移动基站与原理

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1、1、现今为止，全球认可的主流3G技术有：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。 W-CDMA（宽频分码多重存取）FDD CDMA2000（多载波分复用扩频调制）MC TDS-CDMA（时分同步码分多址接入）TDD2、IMT-2000 nitemational Mobile TeleconunumcationIMT-2000其中2000的含义是：2000年实现、频段为2000MHz、速率为 2000Kclup/So该标准规定，移动终端以车速移动时，其传转数据速率为144kbps,室外静 止或步行时速率为384kbps,而室内为2MbpSo5、PSTN：公共交换电话网（Public Sw

2、itched Telephone Network）手机与固话互通ISDN：综合业务数字网（Integrated Services Digital Network） 手机与互联 网互通（低速）GPRS：通用分组无线业务（Geneial Packet Radio Sendee）手机与互联网互通（较高速）EDGE：增强型数据速率GSM演进技术（Enhanced Data Rate for GSMEvolution)(更高速)8、DS：直接序列扩频(DSSS 的简称)(Direct Sequence Spread Spectnini)TDD：时分双工(Tune Division Duplex)FDD：

3、频分双工(Fiequency Division Duplex)MC:多载波(Multiple Carriers)9、3G演进:CDMA IS95 _ CDMA2000GSM-TD-SCDMAGSM-WCDMA铁通一移动联通GSM+网通一新联通联通CDMA-*电信10、ITU国际电信联盟(Intemational Teleconunumcation Umt)下属组织：3GPPGSM 核心网（WCDMA、TD-SCDMA） -4G3GPP2CDMA 核心网（CDMA2000） -4G11、TD-SCDMA标准编写：大唐移动通信公司之父：李世鹤（曾任大唐移动副总裁）12、TD-SCDMA短期演进主要

4、是为了支持高速数据业务提出的旦坐啓，长期演 进策略为LMT。HSDPA：高速数据分组接入（High Speed Data Packet Access）LTE: （Long Term Evolution）13、GSM 系统移动终端:MS （Mobile Station）TD-SCDMA 系统移动终端：UE （User Equipment）（二）TD-SCDMA与其它技术比较1、TD-SCDMA 使用频段（MHz）：1880-1920 （目前小灵通占有）2010-2025 （目前使用）2300-24002、WiMAX：无线城域网技术，倡导将宽带无线化3G：移动通信技术，倡导将无线宽带化5、TD-S

5、CDMA系统的主要参数： 多址接入方式：TDMADS-CDMA双工方式：TDD码片速率：1.28Mcps载频宽度：1.6MHz扩频技术：OVSF 调制方式：QPSK, 8PSK, 16QAM 编码方式：1/2-1/3的卷积编码，1/3的Tiubo编码功率控制速率：200次/秒帧长度：10ms（一）物理层结构1、基站覆盖半径：d = cX GP/2 = 3X1OSX75X 106/2 = 11.25(km)2、上行：UE-基站下行：基站一UE3、DwPTS:下行导频时隙(Down Pilot Time Slot)UpPTS：上行导频时隙(Up Pilot Time Slot)GP：保护间隔(Gu

6、ardPlot)4、时隙转换点第一个转换点：固定在TSO结束处；第二个转换点：目前在TS3结束处，即TS3与TS4之间R4将來据实际业务需要而配置一一R5之后8、保护时隙和每个常规时隙中的保护间隔的共同作用和目的是：同步。4、目前的TD-SCDMA系统釆用的编码方式是：卷积、trnbo、无编码。5、交织的作用：将突发错误随机化，将连续错误离散化己知TD-SCDMA系统的码片速率为1.28Mc/s,扩频因子SF=16,釆用QPSK 调制、1/2卷积编码，则初始比特速率为多少？1.28Mc/s-80k 符号/s- 160kb/s-80kb/s3、扩频的作用：(1) 消除有用信号间的干扰；(2) 减

7、少信道中其它干扰和噪声。5、TD-SCDMA系统码组组别下行同步码上行同步码扰码Midamble 码区分基站区分小区区分用户第1组0070303第2组18154747第32组31248255124127124127TD-SCDMA 基站类型有：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中配置好扰码，由扰码即可确定其它码组扰码和 Midamble 码、Sync_DL、Svnc_UL 对应比例关系是：1： 1, 4： 1, 1： 21、全向天线：水平波束宽度为360 ,即在各个方向上发射和接收电磁波能力 都相同（一般应用距离近，覆盖范围大，价

8、格便宜。增益一般在9dB以下，如 室内或村县地区）定向天线：指在某一个或某儿个特定方向上发射及接收电磁波特别强,而在其 它的方向上发射及接收电磁波则为零或极小的一种天线（一般应用于通信距离 远，覆盖范围小，目标密度大，频率利用率高）3、天线主要参数序号参数关键点选用原则1极化方式极化方向：水平极化与垂直极化单极化与双极化分集技术：空间分集、极化分集等45双极化极化分集2带宽振子越粗，带宽越宽振子越多，增益越高，带宽越窄适当3阻抗天线阻抗=馈线阻抗50欧姆4半功率角半功率角=波瓣宽度=主瓣宽度=波束 宽度101g（l/2）-3dB依实际应用环境而定5倾角定冋天线机械下倾（主瓣方向水平，天线本身依

9、实际应用环境而定下倾）全向天线一一电调下倾（主瓣方向下倾）6隔离度两根单极化天线或一根双极化天线的不相关性适当7前后比主瓣最大值/后辫最大值越大越好8驻波比信号能量没能完全辐射出去，有部分反射驻留，导致功率损耗越小越好，没有必要性9增益无源器件总增益恒为0某方向上的增益靠另一方向上的能量减少來获得适当10方向性向某方向上辐射或接收电磁波的能力越强越好4、同一根天线上每增加一倍振子，增益增加3dBi101g2=3dBi（三）天线覆盖的计算1、对高话务量区则增大下倾角，缩小天线覆盖范围，加大基站业务接入能力; 对低话务量区则减小下倾角，扩大天线覆盖范围，吸入更多话务量。2、天线高度一定，下倾角越大

10、，覆盖范围越小；下倾角一定，天线高度越高，覆盖范围越大。1、时分双工（TDD）：统计意义上的双工，上行频带和下行频带相同3、TD-SCDMA系统中的信道由以下儿个因素确定：频率：目前9个可用频点时隙：一个子帧中7个常规时隙 码道：每个时隙对应16个码道1、越区切换技术名称使用系统技术原理切换期间优缺点连接基站硬切换(HaidHandover)1G： FDMA2G： TDMA移动台先中断与原 基站的通信，然后 再与新基站建立通 信1易掉话软切换(Soft Handover)3G： WCDMA3G： CDMA2000移动台先建立与新基站信令和业务的 连接，再断开与原 基站的连接2不丢失信息，不掉

11、话增加的系统容量与 本身的开销相抵接力切换(BatonHandover)3G:TD-SCDMA上行链路转移到新基站，卞行链路仍与原基站连接1.5使用上行预同步技 术，减少切换时间， 占用资源相对少，降低掉话率SIR信号与干扰的功率比值，简称信干比(Signal to Literference Ratio)TPC传输功率控制(Transmit Power Control)BLER误块率(Block Enm Rate)2、功率控制速率：200次/秒功率控制步长：ldB、2dB、3dB(二)智能天线(Intelligent Antenna)技术1、智能天线的作用：根据基站覆盖范围内移动终端的实际状态

12、，自适应的调整能量的分布与大小13、IPOA 技术(1) IPOA (IP Over ATM)在ATM局域网上传输IP数据包的技术。(2) 主要功能有两个：地址解析(地址绑定)ATM网络中的每个IP数据包有IP地址，每台计算机都有ATM物理地 址，IPOA要完成这些IP地址与ATM地址之间的映射。数据封装两种封装形式： VC （虚电路）封装：一条VC用于传输一种特定协议的数据（如IP 数据和ARP数据），传输效率很高；A多协议封装：使用同一条VC传输多种协议类型的数据,这样必须给 数据加上类型字段。E11：爱尔兰话务量的单位，等于单位时间发生呼叫次数X每次呼叫占用信道的时间4、资源框数W2时，

13、采用二级交换子系统26时，在控制框（1-4号槽位）中用2块GLI完成一级交换功能 6时，采用完整的一级交换子系统 3G与WiMax的差别就在于，WiMax倡导的将宽带无线化，而3G倡导的是将无线宽带化。也就是说，WiMax和3G的基础构架并不相同。技术名称 WCDNIA cdma2000空中接I 丨 WCDNIA cdma2000,兼容 IS95双工方式FDD FDD频带宽度 5M 1.25MXn（n=13,6）码片速率 3.84Mc/s （1.2288 Xn）Mc/s同步要求同步/异步GPS同步继承基础GSM窄带CDMA采用地区欧洲、口本北美、韩国商用试验2001 2000核心网 GSMMA

14、PANSI-41GSMTD-SCDMAGSM MAPTD-SCDMA中国2007TDD1.6M1.28Mc/s同步所有的物理信道都采用四层结构：系统帧号、无线帧、子帧和时隙/码PHY layerMAC laverJRLC layer传输信道 物理信道 逻辑信道L2数据编码交织口数据调制U扩频C加扰匚射频调制._数据 解码解交织数据解调解扩 解扰 射频解调1振子所用管、线越粗，带宽越宽：天线增 益越高，带宽越窄。2使用智能天线：f能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端f正在通信的移动终端在整个小区内处于受跟踪状态 信道分配方案可分为以下三种：f固定信道分配（FCA）f动态信道分配（DCA）f混合

15、信道分配（HCA）4、CDMA系统的呼吸效应和远近效应呼吸效应：CDMA系统是自干扰系统（或称干扰受限系统），用户数量或业 务量越多，干扰就越大，手机会自动增大发射功率，同时基站为了保证当前用户 业务，会减小发射功率以防止更多用户接入，此时小区的覆盖面积就会减小。这 种小区覆盖面积随着用户数量和业务量的变化而变化的现象，称为呼吸效应。 TD-SCDMA系统通过智能天线和联合检测技术來克服呼吸效应，不再是干扰受 限系统。远近效应：由于系统用户具有随机移动性，因而移动用户与基站间的距离也 是随机变化的，若移动用户的发射功率都相同且固定不变，则离基站近的用户信 号会很强，相反会很弱，与实际需要刚好相反，这就是远近效应现象，必须用功 率控制方法來解决。