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文档简介
1、移动通信基本原理一 通信系统基础1、 通信系统模型通信系统:用电信号(或光信号)传递信息的系统,又叫电信系统。信源变换器信道反变换器信宿噪声源发端机收端机传输信道2、 通信系统分类按传输媒介分:有线和无线通信 按信号特征分:模拟信号和数字信号按通信方式分:单工、双工、半双工通信 按复用方式分:FDMA、TDMA、CDMA3、 通信系统的构成要素终端设备:用户与通信网之间的接口设备。包括信源、信宿与变换器、反变换器的一部分。传输链路:信息的传输通道,是连接网路节点的媒介。交换设备:构成通信网的核心要素。交换方式:电路交换和存储转发方式。4、 通信网的发展趋势数字化:在通信网中全面使用数字技术。
2、宽带化:在通信网中实现宽带传输与交换。综合化:把来自各种信息源的业务综合在一个数字通信网中传送。智能化:在通信网中更多的引进智能因素建立智能网。 个人化:实现个人通信。二 移动通信概述移动通信:通信双方或至少有一方在运动中进行信息交换。三 移动通信系统组成1、系统组成框图(典型的蜂窝结构)四 移动无线电传播1、移动无线电传播方式和机制直射、反射、绕射、散射2、传播路径损耗的计算自由空间路径损耗:Lfs =32.45+20lgd(Km)20lgf(MHz)3、dB,dBm,dBw的区分(i:istropic 无方向、全向的 c:carrier 载波)dB:相对计量单位,是一个以10为底的对数,当
3、考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时,按下面计算公式:10lg(甲功率/乙功率)进行计算。dBm:分贝毫瓦。dBm=10lg(p(mw)/1mw) dBw:分贝瓦。dBw=10lg(p(w)/1w)4、 快衰落和慢衰落的定义快衰落:由于多径传播,所接受的信号产生快衰落,即瑞利衰落,也称为多径衰落,衰落深度严重时达到2030dB.慢衰落:由于地形起伏和沿途建筑物的不一,引起慢衰落,也称阴影衰落。5、 多普勒频移的定义在移动通信中信号的相位不断变化,产生附加频移,这种频移成为多普勒频移。6、远近效应的定义在移动通信系统中,当基地台同时接收从几个距离不同的移动台发来信号时,若这些频率相同或相近
4、,则距基地台最近的移动台就会对距离远的移动台造成干扰或抑制,甚至信号淹没。使基地台很难收到远距离移动台的信号,这就是近端对远端的干扰,也称远近效应。7、干扰和噪声邻道干扰:指相邻或邻近信道之间的干扰。共道干扰:由相同频率的无用信号对接收机形成的干扰。互调干扰:当两个或多个以上不同频率信号作用于一非线性电路时,由于器件的非线性特性,将互相调制,产生新频率信号输出,如果该频率正好落在接收机工作信道带宽(通带)内且有一定强度,则构成对该接收机的干扰,我们称这种干扰为互调干扰。三阶互调分为二信号三阶互调和三信号三阶互调两种类型。阻塞干扰:阻塞干扰指CDMA基站发出的信号功率落在GSM基站接收滤波器20
5、0kHz通带之外,却仍然进入GSM接收机而带来额外干扰,当此干扰大于GSM接收机的阻塞门限时,GSM接收机被推向饱和,无论有用信号质量多好(信噪比多高),都无法被接收。噪声系数的计算:输入信号信噪比与输出信号信噪比的差值 信噪比:S/N 8、对抗频率选择性衰落的方法分集技术:用多种可能的途径采样接收信号,对接收到的信号进行组合或分类,以选择最好的信号的技术,称为分集技术瑞克技术:RAKE接收技术就是分别接收的不同时延的四路信号进行解调,然后叠加输出达到增强接收效果的目的,这里多径信号不仅不是一个不利因素,而且在CDMA系统变成一个可供利用的有利因素。均衡技术:根据信道变化,自动调整以消除因多径
6、传输引起的码间串扰。纠错技术:采用交织技术减少随机误码、突发误码的影响。9、移动通信常用传播模型自由空间传播模型:Lfs =32.45+20lgd(Km)20lgf(MHz)10、 爱尔兰的定义及计算方法爱尔兰:信道话务量的表征值=GSM基本原理一、 GSM系统概述1、 组网体制频率复用GSM采用小区制组网方式,每个覆盖小区成正六边形,其形状像“蜂窝”,故称蜂窝小区。其目的是频率复用以提高容量。必须具备越区切换、位置管理等功能。CACBAB分为 3 扇区全向天线频率复用2、 GSM技术规范(1)工作频段 GSM900主频段(PGSM): 上行:Ful8900.2×N(MHz)(1 T
7、o 124) 下行:FdlFul 45(MHz)上下行频率间隔:45MHZ;带宽:25MHz; GSM1800频段: 上行:Ful1710.20.2×(N512)(512 To 885) 下行: FdlFul 95(MHz) 上下行频率间隔:95MHz;带宽:75MHz。(2)载频间隔:200kHz (3) 通信方式:FDD双工(4)接入方式:TDMA(5)信道分配:每载频8个时隙,包含8个全速信道,16个半速信道;(6)每个时隙的信道速率:22.8kbit/s;(7)信道总速率:270kbit/s;(8)调制方式:GMSK,高斯滤波最小频移键控;(9)话音编码:规则脉冲激励线性预测
8、编码RPE-LPC 13kbit/s;二、 GSM网络结构与功能1、 网络结构图MSC BSC BTS BTSHLRVLREIRNSS PSTN IWF ECTRAU SIM ME NMC OMC OMCOMSBSSMSAUC2、 基本组成及功能(1)网络和交换子系统(NSS) (2)无线基站子系统 (BSS):完成无线信道的发送、接受、管理、连接网络端的交换机。(3)移动台(MS):入网、通信、提供接口。(4)操作与维护分系统(OMS):为其服务区内的移动用户提供交换和信令功能并提供与其他PLMN和PSTN的接口,储存归属移动用户信息及其管辖区内的移动用户信息3、 E1链路结构传输媒质: 微
9、波,光纤;32 时隙;每时隙传输 64kb/s;传输速率:32×64kb/s =2.048Mb/s;0时隙用于同步;16时隙用于信令。 2M 结构: CH0CH1CH2CH3CH4CH5CH6CH7CH0CH1CH2CH3CH4CH5CH6CH7Synchronous InformationIdle TimeslotIdle TimeslotSignal TimeslotOM Channel Idle TimeslotTS0TS1TS2TS3TS4TS5TS15TS16TS30TS31TS1729Carrier 1Carrier 2Each Voice Channel is Tran
10、sported by 16kb/s 三、 信道与编码1、 TDMA帧结构四、 系统工作过程1、 主叫流程主叫流程之一:主叫流程之二主叫流程之三2、 被叫流程被叫流程之一被叫流程之二被叫流程之三3、 位置更新流程位置更新流程之一位置更新流程之二4、 内部切换流程5、 外部切换流程五、 参数及调整1、 BTS公共参数1.1、CGI小区全球识别码CILACMNCLAICGIMCCCGI的格式为:MCCMNCLACCI。MCC(Mobile Country Code):三个十进制数组成,取值范围为十进制的000 999。MNC(Mobile Network Code):二个十进制数,取值范围为十进制的
11、0099。LAC (Location Area Code):范围为065535。CI(Cell Identity):范围为065535。MCC不可改变。460(China)MNC不可改变。00 (CMCC) 01(UNICOM)位置区码的设置必须严格按照中国电信的有关规定执行,切忌在网络中(全国范围)出现两个或两个以上的位置区采用相同的位置区码。CI取值应注意在同一个位置区不允许有两个或两个以上的小区使用相同的CI1.2、基站识别码 ( BSIC )若在某个物理位置上,移动台能同时收到两个小区的BCCH载频,且它们的频道号相同,则移动台以BSIC来区分它们。当移动台在连接模式下(通话过程中),
12、它必须根据BCCH上有关邻区表的规定,对邻区BCCH载频的电平进行测量并报告给基站。同时在上行的测量报告中对每一个频率点,移动台必须给出它所测量到的该载频的BSIC。基站可以依靠BSIC来区分这些小区,从而避免错误的切换,甚至切换失败。 CBAFED图中小区A、B、C、D、E和F的BCCH载频具有相同的绝对频道号,其它小区则采用不同的频道号作为BCCH载频。一般要求小区A、B、C、D、E和F采用不同的BSIC。 1.3、链路超时 ( RDLNKTO ) BTS无线链路超时GSM规范规定,基站中需有一计数器S,该计数器在通话开始时被赋予一个初值,即参数“无线链路超时”的值。若每次基站在应该收到S
13、ACCH的时刻无法译出一个正确的SACCH消息时,S减1。反之,基站每接收到一正确的SACCH消息时,S加2,但S不可以超过参数无线链路超时的值。当S计到0时,基站报告无线链路故障。 当移动台在通信过程中话音(或数据)质量恶化到不可接受,且无法通过射频功率控制或切换来改善时(即所谓的无线链路故障),基站或者启动呼叫重建,或者强行拆链。由于强行拆链实际上引入一次“掉话”的过程,因此必须保证只有在通信质量确实已无法接受(通常的用户已不得不挂机)时,基站才认为无线链路故障。1.4、BCCH频率表( BCCHFREQ ) 每个小区有两个BA List表,可以相同或不同。BA(BCCH):在BCCH上通
14、过系统信息消息类型2(System Information message type)发送,用于移动台的选择和重选。它包括PLMN在某个物理区域中使用的BCCH载波,最多64个频点,当BA(SACCH)中定义的频点是BA(BCCH)中定义的频点的子集时,BA(BCCH)最多可定义64个邻小区。BA(SACCH):在SACCH上通过系统信息类型5(system information message type 5)发送的BA,它向移动台指示,哪个BCCH载波用于切换监测,最多64个频点,最多32个邻小区。当某个小区存在于另一个小区的BA(BCCH),但不存在于BA(SACCH)时,这个小区将不参
15、与切换判断,因而只支持服务区的呼叫,不接受到另一切换。2、 小区参数2.1、DTX (不连续发射)不连续发射:指网络在与手机的通话过程中,话音间歇期间,网络不传送信号的过程。好处:无线信道的干扰得到有效的降低,从而使网络的平均通话质量得到改善;同时,DTX的应用可以减少基站和移动台的处理器负载和功耗。因此在可能的情况下,建议在网上采用下行DTX。DTX: True和False2.2、T3212 (周期位置更新定时器)位置更新:当MS改变所处位置区LA时通知网络的过程。GSM系统中发生位置更新的原因主要有两类,一种是移动台发现其所在的位置区发生变化(LAC不同);另一种是网络规定移动台周期地进行
16、位置更新。周期位置更新的频度是由网络控制的,周期长度由参数T3212确定。 T3212以十进制数表示,取值范围0255,单位为6分钟(1/10小时),如T32121,表示0.1小时;T3212255,表示25小时30分。周期位置更新是网络与移动用户保持紧密联系的一种重要手段,因此周期时间越短,网络的总体服务性能越好。但频繁的周期更新有两个负作用:一方面则使移动台的功耗增大,使系统中移动台的平均待机时间大大缩短。因此T3212的设置需权衡网络各方面的资源利用情况而定。另一方面是网络的信令流量大大增加,对无线资源的利用率降低,在严重时会直接影响系统中各个实体的处理能力(包括MSC、BSC和BTS)
17、。2.3、EnHop (跳频状态)Hopping: 跳频,在控制和通话过程中,一个基站和移动台同步改变通信频点,以减少外部频率干扰。根据GSM规范,规定GSM无线设备应支持跳频功能。理论分析表明,跳频可以改善空间的频谱环境,提高全网的通信质量。 ON和OFF:在TCH和SDCCH信道是否使用跳频。2.4、EC (紧急呼叫允许) 一般情况下,GSM网络中任何移动台必须含有一合法有效的用户识别模块卡(SIM)才能获得网络的各种业务支持。但对没有SIM卡的移动台或有SIM卡但其接入等级(C0C9中的一种)被当前小区关闭(即根据当前小区的系统消息,它不可以启动接入程序)的移动台, 营 运 者 有 权
18、决 定 是 否 允 许 移 动 台 进 行 紧急呼叫 (Emergency Call,EC),如匪警等。GSM规范中的紧急呼叫电话号码定义为112,与中国的电话号码分配不同,因此除非采取特殊处理,目前中国电信下属的GSM系统无法实现GSM规范规定的紧急呼叫功能。但考虑到国际漫游用户的习惯,可以在网络中将112接至录音电话,以告知用户各种特服号码。3、 小区选择与重选参数3.1、MS 工作状态p 三种状态: 关机、开机但空闲、通信状态p MS在空闲模式(Idle Mode)下执行的任务分成三个过程(PROCESS):n PLMN选择n 小区选择和重选n 位置更新 p C1 决定小区选择p C2
19、决定小区重选3.2、C1与C2值p C1算法: C1=A-MAX(B,0)p 其中: A = RXLEV-ACCMINp B = CCHPWR-Pp RXLEV:手机接收电平(下行)p ACCMIN:手机接入系统最小接收电平p CCHPWR:手机接入系统的最大发射功率p P:手机最大发射功率(手机功率级别)p PHASE1手机:C1p PHASE2手机:C2p C2=C1+CRO-TO*H(PT-T) PT=/=31p C2=C1-CRO PT= =31p CRO:小区重选偏置(Cell Reselection Offset)p H:小区重选滞后 (不同LAC的Cell )p TO: 临时偏置
20、(Temporary Offset)p PT:惩罚时间(Penalty Time)p 手机服务小区的选择按照C2值的大小进行排序3.3、小区重选与位置更新p 当MS进行小区重选时,如果原小区和目标小区属于不同位置区(LAC),则移动台在小区重选后必须启动一次位置更新。p 目标小区C2>原小区C2,且维持5s以上才进行小区重选p 两次由C2引起小区重选必须间隔15s以上p C2(X)<C2(Y)CRH(小区重选滞后)才启动在不同LAC的C2内的小区重选和随后的位置更新过程。p CRH:Cell Reselection Hysteresis六、 网络优化1、 优化方法与流程1.1、告警
21、处理流程BTS 硬件故障 BSC 告警维修工单YN传输 BSC XCDROMCR统计数据 全网或分区性能CSSR、HOSR、DCRTCH 拥塞/话务量SDCCH拥塞/话务量TOTAL CALL1.2、日常优化流程优化目标优化计划与系统信息收集修改数据库RF 优化硬件故障参照标准达到目标优化报告统计指标对照路测对比YN1.3、高掉话小区处理高掉话小区硬件故障查配置数据OMCR 统计数据覆盖干扰切换:质量干扰TALEV PBGT无法确定修改参数开 TRACECALL加站扩容调天线改频邻区关系切换门限切换优先级Loss of ul & dl SACCH(link_fail & rad
22、io_link_timeout)C1 C2 & HO_thresholdMissing_reportMAX_DISTANCEHandover_recognized_period & Bssmap_t7 (inter_bss_ho)1.4、RF 优化p Site location p 站点分布的合理性 (overlap 、hole 、overshooting 、umbrella cell)p Antennap 查高度、方向、DOWNTITLT (判断依据: CTP分析、路测)p RF planp 查同、邻频干扰(判断依据: GI、NetPlan)p Neighborp 邻区关系的
23、合理性 (判断依据:GI、CME分析、路测)p External IOIp 查外部干扰源 (判断依据: IOI 统计、路测)1.5、数据库优化2、 参数优化2.1、数据库优化p 使用 CME 提取小区参数数据库p 检查不匹配的数据(如BCCH、BSIC、NEIGHBOR等)p 分析及调整小区参数p 重要参数:p - LINK_FAILp - LINK_ABOUT_TO_FAILp - MB_PREFERENCEp - CELL_BAR_QUALIFYp - CELL_RESELECT_HYSTERESISp - CELL_RESELECT_PARAM_INDp - CELL_RESELECT_
24、OFFSETp - PENALTY_TIMEp - TEMPORARY_OFFSETp3、 OMC统计分析统计、观测DCR、CSSR、HOSR、TCH_BLOCK、TCH_TRAFFIC、 HANDOVER PER CALL 等网络指标 分析基于全网、BSC、小区的统计数据,查找影响网络指标根源: - 若问题集中在某些特定小区,则着重分析这些小区 - 若无特别差小区,则重新配置全网或BSC的参数 4、 路测(参数、指标)4.1、Rx_Lev,RxLel_Access_Min (063) 0级为110dBm, 63级为47dBm, 每一级增加1 dBm 4.2、RxQual Evaluation
25、4.3、Timing Advance (在城市一般为0到2之间). TA:063, 每级表示 553.5m 距离 between MS and BTS, 63 为 35km,这是ETSI的GSM规范中支持的最大距离,某些厂商设备对每一个连接同时准备两个载波,一个是满足规范,另一个作为Virtual TA,它可达到127,最远覆盖72km。 4.4、Tx Powerp 对 GSM900:0 19 , 0级为 43 dBm, 19级为5 dBm ( phase 2 ) ;p 对 GSM1800:015 , 0级 30 dBm, 15级为 0 dBm;p 每一级差为2dBmCDMA基本原理一、 CD
26、MA系统概述1、 GSM/CDMA频谱分配联通800M CDMA频段是: 联通900M GSM的频段是:移动台:825MHz835MHz 移动台:909MHz915MHz基 站:870MHz880MHz 基 站:954MHz960MHz移动900M GSM的频段是:移动台:897MHz909MHz 基 站:942MHz954MHz2、 CDMA的基本概念所谓CDMA,即在发送端使用各不相同的、相互(准)正交的伪随机地址码调制其所发送的信号;在收端则采用同样的伪随机地址码从混合信号中解调检测出相应的信号。3、 扩频通信的概念和Shanon公式CDMA传输系统中采用了扩频技术,即是将原始信号的带宽
27、变换为比原始带宽宽的多的传输信号,以来达到提高通信系统的抗干扰目的。其数学模型为Shanon公式,即在白噪声的干扰下,信道容量为:C=B Log2(1+S/N)b:信道带宽;s/n:信噪比;c:信道容量4、 CDMA的特点:(六大特点)4.1、覆盖范围大:覆盖半径是标准GSM的2倍;覆盖1000 km2:;GSM需要200个基站,CDMA只需50 个基站;在相同覆盖条件下,基站数量大为减少,投资将相应减小。4.2、 容量大:决定CDMA系统容量的主要参数有:处理增益、所需的EB/N0、话音激活系数、频率复用系数和扇区数目等。CDMA系统容量高的原因是由于它的频率复用系数远远超过其他制
28、式的蜂窝系统,频谱利用率高,另一主要因素是它使用了话音激活技术。软容量:用户数目和服务质量之间可以相互折中,灵活确定;小区的呼吸功能:各小区的覆盖大小是动态的,通过调整小区的导频发射功率,使相邻小区负荷分担话务,相当于增加了容量。提高误帧率可增加可用信道数,这时通话质量降低。呼吸功能:调整基站导频值来调整小区覆盖大小4.3、通话质量高:声码器可以动态地调整数据传输速率,并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。门限值根据背景噪声的改变而改变,可以得到较好的通话质量。系统采用软切换技术,“先连接再断开”,这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。软切换:掉话少。更软切换:同一基站、相同频率、不同扇区的C
29、DMA信道间CDMA小区/扇区切换采用软/更软切换,切换是先接续再中断,服务质量高,有效减低掉话。其他无线系统小区/扇区切换采用硬切换,切换是先中断再接续,容易产生掉话。8K等于G网的13K,13K相当于有线4.4、手机发射功率小:CDAM技术,功率控制,语音激活4.5、频率规划简单:网络规划简单、配置灵活工程设计简单,扩容方便1324324244123142314GSM:N4频率复用1111111111111111111CDMA:N1频率复用1114.6、干扰受限系统:p 所有移动用户都占用相同带宽和频率,CDMA是一个自扰系统,用户的增加要提高整个背景噪声。控制住用户的信号强度,在保持高质
30、量通话的同时,就可以容纳更多的用户。p 有远近效应,需功率控制。5、 功率控制技术p 功率控制的概念p 远近效应p CDMA是一个自干扰系统p 功率控制分为前向功率控制和反向开环功率控制和反向闭环功率控制。p 反向开环功率控制 移动台根据接收功率的变化,迅速调节移动台发射功率。p 反向闭环功率控制 基站对移动台的开环功率估计迅速做出纠正,以使移动台保持最理想的发射功率。 p 前向功率控制基站根据测量结果调整移动台的发射功率。 6、 软切换与硬切换所谓软切换就是当移动台需要跟一个新的基站通信时,并不先中断与原基站的联系。更软切换:同一基站、相同频率、不同扇区的CDMA信道间。软切换只能在相同频率
31、的CDMA信道间进行,它在两个基站覆盖区的交界处起到业务信道分集的作用软切换可以大大减少掉话,保证通信的可靠性CDMA系统中支持的切换:硬切换、软切换、更软切换。硬切换:先中断再接续,不同频率间进行切换,容易产生掉话二、 CDMA系统组成与结构1、 CDMA系统结构图BTS(Base Transmitter Station ): 基站收发信台BSC(Base Station Controller): 基站控制器BS(Base Station): 基站MSC(Mobile Switch Centre) : 移动交换中心VLR(Visitor Location Register): 拜访
32、位置寄存器HLR(Home Location Register): 归属位置寄存器AC(Authentication Centre): 鉴权中心MC(Message Centre): 消息中心SME(Short Message Entity): 短消息实体PSTN(Public Switched Telephone Network): 共用电话交换网ISDN(Integrated Service Digital Network): 综合业务数字网PSPDN(Packet Switched Public Data Network ) 分组交换数据网2、 系统组成及功能(移动终端、BSS子系统、M
33、SS子系统、OMM子系统等部分)2.1、基站子系统BSS可分为两部分。通过无线接口与移动台相连的基站收发信台(BTS)以及与移动交换中心相连的基站控制器(BSC),BTS负责无线传输、BSC负责控制与管理。2.1、移动交换子系统MSS完成CDMA的主要交换功能,同时管理用户数据和移动性所需的数据库。MSS子系统的主要作用是管理CDMA移动用户之间的通信和CDMA移动用户与其它通信网用户之间的通信。 移动交换子系统MSS包括以下主要功能单元:u 移动交换中心(MSC)u 拜访位置寄存器(VLR)u 归属位置寄存器(HLR)u 鉴权中心(AUC)u 短消息中心(SC)2.1.1、移动交换中心 MS
34、C是CDMA网络的核心。MSC对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路接续的功能,也是CDMA网和其他网络之间的接口。另外,为了建立至移动台的呼叫路由,每个MSC还完成GMSC的功能。MSC从三种数据库,拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)和鉴权中心(AUC)中取得处理用户呼叫请求所需的全部数据。反之,MSC根据其最新数据更新数据库。2.2.2、拜访位置寄存器(VLR)通常与MSC合设,其中存储MSC所管辖区域中的移动台(称拜访客户)的相关用户数据,包括:用户号码、移动台的位置区信息、移动用户识别码、批准数据、鉴权数据和用户服务清单等参数。VLR是一个动态用户数据库。VLR
35、从移动用户的归属位置寄存器(HLR)处获取并存贮必要的数据,一旦移动用户离开该VLR的控制区域,则重新在另一个VLR登记,原VLR将取消该移动用户的数据记录2.2.3、归属位置寄存器(HLR)存储管理部门用于移动用户管理的数据。每个移动用户都应在其归属位置寄存器(HLR)注册登记,它主要存储两类信息:一是有关移动用户的参数,包括移动用户识别号码、电子序列号、用户号码、服务项目清单、批准有效时间等;二是有关移动用户目前所处位置的信息,以便建立至移动台的呼叫路由,例如MSC、VLR地址等。还包括下列信息:电信业务 数据业务 智能业务 短消息业务数据服务限制(如:漫游限制) 补充业务参数2.2.4、
36、鉴权中心(AUC)AUC属于HLR的一个功能单元部分,专门用于CDMA系统的安全性管理,用来鉴别用户身份的合法性以及对无线接口上的话音、数据、信令信号进行加密,防止无权用户接入和保证移动用户通信的安全。鉴权中心一般与HLR合设。包括参数:A_key, SSD、MIN/IMSI、AAV等2.2.5、短消息中心(SC)短消息中心的主要功能是接收、存储和转发用户的短消息。通过短消息中心能够更可靠地将信息传送到目的地。如果传送失败,短消息中心保存失败消息直至发送成功为止。操作维护中心(OMC)为运营商提供对网络的操作和维护服务、管理签约用户信息,对网络进行规划。 主要实现以下功能: 1、维护测试 2、
37、障碍检测及处理 3、系统状态监视 4、系统实时控制 5、局数据修改 6、性能管理 7、用户跟踪、告警 8、话务统计等 3、 主要接口3.1、A接口基站子系统与交换子系统之间的接口即A接口,其物理链路通过采用标准的2.048Mbit/s的PCM数字传输链路来实现。此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等。 一般采用IS-634标准、IOS2.4、IOS4.0等。3.2、Abis接口基站子系统中BSC 与BTS之间的接口。支持对BTS无线设备的控制。 物理层采用直接互联的方法,无统一标准。3.3、Um接口Um接口被定义为MS与BTS之间的通信接口,即空中接口。它实现了各种制
38、造商的移动台与不同运营者的网络间的兼容性,从而实现了移动台的漫游。此接口遵守IS-95A标准。移动交换子系统MSS内部接口3.4、内部接口B接口:MSC和VLR间的接口,内部接口,没有标准定义。C接口:MSC和HLR间的接口,接口的物理层为2.048Mbit/s的PCM传输链路。信令接口符合ITU-T七号信令系统规范。D接口:VLR和HLR间的接口,接口的物理层为2.048Mbit/s的PCM传输链路。信令接口符合ITU-T七号信令系统规范。E接口:MSC和MSC间的接口,接口的物理层为2.048Mbit/s的PCM传输链路。信令接口符合ITU-T七号信令系统规范。H接口:HLR和AUC间的接
39、口,内部接口N接口:HLR和MC间的接口,接口的物理层为2.048Mbit/s的PCM传输链路。信令接口符合ITU-T七号信令系统规范。Ai/Di接口::MSC和PSTN/ISDN间的接口,采用2Mb/sPCM数字链路,接口的物理层为2.048Mbit/s的PCM传输链路。信令接口符合ITU-T七号信令系统规范,采用TUP、ISUP以及随路信令。 三、 信道与编码1、扩频和解扩过程1.1、扩频窄带信号(9.6kb/s语音)用PN码扩频为1.2288Mc/s的宽带信号,比值(1.2288/9.6)叫做扩频处理增益(128,21db)。在传送过程中,CDMA信号受到各种噪声干扰,主要是同小区其它用
40、户非理想正交引起的干扰和邻小区用户产生的加性白噪声。此外还有背景噪声和外部干扰。1.1、解扩收到信号后,相关器利用扩频处理增益恢复有用信号,抑制干扰信号。由于可接受的语音质量需要大约7dB的信/噪比,其余14dB增益用以从噪声中提取有用信号。因为噪声与有用信号正交(下行链路)或不相关(上行链路),所以能够通过相关器提取有用信号,抑制干扰噪声。2、长码扰码原理和发生器原理长码扰码原理:在前向链路中,长码用于对语音数据的扰码,提供语音消息的加密,而不是用于扩充信号带宽。为了实现扰码而不增加信号速率,在“与”入用户独特的长码掩码之后,1.2288Mb/s的长码通过运算被缩减为与语音数据相匹配的低速率
41、19.2kb/s,这实质上是通过提取长码数据流的每一第64比特实现的。长码发生器原理:长码是采用42比特线性反馈移位寄存器产生的,它也是各CDMA无线系统用以同步的主时钟。该移位寄存器需要由GPS接收机的时钟输出加以驱动。为了提供语音加密,用一个用户特定的42比特掩码(mask)和移位寄存器的输出进行“与(AND)”运算,生成独特的长码。所谓用户特定的mask是指,从移动台的设备串号(ESN)导出的一个序列,或是从ESN、随机数种和加密过程算法组合导出的一个序列。长码发生器原理图四、 编号计划号码类型MDN:移动用户号码簿号码 NID网络识别码(NID)IMSI:国际移动用户识别码 SID系统
42、识别码(SID)TLDN:临时本地用户号码 ESN电子序号(ESN) HLR号码 BSID基站识别码(BSID)MSC/VLR号码 REG-ZONE登记区识别码(对CDMA) 4.1、移动用户号码簿号码(MDN)此号码为主叫用户呼叫一个数字移动用户时所需拨的号码。 中国国家号为86 国内有效移动用户号码簿号码由三部分组成: 数字蜂窝移动业务接入 号(N1N2N3), HLR识别号(H1H2H3) 移动用户号(XXXX)。 数字蜂窝移动业务接入号(N1N2N3)为13X。 移动用户号(SN): XXXX, 由各HLR自行分配。4.2、国际移动用户识别码(IMSI):4.3、临时本地用户号码(TL
43、DN) 由被叫所在的MSC/VLR分配的用于选路由的临时号码,用于网络进行路由选择。 联通暂时定8613344号段的100个号码为TLDN。 4.4、HLR号码: 460 03 09 H0H1H2H3 0000 在NO.7信令消息中使用的、代表HLR的号码。4.5、MSC/VLR号码 : 460 03 09 H0H1H2H3 1000 在NO.7信令消息中使用的、代表MSC/VLR的号码, M1M2的分配同H1H2的分配。 4.6、系统识别码(SID)SID号码是在CDMA/AMPS蜂窝移动通信网中唯一地识别一个移动业务本地网的号码。它由国家标识比特组和本地系统比特组两部分组成,共包含15比特
44、。本网首先使用比特14至比特9为110010的512个号码。每个本地网分配一个SID号码。4.7、网络识别码(NID)在一个CDMA移动业务本地网中唯一地识别一个网络的号码。由16比特组成。NID由各地自行分配。可以用来区分不同的MSC业务区。仅在CDMA系统中使用该号码。0与65535保留。0用作表示在某个SID区中不属于特定NID区的那些基站。65535用作表示移动用户可在整个SID区中进行漫游。4.8、登记区识别码(REG_ZONE)(对CDMA)在一个SID区或NID区中唯一识别一个位置区的号码, 它包含12比特,由各地自行分配。4.9、电子序号(ESN)电子序号用于唯一地识别一个移动
45、台设备, 每个双模移动台分配一个唯一的电子序号。它包含32比特4个字节,其构成如下: 31.24 23.18 17.0 厂家编号 保留 设备序号 设备序号由厂家自行分配。4.10、基站识别码(BSID)一个16比特的数,唯一地识别一个位置区的号码,它包含12比特,由各本地网管理。直放站的基本原理及应用一、 基本概念1、直放站工作原理系统框图(以GZF900-V型为例)下行选频模块下行低噪放上行低噪放ALCATT上行功放ATTATTALC监 控 模 块ALCTESTTESTTESTTEST双工器双工器下行功放ATTALC滤波器1.1、FDD系统直放站工作原理: 直放站在下行链路中,由施主天线从现
46、有的覆盖区域中拾取信号,通过双工滤波器对通带外的信号进行极好的隔离,将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。在上行链路中,覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站,从而达到基地站与手机的信号传递。2、中国移动通信系统频率分配网络及运营商频段(MHz)带宽(MHz)频率间隔上行下行相邻频道间隔上下行频率间隔联通CDMA800825835870880101.23MHz45MHz移动GSM9008909099359541925200KHz45MHz联通GSM9009099159549606200KHz45MHz移动DCS180017101725180518
47、2015200KHz95MHz联通GSM1800174517551840185010200KHz95MHz网络及运营商频段(MHz)频点号中心频率换算关系上行中心频率(MHz)下行中心频率(MHz)联通CDMA800Rx:825835Tx:87088037283fn=825+n´0.03fn = fn + 45移动GSM900Rx:890909Tx:935954195fn=890+n´0.2fn = fn + 45联通GSM900Rx:909915Tx:95496096124移动DCS1800Rx:17101725Tx:18051820512586fn=1710.2+(n-
48、512)´0.2fn = fn + 95联通GSM1800Rx:17451755Tx:18401850687735二、直放站原理框图和组成1、干放组成原理框图(VIB)双工器双工器下行PA上行LNA下行链路上行链路监控单元及电源模块基站耦合RF信号天馈系统MODEM蓄电池2、光纤直放站组成原理框图(III/IV)3、旧(监控)体系无线直放站组成原理框图(V)三、直放站产品分类1、室内直放站(干放) 一种简易型的设备,将信号通过功放放大,主要用于室内覆盖。 2、 光纤传输直放站 将收到的信号经光电变换变成光信号,传输后又经电光变换恢复电信号,放大后发送出去。 3、 移频传输直放站 将收
49、到的信号通过变频为其他频段,传输后再变频为原先收到的频率,放大后发送出去。 4、 无线直放站 1)宽带直放站 工作频率为整个频段,如GSM900系统移动24M带宽、联通6M带宽,DCS1800频段移动15M带宽、联通10M带宽。 2)选频直放站 为了选频(定制带宽、或者选取28个工作信道200k),将上、下行频率下变频为中频,进行选频限带处理后,再上变频恢复上、下行频率。四、直放站基本工作原理1、器件基本含义LNA(lower noise amplify)低噪声放大器在直放站中的作用:移动通信质量的好坏,主要取决于上、下行信道, 要求上、下行放大器的噪声系数很低,否则会因本身引入的噪声过大而使
50、整个系统的信噪比很差,不能满足基站对话音信号信噪比的监测指标,低噪放模块可满足要求。PA(power amplify)功率放大器在直放站中的作用:主要是功率放大,应具备高线性度,否则会造成三阶互调非线性产物太强,占用话音信道,导致手机接通率降低,干扰话音信道,导致话音质量下降,甚至会干扰基站的信令信道,导致整个网络运行失常。 ATT、ALC、AGC的含义ATT(attenuator):衰减器。主要作用是控制增益AGC(automatic gain control):自动增益控制。ALC(automatic level control):自动电平控制,为了使功放工作于线性区,需要对进行放大的信号(特别是大信号)进行控制。AGC和 ALC的区别: AGC(自动增益控制)是对电路的增益进行控制,但直放站设备中主要采用ALC控制。 双工器的主要作用:在接收机输入端接入收信滤波器,以阻止发信功率进如接收机,在发信机输出端接入发信滤波器,以抑制发信频谱造成在收信频带上的噪声功率。用环行器来隔离收、发滤波器,来提高收、发信间的隔离度,是收、发设备双工方式工作时必须使用的 。腔体滤波器在直放站中的主要作用:腔体滤波器的主要作用是滤波,增加上、下行之间的隔离度。2、工程常用术语驻波比反映回波损耗的物理量,由于阻抗匹配部完全一致当信号进入设备以后,除一部分被吸收外,
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