1、移动通信移动通信2022-10-242022-10-24学习目标学习目标学习完此课程，您将会：移动通信的概况和发展趋势。GSM和CDMA技术。第三代移动通信技术。课程内容课程内容 移动通信概述 GSM CDMA 3G移动通信概述移动通信概述u移动通信移动通信(Mobile communication)是移动体之间的通信，或移是移动体之间的通信，或移动体与固定体之间的通信。移动体可以是人，也可以是汽动体与固定体之间的通信。移动体可以是人，也可以是汽车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。u移动通信系统从移动通信系统从20世纪世纪80年代诞生以来，到
2、年代诞生以来，到2020年将大体年将大体经过经过5代的发展历程，而且到代的发展历程，而且到2010年，将从第年，将从第3代过渡到第代过渡到第4代。代。移动通信的发展趋势移动通信的发展趋势发展趋势发展趋势如何解决如何解决速率上限速率上限如何解决如何解决MS速度速度如何解决如何解决全球漫游全球漫游如何解决如何解决容量问题容量问题移动通信的构成移动通信的构成地面系统：地面系统：卫星移动无线电台和天线卫星移动无线电台和天线基站基站 空间系统空间系统：电磁波电磁波移动台：移动台：固定固定MS移动移动MS基站的基本构成基站的基本构成天线7/16接头1/2跳线7/8电缆 接地卡1/2跳线机柜避雷器接地卡室外
3、接地排1/2单联馈线卡塔顶放大器7/8三联馈线卡机房偏置T接头馈线孔板铁塔基本知识：分类铁塔基本知识：分类名称名称优点优点缺点缺点用途用途自立塔结构稳固，承载力强成本高，占地多，工程量大可以挂各类天线管塔占地面积小,安装方便，美观承载力小，寿命短适合城市，适合挂移动通信天线拉线塔结构简单,安装方便承载力差,占地面积大适合乡村，面积广阔的地方铁塔分类（自立塔）铁塔分类（自立塔）自立塔特点：自立塔特点：自立塔一般是全钢结构，可以安装在地面自立塔一般是全钢结构，可以安装在地面或者屋顶，或者屋顶，9090以上的通信铁塔都是自立塔以上的通信铁塔都是自立塔，原因是通信对铁塔稳固性的要求很高，原因是通信对铁
4、塔稳固性的要求很高。按照材料按照材料,自立塔又分为：自立塔又分为：钢管塔钢管塔角钢塔（最常用，费用最低！）角钢塔（最常用，费用最低！）钢杆塔（刚性好，费用很高！）钢杆塔（刚性好，费用很高！）按照塔脚的数目又分为按照塔脚的数目又分为：三角塔，四角塔，八角塔等等，由于四角塔三角塔，四角塔，八角塔等等，由于四角塔架的抗扭性能好，侧向刚度大，所以架的抗扭性能好，侧向刚度大，所以9090通信通信使用四角塔。使用四角塔。左图是一个建造左图是一个建造在屋顶的一个自立塔在屋顶的一个自立塔塔高：塔高：6565米米有有2 2个平台的角钢个平台的角钢四脚塔。四脚塔。铁塔分类（管塔）铁塔分类（管塔）管塔特点：管塔特点
5、：用料少、安装方便、占地面积小用料少、安装方便、占地面积小 稳固性差稳固性差 以前用的比较少，但是目前的以前用的比较少，但是目前的使用较多因为大城市的空地面积较少使用较多因为大城市的空地面积较少注意：不能用于挂微波天线注意：不能用于挂微波天线原因：微波天线对稳固性要求很高原因：微波天线对稳固性要求很高管塔实例管塔实例1 1：具有双层平台具有双层平台的管塔的管塔管塔一般从塔体管塔一般从塔体内部设有爬梯，内部设有爬梯，方便工程人员方便工程人员施工，维护。施工，维护。当然馈线也是当然馈线也是固定在管体的固定在管体的内部。内部。管塔实例管塔实例2 2：具有具有2 2层圆形平台层圆形平台的管塔的管塔铁塔
6、分类（拉线塔）铁塔分类（拉线塔）拉线塔特点：拉线塔特点：安装极为方便快速，造价便宜安装极为方便快速，造价便宜，用于紧急情况，对于一些乡村用，用于紧急情况，对于一些乡村用户量较小，又要进行连续覆盖的情户量较小，又要进行连续覆盖的情况较为适用。况较为适用。但是由于其自身的特点，该塔但是由于其自身的特点，该塔的稳固合承载力较差。的稳固合承载力较差。拉线塔：拉线塔：由于塔自身的特由于塔自身的特点，所以我们可点，所以我们可以看到，塔周围有很以看到，塔周围有很多的拉线，这也是拉多的拉线，这也是拉线塔名称的来源。线塔名称的来源。拉线塔，塔基处拉线塔，塔基处理非场简单，主要依理非场简单，主要依靠拉线来稳定塔身
7、。靠拉线来稳定塔身。拉线塔高和拉线距离的关系：拉线塔高和拉线距离的关系：45米塔米塔32米拉线；米拉线；42米塔米塔32米拉线；米拉线；39米塔米塔30米拉线；米拉线；30米塔米塔13米拉线米拉线；入口拉线铁塔的基本知识：材料铁塔的基本知识：材料1 1、铁塔的组成材料有角钢、槽钢、扁钢、铁塔的组成材料有角钢、槽钢、扁钢、圆管、连接板、天线支架、螺栓螺母、禁圆管、连接板、天线支架、螺栓螺母、禁航灯、避雷针等。航灯、避雷针等。2 2、根据防腐要求，钢材必须经过镀锌处理，、根据防腐要求，钢材必须经过镀锌处理，锌层厚度应保证铁塔三十年不生锈；对于邻锌层厚度应保证铁塔三十年不生锈；对于邻海地区应根据当地
8、的实际情况确定锌层厚度。海地区应根据当地的实际情况确定锌层厚度。镀锌过程在铁塔工厂内完成。镀锌过程在铁塔工厂内完成。角钢截面角钢截面圆管截面圆管截面铁塔的基本知识：相关概念铁塔的基本知识：相关概念维护平台：维护平台：从上向下从上向下1 1、2 2、3 3平台有方形平台，圆形平台平台有方形平台，圆形平台,六角型平台，平台平六角型平台，平台平面有焊接钢筋，有压花钢板，有网状铁网。面有焊接钢筋，有压花钢板，有网状铁网。铁塔过桥：铁塔过桥：从铁塔爬梯到机房用来固定馈线铁塔天线抱杆：直径从铁塔爬梯到机房用来固定馈线铁塔天线抱杆：直径75MM75MM，长度，长度根据天线来确定，全向天线抱杆支臂根据天线来确
9、定，全向天线抱杆支臂=1.5M=1.5M天线挂高：以地平面为基准，天线挂高：以地平面为基准，到天线的下平面的高度。到天线的下平面的高度。铁塔高度：从塔体地脚水平面铁塔高度：从塔体地脚水平面到塔尖的距离（避雷针除外）。到塔尖的距离（避雷针除外）。左图为铁塔设计侧视图左图为铁塔设计侧视图天线方位角天线方位角：天线前正面朝向方位。天线前正面朝向方位。扇区区分方法：以正北为扇区区分方法：以正北为0 0度，从度，从塔顶俯视顺时针转动（北偏东）依次按照角塔顶俯视顺时针转动（北偏东）依次按照角度大小，为度大小，为1 1、2 2、3 3扇区。扇区。左图为俯视铁塔图左图为俯视铁塔图铁塔实例铁塔实例铁塔的施工流程
10、铁塔的施工流程 浇灌混凝土浇灌混凝土钢筋绑扎钢筋绑扎基坑开挖基坑开挖施工准备施工准备勘察设计勘察设计隐蔽工程强度检验方位尺寸物料质量全面详细铁塔安装铁塔安装勘察设计勘察设计气象勘查气象勘查 雨量：会影响工期；雨量：会影响工期；雷电：防雷要求高；雷电：防雷要求高；风力：影响铁塔载荷强度风力：影响铁塔载荷强度地质勘察地质勘察 地质勘察：影响基础工程量和工时地质勘察：影响基础工程量和工时 地质活动：影响铁塔抗震强度地质活动：影响铁塔抗震强度地形勘察地形勘察 海拔：影响铁塔高度海拔：影响铁塔高度 山地地形：影响工程量和工时山地地形：影响工程量和工时 障碍物：影响微波传输障碍物：影响微波传输 施工准备施
11、工准备基础材料：水泥，沙子，钢筋，泻流铁板，降阻剂基础材料：水泥，沙子，钢筋，泻流铁板，降阻剂铁塔材料：避雷针，塔体材料（含塔靴），爬梯平台材料，大样，铁塔材料：避雷针，塔体材料（含塔靴），爬梯平台材料，大样，天线支架，禁航灯。天线支架，禁航灯。辅助设备：搅拌设备（也可人工），绞磨机或卷扬机，有可能用到辅助设备：搅拌设备（也可人工），绞磨机或卷扬机，有可能用到测试仪器如回弹仪，经纬仪等。测试仪器如回弹仪，经纬仪等。注意：所有材料设备必须严格检验，要有出厂质检报告，也可现场抽查注意：所有材料设备必须严格检验，要有出厂质检报告，也可现场抽查基坑开挖基坑开挖基坑开挖：基坑开挖：2020米铁塔：米铁塔
12、：3 3米（长）米（长）3 3米（宽）米（宽）2 2米（深）米（深）5050米铁塔：米铁塔：3 3米（长）米（长）3 3米（宽）米（宽）2.82.8米（深）米（深）软土质：软土质：4 4人人4 4天天 硬土质：硬土质：4 4人人7 7天天 硬石地质：硬石地质：4 4人人1212天，需要爆破当地公安申请天，需要爆破当地公安申请辅助坑槽开挖：辅助坑槽开挖：泄流坑：铁塔基础坑泄流坑：铁塔基础坑15153030米，大小为米，大小为2 2米米1 1米，深米，深2 2米左右米左右坑底部放泄流铁板，泄流铁板用扁铁和铁塔地网相连坑底部放泄流铁板，泄流铁板用扁铁和铁塔地网相连 围墙基础：为围墙基础：为60cm6
13、0cm宽，宽，70cm70cm高；高；均压环槽均压环槽 泄流坑泄流坑机房电力电杆铁塔基础坑围墙均压环铁塔地面布局泄流坑泄流坑钢筋绑扎钢筋绑扎地网：地网：1 1，作用，作用:增大触地面积，形成一个均压环境增大触地面积，形成一个均压环境 2 2，地网材料：地网材料：1212 1818钢筋绑扎成钢筋绑扎成“”字地网地网结构：字地网地网结构：3 3，间隔：间隔：40m40m塔约塔约161620cm20cm（铁塔越高间隔越小铁塔越高间隔越小，如，如20m20m铁塔间隔为铁塔间隔为30cm30cm）地网中心点，应与地网中心点，应与塔基中心重合塔基中心重合 4 4，基础钢筋：，基础钢筋：40m40m塔，从地
14、网处连接塔，从地网处连接1212根根 1616钢钢筋，箍筋采用筋，箍筋采用 8 8 注意：钢筋网的型号、直径和数量一定注意：钢筋网的型号、直径和数量一定要根据设计图纸确定要根据设计图纸确定大样长1.6m地面大样高出地面10cm塔基高出地面30cm大样下浇灌45cm地网 12钢筋 16钢筋 8箍筋铁塔基础示意图混凝土浇灌混凝土浇灌混凝土拌制混凝土拌制垫层混凝土强度为垫层混凝土强度为C10C10基础混凝土强度为基础混凝土强度为C20C20混凝土的配比要参照相应的标准混凝土的配比要参照相应的标准注意：每道工序前都要做试块检验注意：每道工序前都要做试块检验混凝土浇灌混凝土浇灌第一步：在坑底铺大约第一步
15、：在坑底铺大约10CM10CM混凝土垫层，加模具浇灌至高出地面混凝土垫层，加模具浇灌至高出地面30CM30CM第二步：做圈梁，圈梁宽度第二步：做圈梁，圈梁宽度30CM30CM，高度，高度50CM,50CM,起到固定基础和电气连接的作用起到固定基础和电气连接的作用第三步：浇水养护，标准时间第三步：浇水养护，标准时间2828天天注意：浇灌要振捣密实，养护时间要够，可以用回弹仪测强度注意：浇灌要振捣密实，养护时间要够，可以用回弹仪测强度铁塔安装铁塔安装基础复核基础复核 边距，对角线，水平；零部件清点边距，对角线，水平；零部件清点构件安装构件安装 塔靴塔身塔靴塔身校正垂直校正垂直 检验垂直度，边距，对
16、角线，凝紧螺栓检验垂直度，边距，对角线，凝紧螺栓其他构件其他构件 避雷针禁航灯平台爬梯天支避雷针禁航灯平台爬梯天支（天线（天线)-)-馈线支架馈线支架现场清理现场清理铁塔接地示意图铁塔接地示意图（1 1）馈线顶部接地）馈线顶部接地（2 2）馈线中部接地）馈线中部接地（3 3）馈线底部接地）馈线底部接地（4 4）馈线进室内前接地）馈线进室内前接地（5 5）铁塔接地）铁塔接地（6 6）室外接地排）室外接地排（7 7）接室外防雷地）接室外防雷地（8 8）馈窗）馈窗 注意：馈线长度超过注意：馈线长度超过6060米，每隔米，每隔2020米增加米增加一处接地一处接地接地制作示意图接地制作示意图铁塔日常维护
17、铁塔日常维护铁塔检修内容铁塔检修内容:l 塔灯检查，保证塔灯的正常工作塔灯检查，保证塔灯的正常工作 。l 检查测量铁塔检查测量铁塔l 检查走线架、爬梯安全和馈线夹强度情况，检查走线架、爬梯安全和馈线夹强度情况，结构螺栓连接的松紧程度检查。结构螺栓连接的松紧程度检查。l 基础回填土流失情况检查基础回填土流失情况检查l 防腐防锈检查防腐防锈检查桅杆检修内容：桅杆检修内容：l 桅杆紧固件检安装检查桅杆紧固件检安装检查l 检查抱杆、拉线塔拉线、地锚的受力情况。检查抱杆、拉线塔拉线、地锚的受力情况。l 防腐防锈检查防腐防锈检查l 抱杆的垂直度检查抱杆的垂直度检查移动通信的分类移动通信的分类u集群移动通信
18、集群移动通信 u集群移动通信，也称大区制移动通信。它的特点是只有一个基站，天线高度集群移动通信，也称大区制移动通信。它的特点是只有一个基站，天线高度为几十米至百余米，覆盖半径为为几十米至百余米，覆盖半径为30公里，发射机功率可高达公里，发射机功率可高达200瓦。用户数约瓦。用户数约为几十至几百，可以是车载台，也可是以手持台。它们可以与基站通信，也为几十至几百，可以是车载台，也可是以手持台。它们可以与基站通信，也可通过基站与其它移动台及市话用户通信，基站与市站有线网连接。可通过基站与其它移动台及市话用户通信，基站与市站有线网连接。高功率高功率大范围大范围用户少用户少移动通信的分类移动通信的分类u
19、卫星移动通信卫星移动通信u利用卫星转发信号也可实现移动通信，对于车载移动通信可采用赤道固定卫利用卫星转发信号也可实现移动通信，对于车载移动通信可采用赤道固定卫星，而对手持终端，采用中低轨道的多颗星座卫星较为有利。星，而对手持终端，采用中低轨道的多颗星座卫星较为有利。卫星中转站卫星中转站地球站地球站卫星电话卫星电话微波微波蜂窝移动通信蜂窝移动通信 u蜂窝移动通信蜂窝移动通信u也称小区制移动通信。它的特点是把整个大范围的服务区划分成许多小区，也称小区制移动通信。它的特点是把整个大范围的服务区划分成许多小区，每个小区设置一个基站，负责本小区各个移动台的联络与控制，各个基站通每个小区设置一个基站，负责
20、本小区各个移动台的联络与控制，各个基站通过移动交换中心相互联系，并与市话局连接。利用超短波电波传播距离有限过移动交换中心相互联系，并与市话局连接。利用超短波电波传播距离有限的特点，离开一定距离的小区可以重复使用频率，使频率资源可以充分利用。的特点，离开一定距离的小区可以重复使用频率，使频率资源可以充分利用。每个小区的用户在每个小区的用户在1000以上，全部覆盖区最终的容量可达以上，全部覆盖区最终的容量可达100万用户。万用户。资源利用率高资源利用率高整体容量高整体容量高无线电基础知识无线电基础知识u无线电波是指在自由空间（包括空气和真空）传播的射频无线电波是指在自由空间（包括空气和真空）传播的
21、射频频段的频段的电磁波。电磁波。u无线电波的波长、频率和传播速度的关系：无线电波的波长、频率和传播速度的关系：u可用式可用式 /表示。同一频率的无线电波在不同的表示。同一频率的无线电波在不同的媒质中传播时，速度是不同的，因此波长也不一样。媒质中传播时，速度是不同的，因此波长也不一样。波长波长电磁波的极化方式电磁波的极化方式u无线电波的极化无线电波的极化 无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化种现象称为无线电波的极化。超短波超短波u超短波的传播超短波的传播 无线电波的波长不同，传播特点也不完全相
22、同。目前无线电波的波长不同，传播特点也不完全相同。目前GSMGSM和和CDMACDMA移动通信使用的频段都属于移动通信使用的频段都属于UHFUHF（特高频）超短波段，其高端属（特高频）超短波段，其高端属于微波。于微波。u超短波和微波的视距传播超短波和微波的视距传播 超短波和微波的频率很高，波长较短，它的地面波衰减很快。超短波和微波的频率很高，波长较短，它的地面波衰减很快。因此也不能依靠地面波作较远距离的传播，它主要是由空间波来传播因此也不能依靠地面波作较远距离的传播，它主要是由空间波来传播的。的。电磁波的传播特性电磁波的传播特性u电波的多径传播电波的多径传播 电波除了直接传播外，遇到障碍物，例
23、如，山丘、森林、地面电波除了直接传播外，遇到障碍物，例如，山丘、森林、地面或楼房等高大建筑物，还会产生反射。因此，到达接收天线的超短波或楼房等高大建筑物，还会产生反射。因此，到达接收天线的超短波不仅有直射波，还有反射波、绕射波、衍射波等。这种现象就叫多径不仅有直射波，还有反射波、绕射波、衍射波等。这种现象就叫多径传输。传输。由于多途径传播使得信号场强分布相当复杂，波动很大；也由由于多途径传播使得信号场强分布相当复杂，波动很大；也由于多径传输的影响，会使电波的极化方向发生变化，因此，有的地方于多径传输的影响，会使电波的极化方向发生变化，因此，有的地方信号场强增强，有的地方信号场强减弱。另外，不同
24、的障碍物对电波信号场强增强，有的地方信号场强减弱。另外，不同的障碍物对电波的反射能力也不同。的反射能力也不同。课程内容课程内容 移动通信概述 GSM GSM移动通信概述 GPRS系统 CDMA 3GGSM发展历史发展历史u1982年，年，GSM小组成立，主要目标定位于实现欧洲各国移动通信系统的互联互通小组成立，主要目标定位于实现欧洲各国移动通信系统的互联互通 1986年，在巴黎，对提出的八个建议系统进行现场试验 1987年，确定采用频分双工窄带时分多址（FDD-TDMA）、规则脉冲激励长期预测话音编码（RPE-LTP）和高斯滤波最小频移键控（GMSK）调制 1988年，十八个欧洲国家达成GSM
25、谅解备忘录(MoU)u1989年，年，GSM标准生效标准生效PHASE 1 标准，主要定义了900M频段的技术标准PHASE 2 标准，除了对PHASE I 标准进行必要的修正和业务补充外，主要增加了1800M频段的技术标准PHASE 2标准，主要增加了GPRS部分的内容u1991年，年，GSM系统在欧洲正式开通运行，移动通信跨入第二代系统在欧洲正式开通运行，移动通信跨入第二代u1994年，年，GSM进入我国进入我国多址技术多址技术u多址技术使众多的用户共用公共的通信线路而相互不干扰u常用的多址技术有三种：频分多址FDMA、时分多址TDMA、码分多址CDMATransmissionMedium
26、FDMA频分多址技术频分多址技术频率时间FDMAu各用户使用不同的频率各用户使用不同的频率TDMA时分多址技术时分多址技术频率时间TDMAu各用户使用不同的时隙各用户使用不同的时隙CDMA码分多址技术码分多址技术频率时间CDMA码u各用户使用不同的正交代码序列各用户使用不同的正交代码序列GSM系统频率资源系统频率资源uGSM系统采用了系统采用了FDMA、TDMA混合方式：混合方式：FDD-TDMA信道间隔：信道间隔：200kHz1710178518051880双工距离双工距离:95 MHz890915935960双工距离双工距离:45 MHzGSM 900:GSM 1800:GSM系统频率资源
27、系统频率资源u系统频点配置uGSM900基站收：基站收：f1（n）890n0.2 MHz基站发：基站发：f2（n）f1（n）45 MHzuGSM1800基站收：基站收：f1（n）1710（n511）0.2 MHz基站发：基站发：f2（n）f1（n）95 MHzuGSM900系统共124个频点，频点序号（也即绝对频点号ARFCN）为1124，在每端留有200KHz的保护带。uGSM1800系统共374个频点，频点序号（ARFCN）为512885。其他频率划分其他频率划分系统频段(MHz)带宽(MHz)频道号载频数E-GSM上行上行 880915下行下行 925960350124975102317
28、4R-GSM上行上行876915下行下行 9219604001249551023194GT800上行上行806821 下行下行8518661535042576PCS1900 上行上行18501910下行下行1930199060512810299频率复用频率复用u频率频率复用：处在复用：处在不同不同位置位置(不同小区不同小区)上的上的用户可以同时使用相用户可以同时使用相同频率同频率的信道的信道u可以可以极大地提高极大地提高频谱频谱利用率利用率u如果如果系统设计得不好系统设计得不好，将产生严重，将产生严重的干扰的干扰4X3的复用模式的复用模式uGSMGSM最基本的频率复用模式为最基本的频率复用模式
29、为4 43 3频率频率复用。复用。“4”4”表示表示4 4个站点个站点，“3”3”表示每个站点有表示每个站点有3 3个小区，由个小区，由这这1212个小区个小区组成一个复用簇。同一复用簇中的各小区组成一个复用簇。同一复用簇中的各小区，使用的频率不同，使用的频率不同189210465371112R载干比的要求载干比的要求所有有用信号 carrierC/I=所有无用信号interference=u同频载干比：C/I9dB，工程中加3dB的余量，即C/I12dBu邻频载干比：C/A 9dB，工程中加3dB的余量，即C/A6dB u频率复用度越高，C/I值越大GSM的网络结构的网络结构GSM/GPRS
30、 BSSBTSBSCBTSBSCPCU SMS systemPSTNISDNInternet,IntranetMSC/VLRGMSCHLR/AUCSGSNCGBGGGSNGPRS BackboneOther PLMNSS7课程内容课程内容 移动通信概述 GSM GSM移动通信概述 GPRS系统 CDMA 3GGPRS概况概况nGeneral Package Radio Service General Package Radio Service（2.52.5代移动技术）代移动技术）nGPRSGPRS（通用分组无线业务）是在现有的（通用分组无线业务）是在现有的GSMGSM移动通信基础移动通信基础上
31、发展起来的一种移动分组数据业务，上发展起来的一种移动分组数据业务，GPRSGPRS通过在通过在GSMGSM数数字移动通信网络中引入分组交换功能，用分组方式进行的字移动通信网络中引入分组交换功能，用分组方式进行的数据传输。可以看做是在原有的数据传输。可以看做是在原有的GSMGSM电路交换系统的基础电路交换系统的基础上进行的业务扩充，用来支持移动用户利用分组数据移动上进行的业务扩充，用来支持移动用户利用分组数据移动终端接入终端接入InternetInternet或者其他分组数据网络的需求。或者其他分组数据网络的需求。Why GPRS？n基于现有的基于现有的GSMGSM网络网络n重用现有的重用现有的
32、GSMGSM网络设备网络设备nGPRSGPRS业务与业务与GSMGSM业务将共同存在业务将共同存在n更高效的利用宝贵的无限资源更高效的利用宝贵的无限资源n分组数据传输分组数据传输n使用使用IPIP与外部数据网络连接与外部数据网络连接n提供灵活的服务提供灵活的服务uGPRS GPRS 特别适用于以下三种情况：特别适用于以下三种情况：u1 1、非周期性突发数据业务、非周期性突发数据业务 u2 2、频繁传送少量数据、频繁传送少量数据 每分钟传每分钟传送几次小于送几次小于 500 500 字节的短数据业字节的短数据业务务 u3 3、非频繁传送大量数据、非频繁传送大量数据 每小时每小时传送几次几千字节的
33、长数据业务传送几次几千字节的长数据业务 移动数据业务的发展移动数据业务的发展WCDMA、TDSCDMAGPRS、EDGEHSCSDGSM2MKB/s171.2kb/s384kb/s57.6kb/s9.6Kb/sGPRS网络结构网络结构FREIRHLRSMS-GMSCSMS-IWMSCMSC/VLRBSSUTRANSGSNSGSNGGSNBGGGSNCG TE TEInternetX.25SS7ATMDDNISDNIPGPRSBackboneGsGdGrGfGcGbIuUmUmGpGiGiGnGnATM/IPGaGPRS 主要网元功能主要网元功能 SGSN 位置更新、附着位置更新、附着/分离、分
34、离、PDP激活激活/去激活等移动性管理去激活等移动性管理 储存用户信息储存用户信息/位置信息：位置信息：IMSI、PSP类型类型/地址、地址、APN等等 中继、路由、地址翻译、封装中继、路由、地址翻译、封装/拆包等拆包等路由传输功能路由传输功能 计费信息采集计费信息采集GGSN 提供提供IP分组网络接口，可同外网交换分组网络接口，可同外网交换IP路由信息路由信息 根据根据PDP上下文和上下文和APN，建立、维护、释放数据链路，建立、维护、释放数据链路 储存数据同储存数据同SGSN，增加，增加SGSN地址地址 采用透明和非透明两种方式采用透明和非透明两种方式 计费信息采集计费信息采集MS A、B
35、、C三种类型终端三种类型终端MSC/VLR 附加功能：附加功能：GPRS关联、关联、CS业务寻呼、非业务寻呼、非GPRS业务提示、用户业务提示、用户/移动信息、错误恢复移动信息、错误恢复等等PCU BSS侧增加单元，完成业务分组处理和无线资源管理侧增加单元，完成业务分组处理和无线资源管理GC 话单手机、合并、预处理，减少计费中心负担话单手机、合并、预处理，减少计费中心负担中国中国GPRS网络结构网络结构WAP业务举例：飞信业务举例：飞信n飞信是一款基于手机应用以及与互联网深度互通的即时通讯产品。除飞信是一款基于手机应用以及与互联网深度互通的即时通讯产品。除具备聊天软件的基本功能外，飞信还可以通
36、过具备聊天软件的基本功能外，飞信还可以通过PCPC、手机、手机、WAPWAP等多种等多种终端登录，实现终端登录，实现PCPC和手机间的无缝即时互通，能够实现永不离线的状和手机间的无缝即时互通，能够实现永不离线的状态。态。n飞信业务功能包括：飞信业务功能包括：n 1)1)虚拟虚拟IDID号码分配功能：客户通过手机终端或号码分配功能：客户通过手机终端或PCPC客户端等多种客户端等多种方式申请飞信业务后，系统自动分配一个虚拟方式申请飞信业务后，系统自动分配一个虚拟IDID号号(简称飞信号简称飞信号)的交的交互过程。互过程。n 2)2)手机手机-手机文字通信：手机客户端之间的文字信息通信。手机文字通信
37、：手机客户端之间的文字信息通信。n 3)3)手机手机-PC-PC文字通信：手机与文字通信：手机与PCPC客户端之间的文字信息通信。客户端之间的文字信息通信。飞信业务网络结构飞信业务网络结构高级飞信用户通信信道普通飞信手机客户端GPRS信道与飞信服务器数据交换普通飞信PC客户端飞信通讯服务器飞信广告代理服务器用户数据库广告商数据库传递多用户信息课程内容课程内容 移动通信概述 GSM CDMA CDMA含义和主要技术特点 扩频通信 CDMA网络结构 CDMA编号计划 3GCDMA的含义的含义CDMAodeivisionultipleccess码分多址接入技术码分多址接入技术“码分码分”的基础是要的
38、基础是要达到能容纳多路用户达到能容纳多路用户通信的目的，所以要通信的目的，所以要提供足够数量的地址提供足够数量的地址码，而这些地址码要码，而这些地址码要有良好的自相关特性有良好的自相关特性和互相关特性。和互相关特性。相关性相关性相关性反映两个二进制数列的相似程度相关性反映两个二进制数列的相似程度 Code#23 0110100101101001100101101001011001101001011010011001011010010110(Code#23)1001011010010110011010010110100110010110100101100110100101101001 Code#
39、59 0110011010011001100110010110011010011001011001100110011010011001相同相同XOR：全全0 0相关性：相关性：100%100%(100%(100%匹配匹配)正交正交XOR：一半一半0 0，一半，一半1 1相关性：相关性：0%0%(50%(50%匹配匹配,50%,50%不匹配不匹配)相反相反XOR：全：全1 1相关性：相关性：-100%-100%(100%(100%不匹配不匹配)#23#23(#23)#23#23#59CDMA800MHz系统频谱系统频谱uCDMA800MHz蜂窝系统蜂窝系统 上行（反向）：上行（反向）：82484
40、9MHz 下行（前向）：下行（前向）：869894MHzPossible CDMA Center Freq.Assignments信道号信道号前向链路前向链路 (即基站发射即基站发射)反向链路反向链路 (即移动台发射即移动台发射)824MHz849MHz869MHz894MHz其它其它应用应用AAABAB110101.52.5ABAB110101.52.59911023133333466666771671779999110231333334666667716717799300 kHz300 kHz，可能需要可能需要防护带防护带，如果相邻频率信号不是，如果相邻频率信号不是CDMACDMA系统系统
41、 (而是而是AMPS,TDMA,ESMRAMPS,TDMA,ESMR等等)CDMA RFn所有所有CDMA RF载频均为载频均为1.25 MHz.当采用8kb声码器时，可为22个用户提供服务(13kb声码器，17 个用户)n12.5MHz的蜂窝频谱可提供的蜂窝频谱可提供9个个CDMA载频载频在CDMA和非CDMA信号频带之间必须有保护频带相邻CDMA载频之间不需要保护带。260 kHz防护带260 kHz防护带FrequencyPower1.77 MHz1.25 MHzCDMA载频CDMA技术特点一技术特点一CDMACDMA无线网络规无线网络规划简单，频分复划简单，频分复用系数高。容量用系数高
42、。容量明显大于明显大于FDMAFDMA和和TDMATDMA一个无线系统总一个无线系统总的业务容量主要的业务容量主要取决于无线信号取决于无线信号的特点及的特点及RFRF方案方案CDMA技术特点二技术特点二覆盖面积大在反向链路预算上，CDMA比GSM高5dBnCDMA小区覆盖随负载的变化而变化小区覆盖随负载的变化而变化*在无负载的情况下，小区半径是标准在无负载的情况下，小区半径是标准GSM的的3倍倍*在每扇区在每扇区20信道的负载条件下，半径是信道的负载条件下，半径是标准标准GSM的的2倍倍 GSM小区在加载的情况下，覆盖保持不变小区在加载的情况下，覆盖保持不变在相同覆盖条件下，在相同覆盖条件下，
43、基站数量大大减少，节省投资基站数量大大减少，节省投资CDMAGSMMobile TX Power(dBm)2330Mobile Antenna Gain00Soft Handoff Gain40BTS Antenna Gain1818BTS Antenna Cable loss-4-4KT(dBm/Hz)-174-174Noise Bandwidth(dBHz)60.951.3RX Noise Figure55Processing Gain(8KB)-21.140Required CNR(with Diversity)6.2650%Loading Factor(CDMA)30Sensitivi
44、ty(dBm)-120.04-111.7Reverse Link Margin 161.04155.7CDMA技术特点三技术特点三频谱利用率高，相同情况下是模拟系统的频谱利用率高，相同情况下是模拟系统的89倍，是倍，是GSM的的46倍倍采用调频的多址技术，业务信道在采用调频的多址技术，业务信道在不同的频段分给不同用户。不同的频段分给不同用户。TACSTACS、AMPSAMPS采用时分的多址技术，业务信道在采用时分的多址技术，业务信道在不同的时间分给不同用户。不同的时间分给不同用户。GSMGSM、DAMPSDAMPSCDMACDMA是采用扩频的码分多址技术，是采用扩频的码分多址技术，所有用户在同
45、一时间、同一频率下所有用户在同一时间、同一频率下将不同的扩频码分给不同用户。将不同的扩频码分给不同用户。CDMA技术特点四技术特点四隐蔽性很好，不容易被盗打CDMA技术特点五技术特点五采用独特的软切换技术，降低掉话率CDMA：小区/扇区采用软切换/更软切换，采用先连续在中断的方法，降低了掉话率CDMA技术特点六技术特点六话音质量高，采用8KQCELP、8KEVRC、13KQCELP语音编码技术，良好的背景噪声抑制功能CDMA技术特点七技术特点七采用完善的功率控制、语音激活技术，降低手机发射功率，增加了系统容量，延长了电池寿命，对人体的健康影响最小，绿色手机。发射功率小：功率控制，语音激活。CD
46、MA技术特点八技术特点八全高速分组结构：方便向3G的平滑过渡平滑过渡到3G，运营商损失最小、利润最大课程内容课程内容 移动通信概述 GSM CDMA CDMA含义和主要技术特点 扩频通信 CDMA网络结构 CDMA编号计划 3G什么是扩频通信什么是扩频通信u扩频通信：扩频通信：扩频通信就是扩展频谱通信的简称。在发端采用扩频码调制，使扩频通信就是扩展频谱通信的简称。在发端采用扩频码调制，使信号所占的的频带宽度远大于所传输信息必须的带宽，在收端采用相信号所占的的频带宽度远大于所传输信息必须的带宽，在收端采用相同的扩频码进行相关解调来解扩以回复所传信息数据。同的扩频码进行相关解调来解扩以回复所传信息
47、数据。u直接序列扩频：直接序列扩频：简称直扩（简称直扩（DSDS）：利用比特率非常高的数字编码随机序列去调制）：利用比特率非常高的数字编码随机序列去调制载波，使信号带宽远远大于原始信号。载波，使信号带宽远远大于原始信号。u频率跳变扩频频率跳变扩频u跳时扩频跳时扩频扩频通信原理示意图扩频通信原理示意图1.25 MHz30 KHzPower is“Spread”Over a Larger Bandwidth扩频原理示意图扩频原理示意图许多码信道被单独扩展,然后加在一起,形成一个“”扩频原理示意图扩频原理示意图UNWANTED POWERFROM OTHER SOURCES使用使用“正确正确”的数学
48、序列可以将的数学序列可以将任一个码信道从接收到的复合任一个码信道从接收到的复合信号中抽去出来信号中抽去出来.传统通信实现方式传统通信实现方式Spread 频谱频谱传统通信系统传统通信系统发送的发送的低速信息低速信息TX恢复出的恢复出的低速信息低速信息RX窄带信号窄带信号传统通信系统传统通信系统通常使用的技术力图把信号压缩在尽可能通常使用的技术力图把信号压缩在尽可能小的带宽内；小的带宽内；信号传入无线信道，受噪声干扰严重。信号传入无线信道，受噪声干扰严重。CDMA扩频通信的实现方式扩频通信的实现方式扩频系统扩频系统快速快速扩频序列扩频序列发送的发送的低速信息低速信息TX恢复出的恢复出的低速信息低
49、速信息RX快速快速扩频序列扩频序列宽带信号宽带信号扩频系统使用快速的扩展序列与输入数据混合扩频系统使用快速的扩展序列与输入数据混合扩展序列在接收端独立再生扩展序列在接收端独立再生,并与接收的宽带信号一起恢复原始数据并与接收的宽带信号一起恢复原始数据扩频码的选择扩频码的选择Cell每种扩频序列在前向链路和反向链路上具有不同每种扩频序列在前向链路和反向链路上具有不同的用途的用途但这些序列在两个方向上均用于生成用户的码分但这些序列在两个方向上均用于生成用户的码分信道信道沃氏码沃氏码短码短码序列序列长码长码序列序列序列类型序列类型互相正互相正交交除除0 0偏偏置外正置外正交交近似正近似正交交特性特性6
50、421数量数量64 chips1/19,200 sec.32,768 chips26-2/3 ms75x in 2 sec.242 chips41 days长度长度正交调制正交调制 四相扩频四相扩频(0(0偏置偏置)区分用户区分用户反向链路反向链路 功能功能用户识用户识别别区分基区分基站和扇站和扇区区数据扰数据扰码抯码抯前向链前向链路功能路功能IQ32,768 chips long26-2/3 ms.(75 repetitions in 2 sec.)64codes64 chips long AND=SUMModulo-2 Addition课程内容课程内容 移动通信概述 GSM CDMA CD
