(dòng)通信基本概念第2章移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)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(jié)EVDO的演進(jìn)EVDO：提供高速無(wú)線數(shù)據(jù)，QoS保障，提供VoIPEVDV：語(yǔ)音與數(shù)據(jù)混合，實(shí)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(mǎn)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(shí)分，反向碼分前、反均是碼分EVDO關(guān)鍵技術(shù)

時(shí)分復(fù)用不同的前向信道分時(shí)共享每個(gè)時(shí)隙，每種信道滿(mǎn)功率發(fā)射。不同用戶(hù)分享系統(tǒng)的時(shí)隙資源，在每個(gè)時(shí)隙內(nèi)，系統(tǒng)只為特定的用戶(hù)服務(wù)。避免同扇區(qū)多用戶(hù)干擾和高低速用戶(hù)分享系統(tǒng)功率導(dǎo)致的資源利用率下降。EVDO關(guān)鍵技術(shù)

多用戶(hù)調(diào)度EVDO關(guān)鍵技術(shù)

自適應(yīng)編碼EVDORev.0關(guān)鍵技術(shù)

多用戶(hù)調(diào)度

時(shí)間輪詢(xún)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(hào)質(zhì)量以及之前已獲得的吞吐量）基本原理：EVDO關(guān)鍵技術(shù)

前向包分片傳送交叉

如果傳送某個(gè)現(xiàn)象物理層數(shù)據(jù)包需要多個(gè)時(shí)隙，則系統(tǒng)不會(huì)使用連續(xù)的時(shí)隙。系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)包方式見(jiàn)下圖，同一個(gè)包的數(shù)據(jù)在切分后，每隔3個(gè)時(shí)隙傳送一個(gè)片段；直至接收者終止或所有片段傳送完畢。EVDO關(guān)鍵技術(shù)

混合自動(dòng)重傳技術(shù)（HARQ）EVDO關(guān)鍵技術(shù)

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(diǎn)如下：前向，AT在某個(gè)時(shí)刻只能從一個(gè)AP接受業(yè)務(wù)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(dāng)AT從某個(gè)AP接收前向數(shù)據(jù)時(shí)，監(jiān)聽(tīng)激活集中其他AP的導(dǎo)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(gè)AP接收前向數(shù)據(jù)。EVDO關(guān)鍵技術(shù)

反向速率控制AT根據(jù)激活集中每個(gè)扇區(qū)RA信道中RAB值動(dòng)態(tài)調(diào)整反向速率。速率轉(zhuǎn)移過(guò)程見(jiàn)下圖：反向速率調(diào)整原理：AT采用邏輯或運(yùn)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(jí)速率；如果合并后RAB=0，AT以概率pn升高速率到高一級(jí)速率；pn和qn稱(chēng)為轉(zhuǎn)移概率參數(shù)，共8個(gè)，AT在進(jìn)行系統(tǒng)配置時(shí)獲得。43內(nèi)容介紹第1章移動(dòng)通信基本概念第2章移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)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(jié)LTE發(fā)展驅(qū)動(dòng)語(yǔ)音收入下降增加收入：提升帶寬，引入新業(yè)務(wù)，增加業(yè)務(wù)量LTE成本現(xiàn)網(wǎng)成本網(wǎng)絡(luò)成本高降低成本：降低數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)每bit成本，增加收益WiMAXLTEWiMAX的領(lǐng)先應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)：應(yīng)對(duì)WiMAX陣營(yíng)的競(jìng)爭(zhēng)LTE基本概念LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)LTE核心技術(shù)LTE核心技術(shù)LTE核心技術(shù)LTE核心技術(shù)FDD與TDD對(duì)比FDD與TDD對(duì)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(yù)算、以及信道估算，從而實(shí)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(wú)法實(shí)現(xiàn)。（2）TDD系統(tǒng)需要嚴(yán)格的時(shí)間同步，由于上下行時(shí)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(hù)信號(hào)到達(dá)基站時(shí)會(huì)不能同步。（3）TDD技術(shù)可以靈活的設(shè)置上行和下行轉(zhuǎn)換時(shí)刻，用于實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)的上行和下行業(yè)務(wù)帶寬，有利于實(shí)現(xiàn)明顯上下行不對(duì)稱(chēng)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。但是，這種轉(zhuǎn)換時(shí)刻的設(shè)置必須與相鄰基站協(xié)同進(jìn)行。（4）與FDD相比，TDD可以使用零碎的頻段，因?yàn)樯舷滦杏蓵r(shí)間區(qū)別，不必要求帶寬對(duì)稱(chēng)的頻段。（5）移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)速度受限制。在高速移動(dòng)時(shí)，多普勒效應(yīng)會(huì)導(dǎo)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(dòng)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(chǔ)上，當(dāng)數(shù)據(jù)率為144kb/s時(shí)，TDD的最大移動(dòng)速度可達(dá)250km/h，與FDD系統(tǒng)相比，還有一定差距。一般TDD移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)速度只能達(dá)到FDD移動(dòng)臺(tái)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(shí)間只有FDD的大約一半，這要求TDD的發(fā)送功率要大。當(dāng)然同時(shí)也需要更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化技術(shù)。FDD與TDD頻譜劃分運(yùn)營(yíng)商FDDTDD電信1765-1780/1860-18751920-1940/2110-2130共35M2370-23902635-2655共40M移動(dòng)無(wú)1880

-19002320-23702575-2635共130M聯(lián)通1755-1765/1850-1860共10M2300-23202555-2575共40M54內(nèi)容介紹第1章移動(dòng)通信基本概念第2章移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)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(jié)55中國(guó)電信LTE終端要求：手機(jī)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(guó)際漫游2000元以下：4模6頻，LTEFDD/LTETDD/CDMA2000/GSM，GSM用于國(guó)際漫游頻段：語(yǔ)音方案：SVLTE或SRLTE5656中國(guó)移動(dòng)LTE終端要求：手機(jī)模式：5模10頻，LTEFDD/LTETDD/TD-SCDMA/WCDMA/GSM十個(gè)頻段涵蓋：語(yǔ)音方案：CSFB或SGLTE制式頻段號(hào)LTETDDBand38/39/40/41LTEFDDBand3/7TD-SCDMABand34/39WCDMABand1/2/5GSMBand2/3/5/8中國(guó)聯(lián)通LTE終端要求：手機(jī)模式：中國(guó)聯(lián)通必選支持TD-LTE/LTEFDD/WCDMA/GSM57制式頻段號(hào)LTETDDBand40/41LTEFDDBand1WCDMABand1GSMBand0-124或512-885頻段號(hào)：電信互操作方案數(shù)據(jù)：4G在無(wú)覆蓋區(qū)域，回落3G。采用非優(yōu)化方案，網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造小，只需要將AN和PDSN進(jìn)行升級(jí)改造，不需要增加額外設(shè)備。語(yǔ)音：5859內(nèi)容介紹第1章移動(dòng)通信基本概念第2章