宁波电信NOC赛前培训课件(无线)

版权所有浙江电信培训中心罗明学浙江电信培训中心省NOC竞赛赛前培训2目录3MS:移动台BSC:基站控制器HLR:归属位置寄存器PCF:分组数据控制功能HA:家乡代理SCP:业务控制点AbisA1(信令)A2(业务)A11(信令)A10(业务)A3(信令&业务)A7(信令)BTS:基站MSC:移动交换中心VLR:拜访位置寄存器PDSN:分组数据控制节点FA:外地代理Radius:远程认证拨入用户业务3G网络结构示意图4什么是CDMA技术频率码用户3用户2用户1CDMAnCDMA：CodeDivisionMultipleAccess（码分多址）。所有用户在同一时间、同一频段上、根据编码获得业务信道。5CDMA技术与其它多址技术的比较码业务信道在不同频段分配给不同用户如：TACS系统、AMPS系统业务信道在不同时间分配给不同用户如：GSM所有用户在同一时间、同一频段上、根据编码获得业务信道用户1用户2用户3时间频率FDMA用户1用户2用户3时间频率TDMA时间频率CDMA用户3用户2用户16CDMA20001X基本原理7CDMA2000关键技术n扩频技术nRAKE接收技术n一种能分离多径信号并有效合并多径信号能量的最终接收机n语音编码n信道编码n功率控制n软切换技术n增强硬切换技术n小区呼吸n鉴权技术8扩频技术CDMA2000扩频技术可以减少频率选择性衰落的影响窄带信号扩频码扩频码信号合并宽带信号噪声噪声+宽带信号信号与噪声分离tP(t)P(t)P(t)P(t)P(t)tttt9RAKE接收技术tS(t)发射信号接收技术无线环境-多径效应在手机和基站采用RAKE接收，合并不同传输延时的信号。软切换的时候，移动台和多个基站同时联系，从中选出最好的帧送给交换机10RAKE接收技术RAKE接收技术在多径衰落条件下有效提高接收性能接收机单径接收电路单径接收电路单径接收电路搜索器计算信号强度与时延合并合并后的信号ttS(t)S(t)11扩频与解扩信号突发干扰白噪声信号速率的提高，意味着信号带宽的展宽fS（f）扩频前的信号频谱信号f0解扩前的信号频谱信号噪声S（f）f0ff0解扩后的信号频谱信号噪声S（f）f扩频后的信号频谱信号f0S（f）f12远近效应ABP()P()P()P()A的接收功率B的接收功率P()A的发射功率B的发射功率总接收功率A：接收成功B：接收失败解扩为什么要进行功率控制?13P()P()P()P()P()A降低发射功率ABA的发射功率B的发射功率A：接收成功B：接收成功解扩功率控制之后为什么要进行功率控制?14干扰受限为什么要进行功率控制?15功率控制之后为什么要进行功率控制?16Ø控制基站、移动台的发射功率，首先保证信号经过复杂多变的无线空间传输后到达对方接收机时，能满足正确解调所需的解调门限；Ø在满足上一条的原则下，尽可能降低基站、移动台的发射功率，以降低用户之间的干扰，使网络性能达到最优；Ø距离基站越近的移动台比距离基站越远的或者处于衰落区的移动台发射功率要小。功控基本原则17软切换技术n软切换:n不同基站BTS间切换n不同BSC间切换n更软切换:n同基站不同扇区间切换n硬切换:n异频切换n不同系统间切换CDMA2000系统支持多种切换技术18软切换技术ABCABCABCABCABCABCn软切换技术n改善话音质量；控制手机干扰n降低掉话率；提高容量与覆盖范围19当相邻小区的负荷不相同时，负荷重的小区降低发射功率，使本小区边缘的用户切换到临近小区，从而实现负载控制小区呼吸“小区呼吸”动态分配小区负荷，改善网络覆盖,增加系统容量负载控制使用的主要手段包括小区呼吸和同覆盖异频小区之间的切换。20软切换技术n软切换:n不同基站BTS间切换n不同BSC间切换n更软切换:n同基站不同扇区间切换n硬切换:n异频切换n不同系统间切换CDMA2000系统支持多种切换技术21软切换技术ABCABCABCABCABCABCn软切换技术n改善话音质量；控制手机干扰n降低掉话率；提高容量与覆盖范围22目录23室内覆盖建设原因Ø覆盖方面，由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了无线电波较大的传输衰耗，形成了移动信号的弱场强区甚至盲区;Ø容量方面，建筑物诸如大型购物商场、会议中心，由于移动电话使用密度过大，局部网络容量不能满足用户需求，无线信道发生拥塞现象;Ø质量方面，建筑物高层空间极易存在无线频率干扰，服务小区信号不稳定，出现乒乓切换效应，话音质量难以保证，并出现掉话现象。24分布系统组成•室内覆盖系统主要由信号源和信号分布系统两部分组成。直放站宏蜂窝微蜂窝基站耦合无源天馈分布方式有源分布方式光纤分布方式泄漏电缆分布方式信号源信号分布系统25分布系统组成图示26直放站空间耦合方式Ø在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站将室外信号引入室内的覆盖盲区。Ø适用范围：适用于低话务量和较小面积的室内覆盖盲区，在市郊等偏远地区使用较多。Ø优点：直放站方式的主要优势在于成本低、工程施工方便，并且占地面积小;Ø缺点：其弱点在于对室外基站无线指标的影响比较明显。信源选择27空间耦合方式图示BS中继放大机平面天线壁挂天线吸顶天线吸顶天线二功分器二功分器281、天线基本概念天线的定义：能够有效地向空间某特定方向辐射电磁波或能够有效地接收空间某特定方向来的电磁波的装置。常用器件介绍--天线29常用器件介绍—功分器功分器必须掌握几个关键指标：Ø分配比Ø插入损耗Ø隔离度Ø功率容量Ø工作频带30作用：电桥是个四端口网络，它的特性是两口输入、两口输出，两输入口相互隔离，两输出端口各输出输入口输入功率的50％．常用器件介绍—３dB电桥31作用：来自收发系统的多个信号源如GSM、CDMA、DCS等经过合路器合路输出。合路器至少有两个输入口和一个输出口，输入口分别用于不同频段信号的输入，可将多路输入信号合成后由输出口输出。它还具有相反工作模式，可将原合成信号输出端口用作信号输入端口，多个输入端口成为输出端口，将输入信号分离为相应频段的信号，由输出端口分别输出。因此，合路器又称为分路器。常用器件介绍—合路器32作用：其主要用途是调整电路中信号大小、改善阻抗匹配。衰减器可以分为两种类型：固定的和可变的。通常工程上我们多采用固定衰减器。目前我们多采用的有5dB、10dB、15dB、20dB、30dB、40dB等。衰减器我们最关注的指标是衰减大小、功率容量大小等。常用器件介绍—衰减器33馈线馈线：连接天线和发射(或接收)机输出(或输入)端的导线。馈线类型：13/8、7/8、1/2、3/8、1/4、1/2软馈、1/4软馈。线径二次弯曲的半径一次性次弯曲的半径1/4”软馈30mm25mm1/2”软馈40mm32mm1/4”100mm76mm3/8”150mm95mm1/2”210mm125mm7/8”360mm250mm13/8”800mm510mm34Ø无线直放站Ø无线直放站需注意的问题Ø光纤直放站直放站的介绍35无线直放站36无线直放站原理图37无线直放站组网示意图无线直放站38内部各模块作用Ø双工器Ø低噪声放大器(LNA)Ø腔体滤波器(BPF)、选段器、选频器Ø功放（PA）39Ø低噪声放大器(LNA)低噪声放大器为直放站第一级放大器，除了要求对信号有一定的初步放大能力外，对放大器的噪声系数要求较高。式中：NF为整机噪声系数；NF1为第一级放大器噪声系数、G1为第一级放大器放大倍数NF2为第二级放大器噪声系数、G2为第二级放大器放大倍数NF2-1G1NF2-1G1NF＝NF1NF3-1G1·G2NF4-1G1·G2·G3++++……各模块作用40Ø功放（PA）自动功率控制（ALC）技术1）保证直放站以额定功率输出，不会因当直放站达到额定功率时，输出功率随输入功率增加而增加2）保护功放（不超出额定功率）和设备（不止于过热和过载）3）起控10dB后，保证交调、杂散、线性等指标各模块作用41直放站Gf1f1f1f1f1f1f142对施主基站的影响直放站增益越高，覆盖范围越大，但增益又受到上行噪声的影响，所以一定要搞清楚直放站到达基站的上行噪声=-113dBm时，此时的上行增益就是我们直放站上行增益可以设置的最大值。在这个上行增益的基础上再去满足覆盖和寻求上下行平衡。43光纤直放站44光纤直放站组网示意图中继端机乡镇覆盖端机光纤BS45目录46IrDA利用红外线进行点到点的无线通讯，速率可达4MbpsBlueTooth工作在2.4GHz频段，采用跳频技术，速率为1Mbps3G包括WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA，速率可达10Mbps802.11a/b/g/n主流的IEEE802.11无线标准，工作在2.4GHz或5GHz频段，最大速率为11Mbps、54Mbps或300Mbps主要的无线技术47802.11协议的发展进程48干扰工作在相同频段的其他设备会对WLAN设备的正常工作产生影响电磁辐射无线设备的发射功率应满足安全标准，以减少对人体的伤害数据安全性无线网络中，数据在空中传输，因此安全性显得尤为重要WLAN面临的挑战与问题49n2.4GHz为ISM频段，不需授权即可使用；n同一区域内WLAN设备之间的互相干扰；n其他工业设备的干扰，如：微波炉蓝牙无绳电话双向寻呼系统干扰50功率计算单位功率计算单位包括：dB、dBm、dBwdB是用来衡量被测量功率与某一基准功率的比值计算公式：被测量功率（dB）=10×lg（测量功率/基准功率）当基准功率取为1mW时，此dB值以dBm表示当基准功率取为1W时，此dB值以dBw表示51障碍物衰减程度举例开阔地极少自助餐厅、庭院木制品少内墙、办公室隔断、门、地板石膏少内墙（新的石膏比老的石膏对无线信号的影响大）合成材料少办公室隔断煤渣砖块少内墙、外墙石棉少天花板玻璃少没有色彩的窗户人体中等大群的人水中等潮湿的木头、玻璃缸、有机体砖块中等内墙、外墙、地面大理石中等内墙、外墙、地面陶瓷制品高陶瓷瓦片、天花板、地面纸高一卷或者一堆纸混凝土高地面、外墙、承重梁防弹玻璃高安全棚镀银非常高镜子金属非常高办公桌、办公隔断、混凝土、电梯、文件柜、通风设备21信号穿透损耗估测52802.11802.11b802.11a802.11g标准发布时间1997.71999.91999.92003.6可用频宽83.5MHz83.5MHz325MHz83.5MHz频率范围2.400-2.4835GHz2.400-2.4835GHz5.150-5.350GHz5.725-5.850GHz2.400-2.4835GHz非重叠信道数33123调制技术FHSS/DSSSCCK/DSSSOFDMCCK/OFDM物理传输速率1,2Mbps1,2,5.5,11Mbps6,9,12,18,24,36,48,54Mbps6,9,12,18,24,36,48,54Mbps理论吞吐量1.6Mbps5.9Mbps24.4Mbps24.4Mbps兼容性与11g产品可互通与11b/g不能互通与11b产品可互通802.11a/b/g技术对比53各个国家授权使用的频段54IEEE802.11b/g设备使用2.4～2.4835GHz频段。工作频率带宽为83.5MHz，划分为14信道，每个信道带宽为22MHz。为了保证相邻AP的覆盖不产生干扰，要求它们的信道间隔至少为25MHz，互不干扰的信道有3个。2.4G频段信道划分55n输出功率为100mW的802.11b/g产品覆盖距离理论值为100m；n实际覆盖距离更依赖于现实环境；n影响覆盖范围的因素：Ø建筑结构Ø电磁干扰n在一般办公室大楼内，覆盖距离为15m～30mWLAN设备的实际覆盖距离56802.11n是IEEE802.11协议中继802.11b/a/g后又一个无线传输标准协议，802.11n将802.11a/g的54Mbps最高发送速率提高到了300Mbps，其中的关键技术为：pMIMO-OFDMp40MHz频宽模式p帧聚合pShortGI802.11n的关键技术57无线漫游nSTA可以在属于同一个ESS的AP接入点接入；nSTA可以在Wir