移动通信课程设计IIdoc.docx
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移动通信课程设计IIdoc
移动通信课程设计.IIdoc
《移动通信技术》课程设计
设计题目:
移动通信系统发展及其业务能力的探索
班级:
通信工程083班
指导教师:
谢健骊
设计小组成员名单:
组长:
章泳葵200809640
组员:
田青200809628
肖菲200809615
赵艳君200809622
冯永芳200799331
王安倩200809629
王海200809626
葛斌200799334
刘阳200809648
郝天铎200809623
《移动通信技术》课程设计的课题与任务
课题1
移动通信系统发展及其业务能力的探索
指导教师
谢健骊
人数
10人
设
计
任
务
1.通过市场调研(含手机市场、运营商网站、Internet上的其它资源网站)了解GSM、CDMA、3G手机终端的外形、功能、业务、辐射等,结合所学知识,了解手机终端的构造原理以及信号的处理流程,并作比较和总结阐述;
2.了解从2G到3G以及LTE-Advanced的技术演进路线、网络结构变化等,并作分析比较;
3.查阅文献资料,总结并阐述移动通信增值业务的发展历程、市场情况、以及增值业务发展的驱动力;
4.了解并总结阐述移动增值业务提供的体系结构;了解并总结移动通信增值业务的典型行业应用以及发展的主要方向;根据自己对移动通信业务的理解,提出若干你认为可行的增值业务;
5.完成课程设计论文。
设
计
要
求
1.文献阅读:
查阅相关文献与技术资料,学习与课程设计题目相关的知识,认真做好读书笔记和学习心得,做到潜心分析,真正理解并掌握设计任务要求的学习内容;
2.组织形式:
各课程设计题目设组长一名,负责设计总体事务,组中各同学相互合作、合理分工、组织讨论、完成报告;
3.学习交流:
设计完成后,组长们组织同学们开展学习讨论,各组向其他同学汇报设计内容,使同学们对各课程设计的内容均有认识和了解;
4.文档整理:
依据设计任务制定学习和写作计划,严格按照设计规范要求完成各个环节的任务,各设计需要提供课程设计论文一本,要求按照课程设计论文格式认真撰写、按时完成设计论文;
6.文档结构:
上交文档包含以下内容:
封面、摘要、目录、正文、参考文献、附录(程序文件、交流时使用的PPT等)。
摘要
回顾移动通信的发展历程,可以看出,移动通信业务从单一的话音业务发展到话音、数据等多种业务,再到话音、数据、视频、多媒体、移动互联网等业务;随着计算机、微电子、互联网等科学技术的快速进步,移动通信设备从模拟发展到全数字化;移动通信核心网络从电路交换、分组交换发展到正在向全IP网络演进,同时正向实现不同接入技术之间互联和网络融合的方向发展。
本文介绍了移动通信系统的发展及业务能力的进步。
关键词:
GSM;CDMA;3G;LTE-Advanced;增值业务
Abstract
Reviewthedevelopmentprocessofmobilecommunications,wecansee,mobilecommunicationservicesfromasinglevoicebusinesstovoice,dataandotherservices,tovoice,data,video,multimedia,mobileInternetandotherservices.Withcomputers,microelectronics,theInternetandotherrapidprogressofscienceandtechnology,themobilecommunicationequipmentdevelopfromanalogtoalldigital.Mobilecommunicationcorenetworkfromcircuitswitching,packetswitchingisbeingdevelopedtoevolvetoall-IPnetwork,whileachievingapositiveinterconnectionbetweendifferentaccesstechnologiesandnetworkconvergencedirection.Thisarticledescribesthedevelopmentofmobilecommunicationssystemsandoperationalcapacityoftheprogress.
Keywords:
GSM;CDMA;3G;LTE-Advanced;Valueaddedservice
1GSM,CDMA,3G手机
1.1GSM手机
目前,手机制式主要包括GSM、CDMA、3G三种,手机自问世至今,经历了第一代模拟制式手机(1G)、第二代GSM、TDMA等数字手机(2G)、第2.5代移动通信技术CDMA和第三代移动通信技术3G。
GSM数字网:
GSM(GlobalSystemForMobileCommunication)网即全球移动通信系统,又称“全球通”,很多公司参与了标准的制定工作。
GSM采用的是数字调制技术,其关键技术之一是时分多址(每个用户在某一时隙上选用载频且只能在特定时间下收信息),GSM系统有几项重要特点:
防盗能力佳、网络容量大、号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量底等。
因此其话音清晰,保密容易,能提供的数据传输服务较多。
GSM网能支持的用户数量为模拟网的1.8-2倍。
GPRS:
GPRS是GeneralPacketRadioService的英文简称,中文为通用无线分组业务,是一种基于GSM系统的无线分组网络,提供端到端的、广域的无线IP连接。
相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式,GPRS是分组交换技术,具有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的优点。
图1.1GSM手机lenovoE268D
1.2CDMA手机
CDMA手机即采用了CDMA技术的手机。
CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)又称码分多址,是在无线通讯上使用的技术,CDMA允许所有使用者同时使用全部频带(1.2288Mhz),且把其他使用者发出讯号视为杂讯,完全不必考虑到讯号碰撞。
CDMA中所提供语音编码技术,通话品质比目前GSM好,可把用户对话时周围环境噪音降低,使通话更清晰。
就安全性能而言,CDMA不但有良好认证体制,更因其传输特性,用码来区分用户,防盗听能力大大增强。
WidebandCDMA(WCDMA)宽带码分多址传输技术,为IMT-2000重要基础技术,将是第三代数字无线通信系统标准之一。
图1.2CDMA手机华为C2829
1.2.1关于GSM和CDMA手机的辐射问题
众所周知,由于CDMA(IS-95)系统中采用快速的反向功率控制、软切换、语音激活等技术,以及IS-95规范对手机最大发射功率的限制,使CDMA手机在通信过程中辐射功率很小而享有"绿色手机"的美誉。
但最近有一些报导对"绿色手机"提出了质疑,认为GSM手机与CDMA手机辐射相当,其基本观点是GSM手机只有八分之一的时间产生辐射,因此GSM手机与CDMA手机的SAR值(人体单位质量吸收的射频功率)大体相当。
1)CDMA和GSM系统对手机发射功率要求比较
目前普遍使用的GSM手机900MHz频段最大发射功率为2W(33dBm),1800MHz频段最大发射功率为1W(30dBm),同时规范要求,对于GSM900和1800频段,通信过程中手机最小发功率分别不能低于5dBm和0dBm。
CDMAIS-95A规范对手机最大发射功率要求为0.2W~1W(23dBm~30dBm),目前网络实际上允许手机的最大发射功率为23dBm(0.2W),规范对CDMA手机最小发射功率没有要求。
在实际通信过程中,在某个时刻某个地点,手机的实际发射功率取决于环境,系统对通信质量的要求,语音激活等诸多因素,实际上就是取决于系统的链路预算。
在通常的网络设计和规划中,对于基本相同的误帧率要求,GSM系统要求到达基站的手机信号的载干比通常为9dB左右,由于CDMA系统采用扩频技术,扩频增益对全速率编码的增益为21dB,(对其他低速率编码的增益更大),所以对解扩前信号的等效载干比的要求小于-14dB!
(CDMA系统通常要解扩后信号的值为7dB左右)。
手机与系统的通信可分为两个阶段,一是接入阶段,二是话务通信阶段。
对于GSM系统,手机在随机接入阶段没有进入专用模式以前,是没有功率控制的,为保证接入成功,手机以系统允许的最大功率发射(通常是手机的最大发射功率)。
在分配专用信道(SDCCH或TCH)后,手机会根据基站的指令调整手机的发射功率,调整的步长通常为2dB。
调整的频率为60ms一次。
对于CDMA系统,在随机接入状态下,手机会根据接收到的基站信号电平估计一个较小的值作为手机的初始发射功率,发送第一个AccessProbe,如果在规定的时间内没有得到基站的应答信息,手机会加大发射功率,发送第二个AccessProbe,如果在规定时间内还没有得到基站的应答信息,手机会再加大发射功率。
这个过程重复下去,直到收到基站的应答或者到达设定的最多尝试次数为止。
在通话状态下,每1.25ms基站会向手机发送一个功率控制命令信息,命令手机增大或减少发射功率,步长为1dB。
可以看出,CDMA系统对手机的发射功率的要求比GSM系统对手机发射功的要求要小得多。
而GSM手机在接入过程中以最大的功率发射,在通话过程中功率控制速度较慢,所以手机以大功率发射的机率较大。
而CDMA手机独特的随机接入机制和快速的反向功率控制,可以使手机平均发射功率维持在一个较低的水平。
1.2.2手机安全辐射标准与手机发射功率
手机辐射对人体的影响尚在不断的观察与研究之中,国外有大量相互矛盾的研究报告,目前尚未有全面的科学的结论。
目前国际上普遍采用的标准是SAR值(SPECIFICABSORPTIONRATE),它指的是人体单位质量吸收的射频功率。
由于手机在通话时靠近人的脑部(不带耳机),手机辐射天线与人脑的距离通常小于15cm。
人脑处于天线辐射的近场,由于人体组织结构的复杂性,理论上计算天线辐射功率与人体内场强分布的关系非常困难。
但根据电磁场理论,在天线结构以及手机和人体相对位置一定的情况下,天线输出功率越大,在人体内形成的电场强度越高,人体吸收的射频辐射功率越大。
目前测量SAR值一个重要方法是使用人体组织等效模型,利用探头来测量受射频辐射的人体内的实际场强值。
对SAR要求较严的是FCC标准,对30MHz-15GHz频段推荐了两类辐射标准:
a.受控制的辐射极限:
0.4mw/g(人体平均值),峰值8mw/g(对任何1克人体组织平均),平均时间6分钟;
b.非控制的辐射极限:
0.08mw/g(人体平均值),峰值1.6mw/g(对任何1克人体组织平均),平均时间30分钟。
1.3.3G手机
3G手机通俗地说就是指第三代(TheThirdGeneration)手机。
具备强大功能的基础是3G手机极高的数据传输速度,目前的GSM移动通信网的传输速度为每秒9.6KB,而第三代手机最终可能达到的数据传输速度将高达每秒2MB。
而为此做支撑的则是互联网技术充分糅合到
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