移动网络数字微波传输解决方案及应用网络知识(通用5篇)由网友“天沛婷”投稿提供,以下是小编为大家整理后的移动网络数字微波传输解决方案及应用网络知识,希望对您有所帮助。
篇1:移动网络数字微波传输解决方案及应用网络知识
上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 陈冰 微波通信是一种利用微波无线传输信息的通信手段,数字微波通信则在微波传输中采用了数字信号处理技术,不仅具备了微波通信建设快、投资
上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 陈冰
微波通信是一种利用微波无线传输信息的通信手段。数字微波通信则在微波传输中采用了数字信号处理技术,不仅具备了微波通信建设快、投资小、应用灵活的特点,还具有传输质量可靠,抗干扰能力强、传输线路长等多种优点。至今它与光缆通信和卫星通信并列为现代通信传输的三大支柱,在中等容量的网络中,微波传输是一种最灵活、适应性最强的通信手段。微波产品近年在全球市场需求呈稳定增长态势,尤其在移动网络、专网和宽带数据网络上有稳定的需求。
无线传输在移动网络的地位
微波通信作为一种快速的通信手段,在移动网络中扮演着不可或缺的角色。无论是在移动接入网络中,还是在移动城域网络和核心网络中,随处都可以看到微波设备的身影。尤其在应急通信中,微波更是一个不可替代的手段。
▲在移动接入网络中,随着网络不断扩容和无缝覆盖的需求,大量地使用了微波设备以缓解传输网络资源不足的压力。另一方面,提高了整个网络工程进度,降低了整个网络投资。如城域内的“楼宇室内覆盖”,边远地区的“边际网覆盖”。
▲在移动城域网络和核心网络中,同样大量使用了微波设备作为城域汇聚业务的应用,解决城区内铺设有线资源困难的问题,以及作为城域光网络的环路闭合和重要链路的备份。
▲应急通信或临时通信需求,如移动应急通信车等。
移动网络无线传输整体解决方案
移动网络中,微波技术的一种主要应用手段,约60%的微波业务市场集中在这里。在城市和城郊,由于移动网络的不断扩容,新建大量的移动基站,而且对基站接入容量的需求也在不断增大,因此产生了大量无线传输的需求。另一方面,由于使用密度高且微波频率资源紧张,微波频率复用率很高,在这里可以采用短距的微波―上海贝尔阿尔卡特9400AWY。
在移动网络的末端接入和汇聚传输侧,点对点微波适用于基站控制器(BSC)和基站(BTS)之间的互联,可以采用星型或者链型网络拓扑结构。9400AWYH和9500MXC数字微波产品可以为2G/3G的基站互联提供传输。当BTS或NodeB网络配置确定之后,微波设备因其灵活的容量和调制方式可调,可以迅速解决这种新增的基站互联的需求,满足不同站点容量的需求。
在移动城域传输网络当中,上海贝尔阿尔卡特9500MXC和9600USY可提供城域光纤环状网络的闭合和链路保护。
在移动骨干网络当中,9600LSY可提供高达2.5Gbit/s的传输容量,满足各种复杂环境下的大容量长距离的骨干传输需求。
上海贝尔阿尔卡特提出的是整体的移动网络无线传输解决方案,从末端的基站BTS接入、连接基站控制器BSC的汇聚传输以及城域传输到大容量长站距的骨干传输,都有相应的产品和解决方案,并且所有系列的微波设备都可以纳入上海贝尔阿尔卡特统一的传输网络管理平台进行管理。
3G网络中的无线传输解决方案
随着移动3G网络的临近,移动业务由单纯的话音逐步向话音加数据业务演进,且移动数据业务的比重会越来越大。另外,传输网络技术也开始由电路传输逐步向分组传输转变。在3G网络中,Node-B对传输容量要求已经远远大于2G网络中BTS的传输容量,为了适应3G业务的大容量,Node-B上已经不再只有E1接口,而且可以提供STM-1接口以提高业务能力,
因此,随之会带来移动传输接入网络的升级和扩容。上海贝尔阿尔卡特的PDH&SDH数字微波产品很好地适应了这一技术革命,提出了多业务传输概念,在统一平台上同时可以传输TMD和IP业务,容量可以从E1~STM-1,同时满足2G、3G以及2G/3G共站传输的需求。
无线传输在移动网络中的典型案例
上海贝尔阿尔卡特的微波设备已经广泛应用在移动运营商(中国移动、中国联通)网络中,用来作为GSM、CMDA基站的接入和城域光环网络的链路保护。其中,广州移动和大连移动的应用带有一定的典型性。广州移动涉及2G基站互联、3G网络准备、数据专线客户接入以及城域链路保护等,具有一定的参考价值。大连移动用微波设备作为海岛间的传输,解决海岛上的移动覆盖盲区。
广州移动SDH无线传输网络
广州是一个大型发达城市,虽然光纤资源比较丰富,但由于市政建设限制(如架空线难、开挖路面铺管道难),造成大量光纤死角,部分基站的接入必须采用无线方式解决。而SDH微波以其高容量、高可靠性、易于工程安装等特点,起到快速部署、替代光纤的作用,是SDH传输组网的一种补充力量,同时可以为将来的3G基站接入做好准备。
广州对于中国移动来说,是一个举足轻重的城市,为了迎接即将到来的3G网络,在初广州移动就开始对现有传输网络和微波网络进行改造和升级。利用SDH微波设备部分替换现网使用的PDH微波设备,满足广州移动3G网络一期基站传输和数据专线客户连接需求。
上海贝尔阿尔卡特作为广州移动传输的重要合作伙伴,提供了整体传输解决方案,包括光传输、微波传输以及统一网管平台。其中微波传输就采用了上海贝尔阿尔卡特的新一代微波产品9500MXC,在同一平台上可以同时提供STM-1、E1和Ethernet接口。
大连移动长海地区SDH微波传输
大连是一个沿海城市,拥有诸多的岛屿,这些岛屿上的移动通信问题成为大连移动提高移动网络覆盖率的重要任务。该项目采用全室内型SDH微波建设骨干传输网络,解决海岛通信。SDH微波作为各海岛移动基站的中继链路,并通过与光传输系统的连接,组成完整的传输网络。上海贝尔阿尔卡特提供了4个9600LSYSDH微波终端站,9个9600LSYSDH微波双终端站,及2个光终端站。SDH微波链路干线全长162.28公里,支线全长66.68公里,最长站距34.80公里,最短站距6.89公里,平均站距19.08公里,且全部为跨海电路(跨海微波链路的设计,由于海面环境和气候情况复杂,通常是所有微波应用中难度最大的)。该项目的成功实施凸显出上海贝尔阿尔卡特在微波设备、网络规划以及工程施工的优势。
关于上海贝尔阿尔卡特微波
早在,阿尔卡特就已经成为微波行业的领导者,全球累计发货超过500000收发信机,至今始终保持着全球SDH微波与长站距微波市场双第一的地位。在中国,依托上海贝尔阿尔卡特强大的生产、服务、市场和研发平台,每年以300%的业务增长速度继续领跑国内微波市场。根据市场发展的需要,成立了中国无线传输研发中心,成为阿尔卡特全球四大微波研发中心之一。而且随着中国微波生产线的开通,中国也成为阿尔卡特全球三大微波生产基地之一。
一方面,作为一个专业的微波厂家,阿尔卡特拥有业界最全的微波产品线,产品涉及各种长短距PDH和SDH微波(9400AWY、9500MXC、9600USY、9600LSY),覆盖频率从2GHz~38GHz,容量从E1~2.5Gbit/s,并且支持TMD、ATM和Ethernet多业务。另一方面,阿尔卡特始终把用户长远利益放在第一位,不断完善和发展微波技术和产品,推出最适合用户需要的微波产品,保持技术领先于市场。
针对不同的市场,不同用户的各种需求,上海贝尔阿尔卡特都能够尽心提出最有效的解决方案。这都归功于上海贝尔阿尔卡特拥有一支强大的、经验丰富的微波队伍。从最初的技术咨询到解决方案提出,再至专业的网络规划设计和工程施工服务,每一步上海贝尔阿尔卡特都力求做到尽善尽美,与用户通力合作,真正地做到“双赢”。
原文转自:www.ltesting.net
篇2:行业应用成为移动数据业务拓展关键网络知识
与话音业务不同的是,移动数据业务只有借助于行业应用才能实现良好的拓展,运营商、制造商、应用提供商只有建立起良好的移动数据业务生态环境,才能形成良性循环和多方共赢。目前,市场上已经开始出现针对行业用户的无线猫产品。例如实达的GPRS无线猫、CDMA1
与话音业务不同的是,移动数据业务只有借助于行业应用才能实现良好的拓展。运营商、制造商、应用提供商只有建立起良好的移动数据业务生态环境,才能形成良性循环和多方共赢。目前,市场上已经开始出现针对行业用户的无线猫产品。例如实达的GPRS无线猫、CDMA1X无线猫等。它们结合目前行业应用的无线解决方案,内置TCP/IP协议和CSD短信通信功能,可以使大量的外设产品实现无线通信功能,可广泛适用于金融、电信、保险、电力、交通等不同领域。这是制造商凭借多年来在行业市场所积累的经验,对广大行业客户深入了解而成功研发出的无线通信产品,其先进性、实用性、经济性等良好特性将满足广大行业用户对日益增长的无线业务的需求,
GPRS、CDMA1X无线猫系列产品最大的特点在于其内置了TCP/IP协议和CSD短信通信功能,它们均可与行业用户原有的终端、POS、IC卡机具等外设产品相结合。几乎所有的外设产品,不论是否带有TCP/IP协议,是否具有短信功能,通过串口或者网络口乃至模块结合,实达无线猫系列产品都能使其具有无线通信功能和短信通信功能。此项应用,为在不适合布线的地方实现外设产品与中心机房的联系提供了切实可行的方案,如远程电站电力监测、路面的环境监测系统、交通管制监测系统等。对于已经具备有线线路的系统,如银行、保险、税务等的重要系统,该无线猫系列产品为其提供了先进的备用通信方案。值得一提的是,不管是GPRS还是CDMA都是以流量来计费的,对于需要实时通信,但流量数据又不多的通信应用来说,无线猫构建的方案使用费用相对较低,为广大用户有效地节约了成本。
这种无线猫是在深入了解行业需求和客户需求的基础上,为客户量身定制出的符合客户需求的、技术先进的产品和解决方案。它很好地弥补了以前老外设产品如终端、POS等无法实现无线通信功能的局限,方便、经济地实现对老外设产品的改造,同时也可以运用于新的领域,轻松解决不适合布线地方场合的无线通信问题。当前,“无线”应用也正在成为目前行业应用的新趋势,无线猫将很好地满足金融、电信、保险、电力、交通领域等不同行业用户的不同需求,为广大行业用户日益增长的无线业务提供了一条全新的解决途径。
原文转自:www.ltesting.net
篇3:第3移动通信系统的无线传输技术网络知识
摘要:文章介绍了目前两种第3代移动通信系统中的宽带无线传输技术方案――以欧洲为代表的W-CDMA和以美国为代表的CDMA2000, 关键词:移动通信宽带码分多址直接扩频无线传输技术 信息时代对通信系统的依赖越来越强,随着人们对移动通信 需求
摘要:文章介绍了目前两种第3代移动通信系统中的宽带无线传输技术方案――以欧洲为代表的W-CDMA和以美国为代表的CDMA2000。
关键词:移动通信宽带码分多址直接扩频无线传输技术
信息时代对通信系统的依赖越来越强,随着人们对移动通信需求和业务类型的增加,现有的移动通信系统已面临许多问题。由于用户的不断增加,现有系统的容量越来越显得不够,且现有系统很难提供新业务,全球覆盖、漫游业务更难以实现。为此,国际电联(ITU)提出了全球用一个统一的标准来实现第3代移动通信系统,即后来的IMT-2000。
日本于1997年初就着手第3代系统的标准化过程,并提出了一种基于宽带CDMA的方案,日本的行动促进了欧洲和美国的标准化进程。由于日本自然条件的限制,为了使自己能在未来的第3代移动通信市场中占有较大的份额,日本倾向于欧洲提出的宽带CDMA方案W-CDMA,日本方案将可能与欧洲方案统一,形成以欧日为代表的W-CDMA方案。在美国和韩国等国,由于基于IS-95标准的CD-MA第2代系统的研制成功,提出了以IS-95为基础向宽带发展的第3代移动通信系统,具有代表性的是宽带CDMAOne,后来改为CDMA2000。因此目前有关第3代移动通信系统无线传输技术(RTT)方案基本上分为以上两大派别。这两种方案中除了扩频码速率和下行链路结构上的不同之外,网络同步问题是两者的又一区别,W-CDMA系统中各小区是异步操作的,而CDMA2000中各小区是同步操作的,后者采取同步操作的一个原因是考虑到与IS-95的兼容问题。当然在IMT-2000无线传输技术方案提交的过程中也有其它一些方案,但本文主要介绍W-CDMA和CDMA 2000这两种方案。
1 CDMA2000
CDMA2000方案中主要考虑到空中接口与IS-95的兼容问题,最大限度地沿用了IS-95的主要技术和技术思路。CDMA2000的扩频带宽为N×1.25MHz(N=1,3,6,9,12),即1.25MHz,3.75MHz,7.5MHz,11.25MHz和15MHz。在该方案中,当N=1时,就是IS-95所支持的扩频带宽。在其它带宽上,为了和现存的IS-95系统载波正交地并存,除了采用直接扩频的方式外,还使用了多载波方式。从整个方案看,CDMA 2000可以看作为IS-95的升级版,所有IS-95的信令系统可以看作是CDMA 2000的一个子集,因此CDMA 2000与IS-95的信令系统、空中接口尽可能地保持一致或相似或共存,系统可以覆盖IS-95的工作频段。
CDMA2000中定义了如下一些物理信道:前向、反向基本信道,前向、反向增补信道,前向、反向专用控制信道,前向、反向公共控制信道,前向、反向导频信道,前向寻呼信道,反向接入信道,前向专用辅助导频信道,前向公共辅助导频信道,前向同步信道。按照信道所传输的信息可以将这些物理信道分为专用信道和公共信道两类。前向专用物理信道以点对点的方式从基站向一个移动台传输信息。反向专用物理信道用来传输从某个移动台到基站的信息。公共物理信道也分为前向和反向公共物理信道,前向公共物理信道主要是以点对多点的形式由基站向一组移动台传输两种信息:广播式的管理信息(如系统参数)和发送给指定用户的定向信息(如寻呼信息)。反向公共物理信道包括反向接入信道和反向公共控制信道,主要以竞争方式向基站传输来自多个移动台的信息。
在前向链路中,考虑到和IS-95的兼容,CDMA2000的前向同步和寻呼信道具有两种方式:共享同步和寻呼信道、宽带同步和寻呼信道。共享方式所提供的信道可以供CDMA2000和IS-95使用,显然这种信道只能用在系统配置为覆盖方式情形下。而宽带信道方式是作为前向公共物理信道的一部分,并在整个信道带宽上进行调制,这种信道可以应用在覆盖配置和非覆盖配置的系统中。CDMA2000中,系统为所有用户提供了一个前向公共导频信道。该导频信道是以0号Walsh码扩频过的全0序列。公共导频信道在基站以广播形式通过天线扇区传输,需要导频信号和用户数据能通过同样的路径传输,因此一个天线波束需要一个单独的辅助导频信道。在CDMA 2000中,当在基站使用天线阵列时,前向辅助导频信道就是为了这个目的而引入的,该信道和其它前向信道使用正交Walsh码码分复用在物理信道上。由于辅助导频信道上传输的是全0,而且该信道的引入占用了一个Walsh码道,减少了用于业务信道的可用正交Walsh码,所以辅助导频信道可以使用较长的Walsh序列。在保持码正交性的前提下,可用增加Walsh码长度的方法增加用于辅助导频信道的码数目。
CDMA2000前向链路支持N×1.2288Mcps(N=1,3,6,9,12)。N=1时,与IS-95相似,但是使用了四相相移键控(QPSK)调制和快速闭环功率控制。当N≠1时,可以采用N个1.25MHz载波进行多载波传输,每个载波上的扩频切谱速率为1.2288Mcps(Mcps为每秒兆切谱数);也可以用切谱速率为N×1.2288Mcps在一个载波上对数据进行直接扩频。CDMA2000中提供了两种前向数据信道:基本信道和增补信道。这两种信道使用正交码将它们分开,而且一般传输功率也不相同。CDMA2000就是利用这两种信道处理用户同时发起的多业务问题的。前向基本信道上传输的是和IS-95中一样的变速率业务,在接收端需要进行速率检测,每种速率的业务用正交码道传输,帧周期为20ms和5ms两种。其中20ms帧可以支持IS-95中业务速率集合RS1和RS2。前向增补信道支持两种工作模式:第1种模式用于数据速率不超过14.4kbit/s的业务,在接收端用盲速率检测数据速率。该模式下所支持的数据速率是由IS-95中业务速率集合RS1和RS2所派生出来的业务速率。帧结构和20ms的前向基本信道相同;第2种模式是提供数据速率信息的。前向基本信道和增补信道的第1种模式所传输的数据用循环编码,而在增补信道的第2种模式中,高速数据可以采用循环码或Turbo Code的编码方式。值得一提的是前向增补信道可以根据实际情况有多个增补信道。
CDMA2000系统中,数据采用了调整编码速率,符合重复以及序列重复等多种速率匹配的方法。系统中,每个基站可以有多个前向寻呼信道,各个寻呼信道用经过掩膜算法的长码加以区分。前向专用控制信道的帧周期也是5ms和20ms两种,并采用循环编码。CDMA2000中为了减少小区内干扰,每个前向物理信道都经过正交的Walsh码调制。不同的信道使用的Walsh码字是不同的,所有经过Walsh正交复用的各个信道经过速率匹配、信道编码(循环码和Tur-boCode)以及交织等处理后,通过用户长码进行扰码,再映射到I、Q路(对于多载波方式,首先将数据分为N路),分别进行信道增益、功控信息插入及Walsh扩频等处理。经过脉冲整形滤波器和射频调制后发射出去。如前所述,当N=1时,系统可以在现有的IS-95频段上进行射频调制,也可以在其它频段上调制,而其它新的CDMA 2000信道则要求和现有的IS-95信道正交地存在。
在反向链路上,反向专用信道除了反向导频信道常用外,反向基本信道、增补信道及专用信道根据实际业务需要可用可不用。各信道用正交Walsh码分开。导频信道和专用控制信道映射到I路,基本信道和增补信道映射到Q路。I、Q路的数据用伪随机数(PN)序列扩频。经脉冲整形滤波后,调制到射频发射。增补信道一般用2比特的Walsh码扩频,当需要用两个增补信道时,则采用4bit的Walsh码。如再需要增补信道,则可通过增加Walsh码的长度(最长为8bit),同时将其分别映射到I、Q路。反向导频信道上发送的是经过时分复用的功率控制信息和一个固定的参考值。基本信道传输IS-95支持的RS1和RS2速率。反向增补信道与前向增补信道一样,也是两种模式。基本信道和增补信道的信道编码方式与前向的编码方式相同。反向公共信道中,反向控制信道扩展了反向接入信道的能力,公共信道以时隙ALOHA方式工作。每个反向接入信道或反向公共控制信道都由一个接入前导部分和接入消息封装组成。前导部分为无数据承载的反向导频信道,长度为N×1.25ms(N≠0),N由基站指定。前导部分的长度由基站搜索PN码的速率、小区半径以及小区的多径特性所决定;接入消息封装包含接入或公共控制数据以及相关的导频信号。当移动台以某一种方式和基站通信时,与接入信道相关的反向导频信道和与反向公共控制信道相关的反向导频信道在结构上是相同的。它们的主要区别在于与接入信道相关的反向导频信道没有功率控制子信道,它传输的是全0。反向接入信道是以固定的9600kbit/s或4800kbit/s发送的,通常是9600kbit/s。基站可以通过广播信号指定移动台接入信道的发送速率。而当移动台发送功率受限时,移动台也可以自动地将接入信道的速率降低到4 800kbit/s。但是在一个接入周期内,该速率保持不变。反向公共控制信道的数据速率为9.6kbit/s、19.2kbit/s和38.4kbit/s,在后2种速率下的发射功率分别比9.6kbit/s的发射功率高3dB和6dB。同样基站可以指定其发送速率,移动台可根据本身发射功率自动调制发送速率。
2 W-CDMA
1998年元月,欧洲电信标准委员会(ETSI)从各家公司提出的5种候选方案中选出两种方案:基于频分双工(FDD)的WCDMA和基于时分双工(TDD)的TD-CDMA方案,
显然这两种方案不可能同时独立地提交给ITU(ITU起先的意图是实现全球标准统一化)。但是这两种方案各有优缺点,因此ET-SI正努力试图将这两种方案融为一体,形成一个FDD、TDD双模式共存的方案,期望这种方案能够灵活地适应不同环境、数据速率的变化以及各个运营商的要求。WCD-MA可能工作在覆盖面积较大的区域,提供中、低速业务,而TD-CDMA则主要侧重于业务繁重的小范围内,提供速率高达2Mbit/s的业务。该方案的基本参数为:1920~1980MHz频段分配给FDD上行链路,2110~2 170MHz频段分配给FDD下行链路,而没有镜像频率的1 900~1 920MHz频段分配给TDD双工模式使用。基本带宽为5MHz,但其实际值可以200kHz为步长,根据需要在4.4MHz到5.2MHz之间调整。基本带宽可以扩展到10MHz、20MHz。基本扩频码速率为4.096Mcps,扩频码速率同样也可以扩展到8.192Mcps、16.384Mcps。下行链路通过时隙边界来划分。
2.1W-CDMA的FDD模式――WCDMA
WCDMA定义了5种物理信道:专用物理数据信道,用于传输第2层以上的专用数据;专用物理控制信道,用于传输第1层产生的控制信息,如用于信道估计和相干检测的导频信息、功率控制信息、速率指示信息等;普通控制物理主信道和次信道,产生固定速率的下行信息,不产生功控信息和速率信息;物理随机接入信道,用于移动台向基站传输随机接入信息;主同步信道和次同步信道,主要用于小区搜索,该下行同步信号在每个时隙发送一次。
移动台通过物理随机接入信道向基站发送随机接入信息,它是以时隙ALOHA的方式工作。移动台仅在相对于小区广播控制信息帧的边界处,在一个固定时延后发送一个随机接入突发信息发起接入尝试。该信息由1ms前导部分和10ms消息部分组成,两者之间有0.25ms的间隙。因此用户发起随机接入时,相对于小区广播控制信息帧边界的时差为N×1.25ms,N=1,2,…,8,代表了随机接入时隙号,也就是说一帧内有8个随机接入时隙,在一个小区中,哪些特征序列可以使用的消息通过基站下行信道予以广播。前导部分由16个复数符号组成,消息部分的结构与上行专用物理信道相同,也分为数据和控制两部分,数据部分的扩频增益SF为256、128、64、32,而控制部分为256。数据部分包含16比特的移动台标识符(由移动台在发起随机接入时随机地选择)、服务要求和CRC校验等,也可以携带短用户信息。
在第3代移动通信系统中,存在对多业务的支持问题。多业务的设计是要求在保证频谱利用率的前提下,灵活地将不同服务质量(QOS)要求的各连接复接起来。WCDMA方案中采用了对不同QOS要求的业务进行不同的信道编码策略,以编码增益来换取对不同QOS要求的业务进行同样的处理方法,标准业务仅采用卷积编码,高质量业务在卷积编码的基础上增加了RS编码或选用TurboCode的编码方法,而对于特定业务则在第1层不采用纠错编码而完全由高层采取差错控制。这样处理的结果使得各种业务变化为同一种数据,使后级的扩频和调制过程得到简化。
在宽带CDMA中,用来对付多径衰落的有效方法是采用RAKE接收机。WCDMA中,上下行信道都有导频信号,因而可以在接收端通过准确同步,利用本地导频信号和接收到的导频信号进行相关运算,估计信道,实现相干解调。
2.2W-CDMA的TDD模式――TD-CDMA
大部分第3代移动通信系统的空中接口方案都是基于FDD模式的,也有一些是TDD模式的,如基于TDD的TD-CDMA。TD-CDMA中使用CDMA的目的是为了将不同的信道复用到一个TDMA时隙里。在第2代移动通信系统研究中,有关TDMA和CDMA的争论持续了很久,因为两种多址接入方式各有优缺点。但CDMA以其容量大、频带利用率高等特点使其在第3代移动通信系统中站稳了脚跟。在TD-CDMA系统中,除了CDMA的一些优点外,有一部分优点来自TDMA的使用:
(1)由于使用了TDMA,使得上下行信道可以用TDD的复用模式,而这种模式的最大优点在于它可以工作在没有镜像频率的频段上,不像FDD模式对频段要求那么严格。
(2)TD-CDMA由TDMA带来的另一个好处在于用户被分配到不同的时隙中,这样就使得同时处于激活状态的用户数大大小于纯CDMA的方式。而且,由于用户数较少,就可以用联合检测和智能天线的方法减少用户间的干扰。
(3)TDMA的工作方式,可以将用户按照实际情况,重新分配其占用的时隙,使得用户可占用干扰较小的时隙,从而提供传输的可靠性。
(4)由于在TDMA中,用户处于非连续发射状态,因此用户除了监听它所属的基站信号外,还可以监听来自其它基站的信号,以便切换到信号更强的基站区域内工作。
同样TDD复用模式也给TD-CDMA带来了不少好处:
(1)TDD模式可以灵活分配上下行信道之间的带宽,只需要调整上下行信道占有的时隙数即可。
(2)TDD模式中可以实现快速、精确的开环功率控制。在TDD中,上下行信道占用同样的频率,可以认为在一段时间内其信道特性相同,因此不仅阴影效应在上下行信道上引起的信号衰落是相关的,而且上下行信道在多径衰落上也是高度相关的,这样在TDD中仅需要开环功率控制即可。
(3)分集合并技术用于抗多径衰落非常有效,但是分集接收方法由于实现复杂,不适用于移动台。在TDD模式中,基站通过测量不同接收天线上的接收信号,选出最强的信号来解调信号。由于上下行信道衰落高度相关,基站选择上下行链路中接收信号最强的天线作为下一帧下行链路的发射天线,这样就使移动台用一个天线实现了选择性天线分集。
(4)在TDD模式下,发射和接收是分时进行的,因此可以不使用双通道滤波器,减少了模拟电路,因此TDD比FDD更适用于实现低功耗系统。
在TD-CDMA系统中,一个TDMA帧周期为10ms,分为16个时隙,每个时隙对应256个码片。为了通信能正常进行,不管上下行信道之间的带宽怎么分配,都至少有一个时隙分配给下行链路,即时隙0分配给下行链路作导引信号。系统有两种扩频方式:
(1)多码传输
在这种方式下,扩频增益是固定的。在上行链路上,每个时隙可以有8个不同的数据突发,使用不同的扩频码将它们分开,而这8个突发可以分配给8个不同的用户,也可以分给同一个用户。如果一个用户占有了一个时隙内的多个突发,那么这个时隙内可以有多于8个的突发。在下行链路上,可以有8个以上的突发。
(2)变扩频增益方式
一个移动台使用一个扩频码,并以不同的扩频增益传输不同速率的数据。基站通过扩频码区分移动台,用一个突发广播一个移动台的扩频增益。如果一个移动台传输高速率的数据,它可能会占有多个时隙。
在TD-CDMA中,基本物理信道由时隙和时隙内的CDMA扩频码决定。对于同一个连接的多个服务可以各自进行信道编码、交织后,再映射到不同的基本物理信道上,这种情况下,各个QOS可以分别独立地控制,也可以以时分复用的方式在不同的信道编码方法处复用后,再映射到基本物理信道上。在TD-CDMA方案中,前向纠错编码与WCDMA的相似。该方案中在一个时隙内可以有K个正交的CDMA码,可以分配给一个或多个用户,一般每个数据符号对应Q=2p个码片,其中1≤p≤4,p可以按照实际干扰和服务要求选择。数据被分为两块填入相应的突发数据分组中,经QPSK调制和脉冲整形滤波器(滚降系数为0.22)进行滤波处理后再用正交扩频码扩频,经射频电路调制发射出去。TDD可以工作在至少能传输一路速率为4.096Mcps数据的任一频段的载频上,在接收端可以使用联合检测接收。
当然它有利也有弊。TDD非对称资源分配也会带来一些不利因素。假如移动台MS1、MS2分别在基站BS1、BS2所属小区内,当MS2处于BS2小区边缘时,MS2将以较大的发射功率传输信号给BS2,这时由于各小区上下行信道所占用的时隙不一定相同,MS1如果距离MS2较近,MS2则会干扰MS1的接收;另一方面,基站BS1的发射功率一般都会比MS2大,这样BS1发射的信号就会影响BS2对MS2信号的接收,因此在TDD资源分配算法中应避免这种情况的出现。
3 结束语
无线传输技术是IMT-2000系统中的重要组成部分。从目前的情况看,虽然全球统一标准化已不可能实现,但是未来的方向极有可能是多种不同的地区性第3代标准共存,现在的目标是尽量减少地区性标准的数目。从目前各国提交给I-TU的方案看,CDMA2000由于是建立在IS-95空中接口的基础上,并利用已成熟的信息系统、越区算法的技术,因此,相对来说技术复杂程度低、风险小,有利于第3代双模手机的开发。
作者简介:
李景峰,东南大学移动通信国家重点实验室博士研究生。
程时昕,东南大学教授、博士生导师、移动通信国家重点实验室主任,中国电子学会和中国通信学会会士,国家“863”通信高技术第1届专家领导小组成员。主要研究方向为:数字移动通信和个人通信技术。
原文转自:www.ltesting.net
篇4:互联天下移动流媒体解决方案:从2.5G到3G网络知识
2.5G/2.75G时代手机电视同样大有可为 中国3G有“未老先衰”的说法,3G入驻中国的时间及其经济效益尚无定论,而许多中国企业在积极备战3G之后已面临巨大的经营压力,手机电视等业务及相关技术、终端已在储备却无从启动。高调理论与迟缓行动之间的落差极大影响
2.5G/2.75G时代手机电视同样大有可为
中国3G有“未老先衰”的说法。3G入驻中国的时间及其经济效益尚无定论,而许多中国企业在积极备战3G之后已面临巨大的经营压力,手机电视等业务及相关技术、终端已在储备却无从启动。高调理论与迟缓行动之间的落差极大影响了整个产业链。
如果能将手机电视等传统意义上的3G业务提前推进,显然能对产业链产生巨大效应。在刚刚举办的“移动电视(手机电视)国际高峰论坛暨展示交流会”中,互联天下总裁朱在国先生就提出,流媒体、视频不是3G特权,2.5G/2.75G被低估了价值,“老网络(2.5G/2.75G)”的价值挖掘和“新网络(3G)”的价值创新同等重要。
所谓3G,即第三代移动通讯技术,它与之前的第二代移动通讯技术(2G)以及目前过渡的2.5G、2.75G并无本质区别,突出之处在于传输速率上能达到新高度(最高达2Mbit/s)。3G固然是实现手机电视业务的有利条件,但绝非必要条件,优秀的移动流媒体技术,已经推动传统意义上的3G时代提前到来!
互联天下移动流媒体方案
基于自主知识产权的领先核心音视频编解码技术,互联天下提供端到端的移动流媒体解决方案,包括:前端支持各种主流平台的播放器,无线传输控制层模块,针对无线传输条件的QoS机制,面向超大容量并发用户的负载均衡调度系统,核心流媒体服务器,后台节目管理系统,OSS运营支撑系统,和功能强大的面向第三方内容接入平台以及开发的接口,
互联天下移动流媒体平台架构
互联天下移动流媒体系统可以承载大容量、高并发的移动终端的视频点播/直播,语音/视频通讯等基础应用。在OSS业务运营支撑平台提供的统一认证,计费,维护等管理功能之下,可以灵活地接入各种内容提供商(CPcontentprovider),服务提供商(SPservice provider),架构各种增值服务。
在目前2.5G,2.75G网络情况下,考验移动流媒体应用的最大障碍在于实际的带宽条件下很难实现真正意义上的“移动视频”,互联天下基于其高清晰、低码流的RIVC视频编码技术,成功地实现在25~30kbit/s网络条件下实现流畅的QCIF播放,经过终端的图像增强放大处理,图像质量可以达到CIF质量。
在GSM/GPRS,CDMA1X/EDGE并存,3G呼之欲出的移动领域,面对各种主流手机操作系统、硬件平台并立的终端市场,互联天下率先实现了对接WindowsMobile, Symbian,Linux等手机操作系统以及intel xscale, OMAP, ARM9等硬件平台。
高速公路的“缩微”畅想
宽带互联网及移动网络是划时代的产物,可以喻为承载各种全新通讯的信息公路,更多商务、娱乐等增值服务依托这些网络不断生发。通讯需求的提升使原有信息公路显得狭窄堵塞,解决办法之一是拓宽公路,另一种方法则是通过压缩车辆体积来保持公路的通畅。前者显然依赖更强的经济力量以及政策支持,后者则需要更高的技术含量。互联天下移动流媒体技术能使这些高速公路上通行的车辆体积达到最小,从而保持公路的畅通。
与第二代网络相比,3G将移动网络条件推上了新的台阶,也就是建设了更宽敞的“高速公路”,而互联天下压缩车辆体积的技术能使拓宽的道路效力加倍。因此,互联天下的移动流媒体解决方案不但能在2.5G/2.75G网络条件下提供优质的手机电视服务,同样适用于将来的3G乃至4G等升级的网络条件。(金周编辑)
原文转自:www.ltesting.net
篇5:微波扩频无线网络技术在教学中的应用网络知识
作者:赵虎 随着计算机 网络 的迅速发展,网上教学、实时图像(音频)远程教学、可视电话会议、大汇考实时图像监控管理、校园网络资源共享等已成为教学的必然趋势, 而目前大部分学校又缺少自身的宽带网络。微波扩频技术的出现解决了这一难题。他因传输速率
作者:赵虎
随着计算机网络的迅速发展,网上教学、实时图像(音频)远程教学、可视电话会议、大汇考实时图像监控管理、校园网络资源共享等已成为教学的必然趋势。
而目前大部分学校又缺少自身的宽带网络。微波扩频技术的出现解决了这一难题。他因传输速率高、受外界干扰小、便于为计算机网络提供物理接口信道等特点而得到日益广泛的应用,并且在教学宽带无线网络建设中,成本低廉、建网灵活、学校可独立建网,多个学校可联网,区、地、市、省可建以太网。
1 微波扩频技术
1.1扩频技术简介
扩频技术(SpreadSpectrumTechnology)是指用来传输信息的射频信号带宽远远大于信息本身带宽的一种通信方式。在微波扩频无线教学网络中使用最多的是DS(直接序列)和FH(跳频)方式。
(1)直接序列调制系统所谓直接序列(DS)调制扩频,就是直接用具有高码率的扩频码序列在发端扩展信号的频谱。扩频信号采用相移键控调制后由天线发射出去。在收端,用相同的扩频码序列去进行解扩,把展宽的扩频信号还原成原始信号。早期按此技术的微波无线教学网络一般采用QPSK调制,以提供更大的增益,且对某些类型的干扰不敏感。现在采用的补充代码键控CCK调制,实质上也是单载波正交相移键控(QPSK)。
(2)跳频系统所谓跳频(FH),就是用扩频码序列去进行频移键控调制,使载波频率不断地跳变。在收端,用相同的本地扩频码发生器去控制本地频率合成器,使其输出的跳频信号能在混频器中与接收信号差额出固定的中频信号,然后经中频带通滤波器及信息解调器输出恢复的信息。按此技术的微波无线教学网络一般采用GFSK调制,以降低潜在的干扰。
1.2微波扩频的工作方式
以直扩为例。微波无线教学网络中的扩频多采用(N,k)扩频,即用2k条长度为N的PN码去表示k位信息。用得最多的是(N,1),即用2条长度为N的PN码去对应1位信息的2种状态。例如说“1”用11100110,而“0”用00011001去代替,而在接收机处只要收到的序列是11100110就恢复“1”,收到的序列是00011001就恢复“0”。当然,为了能区分不同的用户,还有同步多址及抗干扰能力等其他设计因素,实际采用的可能是比较复杂的序列。这些码序列最重要的特性是他具有近似于随机噪声的性能,因为在信息传输中各种信号之间的差别越大越好。这样任意2个信号不容易混淆,相互间不易发生干扰。理想的传输信息的信号同的两段噪声来比较都不会完全相似。用他们来表示2种信号,其差别性就最大。
解扩的方式可分模拟解扩和数字解扩2类。数字解扩主要采用扩频专用集成电路(ASIC)等。ASIC电路是在基带对扩频信号进行数字处理,他对输入的基带扩频信号进行匹配滤波,一旦输入信号与数字匹配滤波器的参考码(PN码)相匹配时,就可以恢复出1位传输的数字信号。而模拟解扩大多采用声表面波(SAW)器件,是在中频对扩频信号进行模拟处理。主要是SAW抽头延迟线和SAW卷积器。
1.3微波扩频的技术特点
用2.4GHz微波作传输媒介,以先进的直序扩展频谱(DSSS)或跳频(FH)方式发射信号。室外利用全向天线可覆盖10km左右的半径范围,室内全向可覆盖最大半径为100m的范围。电波能穿透几层墙或2层楼的混凝土楼板。扩频微波与常规微波相比:他的频点问题好处理;价格比较便宜。另外还具有以下几个特点:传输速率高(可为2~22 Mb/s或更高)、发射功率小(一般≤100 mW)、带宽较高;抗噪声和干扰能力强,能与传统的调制方式共用频段;抗衰落能力和抗多径干扰能力强,信息传输可靠性高;可以采用码分复用实现多址通信。用户可以使用相同的通信频率,只要设置不同的标识码ID,就可以产生不同的伪随机码来控制扩频调制,即能做到同时通信时互不干扰。易于多媒体通信组网,可以传送语音、传真、数据和图像等综合业务。由此可见,微波扩频合理地解决了校园建网的干扰、宽带、选址和组网等问题,
因此非常适合学校及相关单位建网。
2 组网方式
主要阐述微波直接序列扩频技术的802.11b无线局域网在组建教学网络中的应用模式。
2.1运行环境
该网络是采用载波侦听多路访问/冲突避免媒介访问协议,遵从IEEE802.3和802.11b协议标准。和目前的几种主流网络操作系统完全兼容,用户已有的网络软件可以无修改地在无线网上运行。可运行于MSDOS3.1以上的版本及Windows环境、TCP/IP协议。
2.2接入方式
微波扩频无线教学网络按接入方式分为点对点、点对多点、蜂窝3种。根据建网的不同要求,可选择不同的接入方式。点对点方式一般指连接的双方用无线网卡相连。采用点对点方式的微波扩频系统主要使用802.11b协议。一般通信速率为10Mb/s左右。其应用场合:为连接两点间提供专用可靠的通信信道,且要求通信速率较高。一般可以最多连接256台PC。点对多点方式是指微波扩频系统含一个中心站和若干分布接入点,若干分布接入点以竞争方式或固定分配方式分享中心站提供的总信道带宽。主要使用802.11b协议。系统各分布接入点所分享的带宽一般为1Mb/s左右(总带宽一般为11Mb/s或更高)。其应用场合为:需组建一微波扩频通信网络,包括一个信息中心站和若干个分支接入点,分支接入点通过一条速率要求不高的通信信道(<1 Mb/s访问中心站,并通过中心站访问到其他分支接入站。连接方法:插上无线网卡的PC需要有接入点(AP)与另一台PC连接,一般可以连接1 000台左右的PC。蜂窝方式采用无连接的健壮协议。频带一般为800~900 MHz,数据传输速率一般低于1 Mb/s。应用场合:为满足移动用户的需求,采用移动蜂窝网接入方式组建无线局域网,各站点之间的通信是通过基站接入、数据交换方式来实现互连的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网,还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。
3 网络优势
采用微波扩频无线教学网络,可迅速建立小型或重型的校区网络,若是有已经建成的校园网络,可增加网络的覆盖面,以便在任何地点访问网络资源。其优势如下:
(1)校际之间的联网。微波扩频无线教学网络可免布线的烦恼,对于学校数量多的高校区,采用无线网络方案,可实现校际间的资源共享和信息交流,为广大师生提供一个高效率的教学和科研环境。
(2)互联网接入。微波扩频无线教学网络可以将多个学校的网络中心与中国教科网连接。这样可以为各学校提供价格合理的宽带互联网络接入,满足师生迫切需要上网来实时获取信息的需要,同时可以为学生提供远程学习的机会。
(3)为学生和员工提供移动网络服务。使用微波扩频无线教学网络后,学校的教职员工和学生只要将自己的便携式计算机配备上无线网卡,可随时随地地使用学校配备互联网接入、图书馆信息资料共享等服务设施,这给科研和教学提供了极大的方便。
(4)对于临时教学活动提供灵活方便的服务。对于经常需要交换信息的计算机,采用微波扩频无线网络后,将不必再复制粘贴拷贝或是交换机器,只要安装上无线网卡,就可以实现资源共享。这样,同一间教室,可以教学很多门学科,不必再像今天这样下课后学生人潮涌动了。
(5)在一些历史悠久的大学里都有值得珍惜和保护的历史建筑,而这些建筑一般都仍然在使用,是校园通信网需覆盖的地方。
(6)实现远程实时图像(音频)教学、可视电话会议,数据双向交换等。
4 结语
无线网络(即可以混传语音、视频和数据的统一无线平台)将在今后的信息访问方面占主导地位,因此微波扩频无线教学网络有着很好的发展前景。尽管现在出现了新的无线局域网标准,如802.11a和802.11g,采用先进的OFDM技术,但由于他们的产品价格比较昂贵,技术也不像802.11b(以扩频技术为基础)那样成熟,在目前的情况下,还不可能大规模使用,因此采用DS(直接序列)技术的802.11b标准的无线网络产品依然处于主流地位。而且由于和802.11g工作在同一频段,也易于未来向802.11g网络的升级。
原文转自:www.ltesting.net
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