通信工程基础知识汇总

移动通信技术的演进路线

2G:
GSM:移动,联通,只支持电话和短信
GPRS:上网功能
EDGE:上网,仅支持文字显示
3G:
移动:TD-SCDMA - - >HSDPA - - >HSUPA - - >HSPA+(R7)
联通:WCDMA(R99) - - >HSDPA(R5) - - >HSUPA(R6) - - >HSPA+(R7)
电信:
CDMA IS95 - - >CDMA 2000 1x - - >CDMA2000 1x EV-DO  - - >EV-DO Rev.A
WIMAX:
802.16d - - >802.16e - - >802.16m

LTE发展驱动

1.语音收入下降
2.网络成本高
3.WIMAX的领先

网速与时延的区别

1.网速=数据量/时间
2.时延时指单个访问者的速度
接入网:给用户提供接入机会(信号)
核心网:给用户提供各种各样的功能
接入网:E-UTRAN(4G)、UTRAN(3G)、GERAN(2G)
核心网:SAE、EPC(√)

LTE的设计目标

1.带宽灵活配置:支持1.4MHz、3MHz、|(前两种不用)5MHz、10MHz、15MHz、20MHz
2.峰值速率(20MHz带宽):下行100Mbps,上行50Mbps
3.控制面延时小于100ms,用户面延时小于5ms
4.能为速度>350km/h的用户提供100kbps的接入服务
5.支持增强型MBMS(E-MBMS),模型库管理系统
6.取消CS域,CS域业务在PS域实现,如VOIP
7.
中国移动:TD-LTE
中国联通:LTE-FDD
中国电信:LTE-FDD

LTE的扁平化网络结构

X2接口除了能支持基站到基站的信息传递之外,还具有干扰协调的功能
核心网的设备不只一套,所以引出了池pool的概念,pool有两个功能:分担和容灾

LTE的网络架构和接口

MME:移动性管理实体
HSS:归属签约服务器
SGW:服务网关(路由器,统计流量)
如果SGSN与SGW之间没有S4连线,那么手机只能使用4G上网,无法切换
只有MME和MSC之间有SGS连线时,才能实现CSFB(语音回落)功能
LTE中,UE在上网时切换网络牵扯到用户转移
由于4G没有打电话的功能,所以当UE发出打电话请求时,直接断开,而后去找MSC进行打电话功能
PGW:数据网关(连接外部网络Internet,计费功能,限速,IP获取和分配)
PCRF:策略与计费规则功能单元(服务策略,计费规则)
QCI  服务等级      CQI  信道质量提示

频点

1.频段
2.系统带宽
3.频点(号-编号)
代表的是系统带宽的那段频率的编号,不是频率
4.频率
5.子载波

无线帧结构

最小TTI:传输时间间隔
FDD:
帧:周期->时间:10ms
子帧:1ms  10个子帧
时隙:0.5ms  1个子帧=2个时隙
TDD:
子帧配比:影响TDD的网速,标准配置为配置2,D:U=3:1
帧:周期->时间:10ms
半帧:5ms  时延低
子帧:1ms  1个子帧=2个特殊子帧
特殊子帧:1ms DwPTS(下行导频时隙)  GP(保护间隔)  UpPTS(上行导频时隙)
特殊子帧配比:
5     3:9:2
6     9:3:2
7     10:2:2
时隙:0.5ms  1个子帧=2个时隙 1个特殊子帧=3个时隙

资源块

时间+频率=资源
CP:循环前缀
RB(资源粒子):时域上为1个时隙,频域上为12个子载波
RE(资源块):时域上为1个符号,频域上为1个子载波
1RB=84RE&&72RE&&36RE;
LTE带宽        1.4M        3M        5M        10M        15M        20M
频率轴RB数量      6         15        25        50         75         100

工程参数

LAC:位置区码(语音)
RAC:路由区码(数据)
TAC:跟踪区码(4G)
MOC:主叫
MTC:被叫
SMS-MO:发短信
SMS-MT:收短信

GSM系统的结构

MS:移动台(手机,SIM卡)
BTS:基站
     1.天线接收和发送。
     2.无线信号收发和信号处理。
     3.完成与无线信号相关的操作:功率控制、不连续传输、跳频、语音加密
BSC:基站控制器
     无线网络资源管理、小区配置数据管理功率控制、定位、切换
     空闲态:重选    业务态:切换
MSC:移动业务交换中心
     呼叫处理、路由选择、计费、超负荷控制
     VLR:访问用户位置寄存器
          动态的用户数据库
     IMSI:国际移动用户识别码
          附着---开机
          分离---关机
     IMEI:国际移动设备识别码
          白色列表---准许使用
          黑色列表---不准使用
          灰色列表---异常需要监视
     HLR:归属用户位置寄存器
          静态的用户数据库
     AUC:鉴权中心
     EIR:移动设备识别寄存器
     NMS:操作维护子系统
          网络管理子系统,简称OMC
          OMC的功能:
               故障管理
               配置管理
               性能管理

GSM工作频段及频点划分

GSM900主频段(P-GSM)
     上行:890MHz-915MHz(移动台发,基站收)
     下行:925MHz-960MHz(基站发。移动台收)
DCS1800频段
     上行:1710MHz-1785MHz(移动台发,基站收)
     下行:1805MHz-1880MHz(基站发,移动台收)
---------------------------------------------------------------------------------
绝对频道号ARFCN-频点
     P-GSM 900      Fl(n)=890+0.2*n           1<=n<=124    Fu(n)=Fl(n)+45
     DCS 1800       Fl(n)=1710.2+0.2*(n-512)  512<=n<=885  Fu(n)=Fl(n)+95
---------------------------------------------------------------------------------
中国移动和联通GSM频率分配
中国移动    频率MHz    (GSM900)    ARFCN    频率MHz    (DSC1800)    ARFCN
           890-909                  1-94  1710-1720/1725-1735    512-561/587-636
中国联通    频率MHz    (GSM900)    ARFCN    频率MHz    (DSC1800)    ARFCN
           890-909                 96-124  1710-1720/1725-1735    512-561/587-636
---------------------------------------------------------------------------------
跳频:载波频率在一定范围内,按某种规律跳变。均化干扰
     1.实现方式分类:
     基带跳频、射频跳频
     2.参与跳频的最小时间单位分类:
     时隙跳频
     帧跳频
跳频参数:
     MA-跳频序列:MA包括N个频点
     MAIO-跳频偏移量:指示起跳位置  取值范围(0~N-1)
     HSN-跳频序列号:取值范围(0-63)0:循环跳  1-63:随机跳
Rxlev:下行接收电平 0dBm~-120dBm(高~低)
Rxqual:下行接收质量 (0-7级),0级最好,7级最差
载干比:C/I 同频载干比 >12db
       C/A  邻频载干比 >-6db
公共陆地移动网PLMN
移动台国际识别号码MSISDN
国际移动用户识别码IMSI
临时移动用户识别码TMSI
移动台设备识别码IMEI
移动台漫游号码MSRN
位置区识别码LAI
全球小区识别码CGI
基站识别码BSIC

公共陆地移动网

PLMN-id=MCC+MNC
MCC:移动国家码,中国是460
MNC:移动网络码,中国移动GSM网络是00,中国联通GSM网络是01

移动台国际识别号码

MSISDN:指主叫用户为呼叫GSM移动用户所拨的号码
     CC:国家码,中国86
     NDC:国内网络接入号码,中国移动网135~139,中国联通网130~131
     SN:用户号码。运营公司决定分配

国际移动用户识别码

临时移动用户识别码

考虑到系统的安全性,GSM系统提供了在空中接口传递TMSI代替IMSI的保密措施

移动台漫游号码

在呼叫接续时由VLR临时分配给移动台的一个号码,用于GSM网络在接续时的路由选择

移动台设备识别码

唯一识别移动台,是一个15位的十进制编码
     TAC跟踪区码

全球小区识别码

1.结构:MCC+MNC+LAC+CI
2.CGI用来识别一个位置区内的小区
3.LAI=MCC+MNC+LAC

基站识别码

1.结构为:NCC+BCC
2.BSIC是用于识别相邻网络的相邻基站的,为6 bit编码
3.基站识别码主要用于GSM系统的频率复用
     NCC:网络色码        0-7
     BCC:基站色码        0-7
     BSIC:基站识别码    0-64

载频载波

BCCH:广播控制信道(主载频)
SDCCH:独立专用信道
TCH:话务信道
     TCH/F:全速率话务信道
     TCH/H:半速率话务信道
基站和移动台连接:Um
基站控制器和基站连接:A-bis
核心网和基站控制器连接:接口

GSM系统的信道类型

物理信道:TDMA时隙
逻辑信道:代表TDMA的内容

Pioneer测试Ping工程参数

Pioneer版本:鼎立10.1
设备型号:HUAWEI E5776s-860
IP地址:222.91.146.147
数据包大小:32
循环次数:100

测试流程

1.插入设备,打开软件HUA,退出所有网络连接,连接到设备网络。
2.插入加密狗,打开软件,查找并连接设备。
3.配置Ping测试模板
4.开启录制,执行计划
5.退出所有计划,关闭录制,断开设备连接

小区选择

C1=Rxlev-(Rxlev-Access-min)

LTE的网络架构和接口

        -->MME--(S6a)-->HSS
        |
        |(S1-MME)
        |
UE--(UU)-->eNodeB--(S1-U)-->SGW--(S5)-->PGW--(SGi)-->Internet
        |                                     |________________|
        |(X2)                                  (Gx)|(Rx)    
        |
     eNodeB                                          PCRF   

LTE的网元功能

e-NodeB的主要功能:
无线资源管理功能
UE附着
MME的主要功能:
NAS加密和完整性保证
AS接入层安全性控制、空闲状态移动性控制
EPS承载控制、寻呼、切换、漫游、鉴权
移动管理实体(原3G网络中SGSN网元的控制面功能)
S-GW的主要功能:
分组数据路由及转发
合法监听;计费信息收集(原3G网络中SGSN网元的用户面功能)
P-GW的主要功能:
分组数据过滤
IP地址分配、计费、Qos保证(原3G网络中GGSN网元的功能)
     Qos:服务质量(QCI等级标识1-9)
          9(上网)
          951(语音电话)
          9512(视频电话)
HSS:归属签约用户服务器

现网LTE使用频段

中国移动:
LTE-TDD:2570-2620MHz(B38)(D频段)现网使用R8
         1885-1915MHz(B39)(F频段)
         2320-2380MHz(B40)(E频段)主要用于室内分布
         2575-2635MHz(B41)(D频段)用于载波聚合
中国联通:
LTE-FDD:1745-1765MHz/1840-1860MHz(B3)
中国电信:
LTE-FDD:1765-1780MHz/1860-1875MHz(B3)
LTE-FDD:1920-1935MHz/2110-2125MHz(B1)
PCI:物理小区标识
PCI=PSS(主同步信号)+3*SSS(辅同步信号)
PCI取值范围(0-503)
n Mbps带宽下1个时隙所能传输的数据:
7CORE*6bit*nMbps*12RB
20Mbps带宽所能达到的下载速度峰值约为100.8Mbps

高阶调制技术

上行主要采用QPSK、16QAM、64QAM三种调制方式
下行主要采用位移BPSK、QPSK、16QAM、64QAM四种调制方式

HARQ技术

存储、请求重传、合并解调

快速MAC调度技术

2RB(资源块)=1SB(调度块)
考虑因素:吞吐量和公平性
常用动态调度算法:
     1.轮寻算法(RR)
     2.最大载干比算法(Max C/I)
     3.正比公平算法(PF)

频域多址技术-OFDM/SC-FDMA


MIMO技术

广义定义:MIMO=Multiple-Input Multiple-Output=多进多出,多天线技术
狭义定义:多留MIMO-提高峰值速率
特例:SIMO(单进多出)
      MISO(多进单出)
TM(1-9),现网中使用的:
     TM1:单天线,单流
     TM2:双天线,单流
     TM3:双天线,双流
     TM7:双天线,单流,波束赋形
     TM8:双天线,双流,波束赋形
     TM8>TM3>TM7>TM2>TM1

链路自适应技术-AMC

根据无线环境和数据本身的要求来自动选择调制和编码方式
CQI:信道质量指示,选取准则是UE接收到的传输块的误码率,等级为1-15
MCS:调制与编码策略,0-31
     MCS决定调制方式,BLER(误块率)大于10%,MCS需要降低保障传输可靠性
LTE Idle空闲态
LTE Connect连接态
RRC无线资源控制协议
PDSCH物理下行共享信道
PUSCH物理上行共享信道
PDCCH物理下行控制信道
PUCCH物理上行控制信道
PDCP层
MiB主消息块
SiB系统消息块
测试下载账号:222.91.147.146
sxltetestserver
LTEServer#@!259 端口21

网络优化遵循原则:

合理小区覆盖合理区域

模三干扰

同频EARFCN
PCI/3余数相等
服务小区和邻区RSRP值相差6db以内

覆盖问题分类及指标定义

覆盖空洞:RSRP<-119dBm的区域
(主:增加站点或增加RRU;辅:调整周边基站的工程参数和功率)
弱覆盖:RSRP<-105dBm的区域定义为弱覆盖区域,深度覆盖不足是指室内弱覆盖
(调整天线方位角和下倾角,增强RS功率,增加天线挂高,更换高增益天线,新建基站,或增加周边基站覆
盖范围)
越区覆盖:1.一个小区覆盖范围超出规划范围
         2.信号强度大于-105dBm
(增大下倾角,降低RS参考信号功率,更换大电下倾天线,天线方位角调整,互配邻小区)
重叠覆盖:覆盖区域小区RSRP值大于-95dBm,且个数>=4个,主服务小区RSRP与邻小区RSRP差值<=6dB
覆盖异常:是指天线接反等

天线:

机械下倾角(0°-15°),一般是3°一调整
电子下倾角(0°-10°),一般是3°一调整
方位角,一般是10°一调整

室内外配合问题:

A、外泄  B、干扰  C、切换测试  D、话务均衡

LTE质差主要是指SINR差

   位置        PSRP取值范围(dBm)        SINR取值范围(dB)
好点(近点)          >=-85                    >=20
   中点         -85>RSRP>=-95            20>SINR>=15
差点(远点)      -95>RSRP>=-105            15>SINR>=0

判断SINR很差的问题需要调整切换参数:

1.无线:模三干扰,重叠覆盖
2.硬件:驻波告警,GPS问题,基站板件告警问题
3.参数:判断是否有邻区新号比服务小区信号好,从而判断是不是存在切换问题导致的SINR差,进而判断
是否需要加邻区以及是否需要调整切换参数
4.外部干扰,扫频

模三干扰的判断:

1.同频
2.主服务小区的PCI除以3的余数与某一个或者多个邻区的PCI除以3余数相等
3.邻区的RSRP>服务小区RSRP-6

PCI规划原则:

1.相邻小区PCI不相同
2.相邻小区PCI模三余数不相同
3.保证同频邻区PCI不相同
4.相同PCI小区的复用距离大于4个基站    

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