2023年浅析WCDMA 移动通信.docx
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1、2023年浅析WCDMA 移动通信 第一篇:浅析WCDMA 移动通信 浅析WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三种体制 王雪霏学号:202330731229 集宁师范学院 电子信息工程 08级2班 呼和浩特 邮编:010022 指导老师:刘凌云 摘要:本文介绍了第三代移动通信系统技术的三种主流标准:TD-SCDMA、WCDMA 和cdma2000,具体分析了这三种主流标准的技术特点,以及TD-SCDMA 具有的技术优势。关键词:TD-SCDMA、WCDMA cdma2000和3G。 国际电联批准了IMT-2000 无线接口5 种技术规范,而以其中3 种CDMA技术为主流。即频分双工方
2、式:MC-CDMA(cdma2000)和DS-CDMA(WCDMA);时分双工方式:CDMA TDD(TD-SCDMA 和UTRA TDD)。中国提出的基于TDD 模式的TD-SCDMA 虽然起步较晚,但它在频谱利用率、对业务支持的灵敏性方面以及在许多方面特殊符合移动通信将来的进展方向所具有的优势,使它在3G 之争中具有强大的竞争力。这是中国移动通信界的一次创举,也是中国对第三代移动通信进展的奉献,标记着中国在移动通信领域已经进入世界领先之列。WCDMA(是GSM的3G时代) WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access):WCDMA源于欧洲和日本几
3、种技术的融合。WCDMA接受直扩MC模式,载波带宽为5MHz,数据传送可到达每秒2Mbit室内及384Kbps移动空间。它接受MC FDD双工模式,与GSM网络有良好的兼容性和互操作性。作为一项新技术,它在技术成熟性方面不及CDMA2000,但其优势在于GSM的广泛接受能为其升级带来便利。因此,近段时间也倍受各大厂商的青睐。WCDMA接受最新的异步传输模式ATM微信元传输协议,能够允许在一条线路上传送更多的语音呼叫,呼叫数由如今的30个提高到300个,在人口密集的地区线路将不在简洁堵塞。另外,WCDMA还接受了自适应天线和微小区技术,大大地提高了系统的容量。 WCDMA全名是Wideband
4、CDMA,中文译名为“宽带分码多工存取,它可支持384Kbps到2Mbps不等的数据传输速率,在高速移 动的状态,可供应384Kbps的传输速率,在低速或是室内环境下,则可供应高达2Mbps的传输速率。而GSM系统目前只能传送9.6Kbps,固定线路Modem也只是56Kbps的速率,由此可见WCDMA是无线的宽带通讯。此外,在同一些传输通道中,它还可以供应电路交换和分包交换的服务,因此,消费者可以同时利用交换方式接听电话,然后以分包交换方式访问因特网,这样的技术可以提高移 动电话的运用效率,使得我们可以超过越在同一时间只能做语音或数据传输的服务的限制。在费用方面,WCDMA因为是借助分包交换
5、的技术,所以,网络运用的费用不是以接入的时间计算,而是以消费者的数据传输量来定。 WCDMA的发起者主要是欧洲和日本标准化组织和厂商,WCDMA继承了其次代移动通信体制GSM标准化程度高和开放性好的特点,标准化进展顺当。WCDMA支持高速数据传输(慢速移动时384kbit/s,室内走动时2Mbit/s),支持可变速传输。其主要特点如下:基站支持异步和同步的基站运行方式,组网便利、灵敏;调制方式上行为BPSK,下行为QPSK;导频帮助的相干解调方式;适应多种速率的传输,同时对多速率、多媒体的业务可通过变更扩频比和多码并行传送的方式来实现;上、下行快速、高效的功率限制大大削减了系统的多址干扰,提高
6、了系统容量,同时也降低了传输的功率;核心网络基于GSM/GPRS网络的演进,并保持与GSM/GPRS网络的兼容性;支持软切换和更软切换,切换方式包括三种,即扇区间软切换、小区间软切换和载频间硬切换等。 3GPP的R99、R4、R5、R6等各版本中,R6尚未冻结;R5虽已于2023年3月冻结,但目前正处于各厂家落实设备开发进程而大量提交CR的阶段,协议还很不稳定,近两三年内尚不具备大规模网络建设条件;R4于2023年3月冻结,协议已基本稳定;3GPPR99于1999年12月冻结,成熟稳定,目前已有多个网络运营实例。上述不同版本的改良主要表达在核心网,无线网则改动不大.2 CDMA2000(CDM
7、A的话G时代) CDMA2000即为CDMA2000 1EV,是一种3G移动通信标准。由美国高通北美公司为主导提出,摩托罗拉、Lucent和後来加入的韩国三星都有参与,韩国如今成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMA One数字标准衍生出来的,可以从原有的CDMA One结构干脆升级到3G,建设本钱低廉。但目前运用CDMA的地区只有日、韩和北美,所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的,许多3G手机已经领先面世。 CDMA2000 是一个3G移动通讯标准,国际电信联盟ITU的IMT-2000标准认可的无线电接口,也是2G CD
8、MA标准(IS-95, 标记 CDMA1X)的延长。根本的信令标准是IS-2000。CDMA2000与另一个主要的3G标准W-CDMA不兼容。 CDMA2000是美国通讯行业协会(TIA-USA)的注册商标, 并不是一个象CDMA一样的通用术语。CDMA2000有多个不同的类型。下面依据困难度排列: CDMA2000 1x CDMA2000 1x 就是众所周知的3G 1X 或者1xRTT, 它是3G CDMA2000技术的核心。标记 1x习惯上指运用一对1.25MHz无线电信道的CDMA2000无线技术。日本运行商KDDI的CDMA2000 1xEV-DO网络运用商标 “CDMA 1X WIN
9、,不过这只是用于市场促销罢了。CDMA2000 1xRTT CDMA2000 1xRTT(RTT无线电传输技术)是CDMA2000一个基础层,支持最高144kbps数据速率.尽管获得3G技术的官方资格,但是通常被认为是2.5G或者 2.75G技术,因为它的速率只是其他3G技术几分之一。另外它拥有双倍的语音容量较之之前的CDMA网络。CDMA2000 1xEV CDMA2000 1xEV(Evolution进展)是CDMA2000 1x附加了高数据速率(HDR)实力。1xEV一般分成2个阶段: CDMA2000 1xEV第一阶段, 速率最高到1.8 Mbps。CDMA2000 1xEV其次阶段,
10、支持下行数据速率最高3.1 Mbps and 上行速率最高1.8 Mbps.CDMA2000 3x CDMA2000 3x利用一对3.75 MHz无线信道(i.e., 3 X 1.25 MHz)来实现高速数据速率。3X版本的CDMA2000有时被叫做多载波Multi-Carrier或者MC,这一版本还没有部署正处在探讨开发阶段 其次篇:WCDMA移动通信系统分析报告 WCDMA移动通信系统分析报告 摘要 WCDMA作为3G的三大主流技术标准之一,已经得到业界的广泛认可。在技术创新和市场驱动的双重作用下,WCDMA从概念向产业化的进程正在加快全球主要设备制造商都在主动跟踪和研发基于WCDMA技术
11、的3G网络产品。本文对WCDMA的组网实力进行了分析,并给出了相应的组网结构和组网模式。BSC6900是BSC6000、BSC6810后的新一代限制器产品,是华为公司Single RAN解决方案重要组成部分。它接受业界领先的多制式、IP化、模块化设计理念,融合UMTS RNC 和 GSM BSC业务功能,有效满意移动网络多制式融合进展的需求;BS3900为华为GSM新开发分布式基站,实现基带部分和射频部分独立安装,其应用更加灵敏,广泛用于室内、楼宇、隧道等困难环境,实现广覆盖,低本钱等优势;本文对BSC6900设备原理及其在组网中的作用以及DBS3900设备原理及其在组网中的作用进行了分析。
12、关键词:宽带码分多址(WCDMA;组网;3G;BSC6900;DBS3900 WCDMA移动通信系统分析报告 一、WCDMA移动通信网组网结构及其关键技术 1.WCDMA进展进程 WCDMA是IMT一2000家族最主要的三种技术标准之一。从基本意义上来说,WCDMA版本的演进过程也是一个技术和业务需求不断提高的过程。WCDMA标准经过多年进展,已渐趋成熟,其标准化工作由3GPP组织完成。到目前为止,主要有五个版本,即3GPP R99、3GPP R4、3GPP R5、3GPP R6和3GPP R7,前四个版本已经完成并终结,目前正在进行R7版本的制定工作。不同版本间的功能划分并不是确定和清晰的而
13、是按时间进度和工作完成状况进行灵敏划分不愿定某个功能必需在某个版本中完成,在修改版本时应遵守向后兼容的原则,各版本的演进时间如下图 2.WCDMA 组网要求 为了打造综合价值最大化的WCDMA核心网络,在组网时需要考虑如下几个问题: (1)核心网综合本钱最优原则。对于3G网络的建设,我们认为应当从长期、全局的角度进行规划,规划的网络应当满意大容量、少局所、广覆盖的原则,具有清晰的全IP演进路途,避开后续网络频繁调整;能够进一步融合移动固定业务实力,便于向NGN演进。 (2)建设3G网的版本选择。随着3G牌照进一步后续3GPP R4版本标准已经成熟,各个厂家基于3GPP R4版本的设备也进一步成
14、熟,作为3G核心网建设的关键环节,起点版本的选择越来越成为探讨的焦点。接受3GPP R99还是3GPP R4进行组网,主要取决于网络建设时间、多厂家供货环境的形成和网络功能定位等多种因素。根据目前网络状况,核心网的结构又有3GPP R99、类3GPP R4、全TDM一3GPP R4结构、全IP 3GPP R4结构和混合3GPP R4结构等多种选择。 (3)现网资源的整合。3G核心网建设应保证对现有网络的影响最小,对传统移动运营商应能保证GSMGPRS设备的再利用,并考虑现有电路传输网络、分组数据网络和信令网的共享、利旧还是新建短消息业务(SMS)、多媒体消息服务(uus)、智能网(IN)业务和
15、数据业务管理平台(DSMP)争l 台的弛问瓯综合考虑以上几个问题,做好核心网规划,同时在3G网络建设过程中利用后发优势、吸取2G网络的建设阅历避开2G网络中现有的各种技术和应用弊端,从而建设一个高质量、具有长远进展潜力的3G核心网络是完全有可能的。3.WCDMA R99组网结构 从协议进展的角度来看,3GPP协议的各个阶段点各有侧重。3GPP R99阶段与2GSM以及 2.5G GPRS体系相比,主要是无线接入侧升级为WCDMA无线接入系统,而核心网侧则无限本性转变。3GPP R99组网,沿袭了传统的GSM组网方式。 由于在3GPP R99的组网中,MSC之间的传输是TDM话路,假如把MSC集
16、中设置必定会造成传输的长途迂回,从而增加运营商的本钱。因此,在规划网络时通常实行将MSC设置到每个本地网的方式MS之间干脆互连或者在省会或中心城市来设置一级或者二级汇接局来疏通MSC之间的话务。4.WCDMA R4的组网方式 3GPP R4阶段在核心网电路域分别成MSC服务器和媒体网关(MG)两部分,实现了限制和承载的分别,同时电路域接受了与分组域相同的分组传输网络,并实现了在IPATM网络上承载分组话音数据和信令的实力。因此,对于3GPP R4阶段来说,最大的转变在于在这个阶段引入了软交换这个概念。在R4的组网中,由于限制和承载分别并且MSC服务器和MG之间只是IP上承载的信令,占用的带宽特
17、殊少,使得MSC服务器和MG之间可以经济地拉远放置。3GPP R4的本地组网方式、长途组网如下图。 3GPP R4组网的一种方式是沿袭移动GSM 网目前的网络结构在大多数省份或直辖市接受三级网的网络结构,即设置一对TMSC(汇接移动交换中心)服务器1,负责省际及国际话务汇接一对TMSC服务器1接受负荷分担方式工作;设置一对或多对TMSC服务器2。负责省内话务汇接。成对的TMSC服务器2接受负荷分担方式工作:本地网设置一到多个MSC服务器。本地网内话务可以接受TMSC服务器2汇接机制,也可在话务量较大的MSC服务器之间设置直达路由:省内长途话务通过TMSC服务器2汇接:省际话务可以经过TMSC服
18、务器2汇接到TMSC服务器1,部分省际话务量较大的MSC服务器可以建立与TMSC服务器1的直达路由。 3GPP R4组网的另一种方式是考虑到MSC服务器容量的提高,可以通过各大区汇接中心的TMSC服务器1接受一级汇接的方式实现国内长途互连。各大区汇接中心TMSC服务器1之间全互连,省内MSC服务器之间根据话务互连需求,通过大区汇接中心TMSC服务器1汇接呼叫,或者在省内MSC服务器之间设置直达路由。传统的3GPP R99组网模式一般为多级组网方式,端到端之间的话路需要多级转接。而在3GPP R4网络中。由于承载与限制的分别,媒体流可以在IPATM上承载。使得承载可以看作是在一个平面上交互。因此
19、,只要相关信令通过MSC服务器或者TMSC服务器协商完成,就可以建立起端到端的承载。即3GPP R4网络中的TMSC服务器仅需要对呼叫限制信令进行汇接,确定呼叫的路由,可以不需要汇接话路。 移动网络到移动网络的互连经过TMSC服务器汇接呼叫接续。可能有多个TMSC服务器进行汇接。TMSC服务器在其中充当呼叫协调整点角色,无承载限制功能,在呼叫建立时,分析被叫用户号码和其他的选路信息,以确定呼叫的路由,对和承载建立的相关信息进行透传。总之,3GPP R4组网方式下,除了TDM方式组网时需要中继媒体网关进行话路汇接外,接受IPATM方式的组网可以实现端对端干脆互连,网络组织方式扁平化,避开了3GP
20、P R99组网状况下话务网状互连或分层汇接带来的弊端。3GPP R4引入的TMSC服务器网元,有利于组成全国性的大网,满意电信级运营的需求。关键技术、增加技术和实现难点 WCDMA产业化的关键技术包括射频和基带处理技术,具体包括射频、中频数字化处理,RAKE接收机、信道编解码、功率限制等关键技术和多用户检测、智能天线等增加技术。 WCDMA-FDD实现技术和产业化的关键点主要是上述技术的实现和网络技术的实现,包括: 物理层放射和接收机关键技术 射频技术线性功放、多载波TRx,AGC,其主要实现难点在于功放的线性和功放效率的冲突。 中频技术中频采样、变频,其实现难点在于数字变频技术和中频的自动增
21、益限制算法。基带技术:包括RAKE接收技术、功率限制技术和信道编解码实现技术,包括Turbo编解码和卷积码,其实现的主要难点在于大用户容量,通道多,基带处理量大。无线接入网络资源管理技术,主要的实现难点在于无线资源的参数配置需要在仿真和运营中不断优化调整,包括: 功率限制技术 移动性管理 无线资源优化参数配置 无线接入网络运营 核心网络IP化技术,其实现主要是全IP的QoS限制算法。 WCDMA的接收机增加技术包括:智能天线技术和多用户检测技术。 多用户检测技术MUD是通过去除小区内干扰来改良系统性能,增加系统容量。多用户检测技术还能有效缓解直扩CDMA系统中的远/近效应。其实现难点主要是基带
22、处理的困难度很高。 智能天线技术是利用自适应的波束赋形技术,提高用户波达方向的方向图增益,同时利用方向图的零点降低空间上大功率用户的干扰。其主要实现难点在于多通道的不一样性和校正技术、RAKE接收机结合基带处理的高度困难性以及FDD技术引起的上下行波达方向的不一样性。 二、BSC6900 1.BSC6900整体结构 BSC6900是BSC6000、BSC6810后的新一代限制器产品,是华为公司Single RAN解决方案重要组成部分。它接受业界领先的多制式、IP化、模块化设计理念,融合UMTS RNC 和 GSM BSC业务功能,有效满意移动网络多制式融合进展的需求。 BSC6900是华为公司
23、Single RAN解决方案重要组成部分。它接受业界领先的多制式、IP化、模块化设计理念,融合UMTS RNC 和 GSM BSC业务功能,有效满意移动网络多制式融合进展的需求。 BSC6900根据不同网络环境可灵敏配置成BSC6900 GO、BSC6900 UO和BSC6900 GU三种产品形态。 在BSC6900 GU形态下,BSC6900作为独立网元接入GSM和UMTS并存的网络,同时供应GSM BSC和UMTS RNC的功能。BSC6900 GU接入GSM网络时,遵循3GPP R6标准协议版本;BSC6900 GU接入UMTS网络时,遵循3GPP R7标准协议版本。2.BSC6900在
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