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通信专业名词
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3G移动通信
常用名词及名词缩写解释
目录
13G移动通信相关基本概念1
1.13G---3rdGeneration1
1.23G的技术标准1
1.2.1W-CDMA1
1.2.2CDMA20002
1.2.3TD-SCDMA2
1.3CDMA及CDMA20002
1.4CDMA1xEV-DO(DataOnly)3
1.5CDMA1xEV-DV---(DataVoice)4
1.6UMTS---(UniversalMobileTelecommunicationsSystem)4
1.7什么是TD-SCDMA技术6
1.8UMTS的4个版本9
1.9HSDPA---(HighSpeedDownlinkPacketAccess)11
1.103G标准中的TDD与FDD模式(Time/FrequencyDivisionDuplex)15
1.11什么是PDH和SDH(PlesiochronousDigitalHierarchy)17
1.12SDH(SynchronousDigitalHierarchy)19
1.13什么是ATM技术(AsynchronousTransferMode)21
1.14WLAN---无线局域网(WirelessLAN)23
1.15VoIP(VoiceoverInternetProtocol)25
1.16多址接入技术(FDMA,TDMA,CDMA)26
2TD-SCDMA系统通信相关基本概念27
2.1TD-SCDMA关键技术相关名词27
2.1.1什么是智能天线(SmartAntenna)27
2.1.2联合检测技术(JointDetection)28
2.1.3软件无线电(SoftwareRadio)29
2.1.4上行同步(UplinkSynchronization)30
2.1.5接力切换(batonhandover)31
2.1.6无线资源管理(RadioResourceManagement)34
2.1.7时分双工(TimeDivisionDuplex)35
2.2TD-SCDMA网络设备相关名词36
2.2.1基站(NodeB)36
2.2.2RNC基站控制器(RadioNetworkController)39
2.2.3CN核心网(CoreNetwork)40
2.3名词缩写解释42
13G移动通信相关基本概念
1.13G---3rdGeneration
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。
1.23G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)。
1.2.1W-CDMA
即WidebandCDMA,,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。
1.2.2CDMA2000
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。
1.2.3TD-SCDMA
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TD-SCDMA标准。
1.3CDMA及CDMA2000
CDMA是码分多址(Code-DivisionMultipleAccess)技术的缩写,是近年来在数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术,它能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求,具
有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆覆盖广等特点,可以大量减少投资和降低运营成本。
CDMA最早由美国高通公司推出,与GSM相同,CDMA也有2代、2.5代和3代技术。
中国联通将于今年下半年推出的CDMA属于2.5代技术。
CDMA被认为是第3代移动通信技术的首选,目前的标准
有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。
什么是CDMA2000?
CDMA2000是TIA标准组织用于指代第三代CDMA的名称。
适用于3GCDMA的TIA规范称为IS-2000,该技术本身被称为CDMA2000。
CDMA2000的第一阶段也称为1x,其使拥有现有IS-95系统的通信公司能将其整体系统容量增加一倍,并可将数据速率增加到高达614kbps。
比1x更高的CDMA2000技术进展包括1xEV(高速数据速率)。
由QCT推出的MSM5000™芯片组CDMA2000解决方案向下兼容cdmaOne(IS-95CDMA)。
CDMA2000标准由3GPP2组织制订,版本包括Release0、ReleaseA、EV-DO和EV-DV,Release0的主要特点是沿用基于ANSI-41D的核心网,在无线接入网和核心网增加支持分组业务的网络实体
,此版本已经稳定。
联通即将开通的CDMA二期工程采用的就是这个版本,单载波最高上下行速率可以达到153.6kbit/s。
ReleaseA是Release0的加强,单载波最高速率可以达到307.2kbit/s
,并且支持话音业务和分组业务的并发。
EV-DO采用单独的载波支持数据业务,可以在1.25MHz的标准载波中,同时提供话音和高速分组数据业务,最高速率可达3.1Mbit/s.
1.4CDMA1xEV-DO(DataOnly)
CDMA20001xEV-DO标准最早起源于Qualcomm公司的HDR技术,早在1997年的时候Qualcomm就向CDG提出了HDR(高速数据)的概念,此后经过不断地完善和实验在2000年3月份以CDMA20001xEV-
DO的名称向3GPP2提交了正式的技术方案。
1xEV的意思是'Evolution',也表示标准的发展,DO的意思为DataOnly(后来有为了能够更好地表达此技术的含义,把DataOnly改为DataOptimized,表示EV-DO技术是对CDMA20001X网
络在提供数据业务方面的一个有效的增强手段)。
同年10月份3GPP2投票表决把该标准定义为C.S0024,在美国的TIA/EIA称为IS-856。
2001年12月在ITU的会议上,CDMA20001xEV-DO技术作为CDMA2000家族的一个分支被吸纳为IMT-2000标准之
一。
1.5CDMA1xEV-DV---(DataVoice)
CDMA20001X阶段之后,从技术本身讲应该说EV-DV是1X的后续演进阶段,EV-DV也兼容CDMA20001X。
因此曾经有人想跳过DO,直接到达DV阶段,在以前的通信展会上也曾经有公司进行过EV-DV
的演示。
但是EV-DV是要把语音和数据业务放在同一个载波里面传输,而且是更高速的数据业务,因此从技术实现本身和实际组网上都存在很大难度,还有很多问题需要进行实验、仿真来分析
、解决。
从最基础和最关键的芯片制造角度看,制造EV-DO芯片需要具有CDMA20001X的芯片制造经验,目前来看只有Qualcomm和三星有自己的CDMA20001X芯片,
而Qualcomm又是一直大力宣扬源自其HDR的EV-DO,韩国和日本也已经采用三星提的EV-DO基站进行组网商用,所以虽然在去年5月份3GPP2确定了CDMA20001xEV-DV的标准,但是距离实际的商用
设备出现还需要有很长一段时间。
1.6UMTS---(UniversalMobileTelecommunicationsSystem)
UMTS定义演进
早在90年代初期,欧洲电信标准协会(ETSI)就开始为3G标准征求技术方案。
并雄心勃勃的把3G技术统称之为UMTS(UniversalMobileTelecommunicationsSystem),意即通用移动通信系
统。
宽带CDMA(带宽5MHz)建议是其多种方案之一。
其后,日本的积极参与极大地推动了3G标准的全球化步伐。
在1998年,日本和欧洲在宽带CDMA建议的关键参数上取得一致
,使之正式成为UMTS体系中FDD(频分双工)频段的空中接口的入选技术方案,并由此通称为WCDMA。
W即宽带,以有别于源于北美的窄带CDMA(带宽1.25MHz)标准。
UMTS进一步成为国际标准化组织3GPP制定的全球3G标准之一。
作为一个完整的3G移动通信技术标准,UMTS并不仅限于定义空中接口。
它的主体包括CDMA接入网络和分组化的核心网络等一
系列技术规范和接口协议。
为了既保护现有网络投资,又可灵活应用最先进的技术创新,3G标准的指导思想是网元可分别独立演进,网络要实现平滑过渡。
其总体目标是最终实现全IP化的全球宽带移动通信网络。
具体
讲,就是无线接入网技术和核心交换网技术各有自己的演进路线。
在接入技术方面,特别是空中接口,3GPP致力于不断提高频谱利用率,除WCDMA作为首选空中接口技术获得不断完善外,UMTS
还相继引入了TD-SCDMA和HSDPA技术(HighSpeedDownlinkPacketAccess,高速下行链路数据分组接入)。
前者是中国的技术提案首次成为国际主流通信标准。
它可利用单边的频谱提供高速
移动通信组网能力。
后者是引入了利于超高速数据传送的速率控制技术,使下行链路无线带宽达到10Mbps。
在核心网技术方面,则引入了分组软交换技术,进而顺应IP多媒体应用的发展趋势
引入了IP多媒体域,也就是IMS(IPMultimediaService,IP多媒体服务)以实现全IP多业务移动网络的最终发展目标。
1.7什么是TD-SCDMA技术
TD-SCDMA是中文含义为时分同步码分多址接入,该项通信技术也属于一种无线通信的技术标准,它是由中国第一次提出并在此无线传输技术(RTT)的基础上与国际合作完成的。
该方案的主
要技术集中在大唐公司手中,它的设计参照了TDD在不成对的频带上的时域模式。
TDD模式是基于在无线信道时域里的周期地重复TDMA帧结构实现的。
这个帧结构被再分为几个时隙,在TDD模式
下,可以方便地实现上/下行链路间的灵活切换。
这一模式突出的优势是,在上/下行链路间的时隙分配可以被一个灵活的转换点改变,以满足不同的业务要求。
这样,运用TD-SCDMA这一技术
,通过灵活地改变上/下行链路的转换点就可以实现所有3G对称和非对称业务。
合适的TD-SCDMA时域操作模式可自行解决所有对称和非对称业务以及任何混合业务的上/下行链路资源分配的问
题。
TD-SCDMA的无线传输方案灵活地综合了FDMA、TDMA和CDMA等基本传输方法,通过与联合检测相结合,它在传输容量方面表现非凡。
通过引进智能天线,容量还可以进一步提高。
智能天线凭借
其定向性降低了小区间频率复用所产生的干扰,并通过更高的频率复用率来提供更高的话务量。
基于高度的业务灵活性,TD-SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器(RNC)连接到交换网络,
如同第三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。
在最终的版本里,计划让TD-SCDMA无线网络与Internet直接相连。
TD-SCDMA所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3G业务所设计的,它运行在不成对的射频频谱上。
TD-SCDMA传输方向的时域自适应资源分配可取得独立于对
称业务负载关系的频谱人配的最佳利用率。
因此,TD-SCDMA通过最佳自适应资源的分配和最佳频谱效率,可支持速率从8kbit/s到2Mbit/s的语音、互联网等所有的3G业务。
TD-SCDMA为TDD模式,在应用范围内有其自身的特点:
一是终端的移动速度受现有DSP运算速度的限制只能做到240km/h;二是基站覆盖半么在15km以内时频谱利用率和系统容量可达最佳,
在用户容量不是很大的区域,基站最大覆盖可达30km。
所以,TD-SCDMA适合在城市和城郊使用,在城市和城郊,这两个不足均不影响实际使用。
因在城市和城郊,车速一般都小于200km/h,城
市和城郊人口密度高,因容量的原因,小区半径一般都在15km以内。
而在农村及大区全覆盖时,用WCDMAFDD方式也是合适的,因此TDD和FDD模式是互为补充的。
TD-SCDMA技术具有以下特点:
频谱利用率高 由于TD-SCDMA采用CDMA和TDMA的多址技术,所以在传输中很容易设置一个上行和下行链路转换点,来针对不同类型的业务,类似于可根据交通的流量来控制“红绿灯”转
换的时间间隔。
对于像互联网这样的“不对称”传输业务,可使其转换“不对称”,而对于像语音这样的“对称”传输业务,可以使其转换为“对称”,这样,这使总的频谱效率更高。
支持多种通信接口 由于TD-SCDMA同时满足Iub、A、Gb、Iu、IuR多种接口要求,所以基站子系统既可作为2G和2.5G GSM基站的扩容,又可作为3G网中的基站子系统,能同时兼顾现在的
需求和未来长远的发展。
频谱灵活性强 由于TD-SCDMA第三代移动通信系统频谱灵活性强,仅需单一1.6M的频带就可提供速率达2M的3G业务需求,而且非常适合非对称业务的传输。
系统性能稳定 TD-SCDMA收发在同一频段上,上行链路和下行链路的无线环境一致性很好,更适合使用新兴的“智能天线”技术;利用了CDMA和TDMA结合的多址方式,更利于联合检测技
术的采用,这些技术都能减少了干扰,提高系统的性能稳定性。
能与传统系统进行兼容 TD-SCDMA支持现存的覆盖结构,信令协议可以后向兼容,网络不再需要引入新的呼叫模式,能够实现从现存的通信系统到下一代移动通信系统的平滑过渡。
支持高速移动通信 在TD-SCDMA系统中,基带数字信号处理技术是基于智能天线和联合检测,解决了设备基带数据信号处理能力和算法复杂性之间的矛盾。
该技术可以确保TD-SCDMA系统
在移动速度为250km/h和UMTS(3GPP)移动环境下正常工作。
系统设备成本低 由于TD-SCDMA上下行工作于同一频率,对称的电波传播特性使之便于利用智能天线等新技术,这也可达到降低成本的目的。
在无线基站方面,TD-SCDMA的设备成本至少
比UTRATDD低30%。
支持与传统系统间的切换功能 TD-SCDMA技术支持多载波直接扩频系统,可以再利用现有的框架设备、小区规划、操作系统、账单系统等,在所有环境下支持对称或不对称的数据速率。
1.8UMTS的4个版本
上述的技术标准的持续发展,体现为3GPP的UMTS标准的4个版本:
R99、R4、R5、R6。
形成了一个庞大的而内部又相对独立的标准体系。
WCDMA是其中最早,也是最完善的首选空中接口,并为
欧洲,亚洲和美洲的3G运营商所广泛选用。
新获取移动网络运营牌照的运营商,其决定部署UMTS网络是面临的第一个问题就是选择标准的哪一个版本。
3GPPWCDMA标准历经多年的努力,目前已有R99,R4,R5三个版本完成定稿,其中最
新的R5版本于2002年6月完成。
其三个版本各有特色。
a)R99
R99接入部分主要定义了全新的5MHz每载频的宽带码分多址接入网,采纳了功率控制、软切换及更软切换等CDMA关键技术,基站只做基带处理和扩频,接入系统智能集中于RNC统一管理,
引入了适于分组数据传输的协议和机制,数据速率可支持144Kbit/s、384Kbit/s,理论上可达2Mbit/s。
基站和RNC之间采用基于ATM的Iub接口,RNC分别通过基于ATMAAL2的Iu-CS和AAL5的
Iu-PS分别与核心网的CS域和PS域相连。
在核心网定义的过程中,R99充分考虑到了向下兼容GPRS,其电路域与GSM完全兼容,通过编解码转换器实现话音由ATMAAL2至64K电路的转换,以便与GSMMSC互通。
分组域仍然采用了
GPRSSGSN和GGSN的网络结构,相对于GPRS,增加了服务级别的概念,分组域的业务质量保证能力提高,带宽增加。
从系统角度来看,系统仍然采用分组域和电路域分别承载与处理的方式,分别接入PSTN和公用数据网。
从一般观点来看,R99比较成熟,较适用于需要立即部署网络的新运营商,同时也适
用于拥有GSM/GPRS网络的既有移动网络运营商,因其充分考虑了对现有产品的向下兼容及投资保护,目前的商业部署全都采用了R99,其主要优点在于:
1.技术成熟,风险小;
2.多厂商供货环境形成;
3.互联互通测试基本完成;
但也正因为考虑了向下兼容,R99也存在这样或那样的缺点:
1.核心网因为考虑向下兼容,其发展滞后于接入网,接入网已分组化的AAL2话音仍须经过编解码转换器转化为64K电路,降低了话音质量,核心网的传输资源利用率低;
2.核心网仍采用过时的TDM技术,虽然技术成熟,互通性好,价格合理,但未来存在技术过时,厂家后续开发力度不够,备品备件不足,新业务跟不上的问题,从5-10年期投资的角度来看
,仍属投资浪费;
3.分组域和电路域两网并行,不仅投资增加,而且网管复杂程度提高,网络未来维护费用较高,演进思路不清晰;
4.网络智能仍然基于节点,全网新业务部署仍需逐点升级,耗时且成本高。
b)R4
相对于R99,无线接入网网络结构没有改变,改变的只是一些接口协议的特性和功能的增强,如引入直放站,解决复杂地形覆盖问题和扇区降低终端和基站的发射功率以提高容量,NodeB同
步减少系统邻近小区的交调干扰,降低传输网络的成本,Iub和Iur上的AAL2连接的QoS优化、RRM(无线资源管理)的优化,Iu上RAB(无线接入承载)的QoS协商,增强的RAB支持,Iub、Iur和Iu上
的传输承载过程的修改;而核心网电路域变化较大,主要体现在:
1.网络由TDM中心节点交换型演进为典型的分组话音分布式体系结构;
2.网络采用开放式结构,业务逻辑与底层承载相分离,话音分组化,由包方式承载,UTRAN与核心网话音承载方式均由分组方式实现;
3.由于优化了话音编解码转换器,改善了WCDMA系统网络内部话音分组包的时延,提高了话音质量,编解码转换有可能只需在与PSTN的公网网关上实现,同时提高了核心网传输资源的利用
率;
4.同时,由于话音采用统计复用方式传递,相对于TDM64K静态电路带宽分配而言,可提高传输网的效率,实现网络带宽动态分配,避免TDM扩容时需反复调配2M电路的烦琐程序。
但R4相对于R99,也存在缺点,主要体现在:
1.全新协议和技术;
2.目前暂时无商业部署;
3.互连互通有待测试;
4.与R99业务基本相同;
c)R5
R5于今年6月间定稿,接入网中主要引入IPUTRAN和HSPDA的概念,IP可作为UTRAN的信令传输和用户数据承载,HSDPA支持高速下行分组数据接入,应用不同的技术实现手段,峰值数据速率可
高达8-10Mbps。
采纳了混和ARQII/III以增强分组数据信号传输的可靠性和高效性,支持RAB增强功能,对Iub/Iur的无线资源管理进行了优化,增强了UE定位功能,支持相同域内的不同RAN节
点与不同CN节点的交叉连接。
相对于R4,R5核心网增加了IMS(IPMULTIMEDIASUBSYSTEM)IP多媒体子系统,但由于标准刚刚定稿,同时大量业务由于时间关系,不得不推后到R6考虑,故IMS域目前还无法完全取代R4分组化
的CS域,支持某些传统业务和满足管制规定方面的要求,换句话说,R5仍然需要R4分组化的CS域的部署,R5只是R4的补充和满足IP多媒体业务的需求的一个版本。
1.9HSDPA---(HighSpeedDownlinkPacketAccess)
HSDPA是指高速下行分组接入,它是3GPP在R5协议中为了满足上/下行数据业务不对称的需求而提出的一种调制解调算法,它可以在不改变已经建设的WCDMA网络结构的情况下,把下行数据业
务速率提高到10Mbps。
该技术是WCDMA网络建设后期提高下行容量和数据业务速率的一种重要技术。
HSDPA技术的应用可以充分满足运营商在3G网络成熟期面临容量需求特别大时进行扩容的实
施。
一、HSDPA技术及性能
为了达到提高下行分组数据速率和减少时延的目的,HSDPA主要采用了自适应的编码和调制(AMC:
adaptivemodulationandcoding)、快速混合自动重传(HARQ:
hybridARQ)和快速调度
技术。
其实,上述三种技术都属于链路自适应技术,也可以看成是WCDMA技术中可变扩频技术和功率控制技术的进一步提升。
(1)自适应编码和调制(AMC)
AMC是根据无线信道变化选择合适的调制和编码方式,网络侧根据用户瞬时信道质量状况和目前资源选择最合适的下行链路调制和编码方式,使用户达到尽量高的数据吞吐率。
当用户处于
有利的通信地点时(如靠近NodeB或存在视距链路),用户数据发送可以采用高阶调制和高速率的信道编码方式,例如:
16QAM和3/4编码速率,从而得到高的峰值速率;而当用户处于不利的通
信地点时(如位于小区边缘或者信道深衰落),网络侧则选取低阶调制方式和低速率的信道编码方案,例如:
QPSK和1/4编码速率,来保证通信质量。
(2)HARQ技术
HARQ技术可以提高系统性能,并可灵活地调整有效编码速率,还可以补偿由于采用链路适配所带来的误码。
HSDPA将AMC和HARQ技术结合起来可以达到更好
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