【正文】 南京工業(yè)職業(yè)技術學院項目技術報告3G綜合實訓技術報告姓 名孫海浪班 級通信0931學 號0904043358課程名稱3G綜合實訓院 系能源與電氣工程學院專 業(yè)通信技術提交日期2011/11/26概 要本次的3G網(wǎng)絡綜合實訓主要包含：通信設備工程的設計、通信機房的勘測、WCDMA系統(tǒng)、TDSCDMA系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信原理。本實訓報告主要3G網(wǎng)絡系統(tǒng)進行講解。通過實訓加強學生理論聯(lián)系實際的能力，提高學生的動手能力；培養(yǎng)學生團結協(xié)作和刻苦耐勞的精神。同學們的操作技能和自主動手能力得到了很大程度的提高。目 錄概 要 2目 錄 3前 言 5一 、TDSCDMA系統(tǒng) 61 、TD簡介 6TDSCDMA的優(yōu)勢 TDSCDMA的技術優(yōu)勢 TDSCDMA的頻率優(yōu)勢 TDSCDMA的組網(wǎng)優(yōu)勢 TDSCDMA的業(yè)務優(yōu)勢 TDSCDMA的成本優(yōu)勢 11TDSCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡結構及功能實體 12TDSCDMA接入網(wǎng)的基本結構 1TDSCDMA接入網(wǎng)功能 1基本結構 1功能實體 14TDSCDMA核心網(wǎng)的基本結構 1TDSCDMA核心網(wǎng)功能 1基本結構 16二、CDMA2000 系統(tǒng) 171 、CDMA2000簡介 172 、CDMA2000分類 173 、CDMA2000與CDMA的關系 1CDMA產(chǎn)生的技術背景 1CDMA系統(tǒng)缺點 CDMA擴頻原理 CDMA系統(tǒng)的信道類型 21三、WCDMA系統(tǒng) 24WCDMA系統(tǒng)概述 24UMTS系統(tǒng)網(wǎng)絡構成 24UTRAN的基本結構 27UTRAN完成的功能 28核心網(wǎng)絡基本結構 29四、監(jiān)控系統(tǒng)設計 30監(jiān)控系統(tǒng)概況 前端采集系統(tǒng) 視頻傳輸系統(tǒng) 終端顯示系統(tǒng) 遠程拓展系統(tǒng) 31監(jiān)控系統(tǒng)的組成 3攝像機部分 3傳輸部分 3控制與記錄部分 3顯示部分 33數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng) 3數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)結構 3數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)特點 3數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的功能 3監(jiān)控系統(tǒng)設備介紹 3前端監(jiān)控設備介紹 3終端監(jiān)控設備介紹 39致 謝 40參考文獻 41前 言通過這五個星期的實訓，我們主要進行了通信設備工程的設計、通信機房的勘測、WCDMA系統(tǒng)、TDSCDMA系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信原理，充分認識了3G系統(tǒng)。通過同學們的積極思考和踴躍動手，我們最終順順利的完成了各個實訓項目。實訓中同學們充分發(fā)揮了團隊精神，做到了合理分工，相互協(xié)作，每個同學都得到了充分的鍛煉。一 、TDSCDMA系統(tǒng)1 、TD簡介TDSCDMA——Time DivisionSynchronous Code Division Multiple Access(時分同步的碼分多址技術)。TDSCDMA作為中國提出的第三代移動通信標準(簡稱3G)，自1998年正式向ITU(國際電聯(lián))提交以來，已經(jīng)歷經(jīng)十來年的時間，完成了標準的專家組評估、ITU認可并發(fā)布、與3GPP(第三代伙伴項目)體系的融合、新技術特性的引入等一系列的國際標準化工作，從而使TD－SCDMA標準成為第一個由中國提出的，以我國知識產(chǎn)權為主的、被國際上廣泛接受和認可的無線通信國際標準。TDSCDMA的優(yōu)勢中國提出的TDSCDMA是建立在我國自主知識產(chǎn)權基礎上的國際技術標準，具有技術領先、頻譜效率高并能實現(xiàn)全球漫游、適于網(wǎng)絡規(guī)劃和優(yōu)化、適合各種對稱和非對稱業(yè)務、建網(wǎng)和終端的性價比高等五大突出優(yōu)勢。、TDSCDMA的技術優(yōu)勢TDSCDMA是TDD和CDMA、TDMA技術的完美結合，具有下列技術優(yōu)勢：第一，采用時分雙工(TDD)技術，2 MHz帶寬，WCDMA需要52MHz才能通信；，[1] ；無須成對頻段，適合多運營商環(huán)境。第二，采用智能天線、聯(lián)合檢測和上行同步等大量先進技術，可以降低發(fā)射功率，減少多址干擾，提高系統(tǒng)容量；采用“接力切換”技術，可克服軟切換大量占用資源的缺點；采用TDD不要雙工器，可簡化射頻電路，系統(tǒng)設備和手機成本較低。第三，采用TDMA更適合傳輸下行數(shù)據(jù)速率高于上行的非對稱因特網(wǎng)業(yè)務。而WCDMA并不適合，不得不在R5版本中增加高速下行鏈路分組接入(HSDPA)。第四，采用軟件無線電先進技術，更容易實現(xiàn)多制式基站和多模終端，系統(tǒng)更易于升級換代，更適合在GSM的大城市熱點地區(qū)首先建設，借以滿足局部用戶群對384kbps多媒體業(yè)務的需求，通過GSM/TD雙模終端以適應二網(wǎng)并存的過渡期用戶漫游切換的要求。第五，采用TDD與TDMA更易支持PTT業(yè)務和實現(xiàn)新一代數(shù)字集群。、TDSCDMA的頻率優(yōu)勢　 首先，頻率資源充?！?我國3G的工作頻段與國際電聯(lián)的規(guī)定的對比詳見表1與表2　　表1 頻分雙工(FDD)方式(MHz) 上行 / 下行頻帶 雙工帶寬 上行 / 下行頻帶 雙工帶寬 總雙工帶寬 ITU 1920 ～ 2010/2110 ～ 2200 90 90 中國 1920 ～ 1980/2110 ～ 2170 60 1755 ～ 1785/1850 ～ 1880 30 90 　　表2 時分雙工(TDD)方式(MHz) 第一段 第二段 第三段 總帶寬 ITU 1885 ～ 1920 2010 ～ 2025 50 中國 1880 ～ 1920 2010 ～ 2025 2300 ～ 2400 155 　　 中國3G頻率規(guī)劃與國際明顯不同的是對適合時分雙工的50 MHz頻帶增加了兩倍多，達105 MHz。表明中國政府采取了積極的舉措，使中國的3G標準得到了強有力的政策支持，為推進國內的產(chǎn)業(yè)化奠定了資源基礎?！　? 通常，一個完整的組網(wǎng)方案往往采用宏蜂窩完成大面積覆蓋，微蜂窩覆蓋熱點小區(qū)或進行盲區(qū)覆蓋，微微蜂窩提供室內分布，另外，各運營商之間需要有1個頻點的頻率保護間隔，換言之，具備4個頻點才能實現(xiàn)網(wǎng)絡覆蓋的基本功能。對數(shù)據(jù)業(yè)務帶寬的需求是話音帶寬的2倍，需要20MHz帶寬。　　 對TDSCDMA，核心頻段55MHz，有33個核心頻點，補充頻段100MHz，有62個補充頻點，所以說TDSCDMA有著豐富的頻率資源。話音業(yè)務需要6個頻點(10MHz帶寬)，數(shù)據(jù)需要12個頻點(20MHz帶寬)，盲區(qū)覆蓋需要1個頻點，室內覆蓋需要1個頻點，保護間隔需要1個頻點，這樣共需要21個頻點，考慮到話音業(yè)務帶寬的富裕性，30MHz帶寬(18個頻點)能夠滿足一個獨立TDSCDMA網(wǎng)絡的需要?！　? 其次，頻譜效率高　　 對于話音業(yè)務，WCDMA可以支持64個(由于呼吸效應采用50%輕載)，覆蓋3200用戶。TDSCDMA可以支持144個(沒有呼吸效應可以滿載)，覆蓋7200用戶。　　 TDSCDMA由于綜合采用FDMA、TDMA和CDMA的混合復用技術，同時結合智能天線和聯(lián)合檢測等抗干擾技術，能夠有效地抵消干擾，使系統(tǒng)能夠在滿碼道的條件下工作，因此，頻譜效率高，能夠滿足未來擴展需求。　　 第三，適于全球漫游TDSCDMA獨享TDD頻段，擁有全球一致的頻率劃分，全球核發(fā)實際有效許可證124張，TDD占有104張，為TDSCMDA在全球的推廣和漫游創(chuàng)造了得天獨厚的有利條件。同為FDD模式的WCDMA及cdma2000在頻譜的實際劃分上難免出現(xiàn)分歧，都不可能直接實現(xiàn)全球漫游，只有通過多模終端才能解決問題。、TDSCDMA的組網(wǎng)優(yōu)勢　　首先，網(wǎng)絡沒有呼吸效應　　用戶數(shù)的增加使覆蓋半徑收縮的現(xiàn)象稱之為呼吸效應，每種業(yè)務用戶數(shù)的變化都會導致所有業(yè)務的覆蓋半徑發(fā)生變化。其主要原因是CDMA是一個自干擾系統(tǒng)，當用戶數(shù)顯著增加時，用戶產(chǎn)生的自干擾呈指數(shù)增加，因此呼吸效應是一般CDMA系統(tǒng)的一個天生缺陷。cdma2000和WCDMA的無線接入除了擴頻帶寬差別外，所用技術近似，WCDMA的每個載波占用52MHz帶寬，自干擾隨用戶數(shù)呈指數(shù)增加，主要靠功率控制技術來降低自干擾，并沒有從根本上消除自干擾，所以呼吸效應現(xiàn)象明顯，實際只可支持64個話音信道?！　?，每個載波又進一步劃分出多個時隙，類似GSM網(wǎng)絡，它通過低帶寬FDMA和TDMA時隙的劃分消除了系統(tǒng)的絕大部分干擾，使產(chǎn)生呼吸效應的因素顯著降低；由于在每個時隙中采用CDMA技術來提高容量，產(chǎn)生呼吸效應的唯一原因是單時隙中多個用戶之間的自干擾，單時隙用戶數(shù)量少使自干擾較少；同時，這部分自干擾通過聯(lián)合檢測和智能天線技術被進一步抑制，因此TDSCDMA不再是一個干擾受限系統(tǒng)，而是一個碼道受限系統(tǒng)，覆蓋半徑不隨用戶數(shù)的增加而變化，即沒有呼吸效應?！　∑浯?，網(wǎng)絡規(guī)劃能同時保證各種業(yè)務的連續(xù)覆蓋　　從3G網(wǎng)絡規(guī)劃的角度看，根據(jù)鏈路預算研究表明，WCDMA各種業(yè)務的擴頻因子不同，各種業(yè)務的覆蓋半徑差距較大，無法解決高速業(yè)務連續(xù)覆蓋和低速業(yè)務干擾嚴重的弊病。覆蓋采用不同半徑的同心圓來進行，即“同心覆蓋”，這給網(wǎng)絡規(guī)劃帶來了麻煩，如果保證語音業(yè)務的連續(xù)覆蓋，就不能保證高速數(shù)據(jù)業(yè)務，如果保證高速數(shù)據(jù)業(yè)務的連續(xù)覆蓋，語音業(yè)務的覆蓋就有很大重疊，相互之間會存在嚴重的干擾。使得其在網(wǎng)絡規(guī)劃時不得不采用“一次規(guī)劃，分期建設”的策略，這需要在規(guī)劃初期就對未來市場的容量和業(yè)務需求做出準確預測，實際上現(xiàn)在對未來3G市場的預測是很難準確的，當市場的需求與最初的預測不同時，只能進行優(yōu)化，情況嚴重時需要限制業(yè)務的發(fā)展。WCDMA網(wǎng)絡規(guī)劃分期建設策略難于實施，后期網(wǎng)絡拓撲結構前向兼容性差，需要搬遷前期網(wǎng)絡基站，對網(wǎng)絡質量的穩(wěn)定性影響較大?！　DSCDMA頻率資源豐富，沒有呼吸效應，使得其各業(yè)務的覆蓋半徑近似相同，即“同徑覆蓋”，因此能同時保證各業(yè)務的連續(xù)覆蓋，拓撲結構是最接近理想蜂窩結構的網(wǎng)絡。使得其網(wǎng)絡規(guī)劃策略為“多次規(guī)劃，分層建設”。多次規(guī)劃是指：根據(jù)不同時期的市場需求進行相應的網(wǎng)絡規(guī)劃，保證了建網(wǎng)與市場需求同步，滿足各業(yè)務隨時間不斷演進的需求，避免資源浪費。分層建設是指：通過增加頻點來滿足不同時期和不同情況下的容量和業(yè)務需求，對站址和覆蓋不做變動，保持各次規(guī)劃之間的相互獨立。后期網(wǎng)絡建設不影響前期網(wǎng)絡，使網(wǎng)絡健康發(fā)展。 　　第三，網(wǎng)絡優(yōu)化最佳?！　?G網(wǎng)絡優(yōu)化的角度看，WCDMA和cdma2000只能采用“同頻加站補盲”的“硬優(yōu)化”策略進行補盲區(qū)和吸收話務量，這種方法在解決了局部問題的同時，又引入了鄰區(qū)干擾加重、鄰區(qū)配置復雜等一系列問題，甚至需要調整原規(guī)劃中的網(wǎng)絡拓撲結構(搬遷部分原有站點)，必然會造成大量的網(wǎng)絡質量問題。TDSCDMA網(wǎng)絡采用“異頻加站補盲”的“軟優(yōu)化”策略來解決覆蓋盲點和容量超載，不會增加鄰區(qū)干擾，原網(wǎng)絡性能不受新加基站的影響。軟優(yōu)化策略也使得TDSCDMA系統(tǒng)能夠在不改變原有站點分布的情況下，解決因環(huán)境變化而帶來的盲區(qū)覆蓋，解決因業(yè)務變化而帶來的容量超載。同時，豐富的無線資源也使得TDSCDMA的組網(wǎng)可以采用全向或定向、單載頻或多載頻、同頻或異頻組網(wǎng)等不同組合方式，以適應不同的環(huán)境和業(yè)務需求。再者，TDSCDMA還利用軟件無線電技術使網(wǎng)絡通過調整或升級該系統(tǒng)的軟件算法來應對由于地物地貌或者信號傳播特性變化等問題，確保了網(wǎng)絡質量在所有階段都是最優(yōu)的。、TDSCDMA的業(yè)務優(yōu)勢　　TDSCDMA 業(yè)務是基于在TDD雙工模式下的TDMA傳輸方式。在每個無線信道時域里的一個定期重復的TDMA幀結構被分為8個時隙，通過改變上/下行鏈路間時隙的轉換點，能夠適應從低比特率語音業(yè)務到高比特率因特網(wǎng)業(yè)務以及對稱和非對稱的所有3G業(yè)務。　　該系統(tǒng)無須改變原基站和用戶終端里射頻硬件即可獲得相應的系統(tǒng)性能。從8kbit/s到2Mbit/s的比特率，從對稱業(yè)務到非對稱業(yè)務的上/下行鏈路的TDD時隙比的變化，都是通過專門的DSP軟件來實現(xiàn)的。 　　對于語音和多媒體實時業(yè)務的傳輸　　在TDSCDMA 方案里，像語音和多媒體信號這種多個低比特率信號并行傳輸?shù)那闆r，將采用CDMA傳輸方式。由于TDSCDMA 的基礎TDMA幀結構的特性，每一