通信工程实习报告.doc

第一章序言1.1 实习目的通信技术是以现代的声、光、电技术为硬件基础，辅以相应软件来到信息交流目的。上个世纪末，多媒体的广泛推广、互联网的应用极大地推动了通信工程专业的发展展望这个世纪初期，宽带技术、光通信也已经崭露头角。通信工程专业所研究的内容涵盖了当今最流行,发展最迅猛的领域。通信工程是一个实践性较强的专业，通过生产实习，到通信实验室参观，到培训机构参观学习，参与通信系统的维护和管理，使学生了解电子产品相互通信的过程概况，了解通信系统运行和维护经验等。经学院安排我们在中兴通讯学院进行了逾期6天的参观实习，目的在于增强学生对通信产品的了解，并通过生产实习，使学生巩固所学专业知识，强化所学各项专业技能，熟悉所实习设备的工作原理、工作流程 通过生产实习，为学生毕业就业的单位和岗位选择创造有利条件。1.2 实习单位中兴通讯学院简介成立于 2003 年7月，是中兴通讯股份有限公司创办的企业大学。中兴通讯学院成立的宗旨是为中兴通讯的客户提供有显著价值的专业培训、咨询服务和专业出版物，提供知识解决方案。中兴通讯学院依托中兴通讯强大的技术力量，凭借14 年的专业培训经验，利用先进的培训设施、规范的培训管理和优秀的讲师队伍，为近13万名国内外客户提供了系统培训、维护专题培训和管理素质培训，其中包括来自海外90多个国家的3万多名外籍客户。中兴通讯学院将致力于建设持续的学习环境，培养具有竞争优势的人才，推动实现组织的经营目标和战略，与客户共赢。目前，中兴通讯学院的培训网络已经覆盖全球90 多个国家，为多家国内外运营商提供了定制化、个性化、深度化的管理和技术类培训。第二章WCDM 2.1移动通信技术发展史 第一代移动通信系统的典型代表是美国的AMPS系统和后来的改进型系统TACS，以及NMT和NTT等。AMPS(先进的移动电话系统)使用模拟蜂窝传输的800MHz频带，在北美，南美和部分环太平洋国家广泛使用；TACS(总接入通信系统)用900MHz频带，分ETACS(欧洲)和NTACS(日本)两种版本，英国，日本和部分亚洲国家广泛使用此标准。第一代移动通信系统的主要特点是采用频分复用，语音信号为模拟调制每隔30KHz/25KHz一个模拟用户信道。第一代系统在商业上取得了巨大的成功，但是其弊端也日渐显露出来。 1. 频谱利用率低 2.业务种类有限 3.无高速数据业务 4.保密性差，易被窃听和盗号 5.设备成本高 6.体积大，重量大 为了解决模拟系统中存在的这些根本性技术缺陷，数字移动通信技术应运而生，并且发展起来，这就是以GSM和IS-95为代表的第二代移动通信系统，时间是从八十年代中期开始。欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网(GSM) 的体系。随后，美国和日本也制订了各自的数字移动通信体制。数字移动通网相对于模拟移动通信，提高了频谱利用率，支持多种业务服务，并与ISDN容。第二代移通信系统以传输话音和低速数据业务为目的，因此又称为窄带数字通信系统。第二代数字蜂窝移动通信系统的典型代表是美国的DAMPS系统，IS-95和欧洲的GSM系统。 (1) GSM(全球移动通信系统)发源于欧洲，它是作为全球数字蜂窝通信的DMA标准而设计的，支持64Kbps的数据速率,可ISDN互连。GSM使用900MHz频带，使用1800MHz频带的称为DCS1800。GSM采用FDD双工方式和TDMA多址方式，每载频支持8个信道，信号带宽200KHz。GSM标准体制较为完善，技术相对成熟，不足之处是相对于模拟系统容量增加不多，仅仅为模拟系统的两倍左右，无法和模拟系统兼容。 (2) DAMPS (先进的数字移动电话系统)也称IS-54(北美数字蜂窝)，使用800MHz频带，是两种北美数字蜂窝标准中推出较早的一种，指定使用TDMA多址方式。 (3) IS-95是北美的另一种数字蜂窝标准，使用800MHz或1900MHz频带，指定使用CDMA多址方式，已成为美国PCS(个人通信系统)网的首先技术。 由于第二代移动通信以传输话音和低速数据业务为目的，从1996年开始，为了解决中速数据传输问题，又出现了2.5代的移动通信系统，如GPRS和IS-95B。移动通信现在主要提供的服务仍然是语音服务以及低速率数据服务。由于网络的发展，数据和多媒体通信的发展势头很快，所以，第三代移动通信的目标就是移动宽带多媒体通信。从发展前景看，由于自有的技术优势，CDMA技术已经成为第三代移动通信的核心技术。为实现上述目标，对3G无线传输技术(RTT：Radio Transmission Technology)提出了以下要求： 高速传输以支持多媒体业务。室内环境至少2Mbps；室内外步行环境至少384kbps室外车辆运动中至少144kbps；卫星移动环境至少9.6kbps。 传输速率能够按需分配。 上下行链路能适应不对称需求。第三代移动通信系统最早由国际电信联盟(ITU)于1985年提出，当时称为未来公众陆地移动通信系统1999年IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)，意即该系统工作在2000MHz频段，最高业务速率可达2000kbps，预期在2000年左右得到商用。主要体制有WCDMA，cdma2000和TD-SCDMA。1999年11月5日，国际电联ITU-R TG8/1第18次会议通过了IMT-2000无线接口技术规范建议，其中我国提出的TD-SCDMA技术写在了第三代无线接口规范建议的IMT-2000 CDMA TDD部分中。 2.2 WCDMA基本原理 在WCDMA系统中，在原有的话音业务的基础上，义引人大量多媒体业务，每种业务具有的不同的Qo5和覆盖范围。多业务环境和WCDMA系统是自干扰系统，这一特点使得在规划WCDMA系统时有许 多不同于GSM系统规划的地方。在规划WCDMA系统时，由于小区的负荷会对小区允许的最大传播损耗产生影响，也就是对覆盖产生影响，同时小区负荷又是小区容量的决定因素。当负荷比较小时WCDMA系统是上行链路覆盖受限，当负荷比较大时下行链路容量受限。因此在网络规划时覆盖和容量的规划对于上，下行链路是不同的。另外在WCDMA系统中，功率控制(TPC)、由于软切换和更软切换产生的增益、上下行链路的功率预算不同等因素在做规划时都要加以考虑. WCDMA网络规划设计通常包括确定设计口标及信息收集、初步设计、站址勘察和最终设计等几个阶段。在进行网络规划前，先要确定设计目标，主要包括所要覆盖的区域、每个区域所支持的业务类型、每个区域内每种业务所要达到的覆盖率等。此外，还要收集各种业务量的密度分布图、地形地貌数据资料,客户初选的站址信息和网络增长规划等信息。然后,根据所收集的信息进行初步设计:包括建立传播模型、制定出相应的业务量规划和链路预算表、评估客户站点并建议新站点、以及计算机辅助的网络覆盖及干扰分析等。初步设计要分别从容量和覆盖的角度估算基站数量并将两者平衡，井结合客户提供的初选站址信息得出基站初始布局。当站点位置最终确定并进行了站址勘测后，应根据实际数据对此前的设计方案进行修正和优化，生成对网络覆盖、干扰及软切换性能的最终预测，确定系统参数，完成最终的网络设计和基站配置.WCDMA是一个扩频系统，扩频的理论基础：Shanon 定理C=Wlog2(1+S/N)扩频定义与处理增益：PG=Wc/R，其中Wc是码片速率，R是信息速率。用dB表示: PG=10log10(Wc/R)接收端进行相关解扩即可恢复原始信号。扩展倍数越多，处理增益越高，抗干扰能力越强。2.3 WCDMA通信模型 工作频段：19201980MHz21102170MHzWCDMA频点计算公式：频点号频率5上行中心频点号：96129888下行中心频点号：1056210838补充工作频率： 17551785MHz18501880MHz 2.4 WCDMA优势1 采用RAKE接收机，有效利用了信道相干时间形成的时间分集效应；2 宽带传输系统，利用了信道的频率分集效果3 码字的多址传输，利用了多用户分集的效果4 信号在信道中传输功率低，降低了干扰，提高了保密性5 扩频因子灵活变换，有助于多媒体等多速率并发业务的传输6 频谱效率高，优于以往的AMPS和GSM，频率复用系数WCDMA为1，GSM为118。7支持软切换和更软切换8支持新技术的应用，如多用户检测9 WCDMA有下行发射分集，而GSM没有 10 支持高速数据传输 11 具有承载CS和PS业务等混合业务的能力12 无线资源管理算法保证服务质量（QoS）2.5 WCDMA系统网络结构图2.6 ZXSDR-Node B 工作原理 Node B是3G网络的到来移动基站的称呼，它是通过标准的Iub接口与RNC互连，通过Uu接口与UE进行通信，主要完成Uu接口物理层协议和Iub接口协议的处理。传输子系统的主要功能是提供与RNC的接口，实现传输网络层的相关功能，完成基站与RNC之间的信息交互。物理接口上一般以E1/T1、STM-1等形式出现，为了节约传输带宽和提高传输的可靠性，ATM反向复用（IMA，Inverse Multiplexing on ATM）通常会被采用。2.7 RNC介绍 无线网络控制器（RNC）是新兴3G网络的一个关键网元。它是接入网的组成部分，用于提供移动性管理、呼叫处理、链接管理和切换机制2.8 HLR介绍 归属位置寄存器, 存放着所有归属用户的信息，如用户的有关号码（IMS和MSISDN）、用户类别、漫游能力、签约业务和补充业务等。此外，HLR还存储着每个归属用户有关的动态数据信息，如用户当前漫游所在的MSC/VLR地址（即位置信息）和分配给用户的补充业务。2.9 VLR介绍拜访位置寄存器, VLR动态地保存着进入其控制区域内的移动用户的相关数据，如位置区信息及补充业务参数等，并为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。VLR从该移动用户归属的HLR中获取并保存用户数据，并在MSC处理用户的移动业务时向MSC提供必要的用户数据。VLR一般都与MSC在一起综合实现。第三章 无线优化无线网络优化主要是通过调整各种相关的无线网络工程设计参数和无线资源参数，满足系统现阶段对各种无线网络指标的要求。优化调整过程往往是一个周期性的过程，因为系统对无线网络的要求总在不断变化。无线网络规划和优化的流程如下图：2.1主要的无线网络质量指标：话音质量指标：一般以误码率Rxqual指标来衡量；忙时接通率：忙时呼叫接通次数/忙时呼叫总数100%；掉话率：通话中的掉话次数/通话总数100%；阻塞率：呼叫未接通次数/呼叫总数100%；无线覆盖率：时间可通概率和位置可通概率；无线信道的利用率：业务信道和控制信道承载的业务量/所能提供的业务量100%。 2.2工程参数优化方法（1）根据实际测量和统计结果调整，工程参数指工程设计中的无线参数，主要包括： （2）天线性能参数：天线的增益、极化方式、波束宽度；（3）小区物理参数：天线的高度、天线下倾角度、方位角；（4）频率规划调整：频率复用方式调整、各小区的BCCH和TCH载波频率调整（5）小区属性的调整：小区的BSC归属调整2.3 实践展示 实验仪器：电脑，工程测试手机，电子狗，GPS，测试软件（工程参数，电子地图，电子狗）。 在老师的指导下，我们对实验楼周边的网络状况进行测试分析，测试结果如下;结果分析：总体来看大楼周围信号都不错，在红色的点处出现信号较差的问题，经分析可能是由于有障碍物的阻挡或者是该区域的扇形覆盖较弱，若出现弱覆盖现象，应适当调整天线仰角。第四章 WLAN的工作原理及网络结构4.1 WLAN的工作原理 WLAN由无线网卡、入控制器设备(Access ControllerAC)、无线接入(AccessPoint，AP)、计算机和有关设备组成。下面以最广泛使用的无线网卡为例说明WLAN的工作原理。一个无线网卡主要包括网卡(NIC)单元、扩频通信机和天线三个组成功能块。NIC单元属于数据链路层，由它负责建立主机与物理层之间的连接。扩频通信机与物理层建立了对应关系，实现无线电信号的接收与发射。当计算机要接收信息时，扩频通信机通过网络天线接收信息，并对该信息进行处理，判断是否要发给NIC单元，如是则将信息帧上交给NIC单元，否则丢弃。如果扩频通信机发现接收到的信息有错，则通过天线发送给对方一个出错信息，通知发送端重新发送此信息帧。当计算机要发送信息时，主机先将待发送的信息传送给NIC单元，由NIC单元首先监测信道是否空闲，若空闲立即发送，否则暂不发送，并继续监测。可以看出，WLAN的工作方式与IEEE802.3定义的有线网络的载体监听多路访问冲突检测(CSMA/CD)工作方式很相似.4.2 WLAN的网络结构WLAN使用的端口访问技术IEEE 802.11b标准支持两种网络结构，一种是如图1所示基于AP的网络结构，所有工作站都直接与AP无线连接，由AP承担无线通信的管理及与有线网络连接的工作，是理想的底功耗工作方式。可以通过放置AP来扩展无线覆盖范围，并允许便携机在不同AP之间漫游，如图2所示3。目前实际应用的WLAN建网方案中，一般采用这种结构，同时考虑到安全因素，AP必须和交换机各端口进行两层隔离。交换机采用IEEE 802.1Q标准的VLAN方式。VLAN对接入交换机每一端口的AP都必须分配一个网内唯一的VLAN ID另一种是如图2所示基于p2p(Peer to Peer)的网络结构，用于连接PC或POCKETPC，允许各台计算机在无线网络所覆盖的范围内移动并自动建立点到点的连接。图1 基于AP的网络结构图2 基于p2p的网络结构网络测试.图1 基于AP的网络结构 图2 基于p2p的网络结构第五章 总结这次学校组织的实习学习虽