wcdma基础知识

内部公开▲基础知识课程目标：了解移动通信发展历程了解2G向3G的演进过程掌握WCDMAR4的系统结构内部公开▲目录目录............................................................................................................................................................3第1章移动通信发展史...............................................................................................................................41.1第一代移动通信................................................................................................................................51.2第二代移动通信................................................................................................................................61.2.1TDMA系统...............................................................................................................................71.2.2N-CDMA系统..........................................................................................................................81.3第三代移动通信................................................................................................................................91.3.1第三代移动通信系统技术....................................................................................................101.3.2IMT-2000的频谱分配............................................................................................................13第2章核心网网络结构和演变.................................................................................................................152.1各阶段网络结构..............................................................................................................................152.1.1R99网络结构..........................................................................................................................162.1.2R4网络结构............................................................................................................................212.1.3R5网络结构............................................................................................................................252.2演进特点..........................................................................................................................................28内部公开▲第1章移动通信发展史所谓移动通信就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，也可以是汽车、火车、轮船、飞机等在移动状态中的物体。移动通信与固定物体之间的通信比较起来，具有一系列的特点，主要是：1．移动性就是要保持物体在移动状态中的通信，因而它必须是无线通信，或无线与有线通信的结合。2．电波传播条件复杂因移动体可能在各种环境中运动，电磁波在传播时会产生反射、折射、绕射、多普勒效应等现象，产生多径干扰、信号传播延迟和展宽等效应。3．噪声和干扰严重在城市环境中的汽车火花噪声、各种工业噪声，移动用户之间的互调干扰、邻道干扰、同频干扰等。4．系统和网络结构复杂它是一个多用户通信系统和网络，必须使用户之间互不干扰，能协调一致地工作。此外，移动通信系统还应与市话网、卫星通信网、数据网等互连，整个网络结构是很复杂。5．要求频带利用率高、设备性能好移动通信的种类繁多。按使用要求和工作场合不同可以分为以下4类。1．集群移动通信，也称大区制移动通信。它的特点为只有一个基站，天线高度为几十米，至百余米，覆盖半径为30-50Km，发射机功率可高达200W。用户数约为几十到几百，可以是车载台，也可以是手持台，它们可以与基站通信，也可通过基站与其他移动台及市话用户通信，基站与市站有线网连接。2．蜂窝移动通信，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，各个基站通过移动交换中心相互联系，并内部公开▲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。每个小区的用户在1000以上，全部覆盖区最终的容量可达100万用户。3．卫星移动通信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。4．无绳电话对于室内外慢速移动的手持终端的通信，则采用小功率、通信距离近的、轻便的无绳电话机，它们可以经过通信点与市话用户进行单向或双向的通信。移动通信系统从40年代发展至今，根据其发展历程和发展方向，可以划分为三个阶段，下面分别进行介绍。1.1第一代移动通信知识点了解第一代移动通信的代表制式及其优缺点。第一代移动通信系统采用了蜂窝组网技术，蜂窝系统的概念和理论，二十世纪六十年代就由美国贝尔实验室等单位提出，但其复杂的控制系统，尤其是实现移动台的控制，直到七十年代随着半导体技术的成熟，大规模集成电路器件和微处理器技术的发展，以及表面贴装工艺的广泛应用，才为蜂窝移动通信的实现提供了技术基础。当第一个试运行网络在芝加哥开通时，美国第一个蜂窝系统AMPS（先进移动电话系统）在1979年成为现实。现在存在于世界各地比较实用的、容量较大的系统主要有：1．美国的AMPS；AMPS（先进移动电话系统）使用模拟蜂窝传输的800MHz频带，在美洲和部分环太平洋国家广泛使用。2．北欧的NMT-450/900；NMT（Nordic移动电话系统）于瑞典开通。内部公开▲3．英国的TACS；TACS（全向入网通信系统）是80年代欧洲的模拟移动通信的制式，也是我国80年代采用的模拟移动通信制式，使用900MHz频带第一代移动通信系统为模拟制式，以FDMA技术为基础。其工作频带都在450MHz和900MHz附近，载频间隔在30kHz以下。蜂窝移动通信的出现，可以说是移动通信的一次革命，其频率复用大大提高了频率利用率并增大系统容量，网络的智能化实现了越区转接和漫游功能，扩大了客户的服务范围，但上述模拟系统有四大缺点：1．各系统间没有公共接口；2．无法与固定网迅速向数字化推进相适应，数字承载业务很难开展；3．频率利用率低，无法适应大容量的要求；4．安全保密性差，易被窃听，易被盗号。这些缺点将妨碍其进一步发展，因此，模拟蜂窝移动通信将逐步被数字蜂窝移动通信所替代。然而，在模拟系统中的组网技术仍将在数字系统中应用。1.2第二代移动通信知识点了解第二代移动通信的代表制式及其优缺点。由于TACS等模拟制式存在的各种缺点，90年代开发出了以数字传输、时分多址和窄带码分多址为主体的移动电话系统，称之为第二代移动电话系统（2ndGeneration，2G）。是以传送语音和数据为主的数字通信系统，典型的系统有GSM、DAMPS、IS-95CDMA和日本的JDC等数字移动通信系统。2G除提供语音通信服务之外，也可提供低速数据服务和短消息服务。内部公开▲1.2.1TDMA系统TDMA系列中比较成熟和最有代表性的制式有：泛欧GSM、美国D-AMPS和日本JDC。1．D-AMPS是在1989年由美国电子工业协会EIA完成技术标准制定工作，1993年正式投入商用。它是在AMPS的基础商改造成的，数模兼容，基站和移动台比较复杂。D-AMPS系统（先进的数字移动电话系统），DAMPS也被称为TDMA/IS-136。它是AMPS的数字版本。DAMPS使用TDMA技术，每个AMPS信道可以得到三个信道，象AMPS一样。DAMPS使用800到900MHz的通信频率，这项技术主要使用于北美地区。2．日本的JDC（现已更名为PDC）技术标准在1990年制定，93年使用，只限于本国使用。JDC：JapanDigitalCellularSystem，日本数字蜂窝系统。是日本1989年提出的数字蜂窝移动通信系统，其标准为RCR-STD-27A与RCR-STD-27B，有800/900MHz与1.5GHz两个工作频段，技术上与D-AMPS系统接近，只有日本使用。3．欧洲邮电联合会CEPT的移动通信特别小组（SMG）在88年制定了GSM第一阶段标准phase1，工作频带为900MHz左右，90年投入商用；同年，应英国要求，工作频带为1800MHz的GSM规范产生。GSM（全球移动系统）系列主要有GSM900、DCS1800和PCS1900三部分。三者之间的主要区别是工作频段的差异。其特点可归结为：（1）频谱效率高由于采用了高效调制器，信道编码，交织，均衡和话音编码技术，使系统有高频谱效率。（2）容量大由于每个信道传输带宽增加（GSM信道带宽为200KHz，模拟制约为25KHz），使得同频复用载干比降低至9dB，故GSM系统同频复用模式可以缩小至4/12或3/9，甚至更小（模拟为7/21）。加上半速率话音编码技术的引入和话务分配使GSM系统的容量效率（每兆赫每小区的信道数）比TACS高3---5倍。（3）话音质量高内部公开▲GSM系统中只要在门限值以上，话音质量总是达到相同的水平，而与传输质量无关。（4）安全性通过鉴权、加密和TMSI号码的使用达到安全的目的。（5）与ISDN、PSTN等的互连（6）在SIM卡基础上实现漫游上述三种产品的共同点是数字化，时分多址、话音质量比第一代好，保密性好、可传送数据、能自动漫游等。三种不同制式各有其优点，PDC系统频谱利用率很