【正文】 (5)上行同步 上行同步是指在上行鏈路各終端發(fā)出的信號(hào)在基站解調(diào)器處完全同步，它通過(guò)軟件及物理層設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣可以使正交擴(kuò)頻碼的各個(gè)碼道在解擴(kuò)時(shí)完全正交，相互間不會(huì)產(chǎn)生多址干擾，克服了異步 CDMA 多址技術(shù)由于每個(gè)移動(dòng)終端發(fā)射的碼道信號(hào)到達(dá)基站的時(shí)間不同，造成碼道非正交所帶來(lái)的干擾問(wèn)題，提高了 TDSCDMA系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，還可以簡(jiǎn)化硬件電路，降低成本。采用動(dòng)態(tài)信道分配技術(shù)使得 TDSCDMA 系統(tǒng)能夠較好地避免干擾，使信道重用距離最小化，從而高效率地利用有限的無(wú)線(xiàn)資源，提高系統(tǒng)容量。在接收端，智能天線(xiàn)通過(guò)空間選擇分集，可大大提高接收靈敏度，減少不同位置同信道用戶(hù)的干擾，有效合并多徑分量，抵消多徑衰落，提高上行容量。在發(fā)送端，智能天線(xiàn)根據(jù)接收到達(dá)的信號(hào)在天線(xiàn)陣上產(chǎn)生的相位差，提取出終端的位置信息，有效地產(chǎn)生多波束賦形，每個(gè)波束指向一個(gè)特定終端并自動(dòng)地跟蹤終端移動(dòng)，從而有效地減少了同信道干擾，提高了下行容量。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 聯(lián)合檢測(cè)技 術(shù)己經(jīng)被納入 3G 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)體系中，但只有 TDSCDMA 第一次在 CDMA 通信系統(tǒng)中采用聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智能天線(xiàn)和聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。 (2)聯(lián)合檢測(cè) 聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)即“多用戶(hù)干擾”抑制技術(shù)，是消除和減輕多用戶(hù)干擾的主要技術(shù)，它把所有用戶(hù)的信號(hào)都當(dāng)作有用信號(hào)處理，這樣可以充分利用用戶(hù)信號(hào)的擴(kuò)頻碼、幅度、定時(shí)、延遲等信息，從而大幅度降低多徑多址干擾。工作在 TDD 模式下的TDSCDMA 系統(tǒng)在同一載波上 進(jìn)行上、下行鏈路傳輸，而不需要像 FDD 系統(tǒng)所必須的上、下行對(duì)稱(chēng)頻譜。采用了時(shí)分雙工、聯(lián)合檢測(cè)、智能天線(xiàn)、動(dòng)態(tài)信道分配、上行同步和接力切換等關(guān)鍵技術(shù)突出了其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)越性。 Uu 接口為 UTRAN 與 UE間的接口，通常稱(chēng)為無(wú)線(xiàn)接口。傳輸網(wǎng)絡(luò)層為 ATM，以 AAL2 信元的方式傳 話(huà)音數(shù)據(jù)信息、以 AAL5 的方式傳輸控制平面信息； Iu_PS 接口為 RNC 與核心網(wǎng) C 中的分組域處理SGSN/GGSN 設(shè)備互連的接口； Iu_BC 接口提供廣播域與 RNC 的通信，底層為 ATM+IP方式。對(duì)于任何一個(gè) RNC，它和 CN間存在三個(gè) Iu 接口， Iu_CS(面向電路交換域 )、 Iu_PS(面向分組交換域 )、和 Iu_BC(面向廣播域 )。 UTRAN 和 CN之間的接口是 Iu 接口。同時(shí)它還完成一些如內(nèi)環(huán)功率控制等的無(wú)線(xiàn)管理功能。 CRNC 負(fù)責(zé)對(duì)其控制的小區(qū)無(wú)線(xiàn)資源進(jìn)行管理。 它通常與一個(gè)移動(dòng)交換中心 (MSC)和一個(gè) SGSN以及廣播域通過(guò) Iu 接口相連，在移動(dòng)臺(tái)和 UTRAN 之間的無(wú)線(xiàn)資源控制 (RRC)協(xié)議在此終止，它在邏輯上對(duì)應(yīng)于 GSM 網(wǎng)絡(luò)中的基站控制器。 Node B 則完成 Iub 和 Uu接口之間的數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)換，同時(shí)也參與一部分無(wú)線(xiàn)資源管理。一個(gè) RNS由一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制器 (RNC)和一個(gè)或多 Node B 組成， Node B 為負(fù)責(zé)在一個(gè)或多個(gè)小區(qū)處理來(lái)自或到達(dá) UE 的無(wú)線(xiàn)信號(hào)的接收 /發(fā)送的邏輯節(jié)點(diǎn)。 Uu 接口在無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)和 用戶(hù)設(shè)備之間，它是一個(gè)無(wú)線(xiàn)接口，也稱(chēng)為空中接口。TDSCDMA 系統(tǒng)由無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和用戶(hù)終端設(shè)備三部分組成。核心 受有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展影 響很大，在建網(wǎng)初期，該系統(tǒng)的 IP業(yè)務(wù)通過(guò) GPRS 網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)接入到 分組交換機(jī)，話(huà)音和 ISDN 業(yè)務(wù)仍使用原來(lái) GSM 的移動(dòng)交換機(jī)。 TDSCDMA 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 伴隨芬蘭赫爾辛基國(guó)際電聯(lián)（ ITU）大會(huì)帷幕的徐徐落下，由大唐集團(tuán)代表中國(guó)提出的我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 TDSCDMA 方案完全滿(mǎn)足國(guó)際電聯(lián)對(duì)第三代移動(dòng)通信的基本要求，在包括 CDMA2020 和 WCDMA 的三種第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)提案中，是唯一采用智能天線(xiàn)技術(shù)，也是頻譜利用率最高的提案，可以縮短運(yùn)營(yíng)商從第二代移動(dòng)通信過(guò)渡到第三代系統(tǒng)的時(shí)間，在技術(shù)上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 TDSCDMA 系統(tǒng)特性 TDSCDMA 是中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、被國(guó)際電信聯(lián)盟批準(zhǔn)頒布的第三代移動(dòng)通信三大主流標(biāo)準(zhǔn)之一 ,在頻譜資源利用率和系統(tǒng)容量等方面較其他兩種標(biāo)準(zhǔn)有很大的優(yōu)勢(shì)。 3G移動(dòng)通信的基本特征 ： 3G代表了未來(lái)移動(dòng)通信的發(fā)展走向，是移動(dòng)用戶(hù)發(fā)展、移動(dòng)業(yè)務(wù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 本 文 主要完成以下任務(wù)： 1．對(duì) 3G 關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，包括 3G 技術(shù)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)原理、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)等； 2．課題硬件電路的設(shè)計(jì)，包括關(guān)鍵器件的選擇和工作原理，以及系統(tǒng)外圍電路的設(shè)計(jì)； 3．課題的軟件設(shè)計(jì) ，包括數(shù)據(jù)采集終端的程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)中心的軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。在硬件上主要涉及到嵌入式數(shù)據(jù)采集模塊硬件功能設(shè)計(jì)、 3G 無(wú)線(xiàn)調(diào)制解調(diào)器模塊和微處理器的選型、電路板設(shè)計(jì) 等?；?3G 的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)依仗其前沿的技術(shù)和顯而易見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)正逐步發(fā)展壯大，具有非常廣闊的應(yīng)用前景 [10]。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)布置各種儀表和監(jiān)測(cè)站 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)把現(xiàn)場(chǎng)采集到的各種信息數(shù)據(jù)匯總到現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控工作站（服務(wù)器），遠(yuǎn)程客戶(hù)終端可以通過(guò)指令主動(dòng)呼叫，或者接收服務(wù)器端的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。隨著 3G 網(wǎng)絡(luò)的成熟，基于無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用的各項(xiàng)服務(wù)展現(xiàn)出其獨(dú)特的魅力。移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步使得高速的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用成為可能。 進(jìn)入 21 世紀(jì)，移動(dòng)通信技術(shù)以驚人的速度迅猛發(fā)展。但是，這種方式在網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)上投資巨大，而且受距離限制，各數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的距離越遠(yuǎn)鋪網(wǎng)的投資就要越大，主要是由于需要增設(shè)路由器 [9]。遠(yuǎn)程診斷工程師再利用計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理，對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，給出診斷結(jié)論并將結(jié)果返回給現(xiàn)場(chǎng)人員。根據(jù)通信方式的不同，可以有以太網(wǎng)、光纖網(wǎng)等等，這種方式也是現(xiàn)在廣為使江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 用的方式，如現(xiàn) 場(chǎng)總線(xiàn)。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的模式是與通信技術(shù)的發(fā)展 密不可分的，伴隨著通信技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了三種遠(yuǎn)程監(jiān)控模式： 1．人工遠(yuǎn)程監(jiān)控 這種方式是通過(guò)人工對(duì)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行記錄，然后帶回總控室由工程師進(jìn)行分析推理，這就包含了太多的人為因素，而且無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在 線(xiàn)監(jiān)控，存在很多弊端，是比較原始的方式。移動(dòng)通信技術(shù)為 SCADA 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸提供了先進(jìn)的通信手段 [8]，極大地?cái)U(kuò)大了 SCADA 系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，可以說(shuō)，目前只要移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)能覆蓋到的地方，就有 SCADA 系統(tǒng)的用武之地。 SCADA 系統(tǒng)在不斷完善，不斷發(fā)展，其技術(shù)進(jìn)步一刻也沒(méi)有停止過(guò)。它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類(lèi)信號(hào)報(bào)警等功能。手機(jī)設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了硬件及軟件架構(gòu)向通用化發(fā)展的動(dòng)向，大量采用嵌入式操作系統(tǒng)與中間件軟件，關(guān)鍵零部件也呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展趨勢(shì)[5]。 （ 4）處理能力更 強(qiáng)、存儲(chǔ)空間更大 3G 時(shí)代所帶來(lái)的大量多媒體應(yīng)用和商務(wù)應(yīng)用，要求 3G 終端具有更強(qiáng)的處理能力和更大的存儲(chǔ)空間。 （ 3）終端設(shè)計(jì)更具針對(duì)性、突出個(gè)性化 外觀設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了影響人們購(gòu)買(mǎi)手機(jī)的三大重要因素之一。 （ 2）多網(wǎng)絡(luò)融合趨勢(shì) 從目前移動(dòng)通信市場(chǎng)的發(fā)展來(lái)看， 3G 的標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，再加之 2G、 也將與 3G 在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)共存發(fā)展。這些整合了更多功能的 3G 手機(jī)除了帶給消費(fèi)者更多的應(yīng)用體驗(yàn)外，還將給終端廠商和運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)豐厚的利潤(rùn) [4]。到了 3G 時(shí)代，對(duì)于消費(fèi)者而言，用手機(jī)不再只是打電話(huà)這么簡(jiǎn)單，用戶(hù)可以使用手機(jī)進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話(huà)會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。隨著 TDSCDMA 試驗(yàn)接近尾聲，中國(guó) 3G發(fā)展的脈絡(luò)也將更加清晰，中國(guó)市場(chǎng)是 TDSCDMA 成功的關(guān)鍵 [3]。從 1998 年 6 月標(biāo)準(zhǔn)提出到今天， TDSCDMA 經(jīng)歷了“從無(wú)到有”、“建立產(chǎn)業(yè)鏈”、“加快終端芯片研發(fā)”到“全面驗(yàn)證完善”的四個(gè)發(fā)展階段，目前 TDSCDMA 的整體產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)基本建成。 從總體上來(lái)看， 3G 網(wǎng)絡(luò)還有巨大的增長(zhǎng)空間，未來(lái)幾年， 3G 商用網(wǎng)絡(luò)將保持快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭。 [2] 2020 年，中國(guó) 3G 元年，在這一年，我國(guó)三大移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商的 3G 網(wǎng)絡(luò)將正式投入商用，中國(guó)移動(dòng)通信領(lǐng)域也將隨之步入 3G 時(shí)代。與此同時(shí)， 2020 年 cdma2020 1X EVD0 商用網(wǎng)絡(luò)也繼續(xù)快速增長(zhǎng)，是CDMA 的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。這主要是因?yàn)闅W美等發(fā)達(dá)國(guó)家的 3G 市場(chǎng)已經(jīng)啟動(dòng)了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，市場(chǎng)對(duì) 3G 的接受度已經(jīng)較高，并且3G技術(shù) 和產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟，對(duì) 3G業(yè)務(wù)提供和市場(chǎng)的支撐力度大 與此同時(shí)， 3G 網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)在全球范圍內(nèi)擴(kuò)展， 3G+技術(shù)繼續(xù)擔(dān)綱拉動(dòng) 3G 增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Α?2020年新增用戶(hù) 1． 4億，和去年同期江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 相比增長(zhǎng) 67％，在全部移動(dòng)用戶(hù)中的占比達(dá)到 11． 1％。美國(guó)InStat/MDR 公司調(diào)查資料顯示， 2020 年中國(guó)手機(jī)用戶(hù)將達(dá) 億， 3G 手機(jī)用戶(hù)將達(dá)到 億，在這樣的市場(chǎng)環(huán)境下，移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)便顯得尤其重要 [1]。 根據(jù)一項(xiàng)調(diào)查資料顯示，預(yù)計(jì)到 2020 年底全球手機(jī)普及率將突破 50%，用戶(hù)的規(guī)模將突破 30 億大關(guān)。 3G 系統(tǒng)更好的支持移動(dòng)多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，使得運(yùn)營(yíng)商和內(nèi)容提供商可以提供內(nèi)容更為豐富、種類(lèi)更多的數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)。 隨著全球 3G牌照發(fā)放數(shù)量的增加以及原有 GSM/GPRS 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，新的業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，業(yè)務(wù)應(yīng)用的廣度和深度也不斷加強(qiáng)。未來(lái)移動(dòng)通信的目標(biāo)是為 每個(gè)人提供綜合的廣帶業(yè)務(wù)，并在業(yè)務(wù)獲得及網(wǎng)絡(luò)性能上提供前所未有的靈活性。從技術(shù)看，移動(dòng)通信已經(jīng)經(jīng)歷了三代發(fā)展歷程，第一代移動(dòng)通信從發(fā)明蜂窩概念開(kāi)始，通過(guò)頻率復(fù)用增大了系統(tǒng)容量，實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音移動(dòng)通信；第二代移動(dòng)通信用數(shù)字技術(shù)取代模擬技術(shù)，增加了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；第三代移動(dòng)通信的頻帶利用率更高，每用戶(hù)比特速率更大，并使移動(dòng)通信與 Inter 進(jìn)一步融合，為移動(dòng)中的人們提供廣泛的基于 IP 的多媒體業(yè)務(wù)。 MSP430F149。 關(guān)鍵詞 3G； 3G 無(wú)線(xiàn)調(diào)制解調(diào)器 ； MSP430F149；數(shù)據(jù)庫(kù) 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract This paper expatiates on the position and structure of the 3G system, analyses the principles and characteristics of the 3G data transmission mode, researches into the structure of the data transport protocols, and designs a technical program which is using 3G to remote data transmission. The remote data transmission system which based on 3G technology is mainly consists of the data center and data transmission terminals. The data center and data transmission terminals are connected with each other via Inter and 3G work This paper expatiates on the 3G modem and microchip MSP430F149 MCU with peripheral circuit and the data center software and the data collection terminal software in detail. Relying on the China mobile munication work, the system need not to construct work， it is easy for latter maintenance and work user migration and increasing， data transmission charges according to the flow, which reduce cost to a large extent. This study can be used for hydrological forecasting system can also be used in coal mine gas monitoring, water pollution case detection, remote meter reading, and so on. So it has wide application potential. Keywords 3G。 本文對(duì) 3G 調(diào)制解調(diào)器 和 MSP430F149 單片機(jī)及其外圍電路 進(jìn)行了重點(diǎn)詳細(xì)的設(shè) 計(jì)， 本系統(tǒng)以現(xiàn)有的中國(guó)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為依托，并不需要搭建新網(wǎng)絡(luò)，后期維護(hù)容易、網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)容易遷移和增加，這在很大程度上降低了成本。 江蘇科技大學(xué) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）