移动通信课设说明书(共18页)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上*实践教学*兰州理工大学计算机与通信学院2010年秋季学期移动通信课程设计题 目: 兰州理工大学西校区TD-SCDMA移动系统网络规划专业班级: 07级通信工程(3)班 姓 名: 陈 晓 莉 学 号: 指导教师: 薛 建 彬 成 绩： 摘 要随着移动通信的发展，3G网络日趋成熟。目前，具有中国自主知识产权的TD-SCDMA产业链已较为成熟，基本具备了规模组网的条件。本课程设计首先介绍了TD-SCDMA通信技术的特点和发展历程，并对TD-SCDMA无线网络的规划思想作了说明；其次阐述了TD-SCDMA的关键技术和这些关键技术在网络中的应用；接着提出了兰州理工大学西校区的

2、TD-SCDMA无线网络的的规划方法，从覆盖和容量、参数取定等方面进行了研究和设计。关键字：TD-SCDMA；网络规划；覆盖；容量目 录专心-专注-专业前 言随着移动通信的飞速发展，传统的以话音和低速数据业务为主的第二代移动通信系统已不能完全满足人们的要求，而新兴的Email、手机电视、文件下载等数据和多媒体业务，将成为移动通信中不可或缺的业务组成。因此，各大移动运营商都在积极建设第三代移动通信网络。主流的3G标准有三种制式：即CDMA2000、TD-SCDMA、WCDMA。其中，TD-SCDMA作为我国具有自主知识产权的3G通信制式，是中国通信产业百年发展史上的重大突破，因而受到国家的重视和

3、大力支持。随着3G牌照的发放，规划和建设一个可管理和维护的TD-SCDMA网络，是一个重要的研究课题。TDD模式是基于在无线信道时域里的周期地重复TDD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/下行链路间地灵活切换。这一模式的突出的优势是，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/下链路资源分配的问题。随着电信市场的深度竞争，移动通信运营

4、商越来越关心网络覆盖深度和质量，高校校园是一个人员数量众多话务量较大的区域，话务量又具有规律性流动的特点。随着IT技术的发展普及和电信资费标准的不断降低，校园区话务量提升明显，因此校园区成为3G数据业务的热点覆盖需求区域。目前，具有中国自主知识产权的TD-SCDMA产业链已较为成熟，基本具备了规模组网的条件。本课程设计首先介绍了TD-SCDMA通信技术的特点和发展历程，并对TD-SCDMA无线网络的规划思想作了说明；其次阐述了TD-SCDMA的关键技术和这些关键技术在网络中的应用；接着提出了兰州理工大学西校区的TD-SCDMA无线网络的的规划方法，从覆盖和容量、参数取定等方面进行了研究和设计。

5、第1章 设计任务及要求1.1 目的及意义随着3G移动通信技术日渐成熟，有关3G网络的部署、设计也逐步提上日程。对于运营企业来说，一方面要部署多种无线设备，考虑覆盖等问题；另一方面，后期应用也对无线网络的优化提出了挑战。在无线网络搭建之前的规划、与之后的优化和管理，是无线网络真正可用的润滑剂。TD-SCDMA作为3G三大主流标准之一，它和传统的2G、 2.5G网络有着显著不同，这种不同，除了表现在无线接入网络的设计上外，还表现在核心网络的设计、支撑系统的规划、业务平台的开发等诸多方面。TD-SCDMA移动系统网络设计对移动通信的研究具有重要意义,其中考虑与话务量相关的网络覆盖是其中的重点和难点。

6、针对TD-SCDMA网络的设计要求,运用移动通信基本理论知识,分析网络需求。该题目要求学生用相关的理论知识对兰州理工大学环境和用户情况加以分析，设计出基站的分布和资源的配置。1.2 设计任务及主要技术指标和要求1、根据兰州理工大学西校区的无线传输环境设计单射频条件下的基站设置；2、根据兰州理工大学西校区的忙时话务量情况，设计的无线接口的资源配置；3、对设计的网络进行必要的优化；4、建立设计基本样图；5、完成设计说明书。6、设计方式不限定，根据情况自己选择。1.3 内容和要求1、查阅文献资料，一般在5篇以上；2、分析题目要求，确定设计要素，建立设计模型；3、认真、详细填写设计任务书中的各项内容。

7、4、完成课程设计说明书，不少于6000字。第2章 TD-SCDMA移动通信系统2.1 移动通信系统的发展历程移动通信从产生到现在的历史并不长，然而其发展速度却超出了人们的预料。尤其是最近十几年来，随着微电子技术、计算机和软件工程的发展，移动通信设备在质量、使用方便和可靠性等方面的发展日新月异。纵观移动通信的发展历程，当代移动通信可分为四个阶段：1、 第一代移动通信以模拟调频、频分多址为主体技术，包括以蜂窝网系统为代表的公用移动通信系统、以集群系统为代表的专用移动通信系统以及无绳电话，主要向用户提供模拟话音业务。 2、 第二代移动通信系统以数字传输、时分多址或码分多址为主体技术，简称数字移动通信

8、，包括数字蜂窝系统、数字无绳电话系统和数字集群系统等，主要向用户提供数字话音业务和低速数据业务。 3、 第三代（3G）移动通信以CDMA为主要技术，向用户提供2Mb/s到10Mb/s的多媒体业务。 4、 超（后）三代（B3G）或第四代（4G）移动通信的研究和开发，采用OFDM和多天线等新技术，将向用户提供100Mb/s甚至1Gb/s的数据速率。2.2 TD-SCDMA系统结构（一）TD-SCDMA系统的功能结构图2-1 TD-SCDMA系统的功能模块结构TD-SCDMA系统的设计集FDMA、TDMA、CDMA和SDMA技术为一体，并考虑到当前中国和世界上大多数国家广泛采用GSM第二代移动通信的

9、客观实际，它能够由GSM平滑过渡到3G系统。TD-SCDMA系统的功能模块（见图2-1）主要包括：用户终端设备（UE）、基站（BTS）、基站控制器（BSC）和核心网。在建网初期，该系统的IP业务通过GPRS网关支持节点（GGSN）接入到X.25分组交换机，话音和ISDN业务仍使用原来GSM的移动交换机。待基于全IP的3G核心网建成以后，将过渡到完全的TD-SCDMA第三代移动通信系统。（二）TD-SCDMA系统的网络结构模型 TD-SCDMA系统结构完全遵循3GPP指定的UMTS（Universal Mobile Telecommunication System）网络结构，可以分为UMTS地面

10、无线接入网（UTRAN，UNTS Terrestrial Radio Access Network）和核心网（CN，Core Network）。按照现有的3GPP的TD-SCDMA LCR标准，其核心网，甚至业务平台与WCDMA都是相同的。 TD-SCDMA系统的网络结构与标准化组织3GPP指定的UMTS网络结构是一样的，按照功能可分为两个基本域，用户设备域（User Equipment Domain）和基本结构域（Infrastructure Domain）。 1、用户设备域 用户设备域由具有不同功能的各类设备组成，如双模GSM/UMTS用户终端、智能卡等。其中，前者能够兼容一种或多种现有的

11、接入（固定或无线）设备。用户设备域可进一步分为移动设备域和用户业务识别单元域。 1）移动设备域 移动设备域主要完成无线传输和应用，其接口和功能与UMTS的接入层和核心网结构有关，而与用户无关。 2）用户业务识别单元域 用户业务识别单元用来安全地签订用户的身份。这些功能一般存入智能卡。它只与特定的用户有关，而与用户所使用的移动设备无关。 2、基本结构域 基本结构域可进一步分为接入网域和核心网域。接入网域由与接入技术相关的功能模块组成，直接与用户相连接，而核心网域的功能与接入技术无关，两者通过开放接口连接。从功能方面出发，核心网域又可以分为分组交换业务域和电路交换业务域，网络和终端可以只具有分组交

12、换功能或电路交换功能，也可以同时具有两种功能。 1）接入网域 接入网域由一系列的物理实体来管理接入网资源，并向用户提供接入到核心网域的机制。UMTS地面无线接入网（UTRAN）由无线网络子系统（RNS）组成，这些RNS通过Iu接口和核心网相连。 UMTS将支持各种接入方法，以便于用户利用各种固定和移动终端接入UMTS核心网和虚拟家庭环境（VHE，Virtual Home Environment）业务。此时，不同模式的移动终端对应不同的无线接入环境，用户则依靠用户业务识别单元接入相应的UMTS网络。 2）核心网域 核心网域包括支持网络特征和通信业务的物理实体，提供用户位置信息的管理，网络特性和业

13、务的控制，信令和用户信息的传输机制等功能。核心网域又可分为服务网域、原籍网域和传输网域。 服务网域与接入网域相连接，其功能是呼叫寻路和将用户数据与信息从源传输到目的。它既和原籍网络联系以获得和用户有关的数据和业务，也和传输网域联系以获得与用户无关的数据和业务。 原籍网络管理用户永久的位置信息。用户业务识别单元和原籍网络有关。 传输网络是服务网络和远端用户间的通信路径。2.3 TD-SCDMA的主要技术特点及优势1、TD-SCDMA系统的主要技术性能 由于TD-SCDMA系统采用许多先进技术，保证了系统具有优良的性能和较强的竞争优势。系统的主要技术性能指标如下：1) 工作频率：20102025M

14、Hz（符合ITU和世界各国对3G/TDD的频率安排）；2) 载波带宽：1.6MHz；3) 占用带宽：5MHz（容纳三个载波，即1.6MHz3）；4) 每载波码片速率：1.28Mc/s；5) 扩频方式：DS，SF=1/2/4/8/16；6) 调制方式：QPSK；7) 帧结构：超帧720ms，无线帧10ms；8) 子帧：5ms；9) 时隙数：7；10) 支持的业务种类：高质量的话音通信、电路交换数据（与当前GSM网络9.6kb/s兼容）、分组交换数据（9.6384kb/s，以后达2Mb/s）、多媒体业务、短消息； 11）每载波支持对称业务容量： 每时隙话音信道数：16（8kb/s话音，双向信道，同时工作；也可用两个信道支持13kb/s话音）； 每载波话音信道数：163=48（对称业务）； 频谱利用率：25Erl/MHz（每载波支持非对称业务容量）； 12）每载波支持非对称业务容量： 每时隙总传输速率：281.6kb/s（数据业务）； 每载