3G基础知识培训

3G基础知识培训部门涉及到的设计平台一、涉及到的3G平台：1、高通MSM6246；2、MTK的MT6268；二、涉及到的智能手机平台：1、MTK的MT6516，目前采用微软系统，后续会切换到Android系统。三、主要设计机型：1、G+W双卡双待，采用MT6235+MSM6246平台。2、G+W双待单通，采用MT6268平台。3、智能手机。CDMA技术的演进与标准先对系列名词缩语作一个简短清晰的描述。（1）IS-95A和IS-95B---第一代CDMA技术标准IS-95A---是1995年美国TIA正式颁布的窄带CDMA(N-CDMA)标准。IS-95B---是IS-95A的进一步发展，于1998年制定的标准。主要目的是能满足更高的比特速率业务的需求，IS-95B可提供的理论最大比特速率为115kbit/s，实际只能实现64kbit/s。IS-95A和IS-95B均有一系列标准，其总称为IS-95。(2）CDMAone---第二代CDMA技术标准CDMAone是基于IS-95标准的各种CDMA产品的总称，即所有基于CDMAone技术的产品，其核心技术均以IS-95作为标准。（3）cdam2000和IS-2000---第三代CDMA技术CDMA2000是美国向ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议，是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案，这是一种宽带CDMA技术。CDMA2000室内最高数据速率为2Mbit/s以上，步行环境时为384kbit/s，车载环境时为144kbit/s以上。IS-2000则是采用CDMA2000技术的正式标准总称。IS-2000系列标准有六部分，定义了移动台和基地台系统之间的各种接口。CDMA技术的演进与标准（4）CDMA2000-1X/CDMA2000-3X/CDMA2000-1XEVCDMA2000-1X原意是指CDMA2000的第一阶段(速率高于IS-95，低于2Mbit/s)，可支持308kibit/s的数据传输、网络部份引入分组交换，可支持移动IP业务。CDMA2000-3X有人称为CDMA2000第二阶段，实际上并不准确。它与CDMA2000-1X的主要区别是前向CDMA信道采用3载波方式，而CDMA2000-1X用单载波方式。因此它的优势在于能提供更高的速率数据，但占用频谱资源也较宽，在较长时间内运营商未必会考虑CDMA2000-3X，而会考虑CDMA2000-1XEV。CDMA2000-1XEV是在CDMA2000-1X基础上进一步提高速率的增强体制，采用高速率数据(HDR)技术，能在1.25MHz(同CDMA2000-1X带宽)内提供2Mit/s以上的数据业务，是CDMA2000-1X的边缘技术。3GPP已开始制定CDMA2000-1XEV的技术标准，其中用高通公司技术的称为HDR，用摩托罗拉和诺基亚公司联合开发的技术称为1XTREME，中国的LAS-CDMA也属此列。CDMA的基本概念CDMA：是CodeDivisionMultipleAccess的缩写，全称码分多址。CDMA的技术原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。移动通信系统有多种分类方法。例如按信号性质分，可分为模拟、数字；按调制方式分，可分为调频、调相、调幅；按多址连接方式分，可分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。目前中国联通、中国移动所使用的GSM移动电话网采用的便是FDMA和TDMA两种方式的结合。GSM比模拟移动电话有很大的优势，但是，在频谱效率上仅是模拟系统的3倍，容量有限；在话音质量上也很难达到有线电话水平；TDMA终端接入速率最高也只能达到9.6kbit/s；TDMA系统无软切换功能，因而容易掉话，影响服务质量。因此，TDMA并不是现代蜂窝移动通信的最佳无线接入，而CDMA多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换等，正受到越来越多的运营商和用户的青睐。CDMA按照其采用的扩频调制方式的不同，可以分为直接序列扩频（DS）＼跳频扩频（FH）跳时扩频（TH）和复合式扩频，如图1所示。CDMA的基本概念直接序列扩频（DS-SS）发射机和接收机的构成如下图所示：CDMA的优势（1）系统容量的配置灵活。在CDMA系统中，用户数的增加相当于背景噪声的增加，造成话音质量的下降。但对用户数并无限制，操作者可在容量和话音质量之间折衷考虑。另外，多小区之间可根据话务量和干扰情况自动均衡。这一特点与CDMA的机理有关。CDMA是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率，打个比方，将带宽想像成一个大房子，所有的人将进入唯一的大房子。如果他们使用完全不同的语言，他们就可以清楚地听到同伴的声音而只受到一些来自别人谈话的干扰。在这里，屋里的空气可以被想像成宽带的载波，而不同的语言即被当作编码，我们可以不断地增加用户直到整个背景噪音限制住了我们。如果能控制住用户的信号强度，在保持高质量通话的同时，我们就可以容纳更多的用户。（2）通话质量佳。CDMA系统的声码器可以动态地调整数据传输速率，并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而变，这样即使在背景噪声较大的情况下，也可以得到较好的通话质量。另外，CDMA系统'掉话'的现象明显减少，CDMA系统采用软切换技术，'先连接再断开'，这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。（3）频率规划简单。用户按不同的序列码区分，所以不相同CDMA载波可在相邻的小区内使用，网络规划灵活，扩展简单。CDMA的优势（4）建网成本低。CDMA网络覆盖范围大，系统容量高，所需基站少，降低了建网成本。（5）接通率高。上网的人都有经验，找人少的时候上网，这样网塞少，就容易接通。打手机也是同样道理。CDMA源于军用抗干扰系统，其中'处理增益'的参数远远高于其他系统；再加上CDMA的信号占用整个频段，几乎是普通窄带调制效率的7倍，因此综合来看，对于相同的带宽，CDMA系统是GSM系统容量的4～5倍，网塞大大下降，接通率自然就高了。（6）不易掉话。基站是手机通话的保障，当用户移动到基站覆盖范围的边缘时，基站就应该自动'切换'来保障你，否则就会掉话。CDMA系统切换时的基站覆盖是'单独覆盖－双覆盖－单独覆盖'，而且是自动切换到相邻较为空闲的基站上，也就是说，在确认手机已移动到另一基站单独覆盖地区时，才与原先的基站断开，这样就保障了手机不会掉话。（7）通话不会被窃听。要窃听通话，必须要找到码址。但CDMA码址是个伪随机码，而且共有4.4万亿种可能的排列，因此，要破解密码或窃听通话内容是太困难了。CDMA移动通信网的关键技术（1）、功率控制技术：功率控制技术是CDMA系统的核心技术。CDMA系统是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率，“远近效用”问题特别突出。CDMA功率控制的目的就是克服“远近效用”，使系统既能维护高质量通信，又不对其他用户产生干扰。功率控制分为前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分为仅由移动台参与的开环功率控制和移动台、基站同时参与的闭环功率控制。(l)反向开环功率控制。它是移动台根据在小区中接受功率的变化，调节移动台发射功率以达到所有移动台发出的信号在基站时都有相同的功率。它主要是为了补偿阴影、拐弯等效应，所以它有一个很大的动态范围，根据IS—95标准，它至少应该达到正负32dB的动态范围。(2)反向闭环功率控制。闭环功率控制的设计目标是使基站对移动台的开环功率估计迅速做出纠正，以使移动台保持最理想的发射功率。(3)前向功率控制。在前向功率控制中，基站根据测量结果调整每个移动台的发射功率，其目的是对路径衰落小的移动台分派较小的前向链路功率，而对那些远离基站的和误码率高的移动台分派较大的前向链路功率。（2）、PN码：PN码的选择直接影响到CDMA系统的容量、抗干扰能力、接入和切换速度等性能。CDMA信道的区分是靠PN码来进行的，因而要求PN码自相关性要好，互相关性要弱，实现和编码方案简单等。目前的CDMA系统就是采用一种基本的PN序列——m序列作为地址码，利用它的不同相位来区分不同用户。CDMA移动通信网的关键技术（3）、RAKE接收技术移动通信信道是一种多径衰落信道，RAKE接收技术就是分别接收每一路的信号进行解调，然后叠加输出达到增强接收效果的目的，这里多径信号不仅不是一个不利因素，而且在CDMA系统变成一个可供利用的有利因素。（4）、软切换技术先连接，再断开称之为软切换。CDMA系统工作在相同的频率和带宽上，因而软切换技术实现起来比TDMA系统要方便容易得多；（5）、话音编码技术目前CDMA系统的话音编码主要有两种，即码激励线性预测编码(CELP)8kbit/s和13bit/s。8kbit/s的话音编码达到GSM系统的13bit/s的话音水平甚至更好。13bit/s的话音编码已达到有线长途话音水平。CELP采用与脉冲激励线性预测编码相同的原理，只是将脉冲位置和幅度用一个矢量码表代替。什么是3G3G是英文3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G），第三代手机一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps（兆字节／每秒）、384kbps（千字节／每秒）以及144kbps的传输速度。3G的技术标准国际电信联盟（ITU）在2000年5月确定W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流无线接口标准，写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》（简称IMT—2000）。在中国这三种不同的3G牌照分别发给以下运营商：W-CDMA——中国联通（沃）CDMA2000——中国电信（天翼）TDS-CDMA——中国移动（G3）W-CDMA即WidebandCDMA，也称为CDMADirectSpread，意为宽频分码多重存取，其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。这套系统能够架设在现有的GSM网络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡，而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此W-CDMA具有先天的市场优势。CDMA2000CDMA2000也称为CDMAMulti－Carrier，由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMAOne数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMAOne结构直接升级到3G，建设成本低廉。但目前使用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手机已经率先面世。TDS-CDMA该标准是由中国大陆独自制定的3G标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向ITU提出。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外，由于中国内的庞大的市场，该标准受到各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TDS-CDMA标准。W-CDMA频率范围BAND1:TX:1920MHz-1980MHz;对应信道：