無線網(wǎng)絡知識培訓

1、星晴科技培訓方案多址技術(shù)多址技術(shù)頻分多址頻分多址功率功率時間時間頻率頻率2n分配給用戶的頻帶，分配給用戶的頻帶，用濾波器別離用濾波器別離保護頻帶保護頻帶多址技術(shù)多址技術(shù)時分多址時分多址多個用戶使用同一頻帶，每個用戶預先分配一個時隙，多個用戶使用同一頻帶，每個用戶預先分配一個時隙，在時間上分開每個用戶在時間上分開每個用戶。時間時間頻率頻率功率功率1分幀、分時隙分幀、分時隙用戶在分配的時隙內(nèi)突發(fā)信息，用戶在分配的時隙內(nèi)突發(fā)信息，標標“源地址、目的地址源地址、目的地址FDMATDMA多址方式多址方式碼分多址碼分多址頻率頻率時間時間功率功率各用戶同時各用戶同時共享一頻譜共享一頻譜 CDMA 碼分多址采

2、用寬帶傳輸，功率譜密度低，允許許多用戶同碼分多址采用寬帶傳輸，功率譜密度低，允許許多用戶同時在同一寬帶信道傳輸信息。每個地址信號都各有自己的碼序列，在時在同一寬帶信道傳輸信息。每個地址信號都各有自己的碼序列，在接收機用相關(guān)器只接收希望的信號，而不希望的信號只表現(xiàn)為一噪聲，接收機用相關(guān)器只接收希望的信號，而不希望的信號只表現(xiàn)為一噪聲，大量的大量的CDMA信號共用一個頻譜空間信號共用一個頻譜空間多址技術(shù)碼分多址d(t)窄帶數(shù)據(jù)信號c(t)寬帶擴頻序列s(t)已擴輸出信號數(shù)據(jù)信號1 b i t101101100100101101101擴頻序列數(shù)據(jù)信號頻譜已擴信號頻譜)(0tCOSr(t)射頻輸出信號

3、無線網(wǎng)絡根本結(jié)構(gòu)與原理 交換網(wǎng)路子系統(tǒng)交換網(wǎng)路子系統(tǒng)NSS主要完成交換功能和客戶數(shù)據(jù)與移動性主要完成交換功能和客戶數(shù)據(jù)與移動性管理、平安性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能。管理、平安性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能。 MSC：是：是GSM 系統(tǒng)的核心，是對位于它所覆蓋區(qū)域中的移動臺進系統(tǒng)的核心，是對位于它所覆蓋區(qū)域中的移動臺進行控制和完成話路交換的功能實體，也是移動通信系統(tǒng)與其它公用通信網(wǎng)行控制和完成話路交換的功能實體，也是移動通信系統(tǒng)與其它公用通信網(wǎng)之間的接口。它可完成網(wǎng)路接口、公共信之間的接口。它可完成網(wǎng)路接口、公共信 道信令系統(tǒng)和計費等功能，還道信令系統(tǒng)和計費等功能，還可完成可完成BSS、MSC之間的切換和輔

4、助性的無線資源管理、移動性管理等。之間的切換和輔助性的無線資源管理、移動性管理等。另外，為了建立至移動臺的呼叫路由，每個另外，為了建立至移動臺的呼叫路由，每個MS、還應能、還應能 完成口完成口MSCGMSC的功能，即查詢位置信息的功能。的功能，即查詢位置信息的功能。 VLR：是一個數(shù)據(jù)庫，是存儲：是一個數(shù)據(jù)庫，是存儲MSC為了處理所管轄區(qū)域中為了處理所管轄區(qū)域中MS統(tǒng)統(tǒng)稱拜訪客戶的來話、去話呼叫所需檢索的信息，例如客戶的號碼，所處稱拜訪客戶的來話、去話呼叫所需檢索的信息，例如客戶的號碼，所處位置區(qū)域的識別，向客戶提供的效勞等參數(shù)。位置區(qū)域的識別，向客戶提供的效勞等參數(shù)。 HLR：也是一個數(shù)據(jù)庫

5、，是存儲管理部門用于移動客戶管理的數(shù)：也是一個數(shù)據(jù)庫，是存儲管理部門用于移動客戶管理的數(shù)據(jù)。每個移動客戶都應在其歸屬位置存放器據(jù)。每個移動客戶都應在其歸屬位置存放器HLR注冊登記，它主要存注冊登記，它主要存儲兩類信息：一是有關(guān)客戶的參數(shù)；二是有關(guān)客戶目前所處位置的信息，儲兩類信息：一是有關(guān)客戶的參數(shù)；二是有關(guān)客戶目前所處位置的信息，以便建立至移動臺的呼叫路由，例如以便建立至移動臺的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。地址等。 AUC：用于產(chǎn)生為確定移動客戶的身份和對呼叫保密所需鑒權(quán)、加：用于產(chǎn)生為確定移動客戶的身份和對呼叫保密所需鑒權(quán)、加密的三參數(shù)隨機號碼密的三參數(shù)隨機號碼RAND，符合響應，

6、符合響應SRES，密鑰，密鑰Kc的功能實體。的功能實體。 EIR：也是一個數(shù)據(jù)庫，存儲有關(guān)移動臺設備參數(shù)。主要完成對移：也是一個數(shù)據(jù)庫，存儲有關(guān)移動臺設備參數(shù)。主要完成對移動設備的識別、監(jiān)視、閉鎖等功能，以防止非法移動臺的使用。動設備的識別、監(jiān)視、閉鎖等功能，以防止非法移動臺的使用。 無線網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)-交換子系統(tǒng) 無線網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)-基站子系統(tǒng) BSS系統(tǒng)是在一定的無線覆蓋區(qū)中由MSC控制，與MS進行通信的系統(tǒng)設備，它主要負責完成無線發(fā)送接收和無線資源管理等功能。功能實體可分為基站控制器BSC和基站收發(fā)信臺BTS。 BSC：具有對一個或多個BTS進行控制的功能，它主要負責無線網(wǎng)路資源的管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)

7、管理、功率控制、定位和切換等，是個很強的業(yè)務控制點。 BTS：無線接口設備，它完全由BSC控制，主要負責無線傳輸，完成無線與有線的轉(zhuǎn)換、無線分集、無線信道加密、跳頻等功能。 無線網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)無線網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)-移動臺移動臺 移動臺就是移動客戶設備局部，它由兩局部組成，移動終端(MS)和客戶識別卡SIM。 移動終端就是“機，它可完成話音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調(diào)制和解調(diào)、信息發(fā)射和接收。 SIM卡就是“身份卡，它類似于我們現(xiàn)在所用的IC卡，因此也稱作智能卡，存有認證客戶身份所需的所有信息，并能執(zhí)行一些與平安保密有關(guān)的重要信息，以防止非法客戶進入網(wǎng)路。SIM卡還存儲與網(wǎng)路和客戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù)，只有插

8、入SIM后移動終端才能接入進網(wǎng)，但SIM卡本身不是代金卡。無線網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)- 操作維護子系統(tǒng)操作維護子系統(tǒng) GSM系統(tǒng)還有個操作維護子系統(tǒng)OMC，它主要是對整個GSM網(wǎng)路進行管理和監(jiān)控。通過它實現(xiàn)對GSM網(wǎng)內(nèi)各種部件功能的監(jiān)視、狀態(tài)報告、故障診斷等功能。OMC與MSC之間的接口目前還未開放，因為CCITT對電信網(wǎng)路管理的Q3接口標準化工作尚未完成。 工作頻段的分配工作頻段的分配-GSM 見圖見圖3-1。我國陸地公用蜂窩數(shù)字移動通信網(wǎng)。我國陸地公用蜂窩數(shù)字移動通信網(wǎng)GSM通信系統(tǒng)采用通信系統(tǒng)采用900MHz頻段：頻段： 905915移動臺發(fā)、基站收移動臺發(fā)、基站收 950960基站發(fā)、移動臺收基站發(fā)

9、、移動臺收 隨著業(yè)務的開展，可視需要向下擴展，或向隨著業(yè)務的開展，可視需要向下擴展，或向1.8GHz頻段的頻段的DCSI800過渡，即過渡，即1800MHz頻段：頻段： 17101785移動臺發(fā)、基站收移動臺發(fā)、基站收 18051880基站發(fā)、移動臺收基站發(fā)、移動臺收工作頻段分配-CDMA中國聯(lián)通CDMA 網(wǎng)的工作頻段為：825MHz835MHz 上行,基站收、移動臺發(fā)870MHz880MHz 下行,基站發(fā)、移動臺收共計10MHz 頻段。 頻率使用方案中國聯(lián)通目前已使用3 個頻點，第一載頻283，第二載頻201，第三載頻242。根據(jù)后續(xù)章節(jié)的分析，需要啟用第四載頻，建議上海聯(lián)通通過總部向我國無

10、線電管理委員會申請160 號頻點在全上海市行政管理區(qū)域內(nèi)的使用權(quán)。CDMA通信根本原理級關(guān)鍵技術(shù) 1、優(yōu)點大容量軟容量話音激活低發(fā)射功率大覆蓋范圍 2、關(guān)鍵技術(shù)功率控制技術(shù)切換技術(shù)分集技術(shù) 信道容量公式：C=B*log2(1S/N) C是可獲得的傳輸鏈路速率； B是鏈路的帶寬； S是平均信號功率； N是平均噪聲功率 依據(jù)香農(nóng)定理可知，獲得的最大傳輸速率與帶寬、信號功率、噪聲功率三個因素相關(guān)。 而在CDMA系統(tǒng)中，其容量得益于處理增益、Eb/No、話音激活因子、天線扇區(qū)數(shù)、頻率復用效率、功率控制等。 根據(jù)理論計算及現(xiàn)場試驗說明:CDMA系統(tǒng)的信道容量是模擬系統(tǒng)的10-20倍，是TDMA系統(tǒng)的4倍

11、。 在FDMA、TDMA系統(tǒng)中，當小區(qū)效勞的用戶數(shù)到達最大信道數(shù)，已滿載的系統(tǒng)再無法增添一個信號，此時假設有新的呼叫，該用戶只能聽到忙音。 而在CDMA系統(tǒng)中，用戶數(shù)目和效勞質(zhì)量之間可以相互折中，靈活確定。例如可以將目標誤幀率稍稍提高，從而增加可用信道數(shù)。同時，在相鄰小區(qū)的負荷較輕時，本小區(qū)受到的干擾較小，容量就可以適當增加。 表達軟容量的另外一種形式是小區(qū)呼吸功能。所謂小區(qū)呼吸功能就是指各個小區(qū)的覆蓋大小是動態(tài)的。當相鄰兩個小區(qū)負荷一輕一重時，負荷重的小區(qū)通過減小導頻發(fā)射功率，使本小區(qū)的邊緣用戶由于導頻強度不夠，切換到相鄰的小區(qū)，使負荷分擔，即相當于增加了容量。從 發(fā)射功率限制的角度來比較：

12、，標準對CDMA 最小發(fā)射功率沒有要求。在通常的網(wǎng)絡設計和規(guī)劃中，對于根本相同的誤幀率要求，GSM系統(tǒng)要求到達基站的 信號的載干比通常為9dB左右。由于CDMA系統(tǒng)采用擴頻技術(shù)，擴頻增益對全速率編碼的增益約為21dB(以9.6k為例)，所以對解擴前信號的等效載干比的要求為-14dB。注：CDMA系統(tǒng)通常要解擴后信號的值為7dB左右在通話狀態(tài)下，每1.25ms基站會向 發(fā)送一個功率控制命令信息，命令 增大或減少發(fā)射功率，步長通常為1dB。 在CDMA的鏈路預算中包含以下的一些因素：軟切換增益、分集增益等，這些因素是GSM系統(tǒng)中所沒有的。CDMA在鏈路預算中還要考慮自干擾對覆蓋范圍的影響參加了干擾

13、余量因子以及CDMA 最大發(fā)射功率低于GSM 的最大發(fā)射功率，但是從總體來說，CDMA的鏈路預算所得出的允許的最大路徑損耗要比GSM大通常是10-15dB。 這意味著，在相同的發(fā)射功率和相同的天線高度條件下，CDMA有更大的覆蓋半徑，因此需要的基站也更少對于覆蓋受限的區(qū)域，意義非常重大； 另外一個好處是，對于相同的覆蓋半徑，CDMA所需要的發(fā)射功率更低。 為什么采用功率控制技術(shù)? CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng)，所有的基站共用同一個寬帶信道，因此需要采用功率控制技術(shù)： 1、由同一小區(qū)中相互自干擾成為限制系統(tǒng)容量的主要因素 2、克服遠近效應，優(yōu)化系統(tǒng)容量 3、增加 電池的使用時間 功率控制目標 通過

14、功率控制技術(shù)，使得各移動臺到達基站的信號電平均相同，并滿足系統(tǒng)最低要求的載噪比S/N。 反向上行鏈路采用開環(huán)、閉環(huán)和外環(huán)功率控制相結(jié)合反向上行鏈路采用開環(huán)、閉環(huán)和外環(huán)功率控制相結(jié)合的技術(shù)，主要解決的技術(shù)，主要解決“遠近效應問題，保證所有信號到達遠近效應問題，保證所有信號到達基站時都具有相同的平均功率。基站時都具有相同的平均功率。 前向下行鏈路那么采用閉環(huán)和外環(huán)功率控制相結(jié)合的前向下行鏈路那么采用閉環(huán)和外環(huán)功率控制相結(jié)合的技術(shù)，主要解決同頻干擾問題，可以使處于嚴重干擾區(qū)域技術(shù)，主要解決同頻干擾問題，可以使處于嚴重干擾區(qū)域的移動臺保持較好的通信質(zhì)量，減小對其它移動臺的干擾。的移動臺保持較好的通信質(zhì)

15、量，減小對其它移動臺的干擾。 所有類型的功率控制是同時工作的，其目的是：在保證信所有類型的功率控制是同時工作的，其目的是：在保證信號能夠正確解調(diào)的前提下，盡可能地降低基站、號能夠正確解調(diào)的前提下，盡可能地降低基站、 發(fā)射功發(fā)射功率。減少系統(tǒng)內(nèi)的自干擾，增大系統(tǒng)的容量。率。減少系統(tǒng)內(nèi)的自干擾，增大系統(tǒng)的容量。 軟切換：在這種切換中，當移動臺開始與一個新的基站聯(lián)系時，并不立即切斷與原基站之間的聯(lián)系。軟切換只能發(fā)生在具有相同頻率的CDMA信道之間。 軟切換是由MSC、BSC、基站共同完成的。將來自不同基站的信號都送至聲碼器/選擇器Vocoder/Selector ，由選擇器選擇最好的一路，再進行話音

16、編解碼。軟切換需要額外系統(tǒng)開銷。 更軟切換：這種切換發(fā)生在同一基站具有相同頻率的不同扇區(qū)之間。是由基站單獨完成的，不需要BSC參與，不通知MSC。對于同一移動臺，不同扇區(qū)天線的接收信號相當于多徑分集，并被合成為一個話音幀送至選擇器，作為此基站的語音幀。因此，更軟切換不需要額外的開銷。 CDMA-CDMA的硬切換：在這種切換中，移動臺先中斷與源基站的聯(lián)系，再與新基站取得聯(lián)系。通常發(fā)生在以下兩種情況下： (1)CDMA信道的工作頻率不同 (頻點切換) (2)處于切換的小區(qū)歸屬不同的MSC頻率分集：在不同的頻率發(fā)射或接收信號。要求兩個頻率的間隔大于 信道的相關(guān)帶寬。時間分集：在不同的時間發(fā)射或接收信

17、號。時間分集那么是在不同的時 間發(fā)射冗余數(shù)據(jù)，因為不同時間的衰落是獨立的。數(shù)字擴 頻系統(tǒng)更有效且實用的時間分集方法就是交織與糾錯編碼?？臻g分集：在不同的位置發(fā)射或接收信號?？臻g分集實現(xiàn)的方式可以 從一個基站的多個天線發(fā)射信號；也可以從不同的基站發(fā) 射信號。極化分集：在不同的極化方式發(fā)射或接收信號。3G技術(shù)概述1、 WCDMA全稱為Wideband CDMA，這是基于GSM網(wǎng)開展出來的3G技術(shù)標準，是歐洲提出的寬帶CDMA技術(shù)，它與日本提出的寬帶CDMA技術(shù)根本相同，目前正在進一步融合。該標 準提出了GSM2GGPRSEDGEWCDMA3G的演進策略。GPRS是General Packet Ra

18、dio Service通用分組無線業(yè)務的簡稱，EDGE是Enhanced Data rate for GSM Evolution增強數(shù)據(jù)速率的GSM演進的簡稱，這兩種技術(shù)被稱為2.5代移動通信技術(shù)。目前中國移動正在采用這一方案向3G過渡，并已將原有的 GSM網(wǎng)絡升級為GPRS網(wǎng)絡。 3G技術(shù)概述 2、 CDMA2000CDMA2000是由窄帶CDMACDMA IS95技術(shù)開展而來的寬帶CDMA技術(shù)，由美國主推，該標準提出了從CDMA IS952GCDMA20001xCDMA20003x3G的演進策略。CDMA20001x被稱為2.5代移動通信技術(shù)。 CDMA20003x與CDMA20001x的主要區(qū)別在于應用了多路載波技術(shù)，通過采用三載波使帶寬提高。目前中