移动通信系统中切换技术研究设计.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流移动通信系统中切换技术研究设计.精品文档.编 号:_审定成绩:_ 毕 业 设 计 (论 文)设计(论文)题目:_ _单 位(系别):_学 生 姓 名:_专 业:_班 级:_学 号:_指 导 教 师:_答辩组负责人:_填表时间: 20 年 月重庆邮电大学移通学院教务处制重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目 学生姓名 系别 专业 班级 指导教师 职称 联系电话 教师单位 下任务日期_ _年_ _月_ _日 主 要 研 究 内 容 、 方 法 和 要 求 进 度 计 划 主 要 参 考 文 献指导教师签字: 年 月 日教研室主
2、任签字: 年 月 日备注:此任务书由指导教师填写,并于毕业设计(论文)开始前下达给学生。 移动通信系统中切换技术的研究摘 要移动通信技术是一门发展快,但是起步很晚的技术,在过去的几十年里,移动通信技术飞速的发展,移动通信技术已经走过了四代,在这几十年的时间里,技术不断的更新发展,从最初的只有文字功能,到文字和语音相结合的功能,再到现在的通信文字和网络都有的时代,这是一个质的飞越。智能手机的普及,更是把移动通信技术推向一个更高的高度,网络成为移动通信中核心的功能,现在的人已经离不开手机了,也离不开网络了,“低头族”没有网络,用他们的话说,简直就是不能活下去。 本次的毕业设计论文,主要研究的是移动
3、通信技术中的切换技术,这种技术不是一个新兴的技术,已经有很多年的历史,它是和蜂窝技术共同诞生的,而且也是蜂窝技术一个特有的名词。我们可以这样说,切换技术可以推动移动技术的发展,本次毕业设计论文主要讲了切换技术在通信中如何应用的。3G时代的技术已经很成熟了,4G已经来到了我们的生活中,由于4G的LTE技术不具备通话的功能,所以打电话的时候需要切换到2G,切换技术在4G中的应用尤其的重要。关键词:切换技术,移动通信技术,4G,LTE AbstractMobile communication technology is a rapid development, but the technology
4、started late, in the past few decades, the rapid development of mobile communication technology, mobile communication technology has gone through four generations, in the decades, updating technology unceasing development, from the original only text to text function, and a combination of voice and
5、text communication function, and some are now the network era, this is a qualitative over. The popularity of smart mobile phone, is the mobile communication technology to a higher level, the network has become the core of mobile communication function, now people cannot do without a mobile phone, al
6、so cannot do without the Internet, bow without the Internet, they say, is not to live.This thesis, mainly studies the switching technology of mobile communication technology, this technology is not a new technology, has many years of history, it is a common birth and cellular technology, but also a
7、special term cellular technology. We can say, the development of switching technology can promote mobile technology, this design is mainly about how to switch technology application in communication. 3G technology has been very mature, 4G has come to our life, because the 4G LTE does not have the fu
8、nction of conversation, so when the phone need to switch to 2G, the application of switching technology in 4G is particularly important. Keywords: switching technology, mobile communication technology, 4G, LTE目 录摘 要IIIAbstractIV目 录V第一章 绪论11.1 移动通信系统11.1.1 移动通信特点11.1.2 移动通信工作方式11.2 移动通信的发展21.2.1 全球移动
9、通信发展历程21.3 课题研究的目的及内容31.4 课题研究的意义3第二章 切换技术42.1切换技术的发展42.2 切换的定义及分类42.3切换的控制方式5第三章 移动通信系统中的切换63.1 CDMA系统中的切换63.1.1 CDMA系统概述63.1.2 CDMA系统中的软切换73.1.3 CDMA系统中的硬切换83.2 GSM系统中的切换83.2.1 GSM系统概述83.2.2 GSM数字移动通信的主要技术93.2.3 GSM切换93.3 WCDMA系统中的切换93.3.1 WCDMA系统概述93.3.2 WCDMA中的切换103.3.3 WCDMA中的软切换12第四章 中国3G的切换13
10、4.1 3G的简述134.2 中国3G的发展驱动力134.3 我国TD-SCDMA的切换过程134.3.1接力切换基本概念134.3.2接力切换过程144.4 我国TD-SCDMA系统接力切换性能简要分析17第五章 结论与展望18主要参考文献19致 谢20附 录22第一章 绪论1.1 移动通信系统 移动通信是一门新兴的,但是发展时间不是很长的技术。这种技术改变了我们的生活方式,取代了我们过去的写信和邮递信件的方式,随着科技的发展,移动通信技术不再是以前单一的通话和短信,现在已经发展成了和互联网相连接的技术,在这里大家不但可以进行沟通,还可以进行数据的交换,以及互联网中的各种信息的共享和交换,速
11、度之快,是我们以前不敢想象的。1.1.1 移动通信特点 1.移动通信依靠杆塔进行信息传输,杆塔发出的信号,在空气中可能会受到干扰,高大的建筑物和树木,对它们也有一定的影响。 2.干扰严重。随着科技的发展,我们的空气中充斥着各种各样的信号,虽然我们看不到它们,但它们的确存在我们的身边,并无时无刻不在为我们服务。由于空气中传播的信号较多,所以干扰的现象存在很久了,并且十分的严重。 3.由于已经走过了四代的发展时间,移动信号的频带占用十分严重,由于无线电的频率不是无限的,它具有一定的限制,我们在使用的时候,不断的加大频率的使用范围,导致我们现在的信号不是很稳定,在不断的变化。 4.移动通信技术不是一
12、门单独的技术,它是和其他技术结合的一门综合性很强的技术。 5.对设备要求苛刻。由于客户的使用地点不是固定的,在极其恶劣的条件下,对设备的要求十分的高,也很苛刻。1.1.2 移动通信工作方式移动通信的分类方法有很多种,我们通常按照工作的方式进行分类,可以分为以下的几种方式。1.单工通信(1)单工通信概念:单工通信就是指只能单一的进行通信,不可以同时进行信息的交换,收发不可以同时进行。(2)单工通信分类单工通信大概可以分为两类,一类是异频单工的,另一类就是同频单工的。(3)单工通信的特点优点:对设备的要求不是很高、可以为用户节省大量的电力资源、建设时的投入很小。缺点:操作复杂,不是很方便。2.双工
13、通信(1)双工通信概念:双工通信是单工通信的升级,可以同时进行收发两个命令,一方发送时另一方不但可以接收信号,还可以传送信号给另一方。这是双工通信最大的优点。(2)双工通信分类:双工通信和单工通信的分类一样,大致也是两类。一类是时分双工的类型,另一类就是频分双工的类型。(3)双工通信的特点优点:使用方便。缺点:设备较复杂、耗电大。3.半双工通信(1)半双工通信的概念:半双工通信是全工通信和半工通信的结合,在一端采用的是全工通信,另外一端采用的是半工通信。(2)半双工通信的特点优点:对设备的要求不是很高,而且造价十分的低廉,还可以为用户节省电量。由于采用的是收发的频率是不一样的,所以频谱的占用十
14、分的少。抗干扰能力强。缺点:操作仍然不方便,对于单工通信的缺点没有做出十分有效的改变,没有为用户的体验带来改变。1.2 移动通信的发展1.2.1 全球移动通信发展历程全球移动通信的发展大致经历了以下几个阶段:20世纪2030年代:警车无线电调度电话(AM调幅),使用频率为2MHz。20世纪4050年代:人工接续的移动电话(FM调频)。单工工作方式,使用频段为150MHz及450MHz。20世纪60年代:自动拨号移动电话。全双工工作方式,使用频段为150MHz及450MHz。1964年美国开始研究更新的移动电话系统。20世纪7080年代:AMPS、TACS分别在美国、英国投入使用。20世纪90年
15、代:GSM数字移动通信系统和窄带CDMA数字移动通信系统及卫星移动通信。21世纪初:基于窄带IS-95 CDMA技术的宽带CDMA技术的cdma2000、基于日本无线工业广播协会支持的纯WCDMA和欧洲电信标准协会定制的UTRA两个独立建议的WCDMA、由我们国家提出的TD-SCDMA等3G系统陆续开始投入使用,其中第三代(3G)系统使用的频段18852025MHz,21102200MHz,全球统一标准。第二代移动通信采用TDMA或CDMA数字蜂窝系统,如GSM/DCS1800,D-AMPS(IS-136)、CDMA等。1.2.2 我国移动通信的发展历程 我国的移动通信发展的很晚,可以说在西方
16、国家已经拥有了成熟的技术,我们才开始进行发展,造成了我们的通信发展起步晚,但是由于借鉴了西方国家的技术,发展很快。我国初期主要发展十分传统的通信业务,如传统的邮寄业务,交通等等十分古老传统的通信技术。上个世纪80年代以后,我国开始在南方的部分地区,发展现代通信技术,采用国外的先进技术进行推广,一经建立,迅速得到人们的喜爱,然后才普及到全国的范围。 在移动技术的2G时代,我国就开始关注3G技术的发展,从美国的高通引进CDMA技术,由我国的长城电信进行推广,开始的时候只在南方的大城市进行建设和开通,取得了十分良好的效果。 2000年以后,中国移动从中国电信中分离出来,建立了新的移动运营商公司,就是
17、我们今天的中国移动,我国开始从国外引进技术,研究我们自己的3G技术,这是拥有我国自主知识产权的3G技术,为此我国投入了几千亿的资金,用来研究自主的第三代通信技术,积极的发展,终于可以合西方国家的3G技术相媲美,建立了不同于西方国家的3G新标准。1.3 课题研究的目的及内容 移动台在我们的通话过程中发挥的作用,我们可以这样简单的理解,它是把我们说话传出的信号由一个通信信号杆塔传到另外一个信号杆塔,直到我们通话的另一人。而在传送的过程中,传输的通道不是一成不变,按照规定的路线来走,传输的过程可能需要切换路线,这就需要用到本次毕业论文所提到的切换技术。我们在什么时候才会使用这种切换的技术呢?大概有两
18、种的情况,一种是我们处于漫游的时候,这时候需要切换提供服务的运营商。另一种就是为了改善我们的体验,在必要的时候切换通道,降低通话堵塞的现象。不论通信的技术如何发展,切换技术都是不可缺少的,它对于我们的日常中的维护和相应的优化,有着很重大的作用。1.4 课题研究的意义 随着智能手机的普及,移动网络的发展更快了,从以前的靠语音和短信赚钱,到今天的靠流量的费用来赚钱。到了今天的4G时代,移动信号的频带已经十分稀少了,我国为三家移动运营商划分的频带范围,已经远远的不够他们使用了,如此以来,切换技术的重要性也在逐渐的体现,移动通信切换技术不是一个新技术。它是和数字蜂窝通信一同诞生的,其目的就是为了提高用
19、户的体验,保证用户的使用体验是最好的。当我们通话或者上网的时候,我们所使用的移动通道可能出现堵塞或者无法使用的现象,对于这种情况,需要迅速的切换通道,来保证用户的正常使用,在这个切换的过程中,我们一定要保证快,不能让用户感觉到切换的存在,这就是对移动切换技术提出的要求。虽然我们今天的切换技术已经十分成熟了,但是我们还应该不断地研究拓展,把我们的移动通信切换技术推向一个新的高度。第二章 切换技术2.1切换技术的发展 移动通信技术已经发展很多年了,但是切换技术一词的出现,是伴随着蜂窝技术的引进才开始提出的,并且随着移动技术的发展,切换技术已经成为一种不可缺少的重要技术,并且这种技术已经逐渐的影响到
20、我们今天使用通信技术的整体性能。我国现在使用的网络结构十分的复杂,既有我国自主研发的网络技术-TACS,也有从国外引进的网络技术-CDMA和WCDMA网络技术。由于采取多种网络技术共存、共同发展的策略,我国的无线资源利用率十分的庞大,留下的可用的已经很少了,我国的网络负担十分的沉重,为了提高用户的体验,我们必须要尽量减少切换的次数和时间。2.2 切换的定义及分类切换的定义:我们在什么样的情况下才会使用到切换呢?当我们通信的时候,我们所传递的信号会从一个信号塔传送到另外一个信号塔,这中间需要切换技术的支持,通过切换技术可以保持我们和通信信号塔之间的联系。从本质上来说,就是把信号从一个点切换到另外
21、一个点。切换的目的:通过切换,我们可以获得更好的体验,对于用户的通话,还有保持连续性的作用。我们在采取了适当的切换算法以后,不但可以减少我们在通话中的掉话率的现象,还可以提升我们的网速,提升移动通信技术的可靠性,为用户带来更好更快的体验。切换的分类:一般我们分为五种,软切换和硬切换是常见的两种。触发切换的原因有很多种,主要有下面的几种:1.由功率的预算造成的切换GSM的通话技术是相对其他技术比较成熟的技术,在现在的4G时代,还是采用GSM时代的通话技术,由于LTE是不具有通话功能的,仅仅具有上网的功能。GSM的通话技术,要求用户的通话时建立在电平处于最高的地方只有处于这种状态的时候,才能顺利的
22、进行切换。在一般的情况下,这种切换的成功几率,大概只有百分之五十。而美国高通的CDMA技术,为了降低通信道的损耗,对系统做出了相应的限制。2.由信号的强弱造成的切换由于信号塔的分布不均匀,以及其他的原因,可能造成每个地方的信号的强度是不一样的,我们自身所处区域的信号塔和临近的信号塔的信号强度是不一样的。当我们所处的信号塔的信号不是很强的时候,我们为了获得更好的体验,系统会根据相应的算法,为我们的信号通道进行切换,切换到强的信号通道,运用这样的算法,也是为了提高通信系统的稳定性。3.由信号的质量造成的切换由于空气中存在的电磁波有很多种,它们之间可能会相互的干扰对我们的通信信号的通道也会造成一定的
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