【正文】 中的兩個 GSN（ GPRS支持節(jié)點）之間的接口，支持 用戶數(shù)據(jù) 和有關(guān)信令 的傳輸，支持 移動性 管理。不同 PLMN中的 兩個 GSN的接口。 （ 5） Gr接口。 Gr接口為 SGSN提供了 接入 HLR并獲得 用戶管理數(shù)據(jù) 和 位置信息 的接口，通過 MAP信令 進行傳送 ,該 HLR可以屬于 不同 PLMN。 SGSN與 MSC/VLR之間的接口。 Gs接口能使 網(wǎng)絡(luò)為 一個 MS同時 提供 電路 和 分組業(yè)務(wù) 服務(wù)。 GGSN 與 HLR之間的接口。 （ 8） Gi參考點。 GPRS可支持各種 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) ， Gi不是標準接口，是一個 參考點 。 SGSN 與 EIR之間的接口，交換 有關(guān)數(shù)據(jù) 、認證 MS 的 IMSI 信息。 SMSGMSC（短消息業(yè)務(wù) 網(wǎng)關(guān)移動交換中心）和 SGSN之間的接口， SMSIWMSC（短消息業(yè)務(wù) 互通 移動交換中心）和SGSN之間的接口，可以提高 SMS的使用 效率 。 第一節(jié) 碼分多址（ CDMA)技術(shù) 碼分多址（ CDMA）采用的關(guān)鍵技術(shù)有： 擴頻技術(shù) 、 碼分多址技術(shù) 、 信道技術(shù) 、 功率控制技術(shù) 、 切換技術(shù) 等。 ? CDMA 采用的是 直接擴頻 ： 發(fā)送端：將需傳送的 窄帶信息數(shù)據(jù) ，用一個帶寬遠大于信號帶寬 的 高速偽隨機碼 進行 調(diào)制 ，使 窄帶數(shù)據(jù)信號 的 帶寬 被 擴展 ，稱為 擴頻 ，再經(jīng) 調(diào)制載波 后 發(fā)送 出去。 2022/6/1 66 ? 發(fā)送端： 帶有用戶信息的 窄帶數(shù)據(jù)信號 d(t)，通過偽隨機碼 c(t)擴頻 后，在 頻域內(nèi) 被擴展成 寬帶頻譜信號 s(t),經(jīng) 調(diào)制載波 后 發(fā)射出去 。 ? 因此， 合成信號 為 s(t)+ n(t) 如圖 。 2022/6/1 68 數(shù)字信號 d(t) 載頻 s(t) 發(fā)送端 PN碼 c(t) 濾波 PN碼 c(t) 載頻 圖 CDMA 擴頻示意圖 接收端 s(t)+n(t) d(t)+n(t)c(t) d(t) 2022/6/1 69 f f f f f 擴頻信號 s(t) 信號 d(t) 干擾噪聲 n(t) 信號 信號 d(t) 干擾噪聲 n(t)c(t) 信號 d(t) 干擾噪聲 n(t)c(t) 圖 擴頻和解擴過程示意圖 2022/6/1 70 處理增益 （ Gp）和 抗干擾容限 （ Mj）是 擴頻通信 系統(tǒng)的兩個 重要指標 。 即： Gp = Bw/Bs 擴頻增益 Gp表示擴頻系統(tǒng) 輸出信噪比 改善的程度，是擴頻系統(tǒng)的一個 重要指標 。 2022/6/1 71 ? 抗干擾容限： 反映了擴頻通信系統(tǒng) 抗干擾能力 ，表示在保證系統(tǒng)所要求的 信噪比 （ S/Nout）時，系統(tǒng)能夠承受的 最大干擾值 。 ? 其數(shù)學表達式為： Mj=Gp[Ls+(S/Nout)] 式中： Gp為處理增益， Ls為系統(tǒng)損耗， S/Nout 為系統(tǒng)所要求的信噪比。 2022/6/1 72 二、碼分多址通信技術(shù) ? 碼分多址技術(shù)是 CDMA通信的 基本技術(shù) ，是區(qū)別于TDMA、 FDMA的 重要標志 。 ? CDMA引入了 碼域 概念，在 同時同頻 下完成通信，不同的 用戶 被不同的 地址碼 所區(qū)分，這些地址碼彼此都是 正交 的。 ? CDMA技術(shù)實現(xiàn)了 頻率 在多個小區(qū)內(nèi) 重復使用 。 ? 要求 自相關(guān)性尖銳 ： 碼序列 本身 相乘 疊加后 歸一化值為 1，稱為自相關(guān)性 尖銳 。 ? 擴頻碼的 互相關(guān)性良好 ，有利于消除 碼間干擾 ；擴頻碼的 自相關(guān)性尖銳 ，有利于 同步 和消除 多徑干擾 。 ? CDMA系統(tǒng)里常用 偽隨機序列 （ PN碼）作為 地址碼 。 ? 在 CDMA 系統(tǒng)中常用 M序列 來用來 區(qū)分用戶 ； 用 Gold序列 來區(qū)分 用戶 或 基站 。 ? Gold序列：是一種基于 M序列 優(yōu)選對的碼序列，序列 資源豐富 。 CDMA不用開辟不同的 頻段 或 時隙 來作信道， CDMA的信道是通過 碼 來區(qū)分的，分成 前向信道 和 反向信道 分別描述 CDMA信道 的作用。 ? 每個 信道 有特定的 Walsh 序列碼調(diào)制 （ W0－ W63)。 2022/6/1 77 （ 1）導頻信道： 始終發(fā)送一個 不含信息 的 擴頻信號 ，導頻信號 發(fā)射功率 比其他信道 大 ，以便 MS對BS的 捕獲 和 跟蹤 。 （ 2）同步信道（ SCH）：作用是發(fā)送 基站 的 同步消息 。 （ 3）尋呼信道（ PCH）： 每個 BS有一個或幾個PCH，用于發(fā)送 系統(tǒng)信息 和 指令 ，在 MS接入信道發(fā)出 接入請求 后對消息進行 確認 。還包括 功率控制 子信道，還傳輸 越區(qū)切換 等控制信息。 （ 1）接入信道（ ACH）： 反向信道中有 1個 到 32個 接入信道。 接入信道用于 MS初始化呼叫 、響應(yīng)基站的 尋呼要求 和 信息要求 等。 （ 2）反向業(yè)務(wù)信道（ RTCH）： 反向業(yè)務(wù)信道 與前向業(yè)務(wù)信道類似，主要用于傳送 業(yè)務(wù)信息 和 信令 。 率控制目的：克服 遠近效應(yīng) ；提高 系統(tǒng)容量 。 反向功率控制 ? 反向功率控制的對象： 是控制 MS 的 發(fā)射功率 ，控制依據(jù)是 前向信道 的接收 信號強度 、 前向信道 的 誤幀率 等參數(shù)。 2022/6/1 80 ⑴ 反向 開環(huán) 功率控制： ? 當 MS發(fā)起呼叫 或者響應(yīng) BS 的呼叫 時 首先工作的 ， 目的 是使所有 MS發(fā)出的 信號 在 到達 BS時 都有 相同 的 功率 。 ⑵反向 閉環(huán) 功率控制： ? 反向 閉環(huán)功率控制 是 反向功率控制 的 核心 ,是由 BS 協(xié)助 MS，對 MS的 開環(huán)功率估測 作出 校正 ,使 MS始終保持 理想發(fā)射功率 的一種技術(shù)。 ? 對 路徑衰耗小 的 MS分配比較小的 前向 發(fā)射功率；對 較遠 及 解調(diào)信噪比 較低的 MS分配較大的 前向 發(fā)射功率，前向功率控制也采取了 閉環(huán)控制 。 2022/6/1 82 五、切換技術(shù) CDMA的切換技術(shù)包括 軟切換 和 硬切換 。 ? 軟切換： 軟切換是 先通后斷 的 切換 方式。 ? 更軟切換： 更軟切換 是指在同一個小區(qū)內(nèi) 不同扇區(qū) 之間的 切換 ，不需要 MS變更 收發(fā)頻率 ，切換是由 BS完成， BS只是報 MSC備案 。 ? 硬切換是 先斷后接 的切換方式。 ? CDMA系統(tǒng)的 切換 絕大部分是通過 軟切換 實現(xiàn)的，可以保證 很高 的 切換成功率 。 2022/6/1 84 第二節(jié) CDMA系統(tǒng)的特點 （ 1）發(fā)射功率低 CDMA手機 采用完備的 功率控制 算法 ,使 手機 的發(fā)射功率 剛好滿足 正常 通信 ， 通過 擴頻通信 方式 抑制窄帶干擾 ，使手機發(fā)射功率 降低 ，大約是 GSM 手機的 1/10。 2022/6/1 85 （ 3）保密性能好 CDMA系統(tǒng)在空中傳輸?shù)氖?高速擴頻 信號， 擴頻碼是很復雜的 偽隨機碼 ，具有非常好的保密性。 （ 5） CDMA技術(shù)提高了語音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴? 在郊區(qū)開闊地， 基站 覆蓋半徑 可達 50km 以上。 ? 載頻頻道：每個載頻 信道帶寬 200KHz。 二、 GSM 1800MHz系統(tǒng)的工作頻率 上行頻率范圍： 1710－ 1785MHz 下行頻率范圍： 1805－ 1880MHz 雙工間隔： 95 MHz 工作帶寬： 75 MHz 載頻間隔： 200 MHz，共有 374個載頻頻道。 ? 第三代移動通信系統(tǒng)（ 3G）是在 ITU IMT－ 2022建議基礎(chǔ)上 ,工作在 2GHz頻段 ,最高速率可達2Mbit/s的 寬帶移動 通信系統(tǒng)。 2G系統(tǒng)一般為區(qū)域或國家標準，而 3G系統(tǒng)是在全球范圍內(nèi)覆蓋和使用的系統(tǒng)，全球統(tǒng)一的標準。 2G系統(tǒng)主要提供語音業(yè)務(wù)為主， GSM 演進到最高階段 的速率能為 384kbit/s，而 3G系統(tǒng)的業(yè)務(wù)從支持 語音業(yè)務(wù) 到 分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 到 多媒體業(yè)務(wù) ，根據(jù)具體 業(yè)務(wù)需要 ，提供必要的 帶寬 。 ? 室外到室內(nèi)或步行環(huán)境，傳輸速率達 384kbit/s。 2022/6/1 90 （ 3）便于過渡、演進。 （ 4）高頻譜效率。 （ 6）低成本。 2022/6/1 91 一 . ITU對 3G的基本要求 ? 3G系統(tǒng)有 衛(wèi)星通信網(wǎng) 和 地面移動通信網(wǎng) 組成，將成為 全球無縫覆蓋 的 立體通信 網(wǎng)絡(luò)。 ? 第三代移動通信系統(tǒng)頻普利用率高，有高度的靈活性 和較強的 抗干擾 能力，并且具有 從 2G系統(tǒng) 平滑演進 到 3G系統(tǒng) 的特點。 是基于 GSM 的 MAP（移動應(yīng)用部分） 信令 所 開發(fā)的 標準 ，它用于 無線接入 為 UMTS（通用移動通信系統(tǒng)）的 網(wǎng)絡(luò) 。 （ 2） Evolved ANSI－ 41標準。為 3G網(wǎng)絡(luò)全球 漫游 和 互通 ， ITU正在制定 兩個核心網(wǎng) 之間 互通 的 規(guī)范 ，最終 核心網(wǎng) 都將過渡到 全 IP時代。 ? Cdma2022制式 是從 CDMA IS95 制式 平滑升級而來的，技術(shù) 成熟性 比較高 3G制式。 ? Cdma2022是由 北美 提出的 3G制式 ，在韓國、美國、中國電信和香港都已建有 CDMA商用網(wǎng)絡(luò)。 ? 采用 TDD技術(shù)和 智能天線 技術(shù)， 載頻間隔 為,頻段使用靈活，在 5MHz內(nèi)可有三個載頻，適應(yīng) 非對稱 數(shù)據(jù)傳輸和 無線 Inter 業(yè)務(wù)。 2022/6/1 95 四、 3G面臨的主要問題 ? 3G系統(tǒng)世界上有 cdma2022 、 WCDMA和TDSCDMA 3種制式，要求 后向 兼容 2G系統(tǒng)，前向 兼容 4G 系統(tǒng)。 由于 無線信號 的 多徑效應(yīng) 引起的 接收信號 的脈沖寬度 展寬 現(xiàn)象，稱為 時延擴展 。 2022/6/1 96 （ 2）多址干擾。 （ 3）遠近效應(yīng)。 五、 3G所采取的措施 為了解決 3G系統(tǒng)所面臨的主要問題，各國專家研究并創(chuàng)新了許多關(guān)鍵技術(shù)。 多址技術(shù)包括 CDMA系統(tǒng) 中 地址碼 的研究和各種多址協(xié)議 的進一步研究。 采用 信道編碼 技術(shù)改善 通信質(zhì)量 ，采用前向信道糾錯編碼 和 交織技術(shù) ，進一步克服 衰落效應(yīng) 。 為克服 寬帶 CDMA系統(tǒng) 的 遠近效應(yīng) ，功率控制的動態(tài)范圍需要達到 80dB，以保證 基站接收 到的所有 移動臺信號 具有 相同 的 功率 。 通過調(diào)節(jié) 天線陣列 的 方向圖 形狀，達到 增強 所需信號， 抑制 干擾信號，達到成倍地 擴展 通信系統(tǒng) 容量 的目的。 把所有 用戶的信號 都當作 有用信號 ，而不是 干擾信號 來處理，來降低 多徑 、 多址干擾 。 移動通信系統(tǒng)采用 蜂窩 結(jié)構(gòu)，在跨越 空間劃分 的小區(qū) 時，必須要進行 越區(qū)切換 ，完成 移動臺 到基站 的 空中接口 的轉(zhuǎn)換以及 基站 到 網(wǎng)入口 的轉(zhuǎn)換、網(wǎng)入口到 交換中心 的相應(yīng)的 轉(zhuǎn)移 。 ? 一方面 BSS 通過 Um 接口與 MS 實現(xiàn) 無線通信 連接。 2022/6/1 101 第一節(jié) 基站子系統(tǒng)的組成 ? BSS 由 基站收發(fā)信機 （ BTS）、 基站控制器（ BSC）、 碼變換器 （ TC）和 子復用設(shè)備 （ SM）功能實體組成。 ? BSS 可由多個 BSC和 BTS組成。 ? BTS可以直接與 BSC相連，也可以通過基站 接口設(shè)備 （ BIE）與 遠端 的 BSC相連。 2022/6/1 102 MSA t e r 接口BS 接口Um 接口BS CBI EBT SBT SBI EA b i s 接口SM SM TCA 接口M S CO M CQ3 接口 圖 GSM的基站子系統(tǒng) 2022/6/1 103 ? 碼變換器（ TC）： 是 BSS的一個 特重要 的組成部分，是執(zhí)行 GSM的話音編碼 和 解碼 以及 數(shù)據(jù)速率適配 的設(shè)備。 ? 通常是把它放在 BSC 和 MSC 之間的 MSC一側(cè)。 如圖