移動基站與原理

1、現(xiàn)今為止，全球認(rèn)可的主流3G技術(shù)有：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。W-CDMA（寬頻分碼多重存取）FDDCDMA2000（多載波分復(fù)用擴(kuò)頻調(diào)制）MCTDS-CDMA（時分同步碼分多址接入）TDD2、IMT-2000nitemationalMobileTeleconunumcationIMT-2000其中2000的含義是：2000年實現(xiàn)、頻段為2000MHz、速率為2000Kclup/So該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，移動終端以車速移動時，其傳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)速率為144kbps,室外靜止或步行時速率為384kbps,而室內(nèi)為2MbpSo5、PSTN：公共交換電話網(wǎng)（PublicSwitchedTelephoneNetwork） 手機(jī)與固話互通ISDN：綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（IntegratedServicesDigitalNetwork）手機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)互通（低速）GPRS：通用分組無線業(yè)務(wù)（GeneialPacketRadioSendee） 手機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)互通（較高速）EDGE：增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)（EnhancedDataRateforGSMEvolution)(更高速)8、 DS：直接序列擴(kuò)頻(DSSS的簡稱)(DirectSequenceSpreadSpectnini)TDD：時分雙工(TuneDivisionDuplex)FDD：頻分雙工(FiequencyDivisionDuplex)MC:多載波(MultipleCarriers)9、 3G演進(jìn):CDMAIS95_CDMA2000GSM-TD-SCDMACDMAIS95_CDMA2000GSM-TD-SCDMAGSM-WCDMA鐵通一移動聯(lián)通GSM+網(wǎng)通一新聯(lián)通聯(lián)通CDMA-*電信10、ITU 國際電信聯(lián)盟(IntemationalTeleconunumcationUmt)下屬組織：3GPP——GSM核心網(wǎng)（WCDMA、TD-SCDMA）-4G3GPP2——CDMA核心網(wǎng)（CDMA2000）-4G11、 TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)編寫：大唐移動通信公司之父：李世鶴（曾任大唐移動副總裁）12、 TD-SCDMA短期演進(jìn)主要是為了支持高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提出的旦坐啓，長期演進(jìn)策略為LMT。HSDPA：高速數(shù)據(jù)分組接入（HighSpeedDataPacketAccess）LTE:（LongTermEvolution）13、 GSM系統(tǒng)移動終端:MS（MobileStation）TD-SCDMA系統(tǒng)移動終端：UE（UserEquipment）（二）TD-SCDMA與其它技術(shù)比較1、 TD-SCDMA使用頻段（MHz）：1880-1920（目前小靈通占有）2010-2025（目前使用）2300-24002、 WiMAX：無線城域網(wǎng)技術(shù)，倡導(dǎo)將寬帶無線化3G：移動通信技術(shù)，倡導(dǎo)將無線寬帶化5、TD-SCDMA系統(tǒng)的主要參數(shù)：多址接入方式：TDMADS-CDMA?雙工方式：TDD?碼片速率：1.28Mcps?載頻寬度：1.6MHz?擴(kuò)頻技術(shù)：OVSF調(diào)制方式：QPSK,8PSK,16QAM編碼方式：1/2-1/3的卷積編碼，1/3的Tiubo編碼?功率控制速率：200次/秒?幀長度：10ms（一）物理層結(jié)構(gòu)1、 基站覆蓋半徑：d=cXGP/2=3X1OSX75X10'6/2=11.25(km)2、 上行：UE-基站下行：基站一UE3、 DwPTS:下行導(dǎo)頻時隙(DownPilotTimeSlot)UpPTS：上行導(dǎo)頻時隙(UpPilotTimeSlot)GP：保護(hù)間隔(GuardPlot)4、 時隙轉(zhuǎn)換點第一個轉(zhuǎn)換點：固定在TSO結(jié)束處；第二個轉(zhuǎn)換點：目前在TS3結(jié)束處，即TS3與TS4之間——R4將來據(jù)實際業(yè)務(wù)需要而配置一一R5之后8、保護(hù)時隙和每個常規(guī)時隙中的保護(hù)間隔的共同作用和目的是：同步。4、 目前的TD-SCDMA系統(tǒng)釆用的編碼方式是：卷積、trnbo、無編碼。5、 交織的作用：將突發(fā)錯誤隨機(jī)化，將連續(xù)錯誤離散化己知TD-SCDMA系統(tǒng)的碼片速率為1.28Mc/s,擴(kuò)頻因子SF=16,釆用QPSK調(diào)制、1/2卷積編碼，則初始比特速率為多少？1.28Mc/s-80k符號/s-160kb/s-80kb/s3、擴(kuò)頻的作用：消除有用信號間的干擾；減少信道中其它干擾和噪聲。5、TD-SCDMA系統(tǒng)碼組組別下行同步碼上行同步碼擾碼Midamble碼區(qū)分基站區(qū)分小區(qū)區(qū)分用戶

第1組00?70?30?3第2組18?154?74?7第32組31248?255124?127124?127TD-SCDMA基站類型有：定向站Sl/2/3、S2/2/3、S3/2/3、S3/3/3等全向站01、02、03等在RNC中配置好擾碼，由擾碼即可確定其它碼組擾碼和Midamble碼、Sync_DL、Svnc_UL對應(yīng)比例關(guān)系是：1：1,4：1,1：21、全向天線：水平波束寬度為360°,即在各個方向上發(fā)射和接收電磁波能力都相同（一般應(yīng)用距離近，覆蓋范圍大，價格便宜。增益一般在9dB以下，如室內(nèi)或村縣地區(qū)）定向天線：指在某一個或某兒個特定方向上發(fā)射及接收電磁波特別強(qiáng),而在其它的方向上發(fā)射及接收電磁波則為零或極小的一種天線（一般應(yīng)用于通信距離遠(yuǎn)，覆蓋范圍小，目標(biāo)密度大，頻率利用率高）3、天線主要參數(shù)序號參數(shù)關(guān)鍵點選用原則1極化方式極化方向：水平極化與垂直極化單極化與雙極化分集技術(shù)：空間分集、極化分集等±45°雙極化極化分集2帶寬振子越粗，帶寬越寬振子越多，增益越高，帶寬越窄適當(dāng)3阻抗天線阻抗=饋線阻抗50歐姆4半功率角半功率角=波瓣寬度=主瓣寬度=波束寬度101g（l/2）^-3dB依實際應(yīng)用環(huán)境而定5傾角定冋天線 機(jī)械下傾（主瓣方向水平，天線本身依實際應(yīng)用環(huán)境而定下傾）全向天線一一電調(diào)下傾（主瓣方向下傾）6隔離度兩根單極化天線或一根雙極化天線的不相關(guān)性適當(dāng)7前后比主瓣最大值/后辮最大值越大越好8駐波比信號能量沒能完全輻射出去，有部分反射駐留，導(dǎo)致功率損耗越小越好，沒有必要性9增益無源器件總增益恒為0某方向上的增益靠另一方向上的能量減少來獲得適當(dāng)10方向性向某方向上輻射或接收電磁波的能力越強(qiáng)越好4、同一根天線上每增加一倍振子，增益增加3dBi101g2=3dBi（三）天線覆蓋的計算1、 對高話務(wù)量區(qū)則增大下傾角，縮小天線覆蓋范圍，加大基站業(yè)務(wù)接入能力;對低話務(wù)量區(qū)則減小下傾角，擴(kuò)大天線覆蓋范圍，吸入更多話務(wù)量。2、 天線高度一定，下傾角越大，覆蓋范圍越?。幌聝A角一定，天線高度越高，覆蓋范圍越大。1、時分雙工（TDD）：統(tǒng)計意義上的雙工，上行頻帶和下行頻帶相同3、 TD-SCDMA系統(tǒng)中的信道由以下兒個因素確定：?頻率：目前9個可用頻點?時隙：一個子幀中7個常規(guī)時隙?碼道：每個時隙對應(yīng)16個碼道1、越區(qū)切換技術(shù)名稱使用系統(tǒng)技術(shù)原理切換期間優(yōu)缺點連接基站硬切換(HaidHandover)1G：FDMA2G：TDMA移動臺先中斷與原基站的通信，然后再與新基站建立通信1易掉話軟切換(SoftHandover)3G：WCDMA3G：CDMA2000移動臺先建立與新基站信令和業(yè)務(wù)的連接，再斷開與原基站的連接2不丟失信息，不掉話增加的系統(tǒng)容量與本身的開銷相抵接力切換(BatonHandover)3G :TD-SCDMA上行鏈路轉(zhuǎn)移到新基站，卞行鏈路仍與原基站連接1.5使用上行預(yù)同步技術(shù)，減少切換時間，占用資源相對少，降低掉話率SIR 信號與干擾的功率比值，簡稱信干比(SignaltoLiterferenceRatio)TPC 傳輸功率控制(TransmitPowerControl)BLER——誤塊率(BlockEnmRate)2、功率控制速率：200次/秒功率控制步長：ldB、2dB、3dB(二)智能天線(IntelligentAntenna)技術(shù)1、智能天線的作用：根據(jù)基站覆蓋范圍內(nèi)移動終端的實際狀態(tài)，自適應(yīng)的調(diào)整能量的分布與大小13、IPOA技術(shù)IPOA(IPOverATM)——在ATM局域網(wǎng)上傳輸IP數(shù)據(jù)包的技術(shù)。主要功能有兩個：?地址解析(地址綁定)ATM網(wǎng)絡(luò)中的每個IP數(shù)據(jù)包有IP地址，每臺計算機(jī)都有ATM物理地址，IPOA要完成這些IP地址與ATM地址之間的映射。?數(shù)據(jù)封裝兩種封裝形式：>VC（虛電路）封裝：一條VC用于傳輸一種特定協(xié)議的數(shù)據(jù)（如IP數(shù)據(jù)和ARP數(shù)據(jù)），傳輸效率很高；A多協(xié)議封裝：使用同一條VC傳輸多種協(xié)議類型的數(shù)據(jù),這樣必須給數(shù)據(jù)加上類型字段。E11：愛爾蘭話務(wù)量的單位，等于單位時間發(fā)生呼叫次數(shù)X每次呼叫占用信道的時間4、資源框數(shù)W2時，采用二級交換子系統(tǒng)2?6時，在控制框（1-4號槽位）中用2塊GLI完成一級交換功能>6時，采用完整的一級交換子系統(tǒng)?3G與WiMax的差別就在于，WiMax倡導(dǎo)的將寬帶無線化，而3G倡導(dǎo)的是將無線寬帶化。也就是說，WiMax和3G的基礎(chǔ)構(gòu)架并不相同。技術(shù)名稱WCDNIAcdma2000空中接I丨WCDNIAcdma2000,兼容IS95雙工方式FDDFDD頻帶寬度5M1.25MXn（n=13,6）碼片速率3.84Mc/s（1.2288Xn）Mc/s同步要求同步/異步GPS同步繼承基礎(chǔ)GSM窄帶CDMA采用地區(qū)歐洲、口本北美、韓國商用試驗20012000核心網(wǎng)GSMMAPANSI-41GSMTD-SCDMAGSMMAPTD-SCDMA中國2007TDD1.6M1.28Mc/s同步所有的物理信道都采用四層結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)幀號、無線幀、子幀和時隙/碼PHYlayerMAClaverJRLClayer

傳輸信道物理信道邏輯信道L2數(shù)據(jù)□編碼交織口數(shù)傳輸信道物理信道邏輯信道L2數(shù)據(jù)□編碼交織口數(shù)據(jù)調(diào)制U擴(kuò)頻C加擾匚］射頻調(diào)制._ 數(shù)據(jù)■解碼解交織?數(shù)據(jù)解調(diào)■解擴(kuò)?解擾?射頻解調(diào)1?振子所用管、線越粗，帶寬越寬：天線增益越高，帶寬越窄。2使用智能天線：f能量僅指向小區(qū)內(nèi)處于激活狀態(tài)的移動終端f正在通信的移動終端在整個小區(qū)內(nèi)處于受跟蹤狀態(tài)信道分配方案可分為以下三種：f固定信道分配（FCA）f動態(tài)信道分配（DCA）f混合信道分配（HCA）4、CDMA系統(tǒng)的呼吸效應(yīng)和遠(yuǎn)近效應(yīng)呼吸效應(yīng)：CDMA系統(tǒng)是自干擾系統(tǒng)（或稱干擾受限系統(tǒng)），用戶數(shù)量或業(yè)務(wù)量越多，干擾就越大，手機(jī)會自動增大發(fā)射功率，同時基站為了保證當(dāng)前