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3G技术普及手册(华为内部版)v1.00 040810

IT圈 admin 39浏览 0评论

2024年1月17日发(作者:檀映菱)

华为技术有限公司 无线营销工程部

Wireless Marketing

华为技术Huawei Technologies CO., LTD

内内部部资资料料

3G技术普及手册

2004年8月 第1版

责任编辑 WCDMA:徐配忠 CDMA:张志强

目 录

一.

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标准篇

什么是第三代移动通信系统

IMT-2000标准组织简要介绍

3GPP协议版本的发展路线

3GPP各个版本的主要特点是什么

3GPP R99和R4版本的主要区别

3GPP R4版本为什么使用BICC协议而不是SIP-T?

在R4中使用的扩展的H.248与H.248有什么不同?

3GPP R99和R4核心网电路域差异

承载与控制分离的结构有什么好处?

3GPP R4相对于R99的优势

3GPP R5版本为什么要引入IMS域

国际上3G专利的形势和进展

华为公司在3G专利方面的进展

华为公司在3GPP中的地位和作用

中国IMT-2000频谱分配

3G频段Operating Band有哪些?

CDMA2000标准演进

IS-95A/B演进到CDMA20001x有什么变化?

19.

如何从CDMA2000 1X到CDMA2000 1x EV的平滑演进

20. IS-95的技术特点是什么?

21. CDMA20001X有什么技术特点?

22. CDMA2000 1x EV-DO有什么技术特点?

23. CDMA20001x EV-DO如何进行网络部署?

24. CDMA2000 1X EV-DV有什么特点?

二. 原理篇

25.

什么是CDMA技术

26. CDMA技术的起源

27. CDMA的软容量是指什么

28. CDMA短码和长码

29.

为什么功率控制在CDMA系统中非常重要

30.

为什么CDMA手机能保持低的发射功率

31.

什么是CDMA软切换?它与硬切换有什么分别

32.

什么是CDMA的"更软切换"

33. CDMA系统的UIM卡介绍

34. IMSI(MIN)介绍

35. MDN号码的介绍

36. TLDN号码的介绍

37. CDMA为什么要加密和鉴权

38.

什么是机卡一体,机卡分离

39.

为什么EIR在国内没有开通

40. CDMA系统如何保护A_key安全性

41.

天线增益、水平/垂直波束宽度、单/双极化的概念?

42.

接收机底噪、接收机增益、接收灵敏度、移动台的热噪声功率

43. GOS、RSSI、Eb/No、Eb/Io的概念

44. db、dBi、dBm分别是什么单位,有何区别?

45.

基站侧信号处理,比如交织、复用后同原来相比什么区别

46. I、Q信号是如何产生的,I、Q信号复用的作用

47. 3G系统采用了什么语音编码技术?

48. 3G系统采用了什么信道编码技术?

49.

什么是HARQ技术

50. CPCH是否能够提高上行速率容量,该信道相关功能

51. WCDMA承载分组数据的传输信道有哪些

52. WCDMA系统中物理信道的功率分配方式

53. AAL2/AAL5等ATM连接的区别

54.

单模光纤和多模光纤简要介绍

55.

什么是无线资源管理,主要的技术有哪些?

56. WCDMA终端是如何实现与系统的同步的?

57. WCDMA系统是如何完成寻呼过程的?

58. WCDMA系统在切换时需要测量哪些参数?

59.

什么是TD-SCDMA系统中的接力切换技术?

60. WCDMA无线接入网络都有哪些接口?

61. WCDMA终端有哪些工作模式?

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62.

为什么CDMA需要对整个网络同步

63. WCDMA的同步方式,以及与cdma2000在同步上的区别

64.

相对与同步切换,异步切换会对切换掉话率有多少影响

65. 3G中都采用了哪些分集技术?

66.

基站发射分集的实现方式以及带来的增益、投资成本

67.

什么是高速下行分组接入技术(HSDPA)?

68.

智能天线波束宽度是多大?

多径条件下如何跟踪用户?

69. GGSN和SGSN是否和GPRS中的设备相同?

70. 3G电路域和分组域网络鉴权和认证基本要求

71. 2G系统和3G系统中对用户的鉴权有哪些区别?

72.

相对2G系统,3G在信息安全措施上有哪些改进?

73.

七号信令传输如何变为MPLS,也就是如何用IP承载?

74. R4如何和PSTN网络互通?

75.

路由器支持哪些安全协议,启用后对路由器的性能影响?

76.

移动网络中信令寻址方式有哪些?各有什么优缺点?

77.

什么是APN?

78.

什么是SIGTRAN?

79.

什么是TFO、TrFO,各有什么优点?

80. R4的承载方式有哪些及其各自优缺点?

81. 3G用户是如何访问外部数据网的?

82. MIP技术简单介绍,及技术实现方案

三.产品篇

83.

华为公司系列NodeB产品的规格

84.

华为NodeB容量的计算方法,CE配置和共享方式

85.

华为NodeB基带单板的配置方法

86.

基站靠墙安装、散热和工作环境的考虑

87.

华为NodeB的内部结构和单板介绍

88. WCDMA对功放的线性要求,功放规格

89.

华为NodeB采用的同步方式,失去同步源后可以保持的时间

90. RNC的容量、处理能力和最大端口配置数量

91.

华为RNC容量(用户数)的估算方法,基于的话务模型

92. RNC容量指标定义,话音与数据业务量资源共享法则

93.

频间硬切换实现的机制,以及对RNC性能的影响

94.

华为MSC产品容量,处理能力和端口数量

95.

华为MGW产品介绍,与其它厂家RNC的连接方案

96. RNC IuCS和IuPS能否通过同一物理链路到MSC再到SGSN

97.

华为SGSN产品规格,受影响的因素

98.

华为GGSN产品规格,主要特点

99.

华为分组域设备IP地址如何规划

100.

关于虚拟HLR的概念,华为是否支持

101. CG灵活计费的方式有哪些?(时长、流量„„)

102. 3G计费的问题变得很复杂,华为公司的计费是怎样实现的

103. 3G业务的计费有何特点?

104. Ga接口和GTP’协议是什么?

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105. 3G计费与2G计费的差异何在?

106. TMSC/GMSC是否有计费功能,长途呼叫采用什么方式接入

107.

关于计费信息中QoS映像方式

108.

电路域业务和分组域业务中的一些计费原则

109. 3G条件下,计费信息在安全性上有些什么要求

110.

全国和省级3G网管中心的设置原则及其连接方式

111. 3G网元管理在网管体系中的作用?

112.

什么是IRP?

113. 3G网络管理的内容和特点?与2G和固网网管相比有何不同?

114.

华为WCDMA操作维护网元之间的时间如何同步

115. 3G终端有哪些关键技术?

116.

移动终端的操作系统都有哪些种类?

117.

什么是移动终端应用开发平台?

118.

如何比较JAVA和BREW的安全性?

119. 3G终端产品上有哪些主流的第三方浏览器产品?

120.

什么是终端的OTA参数预配置(OTA-Provisioning)如何实现?

121.

华为公司3G手机研发情况报告

122.

华为公司WCDMA芯片研发进展情况?

三. 业务篇

123.

什么是3G业务网络?它主要包含哪些网元?

124. 3G是业务驱动的,华为公司的OSA构架如何提供业务?

125.

介绍一下3G业务平台的建设方案?

126. WCDMA业务平台(或者说业务网关)具有哪些功能

127.

介绍一下3G业务平台的界面规范?

128.

业务管理平台对用户门户有哪些功能要求?

129.

会议电视和可视电话的区别?可视电话的工作过程?

130. MultiCALL与多方通话关系如何?

131.

综合预付费业务的主要功能和实现方式?

132.

预付费漫游怎样实现机制如何?

133.

移动智能网和固网智能网的主要区别?

134.

主要的3G智能网协议有那些?

135. 3G智能网相比2G智能网而言,新增了什么业务能力?

136. CAMEL在R4和R5阶段有何区别?

137.

移动定位业务(LCS业务)采用哪三种移动定位技术?

138.

初期定位业务主要有哪些?这些业务对定位精度有什么要求?

139.

通过Cell-ID方式的定位过程中HLR如何找到了MS

140.

针对3G的商用定位业务是否与2G有不同?

141.

运营商开展定位业务的盈利模式是什么?

142.

提供详细的Video Streaming解决方案

143.

移动流媒体业务有哪些类型的应用?

144.

影响移动流媒体应用的因素有哪些?

145.

移动流媒体业务有哪几种传输方式?

146.

移动流媒体业务使用哪些特有的应用和控制协议?

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电路域视频业务的业务流程。

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电路和分组多媒体业务应用实例介绍

WAPGW可以提供哪些业务类型?

什么是交互式短信业务?

什么是即时通信?

综合VPN业务的主要功能?

不同类型的业务对时延的要求有哪些不同

业务组合、业务捆绑、业务融合的含义是什么?

什么是工作流机制?工作流机制在业务管理中如何应用?

什么是BREW?

什么是MMS

MMS与SMS、EMS的区别

MMS业务应用

MMS

网络基本结构

MMS业务标准,业务开展,现状

什么是GSM1X?

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五.规划篇

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站点面积和小区半径之间的计算关系

接入半径和覆盖半径的区别,典型值是多少?

WCDMA与GSM的无线网络规划有何不同?

WCDMA与DCS1800覆盖差异

什么是无线网络估算?

华为针对一般城市的无线网络链路预算参数取值

什么是无线网络预规划?

WCDMA无线网络仿真有哪些模式?

无线网络优化的具体流程是什么?

如何看待无线网络规划和网络优化的关系?

如何理解导频污染,产生导频污染的原因?

如何调整对不同速率连接的功率分配

软切换时怎样减小额外损耗的功率

什么是无线网络的软阻塞、硬阻塞?

无线网络的负载控制技术介绍

功率配置与软切换指针与容量的关系

WCDMA系统中有哪些覆盖增强技术?

华为无线网络规划软件的名称,及主要特点

在3G网络中与用户有关的编号有哪些?

六.试验篇

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MTNet的介绍,华为公司MTNet测试情况

关于上海外场试验/移动联合试验进展介绍

华为试验网各种业务极限容量的测试结果

华为试验网各种业务覆盖的测试结果

华为试验网各种业务容量的测试结果

灵敏度是用什么测试设备如何测试的,华为测试情况?

七.建网篇

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200.

从网络规划角度考虑建网思路

在商用网络建设的时候是否采用收、发分集技术

在建网时功放功率的大小取值多少合适

Iu接口传输承载是否可以使用ATM骨干网?

Iub和Iur接口流量的计算方法

华为在3G网络建网时对同步问题是如何考虑的

提供全系统时钟同步的实现机制

各种天馈分布系统的比较,适用的环境

2G对3G会不会有干扰?3G对2G会不会有干扰?

市区室内覆盖解决方案主要有哪些

核心网如何从R99向R4平滑演进

如何支持R4系统向R5的演进?接口变化

3G网络管理系统的建设方案

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八.市场篇

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203.

3G网络建设成本是否会很高,是否有相应的解决方案

新进入移动领域的运营商如何迅速提供有竞争力的业务

华为WCDMA商用、试验情况汇总

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一. 标准篇

1. 什么是第三代移动通信系统

答复:

第三代移动通信系统IMT2000,是国际电信联盟(ITU)在1985年提出的,当时称为陆地移动系统(FPLMTS)。1996年正式更名为IMT2000。与现有的第二代移动通信系统相比,其主要特点可以概括为:

 全球普及和全球无缝漫游

 具有支持多媒体业务的能力,特别是支持Internet的能力

 便于过渡和演进

 高频谱利用率

 能够传送高达2Mbit/s的高质量图象

2. IMT-2000标准组织简要介绍

答复:

3G标准组织主要由3GPP、3GPP2组成,以CDMA码分多址技术为核心。

IMT DS IMT TC IMT MC IMT SC IMT MC

WCDMA TD-CDMA/TD-SCDMA CDMA 2000 UWC-136 DECT

EDGE

TDMA

国际上目前最具代表性的第三代移动通信技术标准有三种,它们分别是CDMA2000,WCDMA和TD-SCDMA,其中,CDMA2000和WCDMA属于FDD方式,TD-SCDMA属于TDD方式,系统的上、下行工作于同一频率。

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3. 3GPP协议版本的发展路线

答复:

3GPP协议版本分为R99/R4/R5/R6等多个阶段,其中R99协议于2000年3月冻结功能,R4协议于2001年3月冻结功能。R99、R4目前已经成熟商用,R5、R6协议还在进一步完善过程中。

3GPP R6WLAN等 3GPP R5增加IMS域,支持3GPP R4VoIP。电路域承载与控制相分3GPP R99离;支持TDM/ATM/IP组网。核心网GSM/GPRS的网络体系,采用TDM组网。功能冻结时间点2000/032001/032002/03

4. 3GPP各个版本的主要特点是什么

答复:

R99是目前最成熟的一个版本,目前国外已经商用。它的核心网继承了传统的电路语音交换。

R4的电路域实现了承载和控制的分离,引入了移动软交换概念及相应的协议,如BICC、H.248,使之可以采用TrFO等新技术以节约传输带宽并提高通信质量。此外,R4还正式在无线接入网系统中引入了TD-SCDMA。

R5版本在空中接口上引入了HSDPA技术,使传输速率大大提高到约10Mbps。同时IMS域的引入则极大增强了移动通信系统的多媒体能力;智能网协议则升级到了CAMEL4。

在R6版本中,将会实现WLAN与3G系统的融合,并加入了多媒体广播与多播业务。

5. 3GPP R99和R4版本的主要区别

答复:

1)R4与R99版本在核心网电路域的区别

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R4在核心网电路域在网络架构上发生了革命性变化, 引入了承载控制分离的软交换架构。在承载类型上,支持在IP/ATM分组网络上承载话音,当然也支持TDM上承载话音。在信令承载方面引入了SIGTRAN技术,支持承载在IP上的宽带七号信令网。R4核心网电路域新增功能为:

 控制与承载分离的软交换架构,引进媒体网络控制协议H.248

 新的呼叫控制协议,如BICC

 宽带七号信令承载SIGTRAN

 支持多种承载技术:TDM/ATM/IP

 TrFO功能,以节约TC资源和提高语音质量

 网络互连互通等等

2)R4与R99版本在核心网分组域的区别

R4在核心网分组域网络结构没有大的改动,主要是做了一些业务和功能的增强,详细情况见下表:

R4增强特性 简要描述

LCS业务增强 支持延迟定位:

MM增强 在连接态下,保证数据传输的无损

流程的修改 PDP激活、二次激活流程的修改

RNC发起的RAB修改流程

另外,在R4阶段PS域的Gs、Gr、Gd、Ge接口也可选SIGTRAN信令替代R99阶段的传统基于TDM承载SS7,从而为实现PS域全IP组网奠定了基础。

3)R4与R99版本在接入网的区别

 协议上有所完善;

 标准中引入TD-SCDMA相关规范;

 引入动态AMR的TrFO;

 更高精度的定位业务;

6. 3GPP R4版本为什么使用BICC协议而不是SIP-T?

答复:

BICC是Bearer Independent Call Control的缩写,称为与承载无关的呼叫控制。BICC直接面向电话业务的应用提出,是在ISUP基础上发展起来的。在语音业务支持方面比较成熟,能够支持ISDN业务集,如语音业务、补充业务等。

3GPP采用了BICC协议制定第三代移动通信网络的标准,成为R4版本Nc接口信令协议。其可以承载于ATM和IP之上。BICC与ISUP其中一个主要的不同之处是:增加了APM(应用传送)消息和APP参数。BICC通过APP参数传送封装应用信息;另外通过APM消息在呼叫的过程中实现编解码协商。

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由于BICC由ISUP演进而来的,因此从操作维护的角度看,建立BICC网络和建立ISUP网络没有过多的区别。为了控制承载网,网管系统经过更新可以重用。已经具备运营ISUP网络的技术人员也能够操作BICC的网络。

SIP-T的标准化由IETF组织完成,已经有相应的RFC协议。

SIP-T就是将SIP和ISUP消息封装到隧道的新的协议结构。SIP用于会话识别, ISUP用于呼叫控制。SIP消息中的SDP部分描述了承载的属性,例如RTP端口和编码方式等。ISUP消息中的路由标记和电路识别码被剥离,因此只有ISUP消息类型和ISUP参数才会显示。在SIP-T中传输时采用MIME编码。ISUP的某些维护功能例如封锁和电路重启等不再支持。

SIP中的信令相关性比BICC中的更为动态。信令联系建立在呼叫基础上,更为灵活。但是同时削弱了运营商对网络的控制和对网络行为的理解。另外,SIP-T在支持智能网和与H.248的互通方面也存在问题。

总之,BICC是一个成熟的标准协议,不同设备制造商之间实现互通极为简单,就象两个不同设备制造商的交换机用ISUP互通一样。而采用SIP-T互通会有一些问题。从体系架构看,SIP-T更为复杂。

7. 在R4中使用的扩展的H.248与H.248有什么不同?

答复:

扩展的H.248使用在MSC Server与MGW间。一般以ITU定义的H.248.1作为基准,其后包括ITU自身在内的标准组织所定义的相关规范都可看作是H.248的扩展。H.248主要通过Package(包)来进行扩展,R4在Mc接口上并不是简单的H.248扩展,而是对H.248既有精简又有扩展,主要如下:精简了H.248中一些无线系统中不会使用的标准包;增加了BICC包;增加了UMTS包。

8. 3GPP R99和R4核心网电路域差异

1)R99和R4在网络结构差异

SCPHLRSCPHLRCAP Over TDMMAP Over TDMCAP Over TDM/IPMAP Over TDM/IPMSCTUP/ISUPTDMMSCMSC ServerTUP/ISUP/BICCMSC ServerH.248H.248CS-MGWTDM/ATM/IPCS-MGWRANRANRANRANRANRANR99R4

如图所示,R99电路域核心网主要设备为GMSC/MSC/VLR,MSC/VLR和RNC之间用ATM相连接,设备之间通过ATM信令来交互,媒体流使用AAL2

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承载的AMR编码。MSC和GMSC,GMSC和PSTN以及MSC和传统的2GBSS设备相联等均使用TDM连接,设备之间通过TDM承载的窄带NO7信令交互,媒体流使用G.711格式的PCM编码。

R4电路域核心网设备在网络实体上分为MSC Server和MGW,在MSC

Server和MGW之间通过H.248协议进行网关控制;在MSC Server/GMSC

Server之间增加了BICC协议来控制局间的媒体流。控制和承载分离是R4网络的主要特色,它的好处是MSC Server和MGW在技术上可以分别向两个不同的方向发展,可以在需要时分别对其容量进行扩充。

2)R99和R4在承载网的差异

在R99的组网中,GMSC和MSC之间或者MSC之间只能是TDM承载,从RNC上来的媒体流到了MSC以后进行编解码操作转换成G.711的PCM编码;而到了R4的组网中,GMSC-MGW和MSC-MGW以及MSC-MGW和MSC-MGW之间的承载方式除了原有的TDM方式以外,还新增加了IP承载和ATM承载两种方式。

媒体流在IP上的分组复用极大地节约了传送带宽,可以建立起端到端地连接,使得传统长途电话的概念象因特网一样在逐渐消失。

3)R99和R4在信令网的差异

R99核心网电路域的信令网除了和RNC交互是ATM信令以外,同其它如PSTN/GMSC/HLR/SCP等实体交互都是在TDM上承载的窄带NO7信令。R4核心网电路域的信令网除了可以继续支持传统的TDM上承载NO7信令以外,还可以支持在IP上承载的NO7信令。可以把传统窄带NO7信令在SG(信令网关,也可以内置在MSC Server或者MGW上)设备上汇聚以后在接入到MSC Server设备上,从而解决了窄带NO7信令浪费传输(特别是长途传输)和带宽不足的问题。窄带NO7信令目前普遍使用的是64K,2M也在逐步投入运用,而IP上承载的NO7信令只需要一个接口(如FE口)接入到MSC Server设备就可以把带宽提高到100M,这使得信令传送技术有了一个质的提高。在IP上承载的NO7信令在R4中主要是采用的M3UA/SCTP/IP协议。

4)R99和R4在组网模式上的差异

R99和R4的最大差别是承载和控制分离,原有的MSC实体被分离为MSC

Server和MGW两个实体。控制和承载的分离使得组网模式发生了很大的变化。由于在R99的组网中MSC之间的传输是TDM话路,如果把MSC集中设置必然会造成传输的长途迂回,从而增加运营商的成本;因此在规划网络的时候一般都采取把MSC设置到每个本地网(也有少部分经济不发达地区1个MSC管理多个本地网)的方式,MSC之间直接互联或者在省会或中心城市来设置一级或者二级汇结局来疏通MSC之间的话务。而在R4的组网中,由于控制和承载分离并且MSC Server和MGW之间只是IP上承载的信令(其他PSTN等窄带信令可以通过SG转换到IP上承载),占用的带宽非常少,使得MSC Server和MGW之间可以经济地拉远放置,因此在R4的规划过程中,完全可以考虑将MSC Server只设置在省会或者中心城市,在经济不发达地区可以只设置MGW来和PSTN以及RNC互通。由于MSC Server较为复杂并且负责有关业务逻辑、呼叫控制、计费等与业务相关地部分,因此MSC Server的集中设置一方面有利于系统软件升级和新业务普及,另外一方面运营商也可以考虑只需要在中心机房配备维护人员,节约维护运营成本。

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设置在每个本地网的MGW也可以根据原有本地网的机房情况灵活配置,如设置在和PSTN同址的机房,从而节省传输资源,降低成本,还可以起到容灾的作用。另外一方面适当地集中配置部分共享资源(如放音资源等)到某个MGW,也可以减少相关资源配置更新的维护工作量,加快新业务的响应速度。

MSC Server的集中设置需要MSC Server设备在功能上支持管理多个本地网,容量要足够大。因此这就带来网络安全性的问题,如R99的组网模式下,一个MSC Server出现故障仅仅影响一个本地网,而在R4的组网模式下,一个MSC Server的故障可能会造成很大的影响。针对这个问题,部分设备厂商都提出了DUAL HOMING(双归属)的解决方案,即让一个MGW可以在故障的时候注册到另外一个MSC Server上。

R4的控制和承载分离也影响了汇接网的组网模式。传统的R99组网模式一般为多级组网方式,端到端之间的话路需要多级转接。而在R4的组网中,由于媒体流可以在IP上承载,使得承载可以看作是一个平面上交互;只要相关信令通过MSC Server或者TMSC Server协商完成,就可以建立起端到端到承载。

5)R99和R4在业务功能上的差异

R99到R4在功能上差别比较小,主要是引入了TrFO功能。由于话音编码器对话音编码是有损压缩,每经过一次编解码会降低话音质量,因此减少语音解码次数可以改善语音质量。同时减少语音解码次数还可以减少话音的传输时延和节省网络设备功率。另外,相对R99,R4在业务上对MMS、LCS等也进一步地完善和明确规范。

6)R99和R4在设备开发的差异

在3G的网路建设中,由于业务个性化多样化和开放的业务平台将产生越来越多的业务,因此对设备提出了更高处理能力需求;而R4的分离式建设和组网使得设备越来越集中设置,提出了大容量建设的需求。所以R4的核心网电路域设备必须满足大容量,高处理能力的需求。

同时由于在R4阶段核心网络分组化,使信令传输和内部交换带宽得到了质的提高;控制和承载分离和网络构件化,使得各个业务实体分工明确并且可以分别针对不同的技术方向发展。因此相对R99的核心网电路域设备,R4核心网电路域设备一般具有更高的集成度、更大的容量和更强的处理能力。

9. 承载与控制分离的结构有什么好处?

答复:

承载与控制分离的结构是指控制面的信令和用户面的承载分别由独立的网元,Server和MGW来负责, Server通过H.248控制MGW,3G R4的核心网电路域采用的就是这种结构。

承载与控制分离的结构给组网带来的最大变化就是:Server和MGW可以分开放置。通常Server集中在省会和区域中心,而MGW可以按最佳的话务吸收点进行设置。这种组网方式带来的好处有:

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升级方便,便于新业务的开展。业务的处理逻辑主要在Server上,因此开展新业务时,一般只需要Server升级,而Server容量大,网元少且集中设置,升级的工作量相对少,从而加快了新业务的开展。因为移动网的服务要求能全程全网提供,所以这个优点对新业务的开展很有意义。

Server的集中管理,便于提高运维的效率。业务的处理,计费,信令的监控等主要集中在Server上,维护人员主要配置在Server的所在地,从而提高了运维的效率。

组网灵活性增强,MGW可按最佳的话务吸收点设置。采用承载控制合一的设备组网时,在非用户密集地区,为了实现广覆盖,往往需要将MSC下放到各小本地网,网元数多,网络结构较复杂。如果采用大容量的MSC负责多个本地网的业务处理又会导致大量本地话务长途迂回的问题,这样就出现了广覆盖、大容量与路由迂回间的矛盾,且采用承载控制合一的设备无法解决这个矛盾。R4阶段,因Server和MGW可分离设置,Server大容量,集中设置在省会和区域中心,而MGW按照最佳话务吸收点设置在各本地网,可以和RNC共址,解决以上所提的问题,网络结构更优化。

10. 3GPP R4相对于R99的优势

答复:

相对于传统电路交换网络,软交换网络可以实现更简单的目标网络结构,主要是从节约运营成本、易于维护和保护投资三方面为运营商带来利益。

1)简单的目标网络结构

 简单清晰的网络结构

软交换架构的核心网采用IP承载方式可以实现无级组网,无需建设汇接网。在承载网方面,IP承载网节点与TDM汇接网节点相比,节点容量大大增加。TDM的终局容量一般在2000-4000E1左右,交换容量在4-8G左右;而目前主流高性能IP路由器的交换容量已经可以达到40-80G,部分厂家IP路由器的交换容量可以达到数百G。大容量的交换节点可以使网络结构更加清晰,节点之间的连接大大减少。

 简单灵活的路由方式

较之于传统的电话网络,在软交换网络中没有了传统的汇接局之间固定的中继接口和局间中继群的操作维护的概念,取而代之的是“虚拟中继”概念:话路不再是预先设置好而是根据需要在数据网络上动态建立的。这一改变大大降低了设备成本和与之相应的操作维护成本,以及网络的总带宽需求量。

2)可快速提供新业务

采用IP承载技术的软交换网络,最大的特点是承载与控制的相分离,这一特征应用于实际的组网就是MSC SERVER的集中设置和MGW的分散设置相结合。

我们知道,很多业务的推行往往需要全网的业务控制功能实体的升级,在GSM时代,MSC是业务控制的实体,分布于各本地网,数量很大,升级工程困难,

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导致业务推出周期长。采用R4组网时,MSC SERVER是业务控制的功能实体,容量大,局点少,集中设置,升级很方便,这在3G建设初期,新业务不断涌现的情况下尤为重要,便于帮助运营商尽快推出3G特色新业务,在未来业务竞争中赢得优势。

在2G时代,控制和承载合一,集于MSC一身。在话路量少的地区,往往不设置MSC,通过将BSS接入到临近地区的MSC来提供移动业务,这样本地区的移动、固定间的呼叫就存在话路迂回的问题。采用R4组网时,在话务量少的地区仅仅设置一个MGW与当地PSTN互通和接入RAN,MSC SERVER远程控制MGW,就可以很好的解决话路迂回的问题。

3)降低建网成本和运营成本

 IP承载技术的软交换网络容量利用率高

基于TDM连接的传统汇接网络各网元之间网状网相连,造成各个网元两两之间局向的N平方问题,随着网络节点的增加,各个局向的中继利用率很低;采用IP承载技术的软交换网络中的MGW通过千兆以太网口或STM-1接口连接至分组骨干传输网,组成一个平面网络,由骨干网本身进行用户层话务的路由、连接,不必象传统CS网络那样需要规划和配置各个局向的电路,大大提高了话务的收敛比和端口的利用率,从而有效的提高了网络利用率、减少了网络建设容量、节省了传输,有利于降低建网成本。

 减少局点数目,降低配套设施成本

由于控制层与用户层的分离,在网络的组织方面,处于控制层面的MSC server可采用集中部署的方式,如只在大区城市设置,可以更有效地利用控制资源,减少网络中的闲置容量,从而大幅度减少局点数量。MSC Server的容量可达100万用户以上,大容量的网元具有集成度高,耗电量低,占地面积小等特点,自然就减少了网元数目和局点数目,从而降低了配套设施的成本。

 IP承载技术带来的传输成本的节约和运营维护成本的降低;

IP传输建设和维护成本远低于TDM交换成本。对于分组传输骨干网络, MSC

Server系统还可以通过AMR(Adaptive Multi-Rate)达到节省传输的目的。AMR使用12.2K的语音编码,而不是象基于TDM连接的传统网络,无论语音编码的实际带宽多少总要占用多达64kb/s的一个时隙,从而极大地节省了传输。而核心分组交换网络具有规划简单、易于维护的特点,也将大大降低网络的整体运营维护成本。

 语音、数据和多媒体等可以共用同一分组骨干网

软交换系统支持IP/ATM传输网,未来可以与分组核心网共用同一个IP/ATM骨干网,从而使运营商不必运营和管理两个独立的传输网络。

4)对网络的维护变得更容易及更有效

传统的交换网络是基于2Mbps TDM的固定连接,需要根据话务量模型, 规划骨干网络带宽,存在两两节点之间的N平方问题, 配置工作量很大。一旦网络中的某个节点即使只需要少量的扩容或数据修改,往往就会引起波及网络其它部分甚至整个网络的连锁反应,网络规模越大情况就越严重。

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采用IP承载技术的软交换网络中的MGW可以通过千兆以太网口或STM-1接口灵活地连接至分组骨干传输网,使它的安装、开通、配置和扩容等网络操作比传统的交换网元简单易行、对网络影响小,同时减少运营商的规划工作量,网络可按需边规划边建设,缩短了网络扩容所需时间,可以更好地根据网络的实际情况和需要决定安装的数量和地点,使得网络维护工作量大大下降。

5)易于向下一代网络演进

 具备全业务提供潜力

为运营商部署软交换网络主要不是源于技术驱动,而是市场驱动。中国电信目前的业务收入主要来自于传统的话音业务。而软交换网络做为可以同时支持移动和固定业务的融合网络,具有潜在的提供丰富业务的能力,可以为将来的基于分组网络的固定语音、宽带多媒体和新的增值业务提供坚实的网络基础。

 长远的投资保护

采用软交换方案可使运营商以最快的速度,及时地向3G网络和全IP网络迈进。运营商用于软交换网络的投资可充分地用于3G网络和全IP网络,保护了运营商的长远投资。

当网络发展到R5/R6和全IP阶段,软交换网络的所有网元都可以得到利用,同时无需改变网络的体系结构。建设3G R5网络时,MSC Server系统仍然会在网络中存在相当长的时间,也可以平滑升级成为MGCF功能实体,MGW功能不变或平滑升级成为综合媒体网关。所以软交换系统可以确保平滑的网络演进,向未来3GPP R5/R6 全IP核心网迈出了第一步。

11. 3GPP R5版本为什么要引入IMS域

答复:

IMS的主要特点是使用SIP协议和它的接入无关性。基于SIP协议的IMS域,为在3G网络上运行的IP业务提供了一个统一的会话管理机制。现在的IP网络,基本上每一种应用都需要使用一套独特的会话信令协议。相比之下SIP协议为大部分的IP业务提供了一套简化了的统一会话控制机制,这将有助于在移动网络开展不同的应用业务。IMS的接入无关性是指它除了可以应用在移动网络外,也可应用在固网,GPRS,WLAN和所有IP网络。

IMS域和分组域一起可以综合实现话音和数据结合的IP多媒体业务,完全不依赖于电路域。引入IMS域所带来的新业务主要有:

1) 基于SIP的VoIP

IMS可以提供基于IMS SIP信令控制的VoIP,通过在IMS域中的媒体网关和MGCF实现IMS终端与CS域/PSTN的互通。其中MGCF需要支持ISUP,H.248和SIP协议,MGCF与CSCF间通过SIP进行通讯。这种情况下终端必须支持SIP协议才能使用基于SIP的VoIP业务。

2) Push to Talk

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Push To Talk,简称PTT,是一项使用户立即通话的半双工语音通信方式,区别于传统的电路交换语音通信方式。PTT有两个特点,一方面PTT不需要等待话音电路的建立过程,按键即讲话;另一方面PTT采用半双工方式可以节省网络资源,即一方在讲话状态,其余在听状态,同一时间只有一个人在说话。

3) Instant Messaging

Instant Message 可以使用户彼此高速发送消息,消息格式可以是短消息文本、图片、甚至视频等。Instant message比MMS的优势是实时性更强。Instant

message服务器可以配置,当网络传输质量差时,实行存储转发,也可以设定阀值,超时时丢弃该消息。

4) Presence

Presence应用主要由Presence Server提供,它可以实现用户在线信息和数据的管理。Presence Server从网络层收集的用户在线信息,Push to Talk

Server,WAP,SMS,MMS及WEB应用等都可以通过访问Presence Server获取用户的在线状态值,应用到各自的业务中去。

5) Chat

Chat是IMS可以提供的一项基本业务,它类似于Internet的聊天室,用户可以通过共享一个聊天窗口在聊天室交换基于文本的信息或在同一张白板上画图交换图形信息。

12. 国际上3G专利的形势和进展

答复:

在WCDMA方面,虽然高通号称仍然拥有部分核心专利,但情况已有所不同,拥有核心专利的厂家比较多,如爱立信、诺基亚和一些日本公司等。因此关于3GPP中相关专利的处置一直很不明朗。

在高通和爱立信的知识产权之争得到解决后,人们似乎看到了解决WCDMA知识产权的希望,但随后的“3G专利平台”由于缺少高通、爱立信等大公司的支持,工作一直没有什么实质性进展。

应该说,“3G专利平台”提出了一个好的目标,即:为降低未来3G产品的成本,将总的知识产权许可费的最大累积提成率控制在5%以内,且任一个专利许可费的累积提成率的0.1%。这是一个得到绝大多数3G产品制造商欢迎的解决方案,但操作难度比较大。另外,成立的专门负责进行核心专利评估的NEWCO公司的权威性也很难得到公认。目前NEWCO实际上并没有真正运作起来,按照3GPP的说法,该公司的运作模式正在等待美国、日本、欧盟的反垄断机构的批准,其实得不到高通、爱立信等公司的支持是最主要的原因。

2003年7月的3GPP OP会议,要求各个公司主动在3GPP网站上登记自己的潜在的核心专利,但响应者甚少,尤其是专利大户高通和诺基亚都没有积极申报。使人感到3G知识产权问题无法在近期取得哪怕一点点进展。

根据ETSI的知识产权政策(Article 6.1),对WCDMA标准中的核心专利拥有者:必须在公平合理、非歧视条件下发放(专利)许可执照。几个主要的专利

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大户(包括高通)都已经表示遵循ETSI的这一政策。但由于拥有核心专利的厂家众多,实际操作的难度非常大。

13. 华为公司在3G专利方面的进展

答复:

截止到2003年4月底,在移动领域华为已经累计申请中国发明专利732件,其中3G技术领域546件。除此以外还通过PCT或直接申请的方式在美国、欧洲、日本、韩国等9个国家和地区申请了112件专利。这些专利主要涉及语音编解码算法、信道估计、多径搜索等CDMA关键技术。

华为具有重大意义的WCDMA专利技术覆盖以下领域:解调算法、译码算法、数字中频算法、码分配算法、准入门限算法、宏分集算法、基于宏分集的直接重试算法、压缩模式算法、功率控制算法、负载平衡预处理算法、通道分配算法、接入控制算法等。

14. 华为公司在3GPP中的地位和作用

答复:

华为公司是ITU-T、3GPP、3GPP2、ETSI、OPEN-IP forum、TD-SCDMA

forum、MPLS forum、ATM forum等组织的独立会员或部门成员,密切跟踪、研究3GPP规范。

华为公司是CWTS标准研究的主要力量,CWTS AH1(3G网络与安全特别工作组)组长单位、CWTS WG1 SWG(UTRAN演进子工作组)副组长单位、3G IOT副组长单位、CWTS WG2 ALL IP子工作组副组长单位,积极承担了WCDMA行标、国标的编写工作。

积极参加3GPP会议,向3GPP提交文稿,积极向CWTS会议提交研究文稿。目前已经在HSDPA、MBMS、Transmission Diversity等方面提交20余篇提案,其中3篇提案被接纳。2002年上半年向3GPP提交文稿30多篇。目前1人担任3GPP一个Work Item的报告人。

积极推动Iub接口规范化进程,与中国设备厂商一起,在3GPP标准基础上,从技术(包括协议和网管)和工程方面制定Iub接口标准规范,推动Iub接口的开放,为3G商用铺平道路。

15. 中国IMT-2000频谱分配

依据国际电联有关第三代公众移动通信系统(IMT-2000)频率划分和技术标准,按照我国无线电频率划分规定,结合我国无线电频谱使用的实际情况,我国第三代公众移动通信系统频率规划结果:

1)主要工作频段

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频分双工(FDD)方式:1920-1980MHz/2110-2170MHz;时分双工(TDD)方式:1880-1920MHz、2010-2025MHz。

2)补充工作频率

频分双工(FDD)方式:1755-1785MHz/1850-1880MHz;

时分双工(TDD)方式:2300-2400MHz,与无线电定位业务共用,均为主要业务,共用标准另行制定。

3)卫星移动通信系统工作频段:1980-2010MHz/2170-2200MHz。

0ITUIMT 2000MSSIMT 2000MSS1885 MHz2025 MHz2110 MHz2170 MHz1920 MHz2010 MHz1880 MHz1980 MHzChinaTDDFDDMSSMSSTDDFDDMSS2170 MHz0

16. 3G频段Operating Band有哪些?

答复:

Operating Band UL Frequencies DL frequencies

UE transmit, Node B receive UE receive, Node B transmit

I 1920–1980 MHz 2110–2170MHz

II 1850–1910 MHz 1930–1990MHz

III 1710-1785 MHz 1805-1880 MHz

IV 1710-1770MHz 2110-2170MHz

V 824–849MHz 869-894MHz

VI 830-840 MHz 875-885 MHz

之所以规定这么多不同频段的UMTS,是考虑不同国家的频率规划不同,有的国家不一定都能满足核心频段的available,所以对这些国家可以考虑使用其它频段。

17. CDMA2000标准演进

答复:

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1xEV-DODO Rel.0DO phaseIphaseIIcdmaOneCDMA2000 1X1x EV-DVIS95AIS95BIS2000 5.x

18. IS-95A/B演进到CDMA20001x有什么变化?

答复:

从IS-95A/B演进到CDMA2000 1X,主要增加了高速分组数据业务,原有的电路交换部分基本保持不变。在原有的IS-95A/B的基站中需要增加分组控制模块PCF来完成与分组数据有关的无线资源的控制功能,在核心网部分增加分组数据服务节点PDSN和鉴权认证AAA系统,其中PDSN完成用户接入分组网络的管理和控制功能,AAA完成与分组数据有关的用户管理工作。

IS-95A/B系统和CDMA2000 1X系统使用了完全相同的射频单元,直接利用已有天线,升级软件,并增加分组数据部分即可完成从IS-95A/B系统向CDMA2000 1X系统的升级,最大限度的保护运营商的投资。

19. 如何从CDMA2000 1X到CDMA2000 1x EV的平滑演进

答复:

CDMA2000由CDMA2000 1X和CDMA2000 1x EV (Evolution Version)两大部分组成,CDMA2000 1X 的版本包括Rel.0,Rel.A,Rel.B。目前CDMA2000商用化的标准主要基于CDMA2000 Rel.0和CDMA2000 Rel.A两个版本,这两个版本在2001年初已趋于稳定。CDMA后续的演进面临1x EV-DO和1x

EV-DV两种选择:

 1x EV-DO (Data Optimized),采用专用载波提供高速数据业务。其空口版本包括DO Rel.0, DO Rel.A.

 1x EV-DV (Data & Voice),在同一载波中同时提供数据与语音业务,其空口版本包括CDMA2000 Rel.C, CDMA2000 Rel.D.

1)从CDMA2000 1X演进到CDMA2000 1x EV-DO

电路域网络结构保持不变,分组域核心网在现有网络的基础上增加AN-AAA,负责分组用户的管理

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在原有的1X基站上新增一个CDMA标准载频用做高速数据的传输

原有CDMA2000 1X基站需增加DO信道板,同时进行软件升级

2)从CDMA2000 1X演进到CDMA2000 1x EV-DV

电路域核心网和分组域核心网均保持不变

原有CDMA2000 1X基站需增加DV信道板,同时进行软件升级

20. IS-95的技术特点是什么?

答复:

CDMA IS-95A/B是第二代移动通信技术体制标准。IS-95A是1995年发布的CDMA标准,主要在北美应用。IS-95B是对IS-95A标准的增强,并完全与之兼容。它在IS-95A的基础上,通过对物理信道的捆绑,实现比IS-95A更高的数据传输速率(64Kbps)。

HLR

IS95

BTS

BSC

MSC

PSTN

CDMA IS-95A/B的网络由无线接入网(RAN)和核心网(CN)两大部分构成。其中,IS-95A/B的无线接入网由终端、基站(BTS)和基站控制器(BSC)组成;核心网由移动交换中心(MSC)和归属位置寄存器(HLR)组成。

21. CDMA20001X有什么技术特点?

答复:

CDMA2000 1X是由IS-95A/B演进而来的,并与现有的IS-95A/B系统后向兼容。CDMA2000 1X的话音容量大约是IS-95A/B的1.5至2倍。与IS-95A/B相比,CDMA2000 1X在无线信道类型、物理信道调制和无线分组接口功能上都有很大的增强,网络部分则根据数据传输的特点引进了分组交换机制,支持移动IP业务,支持QoS(Quality of Service),这些技术改进都是为了适应更多、更复杂的第三代业务。

CDMA2000 1X奠定了CDMA后续演进的基础。

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HLR

MSC

1X/

IS-95

BSC

PSTBTS

PCF

IS-95 & 1X

PDSN

Internet

与IS-95A/B相比,CDMA2000 1X具有以下新的技术特点:

 快速前向功率控制技术:可以进行前向快速闭环功率控制,与IS-95A/B系统前向信道只能进行较慢速的功率控制相比,大大提高了前向信道的容量。反向导频信道:使反向信道也可以做到相干解调,与IS-95A/B系统反向信道所采用的非相关解调技术相比可以提高3dB增益,相应的反向链路容量提高一倍。

 快速寻呼信道:极大地减少了移动台的电源消耗,提高了移动台近半的待机时间。

 前向发送分集:前向信道采用发射分集,提高信道的抗衰落能力,改善前向信道信号质量,以提高系统容量。

 Turbo码:1X的业务信道可以采用Turbo码,以支持更高传送速率及提高系统容量。

 辅助码分信道:使1X能更灵活地支持分组数据业务。

 变长的Walsh函数:使得空中无线资源的利用率更高。

 增强的MAC功能:以支持高效率的高速分组数据业务。

 新的接入过程控制方式:在数据业务QoS和系统资源占用之间寻求折中与平衡。

22. CDMA2000 1x EV-DO有什么技术特点?

答复:

CDMA2000 1x EV-DO定位于Internet的无线延伸,能以较少的网络和频谱资源(在1.25MHz标准载波中)支持平均速率为:

 静止或慢速移动:1.03Mbps(无分集)和 1.4Mbps(分集接收)

 中高速移动:700Kbps(无分集)和 1.03Mbps(分集接收)

 其峰值速率可达2.4Mbps,而且在IS-856版本A中可支持高达3.1M的峰值速率。

在反向链路上的容量大约为220Kbps,在IS-856版本A(1x EV-DO Rel.A)中,由于采用了自适应的BPSK和QPSK的调制方式及附加的编码速率,其峰值速率更可达1.2Mbps,这种调制方式极大地提高了反向链路的容量。

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1x EV-DO是目前业界推出的高性能、低成本的无线高速数据传输解决方案,它的标准化由3GPP2在2000年9月完成,并于同年10月由TIA颁布为IS-856标准。在2001年8月的国际电联ITU-R WP8F会议上,1x EV-DO被正式批准成为3G/IMT-2000标准的一部分。

23. CDMA20001x EV-DO如何进行网络部署?

答复:

CDMA2000 1x EV-DO的网络部署可以采用两种方式:独立式和集成式。在独立方式中,1x EV-DO采用独立的基站和PCF,可以与1X系统共用PDSN。而集成方式则可通过在原有的CDMA2000 1X/IS-95基站上增加1x EV-DO信道板,并将原有1X系统的软件进行升级来完成1X/IS-95到1x EV-DO的演进。

CDMA2000根据话音和数据的特点和需求优化了设计,话音和数据由独立的载波承载以达到最优的容量,同时数据呼叫不占用HLR及MSC的资源,因此不影响话音容量。

多载频基站

1X/IS-95

RF Carrier

1x EV-DO

1X &

1x EV-DO

RF Carrier

BSC

/PCF

MSC

PDSN

PSTInternet

CDMA2000 1x EV-DO集成式部署

共享站址和天线

1X/ IS-95

BTS

1X &

1x EV-DO

BSC

/PCF

MSC

PDSN

PSTInternet

1x EV-DO

BTS

CDMA2000 1x EV-DO独立式部署

24. CDMA2000 1X EV-DV有什么特点?

答复:

CDMA2000 1x EV-DV技术的发展始于2000年初,3GPP2于2002年5月确定了CDMA2000 Rel.C版本,2004年3月确定了CDMA2000 Rel.D版本,均提供对1x EV-DV的支持.其中Rel.C版本改进了前向链路,Rel.D版本进一步改进了反向链路。

CDMA2000 1X EV-DV主要有以下的特点:

 不改变CDMA2000 1X的网络结构,与IS-95A/B及CDMA2000 1X后向兼容

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 在同一载波上同时提供语音和数据业务

 增加TDM/CDM混合的专用的高速分组数据信道(F-PDCH),以提高前向速率,前向最高速率达3.1 Mbps

 增加反向指示辅助导频信道R-SPICH和TDM/CDM混合的反向高速分组数据信道,以提高反向速率,反向支持最高速率1.5Mbps,可选支持1.8Mbps

 以帧为单位的自适应调制及解调

 更短的发送帧结构,1.25ms到5ms的可变帧长

 根据信道状况选择数据传输速率以提高功率效率

 快速而有效的数据重发机制

二. 原理篇

25. 什么是CDMA技术

答复:

CDMA直译为码分多址,是在数字通信技术的分支扩频通信的基础上发展起来的一种技术。所谓扩频,简单地说就是把频谱扩展。

码分多址(CDMA)技术是移动通信系统中所采用的多址方式之一。在移动通信系统中,由于许 多移动台要同时通过一个基站和其它移动台进行通信,因此必须对不同的移动台和基站发出的信号赋予不同的特征,以使基站能从众多的移动台信号中分辨出是哪个移动台发出的信号,同时各个移动台也能识别出基站发出的多个信号中哪一个是属于自己的,解决该问题的办法称为多址方式。多址方式的基础是信号特征上的差异。有了差异才能进行识别,能识别了才能进行选择。一般情况下,信号的这种差异可以体现在某些参数上,如信号的工作频率、信号的出现时间以及信号所具有的特定波形等。因此就产生了以下几种多址方式:

FDMA(频分多址)-不同用户分配在时隙(出现时间)相同、工作频率不同的信道上;

TDMA(时分多址)-不同用户分配在时隙不同、频率相同的信道上;

CDMA(码分多址)-各个用户分配在时隙和频率均相同的信道上,以伪随机正交码(PN码)序列来区分各用户。

对于移动通信网络而言,由于用户数和通信业务量激增,一个突出的问题是在频率资源有限的条件下,如何提高通信系统的容量。由于多址方式直接影响到移动通信系统的容量,所以采用何种多址方式,更有利于提高这种通信

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系统的容量,一直是人们非常关心的问题,也是当前研究和开发移动通信的热门课题。经过多年的理论和实践证明,三种多址方式中:FDMA方式用户容量最小,TDMA方式次之,而CDMA方式容量最大。

CDMA对每个用户信号实现带宽扩展。CDMA技术的最早应用是在军事通信领域,而对其在移动通信中应用的重视,始于80年代末期。理论表明CDMA系统扩频信号的强抗扰特性,可用来提高系统容量。此外功率控制、话音激活、无线分区、纠错编码也可用在CDMA系统中以增加系统容量,其容量将比现有的FDMA方式大20倍,比TDMA方式大4倍,进而为CDMA技术在移动通信领域开辟了广阔的应用前景。1993年7月16日美国电信工业协会正式通过了美国QUALCOMM公司提议,制定了世界上第一个CDMA蜂窝通信系统标准(IS-95)。随后,又陆续指定了IS-95B,随着3GPP2的成立,推出了CDMA2000 1X,以及EV DO/DV等标准。3G的另外两种制式WCDMA/TD-SCDMA的空口主要方式也采取了CDMA的原理。

26. CDMA技术的起源

答复:

扩频技术的起源要追溯到二战时期,这种思想的初衷是防止敌方对己方通讯的干扰。我们知道,由于窄带通讯采用的带宽只有几十kHz,只需要使用一个具有相同发射频率及足够大功率的发射机就可以非常容易地干扰对方的通信。因为无论调幅、调频技术都很难从恶劣的信噪比环境中恢复原始信息。

CDMA这种新颖的想法就是通过特殊的码型处理,把信号能量扩散到一个很宽的频带上,湮没在噪声里,在接收端只有通过相同的码型才能把信号恢复出来(整个过程就像加密、解密一样),我们称之为直接序列扩频。由于信号湮没在噪声里,故很难敌方侦测到。因此,这种技术在军事领域中有着广泛应用。

27. CDMA的软容量是指什么

答复:

按上面对CDMA系统的类比,房间里可能不断有新的交谈者进入。当然交谈者总数有一定限度,这与房间大小、人的音量、交谈者之间的距离都有密切的关系。这里我们又引入了几处新类比:房间的大小对于CDMA系统来说就是单载波的容量;而交谈者之间的音量则相当于CDMA系统中手机的发射功率;音量控制即对应着CDMA中一个非常重要的技术---功率控制;交谈者的距离即对应手机与基站的距离。通过这个例子,我们可以总结出CDMA系统的一些特点:CDMA系统是一个自干扰系统;CDMA系统单载频的容量不像FDMA、TDMA那样是固定的,这也就是我们常提到的"软容量";因此功率控制在CDMA系统中起着重要作用,它直接影响着系统容量。

28. CDMA短码和长码

答复:

CDMA系统使用了两种伪随机机码序列,即短码和长码。

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短码:短码是长度为215-1的周期序列。

在CDMA系统的前向信道(从基站指向手机方向)中,短码用于对前向信道进行调制,使前向信道带上本基站的标记,不同的基站使用不同相位的短码,从而互相区别开来。

在反向信道中(从手机指向基站方向),短码用于对反向业务信道进行调制,作用与短码在前向信道中相同。

长码:长码是长度为242-1的周期序列。

在CDMA系列的前向 信道(从基站指向手机方向)中,长码用于对业务信道进行扰码(作用类似于加密)。在反向信道中(从手机指向基站方向)。长码用来直接进行扩频,由于区分不同的接入手机。

沃尔什(WALSH)码,CDMA系统中还使用64位长沃尔什码(Walsh Code)。沃尔什码在数学上具有很好的正交性。所谓正交性,就是讲不同语言且不懂对方语言的人,相互之间无法用语言进行交流。用沃尔什码可以区分开不同的前向信道。

29. 为什么功率控制在CDMA系统中非常重要

答复:

前面提到,CDMA系统的功率控制尤为重要,功率控制被认为是所有CDMA关键技术核心。要解释功率控制的重要性,我们首先要了解"远近效应"这个概念。我们可以设想,如果小区中的所有用户均以相同的功率发射信号,则靠近基站的手机到达基站的信号就强,而远离基站的手机到达基站的信号就弱,这样将导致强信号掩盖弱信号,这就是移动通信中的"远近效应"问题。因为所有用户共同使用同一频率(载波),所以"远近效应"问题更加突出。CDMA功率控制的目的就是克服"远近效应",使系统既能维持高质量通信,又不对占用同一信道的其它用户产生不应有的干扰。

30. 为什么CDMA手机能保持低的发射功率

答复:

这是由于CDMA系统有一套精确的功率控制方法。CDMA系统中的功率控制分为前向功率控制和反向功率控制。反向功率控制又分为仅有手机参与的开环控制和手机、基站同时参与的闭环功率控制。反向开环功率控制由手机独立完成,手机根据它本身在小区中所接收功率的变化,迅速调节手机发射功率。正是由于这些精确的功率控制,才使CDMA手机能保持适当的发射功率。

31. 什么是CDMA软切换?它与硬切换有什么分别

答复:

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移动通讯是建立在移动之中的。有了频率的复用,必然带来移动中的频率切换问题,一个网络质量的好坏在无线方面主要表现在掉话、频率丢失等指标上,切换方式将对这些指标产生影响。通过下面软切换和硬切换方法的比较,孰优孰劣,我们能得出结论。

硬切换:在FDMA和TDMA系统中,所有的切换都是硬切换都是硬切换。当切换发生时,手机总是先释放原基站的信道,然后才能获得新基站分配的信道,是一个"释放-建立"的过程,切换过程发生在两个基站过度区域或扇区之间,两个基站或扇区是一种竞争的关系。如果在一定区域里两基站信号强度剧烈变化,手机就会在两个基站间来回切换,产生所谓的"乒乓效应"。这样一方面给交换系统增加了负担,另一方面也增加了掉话的可能性。

软切换:在CDMA系统中,切换的情况有所不同。当一部手机处于切换状态下同时将会有两个甚至更多的基站对它进行监测,系统中的基站控制器将逐帧比较来自各个基站的有关这部手机的信号质量报告,并选用最好的一帧。可见CDMA的切换是一个"建立-比较-释放"的过程,我们称这种切换为软切换,以区别与FDMA、TDMA中的切换。软切换可以是同一基站控制器下的不同基站或不同基站控制器下不同基站之间发生的切换。

32. 什么是CDMA的"更软切换"

答复:

在CDMA系统中还有一种切换称为"更软切换"。它指发生在同一基站具有相同频率的不同扇区间的切换。另外,CDMA系统中还可以提供导频引导(PilotBeacon)的不同载波间的切换,以及软件控制的一些切换。所有这些切换措施都为CDMA系统带来了更可靠的无线通路。

现有的蜂窝系统分级接收,与CDMA的分级接收有什么分别?

在CDMA系统中,由于采用了Rake接收机,克服了多径效应,使得不利变为了有利,这是CDMA中独有的路径分级技术。

路径分级接收的远离是这样的:在基站处,每一个反向信道都有四个数字解调器,而每个数字解调器又包含有搜索单元和解调单元,搜索单元负责搜索不同的多径信号,并交由各解调单元解调。这样每个基站都可以同时解调四路多径信号,并进行矢量合并,通过这样恢复出的信号比任何一路的信号都要好。在手机里,有三个数字解调单元、一个搜索单元,这样手机也能同时解调三路多径信号并进行矢量合并。由于采用了多径接受机,使得基站、手机均能有稳定的接受信号。

33. CDMA系统的UIM卡介绍

答复:

目前CDMA终端在全球绝大多数地区仍采用机卡合一的方式,即所有的信息都是存储在CDMA终端的NAM(Name Address Module)存储区中,运营商可通过OTA(Over The Air)技术进行NAM数据的更改。

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中国联通在推广CDMA时,首次采用了机卡分离技术,把NAM中的信息和手机终端的信息都剥离到一个UIM(User Identification Module)卡中,当进行业务处理时,手机从UIM卡中获得相关的信息。可以看出,UIM卡与GSM的SIM卡的功用是一样的。

UIM卡中包含的主要参数有IMSI(MIN),ESN(手机的电子序列号)和鉴权参数A-KEY等。ESN在某些时候也被称为UIMID.

IMSI,ESN,MDN存储在不同的网络实体中. MDN(Mobile Directory Number)是每个用户的个人号码,在中国联通这个号码是以133打头的,MDN存储在HLR中。 IMSI是系统内部对每个用户的标识,存储在UIM卡中。用户购买了一张UIM卡,并选择了一个号码,就建立了IMSI和MDN的对应关系,这个对应关系存储在HLR中。

网络参数的基本交互过程如下图:

IMSIMDNHLRMSCMDNPSTNIMSI,ESN

1)手机在开机或者拨打电话时,把IMSI和ESN上报给MSC.

2)MSC以IMSI为索引检测数据库,发现没有相关记录,MSC发送登记请求到HLR,试图获取相关信息。

3)HLR以IMSI为索引,进行数据查询,如果数据有效,就把查到的MDN,用户签约信息等下发给MSC,否则,直接拒绝。

4)MSC获得了MDN和其他一些签约信息,就可以进行相关的业务处理,这个MDN可以作为主叫号码显示给被叫用户,或者填写在话单中。

5)在用户做被叫时,GMSC将通过被叫的MDN到HLR中去查询当前用户在哪个MSC下.当前为用户服务的MSC最终会以IMSI作为标识下发寻呼消息(paging),从而找到用户。

34. IMSI(MIN)介绍

答复:

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CDMA规范由美国标准组织ANSI制定,在IS95A,IS95B阶段,采用MIN(Mobile Identification Number)来标识用户。后来随着CDMA在全球的应用,国际漫游的问题显得很突出,于是对MIN进行了扩展,变成了IMSI(International Mobile Subscriber Identification)。

从技术上讲,IMSI可以彻底解决国际漫游问题。但是由于北美目前仍有大量的AMPS系统使用MIN号码,且北美的MDN和MIN采用相同的编号,系统已经无法更改,所以目前国际漫游暂时还是以MIN为主。其中以O和1打头的MIN资源称为IRM(International Roaming MIN),由IFAST (International

Forum on ANSI-41 Standards Technology)统一管理。目前联通申请的IRM资源以09打头。可以看出,随着用户的增长,用于国际漫游的MIN资源将很快耗尽,全球统一采用IMSI标识用户势在必行。

MIN共有10位,其结构如下:

09M0M1M2M3ABCD

其中的M0M1M2M3和MDN号码中的H0H1H2H3可存在对应关系,ABCD四位为自由分配。

IMSI共有15位,其结构如下:

MCCMNCMIN

MCC:Mobile Country Code,移动国家码,共3位,中国为460;

MNC: Mobile Network Code,移动网络码,共2位,联通CDMA系统使用03,一个典型的IMSI号码为461。

可以看出IMSI在MIN号码前加了MCC,可以区别出每个用户的来自的国家,因此可以实现国际漫游。在同一个国家内,如果有多个CDMA运营商,可以通过MNC来进行区别。

早期的IS95系统都采用MIN来标识用户,CDMA2000系统为了保持对MIN的兼容,对于IS95手机上报的MIN,针对IFAST的规划,在MIN前增加MCC或者MNC,构造出IMSI。

35. MDN号码的介绍

答复:

MDN号码为个人用户号码,采取E.164编码方式,MDN号码的结构如下:

CCMACH0H1H2H3ABCD

CC为国家码,中国为86

MAC,移动接入码,中国联通为133

H0H1H2H2,可与HLR的片区规划关联。

ABCD,自由分配。一个典型的MDN号码为:86。

22

36. TLDN号码的介绍

答复:

HLRTLDNGMSCTLDNMSC

TLDN(Temporary Local Directory Number)临时本地号码是CDMA中另一个常见的号码。当MS漫游到一个新的MSC下后,其所有的信息将下载在新的MSC下,HLR也将记录用户新的位置信息。当用户做被叫时,GMSC根据被叫用户的MDN号码到其归属的HLR查询被叫所在的MSC, 该MSC将为用户分配一个TLDN号码,返回给GMSC,并做好被叫接续的准备工作,后续的业务处理,以TLDN作为索引。GMSC根据TLDN可以判断出应该到哪个MSC去接续话路。当前服务的MSC长时间等不到与TLDN匹配的消息,将释放TLDN。

TLDN号码的格式和MDN完全一致。一个典型的TLDN数据为8613344121XXX,X为自由分配的数字,对于该MSC下的所有TLDN,其前缀应统一,此处均为8613344121。可自由分配的数字的个数视MSC容量而定,容量越大,需要自由分配的数字越多。

37. CDMA为什么要加密和鉴权

答复:

加密主要是通过手机和网络配合,采用约定的加、解密算法对无线链路上的的通信内容进行处理,包括语音、数据、用户信令和系统信令,从而确保通信的保密性。由于目前 GSM/CDMA/WCDMA都属于数字通讯,要做到这点是比较容易的;

而鉴权就是通过在手机和网络(主要是HLR)中分别设定一些秘密数据,通过这些秘密数据由网络侧识别哪些是合法用户,哪些是非法用户。

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38. 什么是机卡一体,机卡分离

答复:

所谓机卡一体,是指手机和SIM卡 是一体的,比如当前的市话通和小灵通。这些手机的鉴权数据都是由专用写码器由局方写到手机中的。假如此类手机遗失而你又挂失的话,除非经过运营商的二次写码,否则这些手机是不能用的;

所谓机卡分离,是指手机和 SIM 卡分离的,比如联通和移动的 CDMA/GSM

手机等。就象你所说的,即然 ESN 参加鉴权,那么用户的SIM 卡换到另外手机上后,虽然卡中的IMSI 和鉴权数据没有变化,但是 ESN 发生变化了,

AC 肯定将他当做一个非法用户处理了。

39. 为什么EIR在国内没有开通

答复:

1)实现方案复杂,要为那么多运营商、那么多 HLR 统一建立 EIR ,实现难度太大;

2)运营工作量很大,可能会导致大量的投诉:假如你购买的二手手机在开户的时候被告知是 “黑名单上的人”,愤怒的你肯定要抱怨、投诉, 运营商还要去调查、处理....,哪方都收不了,是吧?!

3)最主要的,移动和联通为了争用户,现在几乎肉搏。你想,假如其中的一方不配合实现 EIR ,那些用“非法”手机的用户肯定都跑到那家去开户。所以从运营商的角度来看,谁也不会主动推这项业务。

40. CDMA系统如何保护A_key安全性

答复:

CDMA鉴权用的基本数据,包括 IMSI/ ESN(UIMID)/A_KEY。A_KEY是非常重要的参数,运营商、设备制造商做了严密的防护措施,A_KEY 的产生、加载、保存、维护都受严格监控的。具体可以从 以下 SIM 卡生效流程便可反应出来:

1)A_KEY 的生成和手机侧的加载:运营商指定的制卡中心在严格保密流程下,采用专用程序随机产生 A_KEY ,并连同 IMSI 、UIMID、CAVE 算法等其它重要信息一次性写入到 SIM 卡中;同时,将制作完毕的 SIM 卡以及对应记录 IMSI/ESN(UIMID)/ A_KEY 的资源文件提交给运营商;

2)A_KEY 资源文件的加密:运营商为了防止明文的资源文件在传递过程中被他人盗用,可以通过加密密钥 K4 以及加/解密算法 DES 对 A_KEY 进行加密。为了简化处理和便于管理,一个省级资源文件的 K4 密钥一般采用几个就可以了;

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3)A_KEY 资源在HLR/AC 的加载:运营商将加密后的资源文件提交给维护

HLR/AC 的各分公司,由分公司的指定人员(A_KEY 管理员)甚至省公司的专职人员 将对应资源文件进行解密,形成明文资源文件,然后利用设备制造商提供的资源文件加载接口批量加载到 HLR/AC 主机中。

在联通 CDMA 运维方式中,文件的加载操作都是按照以上步骤操作的。

在资源文件加载方面, GSM 和 CDMA略有不同。在 GSM 中,向 HLR/AC

加载 A_KEY 的时候,允许直接加载被加密后的 KI(A_KEY) ,当然,加载内容除了 IMSI/ESN/ 加密后KI (相当于CDMA 中的 A_KEY )外,还有对KI (A_KEY) 加密的密钥 K4。这样, 只有在 HLR/AC实际鉴权的时候才能获悉真正的密钥 KI (A_KEY) 。

通过分析比较,在 GSM 运维方式下,除了制卡中心人员外,连 HLR/AC 密钥加载人员也不能直接得到用户的解密 KI(A_KEY),要比 CDMA 中先解密

A_KEY 再加载的方式的保密性更好一些。

4)A_KEY 的维护:在华为 CDMA HLR/AC 内,为了更大程度确保鉴权数据的保密性,所有的 A_KEY 都是经过 内部 加密后再存到数据库中;并且在维护上,华为 HLR/AC 提供了严格的权限管理功能,只有 A_KEY 权限管理员才能做 A_KEY 的维护工作,其它未授权人员是不能接触到这些敏感数据的。

41. 天线增益、水平/垂直波束宽度、单/双极化的概念?

答复:

天线增益:某一方向的天线增益是指该方向上的功率通量密度和理想点源或半波振子在最大辐射方向上的功率通量密度之比。

水平波束宽度:在水平面方向图上,在最大辐射方向的两侧,辐射功率下降3dB的两个方向的夹角。

垂直波束宽度:在垂直方向图上,在最大辐射方向的两侧,辐射功率下降3dB的两个方向的夹角。

单极化天线与双极化天线的区别在于一根双极化天线的等于两根单极化天线。

42. 接收机底噪、接收机增益、接收灵敏度、移动台的热噪声功率

答复:

接收机增益分为射频接收通道增益和基带处理增益两部分。

射频接收信道增益=射频接收信道输出信号功率/天线口射频输入信号功率;

基带处理增益包括扩频增益,编码(信道编码和语音编码)增益等。

接收灵敏度是指接收机在满足规定BER(例如0.1%)指标要求的条件下,天线口能够接收到的最小接收信号电平。

最小接收灵敏度用功率表示Smin=KTBFt(S/N)m

K是常数

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T表示温度

B表示信号带宽

Ft表示系统的噪声系数

(S/N)m表示解调所需信噪比

移动台的热噪声是指:

UE接收信道的噪声底,即没有信号输入情况下UE接收机本身底噪功率。取决于UE接收机噪声系数指针。

电阻由于其内部电子热运动会产生噪声,即为通常所说的热噪声,其噪声功率计算公式为:

热噪声=kBT-108dBm/3.84MHz。

如果UE射频接收信道的噪声系数为9dB,则有:

UE接收机底噪(等效到射频接收前端)

= -108dBm/3.84MHz+9dB=-99dBdBm/3.84MHz。

43. GOS、RSSI、Eb/No、Eb/Io的概念

答复:

GOS:Grade Of Service,主要是指覆盖概率、阻塞率等;

RSSI:接收信号强度,是指接收机处信号的功率大小;

Eb/No、Eb/Io是同一个概念,就是信噪比。这是一个衡量系统解调处理能力的指标。对具体业务,所要求的信噪比越低,则系统的容量和覆盖就比较好。

44. db、dBi、dBm分别是什么单位,有何区别?

答复:

dB是功率的比值(增益,抑制度(ACPR)等)取对数底结果。

例如,

增益=输出功率(W)/输入功率(W),是一个无量纲参数;

将增益用对数形式表示,可得:

增益(dB)=10×log(增益)

dBi是天线方向性的一个指标

天线增益一般由dBi或dBd表示。dBi是指天线相对于无方向天线的功率能量密度之比,dBd是指相对于半波振子Dipole 的功率能量密度之比,半波振子的增益为2.15dBi,因此0dBd=2.15dBi。

射频信号的功率常用dBm、dBW表示,它与mW、W的换算关系如下:

例如信号功率为x W,利用dBm表示时其大小为:

p(dBm)10logx10001

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例如:1W等于30dBm,等于0dBW。

45. 基站侧信号处理,比如交织、复用后同原来相比什么区别

答复

基站信号处理,发射方向的信号处理过程有编码、扩频和调制。

编码包括:对MAC来的传输信道数据进行串接,即把所有数据块的BIT流串接后,再按照编码要求进行分割,即切割成等大小的数据包,对每个数据包进行编码后,就做一次帧间交织,交织完成后就是TRCH通道了。

形成TRCH通道后再进行TRCH复用,即不同的传输通道之间进行复接,组成了10 ms/帧的CCTRCH通道。这些处理都是BIT速率,与具体传输信道速率有关,而且都是0或1。

针对CCTRCH进行扩频,即用扩频码对已经得到的CCTRCH进行扩频,则得到3.84Mbps固定速率的码片速率,这时就得到了I/Q分路的码片速率的信号流,数值为0或1。

对得到的I/Q码片流进行QPSK调制,就得到了值为1或-1的调制后的信号。

后续再进行中频和射频处理。

46. I、Q信号是如何产生的,I、Q信号复用的作用

答复:

接收机在中频部分实现模数变换和采样,采样后的信号和数字域的同频相乘,就可以得到基带的I、Q分量。在无线接口传输时,每一种使用特定的载波频率、码(扩频码和扰码)以及载波相对相位(I或Q)的信道都可以理解为一类物理信道。

上行信道的扩频包括两个操作:第一个是信道化操作,它将每一个数据符号转换为若干码片,因此增加了信号的带宽。每一个数据符号转换的码片数称为扩频因子。第二个是扰码操作,在此将扰码加在扩频信号上。在信道化操作时,I路 和 Q路的数据符号分别和正交扩频因子相乘。在扰码操作时,I路 和 Q路的信号再乘以复数值的扰码。

下行信道扩频时,除了SCH外的其它下行物理信道,每一对连续的两个符号在经过串并转换后分成I路和Q路。分路原则是偶数编号的符号分到I路和奇数编号的符号分到Q路。实数值的I路和Q路经过扩频、相位调整、相加合并后,就变为复数值的序列。这个序列经过复数值的扰码Sdl,n进行加扰处理。

I/Q信号复用的作用是降低信号功率的峰平比,以便降低发射机和接收机的信号动态指针要求。

47. 3G系统采用了什么语音编码技术?

答复:

语音编码包括波形编码和声源编码两种类型:

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波形编码以再现波形为目的,利用波形相关性采用线性预测技术,尽量忠实地恢复原始输入语音波形。这种方式能保持较高的话音质量,硬件上也容易实现,但比特速率较高。

声源编码是将人类语音信息用特定的声源模型表示。发送端根据输入语音提取模型参数并进行编码,用传输模型参数替代传送以波形为基础的语音信息,在接收端则将收到的模型参数译码,并重新混合出语音信号。声源编码的比特速率大大降低,但自然度差,语音质量难以提高。尤其是在背景噪音较大的环境下声码器不能正常工作。

目前3G系统多采用综合上述两种方式的混合编码技术,如QCELP(Qualcomm码激励线性预测)、EVRC(Enhanced variable rate coder)和AMR(Adaptive Multi Rate)。

48. 3G系统采用了什么信道编码技术?

答复:

信道编解码主要目的是保证信号在传输工程中的正确性。与无编码情况相比,传统的卷积码可以将误码率提高两个数量级达到10-3~10-4;Turbo码可以将误码率进一步提高到10-6,但其将带来更大的处理时延。

目前Turbo码因为编解码性能能够逼近Shannon极限而被采用作为3G的数据编解码技术。卷积码主要是用于低数据速率的语音和信令。

49. 什么是HARQ技术

答复:

作为提高无线信道传输可靠性的主要手段,差错控制技术正在发挥越来越大的作用。差错控制技术主要包括自动重传方案(ARQ)和分组编码、卷积编码和Turbo码等纯粹的前向差错编码(FEC)方案。HARQ是将FEC和ARQ结合起来的一种差错控制方案,它综合了二者的优势,可以自适应地基于信道条件提供精确的编码速率调节,并补偿由于采用链路适配所带来的误码以提高系统性能。

50. CPCH是否能够提高上行速率容量,该信道相关功能

答复:

在WCDMA移动通信系统中,UE需要向 UTRAN 发送较短的消息时,可以通过CPCH信道接入过程来实现,CPCH接入过程实现移动用户终端向网络设备的随机接入,由于UE与URTAN之间距离和时间是不确定的,CPCH 接入过程是一个随机过程。UE 在进行CPCH 接入过程前,必须与所在小区取得同步,以及通过接收广播消息得到所处小区的系统信息。CPCH过程由UE发起,通过PCPCH 接入物理信道发送,NodeB对接入Preamble 进行接入搜索捕获,并向UE发送接入捕获指示AP-ICH,表示接入捕获成功,UE再向NodeB发送冲突检测Preamble,NodeB确认没有冲突时发送CD/CA-ICH,UE 在得到允许接入后向NodeB发送 Message 部分,NodeB对PCPCH 物理信道消息进行解扩解调,信道译码,并实现上行PCPCH 到CPCH的映射、

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在RNC中映射到DCCH信道和DTCH信道,建立起上行接入链接,其中RNC参与无线资源的分配和管理,UE与UTRAN之间 RRC层建立无线承载链路。

CPCH信道可以理解为RACH信道的扩展,目前电信业务需求还没有必要通过CPCH信道来实现,直接通过目前的RACH和上行专用信道DPCH就足够了,所以华为公司目前不支持CPCH功能。

51. WCDMA承载分组数据的传输信道有哪些

答复:

WCDMA系统中分组数据的传输可通过3种类型的传输信道来实现:公共传输信道、专用传输信道和共享传输信道。

1)公共传输信道

包括上行链路的RACH和下行链路的FACH,两者均可承载信令数据和用户数据,其优点是信道建立时间较短,可立即发送分组数据,但是通常一个小区只有一个或几个RACH和FACH信道。公共信道没有反馈信道,因此只能使用开环功率控制或固定功率,也不能使用软切换,因此公共信道的链路性能比专用信道差,产生的干扰也较大。因此,公共传输信道适于传送少量的分组数据,如短消息业务、短的文本电子邮件或者单个的网页请求。

2)专用传输信道

其优点是可使用快速功率控制和软切换,无线性能较好,产生的干扰也较小,但是建立专用信道的时间比接入公共信道要长。专用传输信道的比特速率动态范围最大,理论上最高可达2Mbits/s。

3)共享传输信道

共享信道可在多个用户之间以时分方式共享一个物理信道,可节省下行链路的码资源,用于传输突发分组数据。共享传输信道可与一个低速的专用信道并行使用,由专用信道承载物理信道控制信令,如TPC等。但是共享传输信道不能使用软切换。

52. WCDMA系统中物理信道的功率分配方式

答复:

如下图所述,每个信道在调制前都有一个系数对它进行功率大小控制。

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cd,1dDPDCH1cd,3dDPDCH3Icd,5dDPDCH5Sdpch,nI+jQcd,2dSDPDCH2cd,4dDPDCH4cd,6dDPDCH6QcjccDPCCHc是DPCCH的系数,d是所有DPDCH的系数。

这个系数从0至1之间取16个区段的值(如表14-1)。即每个信道的发射功率是以一个标准功率值乘以后得到的功率值进行发射的。

Signalling values for Quantized amplitude ratios

c and d c and d

15 1.0

14 14/15

13 13/15

12 12/15

11 11/15

10 10/15

9 9/15

8 8/15

7 7/15

6 6/15

5 5/15

4 4/15

3 3/15

2 2/15

1 1/15

0 Switch off

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53. AAL2/AAL5等ATM连接的区别

答复:

ITU-T I.362建议中,按照业务在信源和信宿间是否有定时关系、速率是否恒定、是否面向连接还是无连接这三个特点,将业务分成4类。如图所示:

A B C D

信源、信宿定时关系 需要 不需要

比特率 恒定 可变

连接模式 面向连接 无连接

针对A类业务,制定了AAL1协议,针对B类业务,制定了AAL2协议,C类和D类业务都使用AAL3/4协议,后来将AAL3/4作了简化,制定了AAL5协议。如图所示:AAL2针对的是低速有定时要求的变速率业务,面向连接,例如压缩语音。这种业务产生的数据包较小,一个数据包不足以填满一个信元。如果要积累一个用户的多个数据包去填满一个信元,又可能会导致比较大的延时。AAL2协议的做法是将多个用户复用在一个ATM通道上,即用来自多个用户的数据包去填充信元,每个数据包前面需要加一个头,用以表示它是属于哪个用户的。

54. 单模光纤和多模光纤简要介绍

答复:

在对光纤进行分类时,严格地来讲应该从构成光纤的材料成分、光纤的制造方法、光纤的传输点模数、光纤横截面上的折射率分布和工作波长等方面来分类。现在计算机网络中最常采用的分类方法是根据传输点模数的不同进行分类。根据传输点模数的不同,光纤可分为单模光纤和多模光纤。所谓"模"是指以一定角速度进入光纤的一束光。单模光纤采用固体激光器做光源,多模光纤则采用发光二极管做光源。多模光纤允许多束光在光纤中同时传播,从而形成模分散(因为每一个“模”光进入光纤的角度不同它们到达另一端点的时间也不同,这种特征称为模分散。),模分散技术限制了多模光纤的带宽和距离,因此,多模光纤的芯线粗,传输速度低、距离短,整体的传输性能差,但其成本比较低,一般用于建筑物内或地理位置相邻的环境下。单模光纤只能允许一束光传播,所以单模光纤没有模分散特性,因而,单模光纤的纤芯相应较细,传输频带宽、容量大,传输距离长,但因其需要激光源,成本较高,通常在建筑物之间或地域分散时使用。同时,单模光纤是当前计算机网络中研究和应用的重点,也是光纤通信与光波技术发展的必然趋势。

多模光纤又根据其包层的折射率进一步分为突变型折射率和渐变型折射率。以突变型折射率光纤作为传输媒介时,发光管以小于临界角发射的所有光都在光缆包层接口进行反射,并通过多次内部反射沿纤心传播。这种类型的光缆主要适用于适度比特率的场合,多模突变型折射率光纤的散射通过使用具有可变折射率的纤心材料来减小,折射率随离开纤心的距离增加导致光沿纤心的传播好象是正弦波。将纤心直径减小到一种波长(3-10um),可进一步改进光纤的性能,在这种情况下,所有发射的光都沿直线传播,这种光纤称为单模光纤,这种单模光纤通常使用ILD(注入式激光二极管)作为发光组件,可操作的速率为数百Mbps。从上述三种光纤接受的信号看,单模光纤接收的信号与输入的信号最接近,多模渐变型次之,多模突变型接收的信号散射最严重,因而它所获得的速率最低。

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55. 什么是无线资源管理,主要的技术有哪些?

答复:

无线资源管理(Radio Resource Management,RRM)的目标是在有限带宽的条件下,为网络内无线用户终端提供业务质量保障,其基本出发点是在网络话务量分布不均匀、信道特性因信道衰弱和干扰而起伏变化等情况下,灵活分配和动态调整无线传输部分和网络的可用资源,最大程度地提高无线频谱利用率,防止网络拥塞和保持尽可能小的信令负荷。无线资源管理(RRM)的研究内容主要包括以下几个部分:功率控制、信道分配、调度、切换、接入控制、负载控制、端到端的QoS和自适应编码调制等。

WCDMA的R99版本中RRM功能实体位于无线网络控制器(Radio Network

Controller,RNC)。在R5版本推出HSDPA后,为提高控制响应速度,部分相关功能实体下移到基站(Node B)中。

接入控制

如果空中接口负载不受限制地增长,那么小区的覆盖区域将缩小并小于规划范围,而且已经建立的无线链路的QoS将不能得到保证,因此在接受一个新的无线链路建立连接请求之前,接入控制功能必须检查该接入是否会导致覆盖小于规划值,或者导致已有无线链路的QoS的劣化。

接入控制是在无线接入网络中接受或拒绝建立无线接入承载的请求,当承载建立或修改时接入控制算法就被执行。接入控制在RNC中实现,RNC可获得它控制下的各个小区的负载信息,并对上下行链路两个方向进行评估,仅当上下行链路均可接受新链路时,新链路才可被接纳,否则由于它将对网络产生过量的干扰而被拒绝。

负载控制

RRM的一个重要任务就是控制无线网络不过载并保持稳定。如果系统进行了合理的规划,而且接入控制和分组调度都非常有效,那么无线网络是不会发生过载的。但是如果因为种种原因发生了过载,那么负载控制功能将迅速控制系统的负载并使其回到设定的门限值以内。负载控制可采取的动作如下所示。

 下行链路快速负载控制:拒绝执行来自终端的下行链路发射功率升高指令,因为在下行链路中发射功率升高意味着负载升高;

 上行链路快速负载控制:降低上行链路快速功控中使用的上行链路SIR门限值;

 降低分组数据业务的吞吐量;

 切换到另一个WCDMA载波或GSM系统;

 降低实时业务的比特速率,如AMR语音业务;

 控制呼叫使其停止;

56. WCDMA终端是如何实现与系统的同步的?

答复:

移动台开机后首先要与某一个小区的信号取得时序同步。这种从无联系到时序同步的过程就是移动台的小区搜索过程。在小区搜索过程中,移动台捕获一个小区的发射信号并据此确定这个小区的下行链路扰码和帧同步。

小区搜索分三步实现:

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第一步:时隙同步。

移动台首先搜索主同步信道的主同步码,与信号最强的基站取得时隙同步。因为所有的小区都使用同一个码字作自己的主同步码。这一步可利用匹配滤波器匹配基本同步码Cpsc来实现,也可用相关器实现。PSC是一个Golay码序列,具有良好的非周期自相关性,易于识别。

第二步:扰码码组识别和帧同步。

由于使用不同扰码组的小区,其辅同步码也不同,而且这些辅同步码是以帧为周期,所以在时隙已同步后,可以进行第二步,利用辅同步信道S—SCH来识别扰码码组和实现帧同步。通过计算接收信号和所有可能的SSC序列的互相关性,识别出该小区的帧头以及主扰码所属的码组。

第三步:扰码识别。

当基站所属的扰码码组已确定后,需进一步确定基站的身份码——下行扰码。移动台使用第二步识别到的扰码码组中的8个主扰码分别与捕获的P-CPICH信道进行相关计算,得到该小区使用的下行扰码。

根据识别到的扰码,P-CCPCH就可以被检测出,从而可获得超帧同步,系统以及小区的特定的广播信息就可被读出。

57. WCDMA系统是如何完成寻呼过程的?

答复:

当终端注册到网络之后,就会被分配到一个寻呼组中,寻呼组由PI进行唯一标识。如果有寻呼信息要发送给任何属于该寻呼组的终端,寻呼指示(PI)就被设置为1并周期性地在寻呼指示信道(PICH)中出现。

终端监测到PI为全1后,将对S-CCPCH中发送的下一个PCH帧进行译码以查看是否有发送给它的寻呼信息。当PI接收指示判决的可靠性较低时,终端也要对PCH进行译码。

PICH每帧传送300个比特,其中288个比特用于传送PI,其余12个比特不用。PICH传送的PI数有18、36、72、144共4种,每种分别对应16、8、4、2比特,寻呼组分的越精细,寻呼分辨率就越高,每帧PI数也越多,将终端从休眠模式中唤醒的次数就越少,待机时间就越长,但是寻呼响应时间也较长,如何折衷要根据实际情况而定。当然待机时间也不会得到无限延长,因为终端在空闲模式时还有其他任务需要处理。

58. WCDMA系统在切换时需要测量哪些参数?

答复:

WCDMA 系统的模式内切换依赖于终端对CPICH进行测量而得到的Ec/Io。终端测量参数的具体定义如下:

 接收信号码功率(CPICH RSCP),是主公共导频信道(P-CPICH)上的接收功率;

 接收总宽带功率(RTWP),是在3.84MHz带宽上接收到的全部信号功率;

 Ec/Io,定义为RSCP/RTWP,表示接收信号码功率除以接收总宽带功率。

实际的切换算法利用Ec/Io作为判决对象。除了Ec/Io,软切换还需要小区之间的相对定时信息。在异步网络中,软切换需要调整空口传输的同步以便终端

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的Rake接收机进行相干合并,否则来自不同小区的传输将难以合并,并会给软切换的功率控制带来额外的延迟。在具体操作中,加入激活集的新增小区根据接收到的RNC信息,以256码片为步长进行下行链路定时调整。

59. 什么是TD-SCDMA系统中的接力切换技术?

答复:

接力切换是一种改进的硬切换技术,可提高切换成功率,与软切换比,可以克服切换时对邻近基站信道资源的占用,能够使系统容量得以增加。

在接力切换过程中,同频小区之间的两个小区的基站都将接受同一终端的信号,并对其定位,将确定可能切换区域的定位结果向RNC报告,完成向目标基站的切换。所以,所谓接力切换是由RNC判定和执行,不需要基站发出切换操作信息。

接力切换可以使用在不同载波频率的TD-SCDMA基站之间,甚至能够使用在TD-SCDMA系统与其它移动通信系统(如GSM,CDMA IS-95等)的基站之间。

60. WCDMA无线接入网络都有哪些接口?

答复:

WCDMA无线接入网络(也称为UMTS RAN,缩写为UTRAN)的接口如下所示:

 Iu接口:Iu接口分为IuCS和IuPS,前者将UTRAN的RNC与核心网电路域的MSC相连,后者将UTRAN的RNC与核心网分组域的SGSN相连。Iu接口的信令协议称为RANAP(RAN Application Part);

 Iur接口:连接两个RNC的接口,用于实现跨RNC的软切换,其信令协议称为RNSAP(RNS Application Part);

 Iub接口:连接RNC与Node B的接口,其信令协议称为NBAP(Node B

Application Part)。

目前Iu接口和Iur接口是开放的,Iub接口开放在技术上是可行的。我公司正努力推动Iub接口的开放,目前已经和Motorola实现Iub接口的对接。

61. WCDMA终端有哪些工作模式?

答复:

终端具有两个基本工作模式,分别是空闲模式和UTRAN连接模式。UTRAN连接模式因具有无线资源控制(RRC)连接而得名,可进一步分为4个状态,分别定义了终端可用的物理信道。UTRAN连接模式的4个状态分别是CELL_DCH、CELL_FACH、CELL_PCH和URA_PCH。两种基本模式和连接模式的几种状态之间可在一定范围内进行转移。

终端开机后将进入空闲模式。在空闲模式,终端先选择一个PLMN,在寻找一个合适的小区,并转到该小区的控制信道上接收系统信息和小区广播消息。此时终端由非接入层标识,如国际移动用户标识(IMSI)、临时移动用户标识(TMSI)和分组临时移动用户标识(P-TMSI)进行标识。

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根据业务需要建立RRC连接以后,终端进入连接模式的CELL_DCH状态或CELL_FACH状态,终端分配到一个无线网络临时标识(RNTI),用作公共传输信道的标识。连接模式中的RRC状态反映了终端连接的级别和终端可使用的传输信道。

在CELL_DCH状态,终端分配到一个上行专用物理信道和一个下行专用物理信道,系统在小区层次上根据当前的激活集来接入终端,终端还可以使用下行共享传输信道(DSCH)。

在CELL_FACH状态,系统没有为终端分配专用物理信道,只能使用RACH和FACH来传送信令消息和少量用户数据。终端通过监听服务小区的BCH获取系统信息。在完成小区重选之后终端发送小区更新消息给RNC,因此RNC可以在小区层次上根据终端最近的更新小区得知终端的位置。在该状态终端使用C-RNTI进行标识。

在CELL_PCH状态,系统没有为终端分配专用物理信道。终端使用非连续接收(DRX)通过寻呼指示信道(PICH)的指定时隙监听寻呼信道(PCH)获取寻呼信息。终端也通过监听服务小区的BCH获取系统信息。在该状态下,终端可以支持小区广播业务(CBS),接收广播/组播控制协议(BMC)消息。如果终端进行小区重选,它就自动转移到CELL_FACH状态执行小区更新过程,之后如果在小区更新过程中没有引发其他动作,终端就重新进入CELL_PCH状态。因此RNC可在小区层次上根据终端在CELL_FACH状态下最近的更新小区得知终端的位置。

URA_PCH状态与CELL_PCH状态非常相似。区别是在URA_PCH状态下,终端并不是在每次小区重选之后就进行小区更新,而是从广播信道读取UTRAN登记区域(URA)标识,如果URA改变才进行小区更新。因此在该状态下RNC是在URA层次上,根据在CELL_FACH状态下进行上一次URA更新时分配给终端的URA得知终端的位置。

当RRC连接被释放或RRC连接失败时,终端从连接模式返回空闲模式。

62. 为什么CDMA需要对整个网络同步

答复:

如果码序列在传输中有传输时延,在收端便不能解调恢复出原始数数据,需要在接受端通过人工的时延来补偿传输及数字信号处理造成的时延。要做到这种补偿,我们必需建立一种同步体制,即必须使收、发端产生的码序列同步。这就是CDMA系统的同步问题。由于CDMA系统中的码速率非常高,因此不许有一套高精度的同步时钟作为参考,协调全网所有基站的工作。

目前,全球卫星定位系统(GPS)是这种时钟参考的最佳选择。GPS是一个由24颗绕地球运转的卫星组成的天线导航系统,它的优势在于全球覆盖,系统时钟精度高,不易受电磁暴、低频干扰源的影响。作为备份,远距离导航(LORAN-C)系统也是一个很好的选择,该系统采用地波传播技术,同样具有时钟精确、不受电离层变化影响、衰减小、相位及幅度稳定等特点。

63. WCDMA的同步方式,以及与cdma2000在同步上的区别

答复:

无线网络的同步分为几个方面:

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1、网络同步

2、节点同步

3、传输通道同步

4、无线接口同步

以上同步过程,都要求BFN、RFN的计数频率稳定且尽量一致,从这方面讲都是“同步”,这点非常重要。但是,其相位可以不同,而且同一时刻BFN、RFN的计数值可以不同(各节点独立计数),从这方面讲是“异步”。

WCDMA系统是同步/异步可选的,对不同NodeB之间保持严格的同步关系不作要求,但需要通过节点同步尽量保证基站间相互同步。节点同步又分为“RNC-NodeB同步”以及“NodeB之间同步”。NodeB需要与其所属的RNC保持“RNC-NodeB节点同步”,以得到RNC(RFN)和NodeB(BFN)之间的定时参考偏差,而NodeB之间的定时偏差可以通过各个NodeB与RNC的“RNC-NodeB节点同步”间接得到。具体过程:首先NodeB(基站)需要网络同步,保持BFN计数频率的稳定和精度;然后通过“RNC-NodeB节点同步”得到RNC和NodeB之间的定时参考差异,用于以后的同步过程(如TrCH同步)。NodeB只需要向RNC“看齐”,如果一个RNC下的所有Node

B都这样做了,那么它们之间的定时关系也能得到(这个关系是从RNC看到的),而Node B之间不必直接看齐,因为Node B向上只和控制着它的RNC联系。

cdma2000系统的基站之间要求严格同步的,目前主要利用GPS同步。主要是为了切换时手机可以保持同两个基站的严格时间差异信息。WCDMA切换算法与此不同。这是两者协议的差异。

综上所述,节点同步的优点主要是可以用来加快信令过程,其次是可以加快手机的小区搜索。缺点是节点同步GPS安全性问题。从系统性能上全网同步对系统稳定肯定是有益的,但不同步也不会对系统的性能有多大影响。cdma2000和WCDMA在同步问题上的不同选择,可能是基于IPR和GPS安全性两方面原因考虑。

64. 相对与同步切换,异步切换会对切换掉话率有多少影响

答复:

同步切换需要网络中的基站间同步,异步切换则不需要网络中基站间的同步。基站间同步的好处是,切换时RNC已经知道基站间的时间关系,则不需要UE上报目标基站和源基站之间的时间关系(SFN-CFN)可以直接进行切换。基站异步时,RNC则需要UE测量目标基站和源基站之间的时间关系(SFN-CFN),从而确定切换后的定时。另外,基站异步时,UE搜索目标基站的时间也会长一些。总之,异步切换对于切换的掉话率不会有什么影响。

65. 3G中都采用了哪些分集技术?

答复:

移动通信信道是一种多径衰落信道。发射的信号要经过直射、反射、散射等多条传播路径才能到达接收端,这些多径信号相互迭加就会形成衰落。而且随着

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移动台的移动,各条传播路径上的信号幅度、时延及相位随时随地发生变化,因此接收到的信号的电平是起伏的、不稳定的。

分集技术是指系统能同时接收两个或更多个输入信号,这些输入信号的衰落互不相关。接收机可以对多个携有相同信息且衰落特性相互独立的接收信号在合并处理之后进行判决,以获得更好的解调能力。

由于衰落具有频率、时间和空间的选择性,因此分集技术包括频率分集、时间分集和空间分集。

空间分集使用几个独立的天线或在不同场地分别发射和接收信号,以保证各信号之间的衰落独立。

根据衰落的频率选择性,当两个频率间隔大于信道相关带宽时,接收到的此两种频率的衰落信号不相关。市区的相关带宽一般约为50kHz,郊区的相关带宽一般约为250kHz,都远小于3G信道带宽,所以码分多址的宽带传输本身就是频率分集。

时间分集是利用基站和移动台的Rake接收机来完成的。当来自两个不同路径信号的时延大于1个码元宽度时,Rake接收机就可以把它们分别提取出来而不互相混淆。

66. 基站发射分集的实现方式以及带来的增益、投资成本

答复:

华为基站目前支持的发射分集方式包括STTD、TSTD、TxAA三种方式。其中STTD、TSTD为开环发射分集,TxAA为闭环发射分集。

1、STTD发射分集

b0b1b2b3Antenna 1b0b1b2b3-b2b3b0-b1Antenna 2Channel bitsSTTD encoded channel bits

for antenna 1 and antenna 2.

图5-1 STTD发射分集编码方式

STTD可以提高下行链路性能和容量、STTD对基站下行基带处理复杂性影响小、对移动台的解码影响小,对解调部分的复杂性增加有一定影响,主要是对每个分集路径每个符号需要解扩(despreader)、搜索(searcher)、最大比合并(maximal ratio combiner)。

与非发射分集情况下比较,在各种环境(包括single path, two equal paths,

indoor-to-outdoor pedestrian and the vehicular environment,WMSA/Wiener

channel estimation, power control and soft-handoff between two base

stations)仿真获得结论,下行链路性能提高0.6 dB到1.3 dB,环境越差性能提高越大。STTD发射分集由于提高了下行链路性能,使传送给UE侧的上行TPC符号更准确,从而减少上行链路的功率控制错误率,可以间接使上行链路的性能提高0.5 dB。

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2、TSTD 发射分集

该发射分集仅仅用于SCH信道。该分集由于减少了SCH信道的发射功率,从而减少了对系统其它信道的干扰,降低的基站PA要求。对UE没有影响,对UE的小区搜索也不会有影响。下图是SCH信道采用TSTD发射分集示意图。

Slot #0 Slot #1 Slot #2

Slot #14

acAntenna 1

p

(Tx OFF)

acp acp

acsi,0

(Tx OFF)

acsi,2

acsi,14

(Tx OFF) (Tx OFF)

(Tx OFF)

Antenna 2

acp

(Tx OFF)

acsi,1

(Tx OFF)

(Tx OFF)

图5-2 TSTD发射分集示意图

3、TxAA 发射分集

wCPICH11Spread/scrambleDPCCHDPCHDPDCHw2CPICH2w1w2Weight Generation

图5-3 闭环反馈发射分集

TxAA闭环反馈发射分集对于下行链路性能提高为Determine FBI message1-2dB左右。模式1是通过调整相位、模式2是通过调整相位和幅度。模式from Uplink DPCCH1的应用场合主要是低速移动或分集天线路径之间有相关的衰落信道,而模式2的应用场合可以保证两个分集天线通道之间的功率平衡。

该分集方式对于UE的RAKE接收机的复杂度增加18%。TxAA闭环反馈发射分集对于基站侧而言作为可选项,对于UE侧而言,如果是低档终端(low cost

terminals.)为可选项,如果是高档终端(high-end terminals )为必选项。

4、各种发射分集适用信道

Physical channel Open loop mode Closed loop

type

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An1An2

TSTD STTD Mode

P-CCPCH

不支持 支持 不支持

SCH

支持 不支持 不支持

S-CCPCH

不支持 支持 不支持

DPCH

不支持 支持 支持

PICH

不支持 支持 不支持

PDSCH

不支持 支持 支持

AICH

不支持 支持 不支持

5、发射分集的好处是非常明显的,对网络侧的影响最大的是NodeB,主要是射频部分的发射通道需要两路。在不同的覆盖场景下,可获得0~2dB的额外增益,最大可增加26%覆盖面积或者58%无线容量。系统对发射分集模式的配置控制最主要的是根据不同无线信道环境来配置,从而实现最佳性能。

67. 什么是高速下行分组接入技术(HSDPA)?

答复:

高速下行分组接入(High Speed Downlink Packet Access,HSDPA)是3GPP在Rel5协议中为了满足上下行数据业务不对称的需求提出来的,它可以使最高下行数据速率达10Mbps,从而大大提高用户下行数据业务速率,而且不改变已经建设的WCDMA系统的网络结构。因此,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采用的关键技术为自适应调制编码(AMC)和混合自动重复(HARQ)。AMC自适应调制和编码方式是根据信道的质量情况,选择最合适的调制和编码方式。信道编码采用R99 1/3Turbo码以及通过相应码率匹配后产生的其它速率的Turbo码,调制方式可选择QPSK、8PSK、16QAM等。通过编码和调制方式的组合,产生不同的传输速率。而H-ARQ基于信道条件提供精确的编码速率调节,可自动适应瞬时信道条件,且对延迟和误差不敏感。

为了更快地调整参数以适应变化迅速的无线信道,HSDPA与WCDMA基本技术不同的是将RRM的部分实体如快速分组调度等放在Node B中实现,而不是将所有的RRM都放在RNC中实现。

68. 智能天线波束宽度是多大? 多径条件下如何跟踪用户?

答复:

智能天线波束的宽度和天线的个数相关,天线越多,beam width越小,而且beam width跟天线阵的具体排列也有关系,不能一概而论。一般四元阵的beam

width约二十度。

在多径条件下跟踪用户,要求算法响应速度较快,能实时覆盖所有的路径,华为公司的算法可以实现所有路径的跟踪。

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69. GGSN和SGSN是否和GPRS中的设备相同?

答复:

从组网的作用上看是相同的。但在WCDMA系统中实现的协议已经和GPRS不同了。而且在3G系统中,用户较之GPRS的带宽需求和业务需求也增加了,对于SGSN、GGSN的需求也提高了。WCDMA R99版本要求实现的QoS的能力较之GPRS R98版本提高,要求实现区别服务的能力。

当前GPRS网络中的SGSN和GGSN不能满足3G要求,但可以通过平滑升级(硬件和软件)GPRS到3G,华为公司3G中的SGSN设备可以同时提供GPRS/UMTS用户的接入,支持系统间漫游和切换,从而实现2.5G、3G的平滑过渡。

70. 3G电路域和分组域网络鉴权和认证基本要求

答复:

3GPP使用鉴权5元组,除支持网络鉴权UE外,还增加了UE鉴权网络的功能。通过分配临时用户身份标识(电路域TMSI,分组域P-TMSI),减少在空口使用IMSI,增强用户身份的隐秘性。MSC/SGSN一次从HLR提取多组鉴权集,提供鉴权集重用功能,以减少D接口和Gr接口的信令流量。

3GPP加密功能由CN控制,在RNC和UE之间进行。

71. 2G系统和3G系统中对用户的鉴权有哪些区别?

答复:

在2G系统中,根据系统配置,当用户终端进行开机登记、切换等操作时,网络设备可以通过对鉴权3元参数组(RAND、SRES、Kc)进行一系列的操作来对用户终端的身份进行识别,此过程称为鉴权。如鉴权成功,则用户可以进行相关操作,否则操作将被禁止。

在3G系统中,除了网络设备可以对用户终端的身份进行识别外,还增加了用户终端对网络设备的身份进行识别的功能,即网络和用户终端之间的双向鉴权,这将通过对鉴权5元参数组(RAND/XRES/CK/ IK /AUTN)进行一系列的操作来实现。

由于2G系统中的鉴权机制是单方面的,即只考虑了网络对用户的认证,而没有考虑用户对网络的识别。由此带来的问题是,可以通过伪装成网络成员对用户进行攻击。3G系统克服了这种安全隐患,并考虑了安全的扩展性。

72. 相对2G系统,3G在信息安全措施上有哪些改进?

答复:

2G系统的加密机制是针对空中接口的,只有在无线接入部分的信息被加密,而在网络内的传输链路和网间链路上的信息仍然使用明文传送。2G中使用的加密密钥长度是64 bit,现在已经能在较短的时间内解密该密钥。在2G中没有考虑密钥算法的扩展性,只采用了一种加密算法,致使更换密钥算法十分困难。另外2G系统的信息传送没有考虑消息的完整性。

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与2G系统相比,3G系统不仅加长了密钥长度,而且引入了加密算法协商机制。3G系统加强了消息在网络内的传送安全,采用了以交换设备为核心的安全机制,加密链路延伸到交换设备,并提供基于端到端的全网范围内的加密。在3G系统中采用了消息认证来保护用户和网络间的信令消息没有被篡改,保护了消息的完整性。

73. 七号信令传输如何变为MPLS,也就是如何用IP承载?

答复:

七号信令在IP网上的传送 ,华为公司已经有 SG 产品来实现 。 只需要在IP协议上迭加 SCTP/M3UA 协议 , 就可以实现对SCCP 协议的支持 。

SCCP

M3UA

SCTP

IP

74. R4如何和PSTN网络互通?

答复:

R4系统通过TDM接口与PSTN网络互通,互通的方式为:MSC Server通过

ISUP与PSTN实现信令互通;MGW通过G.711/TDM话音(64kbs)与PSTN实现承载的互通。具体实现时,其中一种方案是:ISUP信令在MGW与PSTN的局间中继上传送,通过MGW的SIGTRAN功能转换后,经IP网传送到MSC

SERVER。

75. 路由器支持哪些安全协议,启用后对路由器的性能影响?

答复:

IPSec

报文封装(tunnel、transport)

安全协议esp(RFC2406)、ah(RFC2402)、ah-esp(RFC2401/2402/2406)

加密算法(3des、des、blowfish、cast、skipjack)

ESP验证算法(md5-hmac-96、sha1-hmac-96)(RFC2403)

AH验证算法(md5-hmac-96、sha1-hmac-96)(RFC2403)

手工配置安全联盟

IKE自动协商安全联盟

访问列表支持

安全策略

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IKE(RFC2409)

支援数据流分类

安全策略

身份验证字(pre-shared key)

安全策略支持56-bit DES-CBC加密算法

安全策略支持168-bit 3DES-CBC加密算法

安全策略支持MD5散列算法和SHA-1散列算法

安全策略支持使用Diffie-Hellman交换生成密钥

支持使用keepalive握手报文

加密卡

安全协议(esp、ah、ah-esp)

加密算法(3des、des、blowfish、cast、skipjack、aes、skipjack、qc5)

ESP验证算法(md5-hmac-96、sha1-hmac-96)

AH验证算法(md5-hmac-96、sha1-hmac-96)

AAA, RADUIS

Fire Wall

NAT(RFC1631)

安全算法启动对路由器有一定影响,不同的算法影响程度不同。

76. 移动网络中信令寻址方式有哪些?各有什么优缺点?

答复:

移动网络中信令寻址方式有两种:DPC+SSN;GT+SSN。DPC是目的地信令点编码,GT是全局码(Global title),SSN是子系统号(用于区别MSC/VLR、HLR等)。采用DPC+SSN方式的优点是使用DPC直接在七号信令网中寻址,消息传递时延短;缺点是需要定义全网与它有SCCP信令关系的信令点的点码,局数据量大,维护和管理不方便。采用GT+SSN方式的优点是只需定义SCCP转接节点的信令点点码(如LSTP的SP),消息首先传送给SCCP转接节点,由SCCP转接节点传送到目的地;缺点是每经过一次SCCP转接节点就增加时延。在实际工作中,通常是两种寻址方式都会使用。

77. 什么是APN?

答复:

APN是Access Point Name的缩写,称为接入点名称,由网络标识和运营者标识两部分组成,网络标识定义了GGSN所要连接的外部网络。运营者标识

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是可选的,定义了GGSN所在的PLMN GPRS分组网。SGSN通过 APN解析找到所要用的GGSN。另外,在GGSN内APN可以用于识别外部数据网。

78. 什么是SIGTRAN?

答复:

SIGTRAN是Signalling Transport的缩写,是电话信令消息在IP网络上传送的适配协议的总称。SIGTRAN协议栈结构示意图如下:

BICC、ISUP、TUP、RANAP、MAP、CAP、INAP、SCCP

M3UA、M2UA、IUA、SUA、M2PA、V5UA、DUA

SCTP

IPV4/IPV6

信令适配层对电话信令消息进行适配,保证电话信令消息可以未经修改地传送,如M3UA是BICC、ISUP、SCCP的适配层,M2UA是MTP3的适配层。通过使用SCTP(流控制传输协议)保证在IP网上提供可靠的消息包传输。

79. 什么是TFO、TrFO,各有什么优点?

答复:

TFO是Tandem Free Operation 的缩写,是在呼叫建立后通过两个TC(编解码器)对所使用的Codec进行带内协商完成,使得移动用户之间的呼叫可以避免在发端和收端侧进行不必要的语音编解码转换,从而提高话音质量。虽然不需要TC进行编解码转换,但TC要一直监视进行中的呼叫,所以TFO并不节省TC资源。TFO在GSM、R99都有应用。

TrFO是 Transcoder Free Operation的缩写,是一种带外的协商机制,可通过MSC SERVER之间的信令进行协商,使得网络可以在呼叫建立前就对Codec的类型和模式进行协商,经协商后,移动用户之间的呼叫可以完全不经过编解码器,从而提高话音质量。因为采用的是带外的协商机制,所以TrFO不需要TC资源,从而节省了昂贵的TC资源及其带来的功耗。TrFO的另一好处是分组承载中使用时可以节省网络带宽,因为话音可以以AMR 12.2 kbps的速率在核心网中传输。TrFO是使用ATM或IP承载的R4网络特有的技术。

80. R4的承载方式有哪些及其各自优缺点?

答复:

在3GPP的规范,R4承载方式只对ATM和IP进行了定义。但目前也有不少厂家是支持TDM、ATM和IP三种承载方式。

TDM承载方式的优点:话音质量好;网络安全有保证。缺点:信令和话路都需要分级汇接;对带宽资源的利用率低;不符合网络IP化的趋势。

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2024年1月17日发(作者:檀映菱)

华为技术有限公司 无线营销工程部

Wireless Marketing

华为技术Huawei Technologies CO., LTD

内内部部资资料料

3G技术普及手册

2004年8月 第1版

责任编辑 WCDMA:徐配忠 CDMA:张志强

目 录

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标准篇

什么是第三代移动通信系统

IMT-2000标准组织简要介绍

3GPP协议版本的发展路线

3GPP各个版本的主要特点是什么

3GPP R99和R4版本的主要区别

3GPP R4版本为什么使用BICC协议而不是SIP-T?

在R4中使用的扩展的H.248与H.248有什么不同?

3GPP R99和R4核心网电路域差异

承载与控制分离的结构有什么好处?

3GPP R4相对于R99的优势

3GPP R5版本为什么要引入IMS域

国际上3G专利的形势和进展

华为公司在3G专利方面的进展

华为公司在3GPP中的地位和作用

中国IMT-2000频谱分配

3G频段Operating Band有哪些?

CDMA2000标准演进

IS-95A/B演进到CDMA20001x有什么变化?

19.

如何从CDMA2000 1X到CDMA2000 1x EV的平滑演进

20. IS-95的技术特点是什么?

21. CDMA20001X有什么技术特点?

22. CDMA2000 1x EV-DO有什么技术特点?

23. CDMA20001x EV-DO如何进行网络部署?

24. CDMA2000 1X EV-DV有什么特点?

二. 原理篇

25.

什么是CDMA技术

26. CDMA技术的起源

27. CDMA的软容量是指什么

28. CDMA短码和长码

29.

为什么功率控制在CDMA系统中非常重要

30.

为什么CDMA手机能保持低的发射功率

31.

什么是CDMA软切换?它与硬切换有什么分别

32.

什么是CDMA的"更软切换"

33. CDMA系统的UIM卡介绍

34. IMSI(MIN)介绍

35. MDN号码的介绍

36. TLDN号码的介绍

37. CDMA为什么要加密和鉴权

38.

什么是机卡一体,机卡分离

39.

为什么EIR在国内没有开通

40. CDMA系统如何保护A_key安全性

41.

天线增益、水平/垂直波束宽度、单/双极化的概念?

42.

接收机底噪、接收机增益、接收灵敏度、移动台的热噪声功率

43. GOS、RSSI、Eb/No、Eb/Io的概念

44. db、dBi、dBm分别是什么单位,有何区别?

45.

基站侧信号处理,比如交织、复用后同原来相比什么区别

46. I、Q信号是如何产生的,I、Q信号复用的作用

47. 3G系统采用了什么语音编码技术?

48. 3G系统采用了什么信道编码技术?

49.

什么是HARQ技术

50. CPCH是否能够提高上行速率容量,该信道相关功能

51. WCDMA承载分组数据的传输信道有哪些

52. WCDMA系统中物理信道的功率分配方式

53. AAL2/AAL5等ATM连接的区别

54.

单模光纤和多模光纤简要介绍

55.

什么是无线资源管理,主要的技术有哪些?

56. WCDMA终端是如何实现与系统的同步的?

57. WCDMA系统是如何完成寻呼过程的?

58. WCDMA系统在切换时需要测量哪些参数?

59.

什么是TD-SCDMA系统中的接力切换技术?

60. WCDMA无线接入网络都有哪些接口?

61. WCDMA终端有哪些工作模式?

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62.

为什么CDMA需要对整个网络同步

63. WCDMA的同步方式,以及与cdma2000在同步上的区别

64.

相对与同步切换,异步切换会对切换掉话率有多少影响

65. 3G中都采用了哪些分集技术?

66.

基站发射分集的实现方式以及带来的增益、投资成本

67.

什么是高速下行分组接入技术(HSDPA)?

68.

智能天线波束宽度是多大?

多径条件下如何跟踪用户?

69. GGSN和SGSN是否和GPRS中的设备相同?

70. 3G电路域和分组域网络鉴权和认证基本要求

71. 2G系统和3G系统中对用户的鉴权有哪些区别?

72.

相对2G系统,3G在信息安全措施上有哪些改进?

73.

七号信令传输如何变为MPLS,也就是如何用IP承载?

74. R4如何和PSTN网络互通?

75.

路由器支持哪些安全协议,启用后对路由器的性能影响?

76.

移动网络中信令寻址方式有哪些?各有什么优缺点?

77.

什么是APN?

78.

什么是SIGTRAN?

79.

什么是TFO、TrFO,各有什么优点?

80. R4的承载方式有哪些及其各自优缺点?

81. 3G用户是如何访问外部数据网的?

82. MIP技术简单介绍,及技术实现方案

三.产品篇

83.

华为公司系列NodeB产品的规格

84.

华为NodeB容量的计算方法,CE配置和共享方式

85.

华为NodeB基带单板的配置方法

86.

基站靠墙安装、散热和工作环境的考虑

87.

华为NodeB的内部结构和单板介绍

88. WCDMA对功放的线性要求,功放规格

89.

华为NodeB采用的同步方式,失去同步源后可以保持的时间

90. RNC的容量、处理能力和最大端口配置数量

91.

华为RNC容量(用户数)的估算方法,基于的话务模型

92. RNC容量指标定义,话音与数据业务量资源共享法则

93.

频间硬切换实现的机制,以及对RNC性能的影响

94.

华为MSC产品容量,处理能力和端口数量

95.

华为MGW产品介绍,与其它厂家RNC的连接方案

96. RNC IuCS和IuPS能否通过同一物理链路到MSC再到SGSN

97.

华为SGSN产品规格,受影响的因素

98.

华为GGSN产品规格,主要特点

99.

华为分组域设备IP地址如何规划

100.

关于虚拟HLR的概念,华为是否支持

101. CG灵活计费的方式有哪些?(时长、流量„„)

102. 3G计费的问题变得很复杂,华为公司的计费是怎样实现的

103. 3G业务的计费有何特点?

104. Ga接口和GTP’协议是什么?

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105. 3G计费与2G计费的差异何在?

106. TMSC/GMSC是否有计费功能,长途呼叫采用什么方式接入

107.

关于计费信息中QoS映像方式

108.

电路域业务和分组域业务中的一些计费原则

109. 3G条件下,计费信息在安全性上有些什么要求

110.

全国和省级3G网管中心的设置原则及其连接方式

111. 3G网元管理在网管体系中的作用?

112.

什么是IRP?

113. 3G网络管理的内容和特点?与2G和固网网管相比有何不同?

114.

华为WCDMA操作维护网元之间的时间如何同步

115. 3G终端有哪些关键技术?

116.

移动终端的操作系统都有哪些种类?

117.

什么是移动终端应用开发平台?

118.

如何比较JAVA和BREW的安全性?

119. 3G终端产品上有哪些主流的第三方浏览器产品?

120.

什么是终端的OTA参数预配置(OTA-Provisioning)如何实现?

121.

华为公司3G手机研发情况报告

122.

华为公司WCDMA芯片研发进展情况?

三. 业务篇

123.

什么是3G业务网络?它主要包含哪些网元?

124. 3G是业务驱动的,华为公司的OSA构架如何提供业务?

125.

介绍一下3G业务平台的建设方案?

126. WCDMA业务平台(或者说业务网关)具有哪些功能

127.

介绍一下3G业务平台的界面规范?

128.

业务管理平台对用户门户有哪些功能要求?

129.

会议电视和可视电话的区别?可视电话的工作过程?

130. MultiCALL与多方通话关系如何?

131.

综合预付费业务的主要功能和实现方式?

132.

预付费漫游怎样实现机制如何?

133.

移动智能网和固网智能网的主要区别?

134.

主要的3G智能网协议有那些?

135. 3G智能网相比2G智能网而言,新增了什么业务能力?

136. CAMEL在R4和R5阶段有何区别?

137.

移动定位业务(LCS业务)采用哪三种移动定位技术?

138.

初期定位业务主要有哪些?这些业务对定位精度有什么要求?

139.

通过Cell-ID方式的定位过程中HLR如何找到了MS

140.

针对3G的商用定位业务是否与2G有不同?

141.

运营商开展定位业务的盈利模式是什么?

142.

提供详细的Video Streaming解决方案

143.

移动流媒体业务有哪些类型的应用?

144.

影响移动流媒体应用的因素有哪些?

145.

移动流媒体业务有哪几种传输方式?

146.

移动流媒体业务使用哪些特有的应用和控制协议?

147.

电路域视频业务的业务流程。

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电路和分组多媒体业务应用实例介绍

WAPGW可以提供哪些业务类型?

什么是交互式短信业务?

什么是即时通信?

综合VPN业务的主要功能?

不同类型的业务对时延的要求有哪些不同

业务组合、业务捆绑、业务融合的含义是什么?

什么是工作流机制?工作流机制在业务管理中如何应用?

什么是BREW?

什么是MMS

MMS与SMS、EMS的区别

MMS业务应用

MMS

网络基本结构

MMS业务标准,业务开展,现状

什么是GSM1X?

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五.规划篇

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站点面积和小区半径之间的计算关系

接入半径和覆盖半径的区别,典型值是多少?

WCDMA与GSM的无线网络规划有何不同?

WCDMA与DCS1800覆盖差异

什么是无线网络估算?

华为针对一般城市的无线网络链路预算参数取值

什么是无线网络预规划?

WCDMA无线网络仿真有哪些模式?

无线网络优化的具体流程是什么?

如何看待无线网络规划和网络优化的关系?

如何理解导频污染,产生导频污染的原因?

如何调整对不同速率连接的功率分配

软切换时怎样减小额外损耗的功率

什么是无线网络的软阻塞、硬阻塞?

无线网络的负载控制技术介绍

功率配置与软切换指针与容量的关系

WCDMA系统中有哪些覆盖增强技术?

华为无线网络规划软件的名称,及主要特点

在3G网络中与用户有关的编号有哪些?

六.试验篇

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MTNet的介绍,华为公司MTNet测试情况

关于上海外场试验/移动联合试验进展介绍

华为试验网各种业务极限容量的测试结果

华为试验网各种业务覆盖的测试结果

华为试验网各种业务容量的测试结果

灵敏度是用什么测试设备如何测试的,华为测试情况?

七.建网篇

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从网络规划角度考虑建网思路

在商用网络建设的时候是否采用收、发分集技术

在建网时功放功率的大小取值多少合适

Iu接口传输承载是否可以使用ATM骨干网?

Iub和Iur接口流量的计算方法

华为在3G网络建网时对同步问题是如何考虑的

提供全系统时钟同步的实现机制

各种天馈分布系统的比较,适用的环境

2G对3G会不会有干扰?3G对2G会不会有干扰?

市区室内覆盖解决方案主要有哪些

核心网如何从R99向R4平滑演进

如何支持R4系统向R5的演进?接口变化

3G网络管理系统的建设方案

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八.市场篇

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203.

3G网络建设成本是否会很高,是否有相应的解决方案

新进入移动领域的运营商如何迅速提供有竞争力的业务

华为WCDMA商用、试验情况汇总

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一. 标准篇

1. 什么是第三代移动通信系统

答复:

第三代移动通信系统IMT2000,是国际电信联盟(ITU)在1985年提出的,当时称为陆地移动系统(FPLMTS)。1996年正式更名为IMT2000。与现有的第二代移动通信系统相比,其主要特点可以概括为:

 全球普及和全球无缝漫游

 具有支持多媒体业务的能力,特别是支持Internet的能力

 便于过渡和演进

 高频谱利用率

 能够传送高达2Mbit/s的高质量图象

2. IMT-2000标准组织简要介绍

答复:

3G标准组织主要由3GPP、3GPP2组成,以CDMA码分多址技术为核心。

IMT DS IMT TC IMT MC IMT SC IMT MC

WCDMA TD-CDMA/TD-SCDMA CDMA 2000 UWC-136 DECT

EDGE

TDMA

国际上目前最具代表性的第三代移动通信技术标准有三种,它们分别是CDMA2000,WCDMA和TD-SCDMA,其中,CDMA2000和WCDMA属于FDD方式,TD-SCDMA属于TDD方式,系统的上、下行工作于同一频率。

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3. 3GPP协议版本的发展路线

答复:

3GPP协议版本分为R99/R4/R5/R6等多个阶段,其中R99协议于2000年3月冻结功能,R4协议于2001年3月冻结功能。R99、R4目前已经成熟商用,R5、R6协议还在进一步完善过程中。

3GPP R6WLAN等 3GPP R5增加IMS域,支持3GPP R4VoIP。电路域承载与控制相分3GPP R99离;支持TDM/ATM/IP组网。核心网GSM/GPRS的网络体系,采用TDM组网。功能冻结时间点2000/032001/032002/03

4. 3GPP各个版本的主要特点是什么

答复:

R99是目前最成熟的一个版本,目前国外已经商用。它的核心网继承了传统的电路语音交换。

R4的电路域实现了承载和控制的分离,引入了移动软交换概念及相应的协议,如BICC、H.248,使之可以采用TrFO等新技术以节约传输带宽并提高通信质量。此外,R4还正式在无线接入网系统中引入了TD-SCDMA。

R5版本在空中接口上引入了HSDPA技术,使传输速率大大提高到约10Mbps。同时IMS域的引入则极大增强了移动通信系统的多媒体能力;智能网协议则升级到了CAMEL4。

在R6版本中,将会实现WLAN与3G系统的融合,并加入了多媒体广播与多播业务。

5. 3GPP R99和R4版本的主要区别

答复:

1)R4与R99版本在核心网电路域的区别

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R4在核心网电路域在网络架构上发生了革命性变化, 引入了承载控制分离的软交换架构。在承载类型上,支持在IP/ATM分组网络上承载话音,当然也支持TDM上承载话音。在信令承载方面引入了SIGTRAN技术,支持承载在IP上的宽带七号信令网。R4核心网电路域新增功能为:

 控制与承载分离的软交换架构,引进媒体网络控制协议H.248

 新的呼叫控制协议,如BICC

 宽带七号信令承载SIGTRAN

 支持多种承载技术:TDM/ATM/IP

 TrFO功能,以节约TC资源和提高语音质量

 网络互连互通等等

2)R4与R99版本在核心网分组域的区别

R4在核心网分组域网络结构没有大的改动,主要是做了一些业务和功能的增强,详细情况见下表:

R4增强特性 简要描述

LCS业务增强 支持延迟定位:

MM增强 在连接态下,保证数据传输的无损

流程的修改 PDP激活、二次激活流程的修改

RNC发起的RAB修改流程

另外,在R4阶段PS域的Gs、Gr、Gd、Ge接口也可选SIGTRAN信令替代R99阶段的传统基于TDM承载SS7,从而为实现PS域全IP组网奠定了基础。

3)R4与R99版本在接入网的区别

 协议上有所完善;

 标准中引入TD-SCDMA相关规范;

 引入动态AMR的TrFO;

 更高精度的定位业务;

6. 3GPP R4版本为什么使用BICC协议而不是SIP-T?

答复:

BICC是Bearer Independent Call Control的缩写,称为与承载无关的呼叫控制。BICC直接面向电话业务的应用提出,是在ISUP基础上发展起来的。在语音业务支持方面比较成熟,能够支持ISDN业务集,如语音业务、补充业务等。

3GPP采用了BICC协议制定第三代移动通信网络的标准,成为R4版本Nc接口信令协议。其可以承载于ATM和IP之上。BICC与ISUP其中一个主要的不同之处是:增加了APM(应用传送)消息和APP参数。BICC通过APP参数传送封装应用信息;另外通过APM消息在呼叫的过程中实现编解码协商。

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由于BICC由ISUP演进而来的,因此从操作维护的角度看,建立BICC网络和建立ISUP网络没有过多的区别。为了控制承载网,网管系统经过更新可以重用。已经具备运营ISUP网络的技术人员也能够操作BICC的网络。

SIP-T的标准化由IETF组织完成,已经有相应的RFC协议。

SIP-T就是将SIP和ISUP消息封装到隧道的新的协议结构。SIP用于会话识别, ISUP用于呼叫控制。SIP消息中的SDP部分描述了承载的属性,例如RTP端口和编码方式等。ISUP消息中的路由标记和电路识别码被剥离,因此只有ISUP消息类型和ISUP参数才会显示。在SIP-T中传输时采用MIME编码。ISUP的某些维护功能例如封锁和电路重启等不再支持。

SIP中的信令相关性比BICC中的更为动态。信令联系建立在呼叫基础上,更为灵活。但是同时削弱了运营商对网络的控制和对网络行为的理解。另外,SIP-T在支持智能网和与H.248的互通方面也存在问题。

总之,BICC是一个成熟的标准协议,不同设备制造商之间实现互通极为简单,就象两个不同设备制造商的交换机用ISUP互通一样。而采用SIP-T互通会有一些问题。从体系架构看,SIP-T更为复杂。

7. 在R4中使用的扩展的H.248与H.248有什么不同?

答复:

扩展的H.248使用在MSC Server与MGW间。一般以ITU定义的H.248.1作为基准,其后包括ITU自身在内的标准组织所定义的相关规范都可看作是H.248的扩展。H.248主要通过Package(包)来进行扩展,R4在Mc接口上并不是简单的H.248扩展,而是对H.248既有精简又有扩展,主要如下:精简了H.248中一些无线系统中不会使用的标准包;增加了BICC包;增加了UMTS包。

8. 3GPP R99和R4核心网电路域差异

1)R99和R4在网络结构差异

SCPHLRSCPHLRCAP Over TDMMAP Over TDMCAP Over TDM/IPMAP Over TDM/IPMSCTUP/ISUPTDMMSCMSC ServerTUP/ISUP/BICCMSC ServerH.248H.248CS-MGWTDM/ATM/IPCS-MGWRANRANRANRANRANRANR99R4

如图所示,R99电路域核心网主要设备为GMSC/MSC/VLR,MSC/VLR和RNC之间用ATM相连接,设备之间通过ATM信令来交互,媒体流使用AAL2

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承载的AMR编码。MSC和GMSC,GMSC和PSTN以及MSC和传统的2GBSS设备相联等均使用TDM连接,设备之间通过TDM承载的窄带NO7信令交互,媒体流使用G.711格式的PCM编码。

R4电路域核心网设备在网络实体上分为MSC Server和MGW,在MSC

Server和MGW之间通过H.248协议进行网关控制;在MSC Server/GMSC

Server之间增加了BICC协议来控制局间的媒体流。控制和承载分离是R4网络的主要特色,它的好处是MSC Server和MGW在技术上可以分别向两个不同的方向发展,可以在需要时分别对其容量进行扩充。

2)R99和R4在承载网的差异

在R99的组网中,GMSC和MSC之间或者MSC之间只能是TDM承载,从RNC上来的媒体流到了MSC以后进行编解码操作转换成G.711的PCM编码;而到了R4的组网中,GMSC-MGW和MSC-MGW以及MSC-MGW和MSC-MGW之间的承载方式除了原有的TDM方式以外,还新增加了IP承载和ATM承载两种方式。

媒体流在IP上的分组复用极大地节约了传送带宽,可以建立起端到端地连接,使得传统长途电话的概念象因特网一样在逐渐消失。

3)R99和R4在信令网的差异

R99核心网电路域的信令网除了和RNC交互是ATM信令以外,同其它如PSTN/GMSC/HLR/SCP等实体交互都是在TDM上承载的窄带NO7信令。R4核心网电路域的信令网除了可以继续支持传统的TDM上承载NO7信令以外,还可以支持在IP上承载的NO7信令。可以把传统窄带NO7信令在SG(信令网关,也可以内置在MSC Server或者MGW上)设备上汇聚以后在接入到MSC Server设备上,从而解决了窄带NO7信令浪费传输(特别是长途传输)和带宽不足的问题。窄带NO7信令目前普遍使用的是64K,2M也在逐步投入运用,而IP上承载的NO7信令只需要一个接口(如FE口)接入到MSC Server设备就可以把带宽提高到100M,这使得信令传送技术有了一个质的提高。在IP上承载的NO7信令在R4中主要是采用的M3UA/SCTP/IP协议。

4)R99和R4在组网模式上的差异

R99和R4的最大差别是承载和控制分离,原有的MSC实体被分离为MSC

Server和MGW两个实体。控制和承载的分离使得组网模式发生了很大的变化。由于在R99的组网中MSC之间的传输是TDM话路,如果把MSC集中设置必然会造成传输的长途迂回,从而增加运营商的成本;因此在规划网络的时候一般都采取把MSC设置到每个本地网(也有少部分经济不发达地区1个MSC管理多个本地网)的方式,MSC之间直接互联或者在省会或中心城市来设置一级或者二级汇结局来疏通MSC之间的话务。而在R4的组网中,由于控制和承载分离并且MSC Server和MGW之间只是IP上承载的信令(其他PSTN等窄带信令可以通过SG转换到IP上承载),占用的带宽非常少,使得MSC Server和MGW之间可以经济地拉远放置,因此在R4的规划过程中,完全可以考虑将MSC Server只设置在省会或者中心城市,在经济不发达地区可以只设置MGW来和PSTN以及RNC互通。由于MSC Server较为复杂并且负责有关业务逻辑、呼叫控制、计费等与业务相关地部分,因此MSC Server的集中设置一方面有利于系统软件升级和新业务普及,另外一方面运营商也可以考虑只需要在中心机房配备维护人员,节约维护运营成本。

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设置在每个本地网的MGW也可以根据原有本地网的机房情况灵活配置,如设置在和PSTN同址的机房,从而节省传输资源,降低成本,还可以起到容灾的作用。另外一方面适当地集中配置部分共享资源(如放音资源等)到某个MGW,也可以减少相关资源配置更新的维护工作量,加快新业务的响应速度。

MSC Server的集中设置需要MSC Server设备在功能上支持管理多个本地网,容量要足够大。因此这就带来网络安全性的问题,如R99的组网模式下,一个MSC Server出现故障仅仅影响一个本地网,而在R4的组网模式下,一个MSC Server的故障可能会造成很大的影响。针对这个问题,部分设备厂商都提出了DUAL HOMING(双归属)的解决方案,即让一个MGW可以在故障的时候注册到另外一个MSC Server上。

R4的控制和承载分离也影响了汇接网的组网模式。传统的R99组网模式一般为多级组网方式,端到端之间的话路需要多级转接。而在R4的组网中,由于媒体流可以在IP上承载,使得承载可以看作是一个平面上交互;只要相关信令通过MSC Server或者TMSC Server协商完成,就可以建立起端到端到承载。

5)R99和R4在业务功能上的差异

R99到R4在功能上差别比较小,主要是引入了TrFO功能。由于话音编码器对话音编码是有损压缩,每经过一次编解码会降低话音质量,因此减少语音解码次数可以改善语音质量。同时减少语音解码次数还可以减少话音的传输时延和节省网络设备功率。另外,相对R99,R4在业务上对MMS、LCS等也进一步地完善和明确规范。

6)R99和R4在设备开发的差异

在3G的网路建设中,由于业务个性化多样化和开放的业务平台将产生越来越多的业务,因此对设备提出了更高处理能力需求;而R4的分离式建设和组网使得设备越来越集中设置,提出了大容量建设的需求。所以R4的核心网电路域设备必须满足大容量,高处理能力的需求。

同时由于在R4阶段核心网络分组化,使信令传输和内部交换带宽得到了质的提高;控制和承载分离和网络构件化,使得各个业务实体分工明确并且可以分别针对不同的技术方向发展。因此相对R99的核心网电路域设备,R4核心网电路域设备一般具有更高的集成度、更大的容量和更强的处理能力。

9. 承载与控制分离的结构有什么好处?

答复:

承载与控制分离的结构是指控制面的信令和用户面的承载分别由独立的网元,Server和MGW来负责, Server通过H.248控制MGW,3G R4的核心网电路域采用的就是这种结构。

承载与控制分离的结构给组网带来的最大变化就是:Server和MGW可以分开放置。通常Server集中在省会和区域中心,而MGW可以按最佳的话务吸收点进行设置。这种组网方式带来的好处有:

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升级方便,便于新业务的开展。业务的处理逻辑主要在Server上,因此开展新业务时,一般只需要Server升级,而Server容量大,网元少且集中设置,升级的工作量相对少,从而加快了新业务的开展。因为移动网的服务要求能全程全网提供,所以这个优点对新业务的开展很有意义。

Server的集中管理,便于提高运维的效率。业务的处理,计费,信令的监控等主要集中在Server上,维护人员主要配置在Server的所在地,从而提高了运维的效率。

组网灵活性增强,MGW可按最佳的话务吸收点设置。采用承载控制合一的设备组网时,在非用户密集地区,为了实现广覆盖,往往需要将MSC下放到各小本地网,网元数多,网络结构较复杂。如果采用大容量的MSC负责多个本地网的业务处理又会导致大量本地话务长途迂回的问题,这样就出现了广覆盖、大容量与路由迂回间的矛盾,且采用承载控制合一的设备无法解决这个矛盾。R4阶段,因Server和MGW可分离设置,Server大容量,集中设置在省会和区域中心,而MGW按照最佳话务吸收点设置在各本地网,可以和RNC共址,解决以上所提的问题,网络结构更优化。

10. 3GPP R4相对于R99的优势

答复:

相对于传统电路交换网络,软交换网络可以实现更简单的目标网络结构,主要是从节约运营成本、易于维护和保护投资三方面为运营商带来利益。

1)简单的目标网络结构

 简单清晰的网络结构

软交换架构的核心网采用IP承载方式可以实现无级组网,无需建设汇接网。在承载网方面,IP承载网节点与TDM汇接网节点相比,节点容量大大增加。TDM的终局容量一般在2000-4000E1左右,交换容量在4-8G左右;而目前主流高性能IP路由器的交换容量已经可以达到40-80G,部分厂家IP路由器的交换容量可以达到数百G。大容量的交换节点可以使网络结构更加清晰,节点之间的连接大大减少。

 简单灵活的路由方式

较之于传统的电话网络,在软交换网络中没有了传统的汇接局之间固定的中继接口和局间中继群的操作维护的概念,取而代之的是“虚拟中继”概念:话路不再是预先设置好而是根据需要在数据网络上动态建立的。这一改变大大降低了设备成本和与之相应的操作维护成本,以及网络的总带宽需求量。

2)可快速提供新业务

采用IP承载技术的软交换网络,最大的特点是承载与控制的相分离,这一特征应用于实际的组网就是MSC SERVER的集中设置和MGW的分散设置相结合。

我们知道,很多业务的推行往往需要全网的业务控制功能实体的升级,在GSM时代,MSC是业务控制的实体,分布于各本地网,数量很大,升级工程困难,

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导致业务推出周期长。采用R4组网时,MSC SERVER是业务控制的功能实体,容量大,局点少,集中设置,升级很方便,这在3G建设初期,新业务不断涌现的情况下尤为重要,便于帮助运营商尽快推出3G特色新业务,在未来业务竞争中赢得优势。

在2G时代,控制和承载合一,集于MSC一身。在话路量少的地区,往往不设置MSC,通过将BSS接入到临近地区的MSC来提供移动业务,这样本地区的移动、固定间的呼叫就存在话路迂回的问题。采用R4组网时,在话务量少的地区仅仅设置一个MGW与当地PSTN互通和接入RAN,MSC SERVER远程控制MGW,就可以很好的解决话路迂回的问题。

3)降低建网成本和运营成本

 IP承载技术的软交换网络容量利用率高

基于TDM连接的传统汇接网络各网元之间网状网相连,造成各个网元两两之间局向的N平方问题,随着网络节点的增加,各个局向的中继利用率很低;采用IP承载技术的软交换网络中的MGW通过千兆以太网口或STM-1接口连接至分组骨干传输网,组成一个平面网络,由骨干网本身进行用户层话务的路由、连接,不必象传统CS网络那样需要规划和配置各个局向的电路,大大提高了话务的收敛比和端口的利用率,从而有效的提高了网络利用率、减少了网络建设容量、节省了传输,有利于降低建网成本。

 减少局点数目,降低配套设施成本

由于控制层与用户层的分离,在网络的组织方面,处于控制层面的MSC server可采用集中部署的方式,如只在大区城市设置,可以更有效地利用控制资源,减少网络中的闲置容量,从而大幅度减少局点数量。MSC Server的容量可达100万用户以上,大容量的网元具有集成度高,耗电量低,占地面积小等特点,自然就减少了网元数目和局点数目,从而降低了配套设施的成本。

 IP承载技术带来的传输成本的节约和运营维护成本的降低;

IP传输建设和维护成本远低于TDM交换成本。对于分组传输骨干网络, MSC

Server系统还可以通过AMR(Adaptive Multi-Rate)达到节省传输的目的。AMR使用12.2K的语音编码,而不是象基于TDM连接的传统网络,无论语音编码的实际带宽多少总要占用多达64kb/s的一个时隙,从而极大地节省了传输。而核心分组交换网络具有规划简单、易于维护的特点,也将大大降低网络的整体运营维护成本。

 语音、数据和多媒体等可以共用同一分组骨干网

软交换系统支持IP/ATM传输网,未来可以与分组核心网共用同一个IP/ATM骨干网,从而使运营商不必运营和管理两个独立的传输网络。

4)对网络的维护变得更容易及更有效

传统的交换网络是基于2Mbps TDM的固定连接,需要根据话务量模型, 规划骨干网络带宽,存在两两节点之间的N平方问题, 配置工作量很大。一旦网络中的某个节点即使只需要少量的扩容或数据修改,往往就会引起波及网络其它部分甚至整个网络的连锁反应,网络规模越大情况就越严重。

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采用IP承载技术的软交换网络中的MGW可以通过千兆以太网口或STM-1接口灵活地连接至分组骨干传输网,使它的安装、开通、配置和扩容等网络操作比传统的交换网元简单易行、对网络影响小,同时减少运营商的规划工作量,网络可按需边规划边建设,缩短了网络扩容所需时间,可以更好地根据网络的实际情况和需要决定安装的数量和地点,使得网络维护工作量大大下降。

5)易于向下一代网络演进

 具备全业务提供潜力

为运营商部署软交换网络主要不是源于技术驱动,而是市场驱动。中国电信目前的业务收入主要来自于传统的话音业务。而软交换网络做为可以同时支持移动和固定业务的融合网络,具有潜在的提供丰富业务的能力,可以为将来的基于分组网络的固定语音、宽带多媒体和新的增值业务提供坚实的网络基础。

 长远的投资保护

采用软交换方案可使运营商以最快的速度,及时地向3G网络和全IP网络迈进。运营商用于软交换网络的投资可充分地用于3G网络和全IP网络,保护了运营商的长远投资。

当网络发展到R5/R6和全IP阶段,软交换网络的所有网元都可以得到利用,同时无需改变网络的体系结构。建设3G R5网络时,MSC Server系统仍然会在网络中存在相当长的时间,也可以平滑升级成为MGCF功能实体,MGW功能不变或平滑升级成为综合媒体网关。所以软交换系统可以确保平滑的网络演进,向未来3GPP R5/R6 全IP核心网迈出了第一步。

11. 3GPP R5版本为什么要引入IMS域

答复:

IMS的主要特点是使用SIP协议和它的接入无关性。基于SIP协议的IMS域,为在3G网络上运行的IP业务提供了一个统一的会话管理机制。现在的IP网络,基本上每一种应用都需要使用一套独特的会话信令协议。相比之下SIP协议为大部分的IP业务提供了一套简化了的统一会话控制机制,这将有助于在移动网络开展不同的应用业务。IMS的接入无关性是指它除了可以应用在移动网络外,也可应用在固网,GPRS,WLAN和所有IP网络。

IMS域和分组域一起可以综合实现话音和数据结合的IP多媒体业务,完全不依赖于电路域。引入IMS域所带来的新业务主要有:

1) 基于SIP的VoIP

IMS可以提供基于IMS SIP信令控制的VoIP,通过在IMS域中的媒体网关和MGCF实现IMS终端与CS域/PSTN的互通。其中MGCF需要支持ISUP,H.248和SIP协议,MGCF与CSCF间通过SIP进行通讯。这种情况下终端必须支持SIP协议才能使用基于SIP的VoIP业务。

2) Push to Talk

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Push To Talk,简称PTT,是一项使用户立即通话的半双工语音通信方式,区别于传统的电路交换语音通信方式。PTT有两个特点,一方面PTT不需要等待话音电路的建立过程,按键即讲话;另一方面PTT采用半双工方式可以节省网络资源,即一方在讲话状态,其余在听状态,同一时间只有一个人在说话。

3) Instant Messaging

Instant Message 可以使用户彼此高速发送消息,消息格式可以是短消息文本、图片、甚至视频等。Instant message比MMS的优势是实时性更强。Instant

message服务器可以配置,当网络传输质量差时,实行存储转发,也可以设定阀值,超时时丢弃该消息。

4) Presence

Presence应用主要由Presence Server提供,它可以实现用户在线信息和数据的管理。Presence Server从网络层收集的用户在线信息,Push to Talk

Server,WAP,SMS,MMS及WEB应用等都可以通过访问Presence Server获取用户的在线状态值,应用到各自的业务中去。

5) Chat

Chat是IMS可以提供的一项基本业务,它类似于Internet的聊天室,用户可以通过共享一个聊天窗口在聊天室交换基于文本的信息或在同一张白板上画图交换图形信息。

12. 国际上3G专利的形势和进展

答复:

在WCDMA方面,虽然高通号称仍然拥有部分核心专利,但情况已有所不同,拥有核心专利的厂家比较多,如爱立信、诺基亚和一些日本公司等。因此关于3GPP中相关专利的处置一直很不明朗。

在高通和爱立信的知识产权之争得到解决后,人们似乎看到了解决WCDMA知识产权的希望,但随后的“3G专利平台”由于缺少高通、爱立信等大公司的支持,工作一直没有什么实质性进展。

应该说,“3G专利平台”提出了一个好的目标,即:为降低未来3G产品的成本,将总的知识产权许可费的最大累积提成率控制在5%以内,且任一个专利许可费的累积提成率的0.1%。这是一个得到绝大多数3G产品制造商欢迎的解决方案,但操作难度比较大。另外,成立的专门负责进行核心专利评估的NEWCO公司的权威性也很难得到公认。目前NEWCO实际上并没有真正运作起来,按照3GPP的说法,该公司的运作模式正在等待美国、日本、欧盟的反垄断机构的批准,其实得不到高通、爱立信等公司的支持是最主要的原因。

2003年7月的3GPP OP会议,要求各个公司主动在3GPP网站上登记自己的潜在的核心专利,但响应者甚少,尤其是专利大户高通和诺基亚都没有积极申报。使人感到3G知识产权问题无法在近期取得哪怕一点点进展。

根据ETSI的知识产权政策(Article 6.1),对WCDMA标准中的核心专利拥有者:必须在公平合理、非歧视条件下发放(专利)许可执照。几个主要的专利

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大户(包括高通)都已经表示遵循ETSI的这一政策。但由于拥有核心专利的厂家众多,实际操作的难度非常大。

13. 华为公司在3G专利方面的进展

答复:

截止到2003年4月底,在移动领域华为已经累计申请中国发明专利732件,其中3G技术领域546件。除此以外还通过PCT或直接申请的方式在美国、欧洲、日本、韩国等9个国家和地区申请了112件专利。这些专利主要涉及语音编解码算法、信道估计、多径搜索等CDMA关键技术。

华为具有重大意义的WCDMA专利技术覆盖以下领域:解调算法、译码算法、数字中频算法、码分配算法、准入门限算法、宏分集算法、基于宏分集的直接重试算法、压缩模式算法、功率控制算法、负载平衡预处理算法、通道分配算法、接入控制算法等。

14. 华为公司在3GPP中的地位和作用

答复:

华为公司是ITU-T、3GPP、3GPP2、ETSI、OPEN-IP forum、TD-SCDMA

forum、MPLS forum、ATM forum等组织的独立会员或部门成员,密切跟踪、研究3GPP规范。

华为公司是CWTS标准研究的主要力量,CWTS AH1(3G网络与安全特别工作组)组长单位、CWTS WG1 SWG(UTRAN演进子工作组)副组长单位、3G IOT副组长单位、CWTS WG2 ALL IP子工作组副组长单位,积极承担了WCDMA行标、国标的编写工作。

积极参加3GPP会议,向3GPP提交文稿,积极向CWTS会议提交研究文稿。目前已经在HSDPA、MBMS、Transmission Diversity等方面提交20余篇提案,其中3篇提案被接纳。2002年上半年向3GPP提交文稿30多篇。目前1人担任3GPP一个Work Item的报告人。

积极推动Iub接口规范化进程,与中国设备厂商一起,在3GPP标准基础上,从技术(包括协议和网管)和工程方面制定Iub接口标准规范,推动Iub接口的开放,为3G商用铺平道路。

15. 中国IMT-2000频谱分配

依据国际电联有关第三代公众移动通信系统(IMT-2000)频率划分和技术标准,按照我国无线电频率划分规定,结合我国无线电频谱使用的实际情况,我国第三代公众移动通信系统频率规划结果:

1)主要工作频段

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频分双工(FDD)方式:1920-1980MHz/2110-2170MHz;时分双工(TDD)方式:1880-1920MHz、2010-2025MHz。

2)补充工作频率

频分双工(FDD)方式:1755-1785MHz/1850-1880MHz;

时分双工(TDD)方式:2300-2400MHz,与无线电定位业务共用,均为主要业务,共用标准另行制定。

3)卫星移动通信系统工作频段:1980-2010MHz/2170-2200MHz。

0ITUIMT 2000MSSIMT 2000MSS1885 MHz2025 MHz2110 MHz2170 MHz1920 MHz2010 MHz1880 MHz1980 MHzChinaTDDFDDMSSMSSTDDFDDMSS2170 MHz0

16. 3G频段Operating Band有哪些?

答复:

Operating Band UL Frequencies DL frequencies

UE transmit, Node B receive UE receive, Node B transmit

I 1920–1980 MHz 2110–2170MHz

II 1850–1910 MHz 1930–1990MHz

III 1710-1785 MHz 1805-1880 MHz

IV 1710-1770MHz 2110-2170MHz

V 824–849MHz 869-894MHz

VI 830-840 MHz 875-885 MHz

之所以规定这么多不同频段的UMTS,是考虑不同国家的频率规划不同,有的国家不一定都能满足核心频段的available,所以对这些国家可以考虑使用其它频段。

17. CDMA2000标准演进

答复:

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1xEV-DODO Rel.0DO phaseIphaseIIcdmaOneCDMA2000 1X1x EV-DVIS95AIS95BIS2000 5.x

18. IS-95A/B演进到CDMA20001x有什么变化?

答复:

从IS-95A/B演进到CDMA2000 1X,主要增加了高速分组数据业务,原有的电路交换部分基本保持不变。在原有的IS-95A/B的基站中需要增加分组控制模块PCF来完成与分组数据有关的无线资源的控制功能,在核心网部分增加分组数据服务节点PDSN和鉴权认证AAA系统,其中PDSN完成用户接入分组网络的管理和控制功能,AAA完成与分组数据有关的用户管理工作。

IS-95A/B系统和CDMA2000 1X系统使用了完全相同的射频单元,直接利用已有天线,升级软件,并增加分组数据部分即可完成从IS-95A/B系统向CDMA2000 1X系统的升级,最大限度的保护运营商的投资。

19. 如何从CDMA2000 1X到CDMA2000 1x EV的平滑演进

答复:

CDMA2000由CDMA2000 1X和CDMA2000 1x EV (Evolution Version)两大部分组成,CDMA2000 1X 的版本包括Rel.0,Rel.A,Rel.B。目前CDMA2000商用化的标准主要基于CDMA2000 Rel.0和CDMA2000 Rel.A两个版本,这两个版本在2001年初已趋于稳定。CDMA后续的演进面临1x EV-DO和1x

EV-DV两种选择:

 1x EV-DO (Data Optimized),采用专用载波提供高速数据业务。其空口版本包括DO Rel.0, DO Rel.A.

 1x EV-DV (Data & Voice),在同一载波中同时提供数据与语音业务,其空口版本包括CDMA2000 Rel.C, CDMA2000 Rel.D.

1)从CDMA2000 1X演进到CDMA2000 1x EV-DO

电路域网络结构保持不变,分组域核心网在现有网络的基础上增加AN-AAA,负责分组用户的管理

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在原有的1X基站上新增一个CDMA标准载频用做高速数据的传输

原有CDMA2000 1X基站需增加DO信道板,同时进行软件升级

2)从CDMA2000 1X演进到CDMA2000 1x EV-DV

电路域核心网和分组域核心网均保持不变

原有CDMA2000 1X基站需增加DV信道板,同时进行软件升级

20. IS-95的技术特点是什么?

答复:

CDMA IS-95A/B是第二代移动通信技术体制标准。IS-95A是1995年发布的CDMA标准,主要在北美应用。IS-95B是对IS-95A标准的增强,并完全与之兼容。它在IS-95A的基础上,通过对物理信道的捆绑,实现比IS-95A更高的数据传输速率(64Kbps)。

HLR

IS95

BTS

BSC

MSC

PSTN

CDMA IS-95A/B的网络由无线接入网(RAN)和核心网(CN)两大部分构成。其中,IS-95A/B的无线接入网由终端、基站(BTS)和基站控制器(BSC)组成;核心网由移动交换中心(MSC)和归属位置寄存器(HLR)组成。

21. CDMA20001X有什么技术特点?

答复:

CDMA2000 1X是由IS-95A/B演进而来的,并与现有的IS-95A/B系统后向兼容。CDMA2000 1X的话音容量大约是IS-95A/B的1.5至2倍。与IS-95A/B相比,CDMA2000 1X在无线信道类型、物理信道调制和无线分组接口功能上都有很大的增强,网络部分则根据数据传输的特点引进了分组交换机制,支持移动IP业务,支持QoS(Quality of Service),这些技术改进都是为了适应更多、更复杂的第三代业务。

CDMA2000 1X奠定了CDMA后续演进的基础。

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HLR

MSC

1X/

IS-95

BSC

PSTBTS

PCF

IS-95 & 1X

PDSN

Internet

与IS-95A/B相比,CDMA2000 1X具有以下新的技术特点:

 快速前向功率控制技术:可以进行前向快速闭环功率控制,与IS-95A/B系统前向信道只能进行较慢速的功率控制相比,大大提高了前向信道的容量。反向导频信道:使反向信道也可以做到相干解调,与IS-95A/B系统反向信道所采用的非相关解调技术相比可以提高3dB增益,相应的反向链路容量提高一倍。

 快速寻呼信道:极大地减少了移动台的电源消耗,提高了移动台近半的待机时间。

 前向发送分集:前向信道采用发射分集,提高信道的抗衰落能力,改善前向信道信号质量,以提高系统容量。

 Turbo码:1X的业务信道可以采用Turbo码,以支持更高传送速率及提高系统容量。

 辅助码分信道:使1X能更灵活地支持分组数据业务。

 变长的Walsh函数:使得空中无线资源的利用率更高。

 增强的MAC功能:以支持高效率的高速分组数据业务。

 新的接入过程控制方式:在数据业务QoS和系统资源占用之间寻求折中与平衡。

22. CDMA2000 1x EV-DO有什么技术特点?

答复:

CDMA2000 1x EV-DO定位于Internet的无线延伸,能以较少的网络和频谱资源(在1.25MHz标准载波中)支持平均速率为:

 静止或慢速移动:1.03Mbps(无分集)和 1.4Mbps(分集接收)

 中高速移动:700Kbps(无分集)和 1.03Mbps(分集接收)

 其峰值速率可达2.4Mbps,而且在IS-856版本A中可支持高达3.1M的峰值速率。

在反向链路上的容量大约为220Kbps,在IS-856版本A(1x EV-DO Rel.A)中,由于采用了自适应的BPSK和QPSK的调制方式及附加的编码速率,其峰值速率更可达1.2Mbps,这种调制方式极大地提高了反向链路的容量。

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1x EV-DO是目前业界推出的高性能、低成本的无线高速数据传输解决方案,它的标准化由3GPP2在2000年9月完成,并于同年10月由TIA颁布为IS-856标准。在2001年8月的国际电联ITU-R WP8F会议上,1x EV-DO被正式批准成为3G/IMT-2000标准的一部分。

23. CDMA20001x EV-DO如何进行网络部署?

答复:

CDMA2000 1x EV-DO的网络部署可以采用两种方式:独立式和集成式。在独立方式中,1x EV-DO采用独立的基站和PCF,可以与1X系统共用PDSN。而集成方式则可通过在原有的CDMA2000 1X/IS-95基站上增加1x EV-DO信道板,并将原有1X系统的软件进行升级来完成1X/IS-95到1x EV-DO的演进。

CDMA2000根据话音和数据的特点和需求优化了设计,话音和数据由独立的载波承载以达到最优的容量,同时数据呼叫不占用HLR及MSC的资源,因此不影响话音容量。

多载频基站

1X/IS-95

RF Carrier

1x EV-DO

1X &

1x EV-DO

RF Carrier

BSC

/PCF

MSC

PDSN

PSTInternet

CDMA2000 1x EV-DO集成式部署

共享站址和天线

1X/ IS-95

BTS

1X &

1x EV-DO

BSC

/PCF

MSC

PDSN

PSTInternet

1x EV-DO

BTS

CDMA2000 1x EV-DO独立式部署

24. CDMA2000 1X EV-DV有什么特点?

答复:

CDMA2000 1x EV-DV技术的发展始于2000年初,3GPP2于2002年5月确定了CDMA2000 Rel.C版本,2004年3月确定了CDMA2000 Rel.D版本,均提供对1x EV-DV的支持.其中Rel.C版本改进了前向链路,Rel.D版本进一步改进了反向链路。

CDMA2000 1X EV-DV主要有以下的特点:

 不改变CDMA2000 1X的网络结构,与IS-95A/B及CDMA2000 1X后向兼容

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 在同一载波上同时提供语音和数据业务

 增加TDM/CDM混合的专用的高速分组数据信道(F-PDCH),以提高前向速率,前向最高速率达3.1 Mbps

 增加反向指示辅助导频信道R-SPICH和TDM/CDM混合的反向高速分组数据信道,以提高反向速率,反向支持最高速率1.5Mbps,可选支持1.8Mbps

 以帧为单位的自适应调制及解调

 更短的发送帧结构,1.25ms到5ms的可变帧长

 根据信道状况选择数据传输速率以提高功率效率

 快速而有效的数据重发机制

二. 原理篇

25. 什么是CDMA技术

答复:

CDMA直译为码分多址,是在数字通信技术的分支扩频通信的基础上发展起来的一种技术。所谓扩频,简单地说就是把频谱扩展。

码分多址(CDMA)技术是移动通信系统中所采用的多址方式之一。在移动通信系统中,由于许 多移动台要同时通过一个基站和其它移动台进行通信,因此必须对不同的移动台和基站发出的信号赋予不同的特征,以使基站能从众多的移动台信号中分辨出是哪个移动台发出的信号,同时各个移动台也能识别出基站发出的多个信号中哪一个是属于自己的,解决该问题的办法称为多址方式。多址方式的基础是信号特征上的差异。有了差异才能进行识别,能识别了才能进行选择。一般情况下,信号的这种差异可以体现在某些参数上,如信号的工作频率、信号的出现时间以及信号所具有的特定波形等。因此就产生了以下几种多址方式:

FDMA(频分多址)-不同用户分配在时隙(出现时间)相同、工作频率不同的信道上;

TDMA(时分多址)-不同用户分配在时隙不同、频率相同的信道上;

CDMA(码分多址)-各个用户分配在时隙和频率均相同的信道上,以伪随机正交码(PN码)序列来区分各用户。

对于移动通信网络而言,由于用户数和通信业务量激增,一个突出的问题是在频率资源有限的条件下,如何提高通信系统的容量。由于多址方式直接影响到移动通信系统的容量,所以采用何种多址方式,更有利于提高这种通信

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系统的容量,一直是人们非常关心的问题,也是当前研究和开发移动通信的热门课题。经过多年的理论和实践证明,三种多址方式中:FDMA方式用户容量最小,TDMA方式次之,而CDMA方式容量最大。

CDMA对每个用户信号实现带宽扩展。CDMA技术的最早应用是在军事通信领域,而对其在移动通信中应用的重视,始于80年代末期。理论表明CDMA系统扩频信号的强抗扰特性,可用来提高系统容量。此外功率控制、话音激活、无线分区、纠错编码也可用在CDMA系统中以增加系统容量,其容量将比现有的FDMA方式大20倍,比TDMA方式大4倍,进而为CDMA技术在移动通信领域开辟了广阔的应用前景。1993年7月16日美国电信工业协会正式通过了美国QUALCOMM公司提议,制定了世界上第一个CDMA蜂窝通信系统标准(IS-95)。随后,又陆续指定了IS-95B,随着3GPP2的成立,推出了CDMA2000 1X,以及EV DO/DV等标准。3G的另外两种制式WCDMA/TD-SCDMA的空口主要方式也采取了CDMA的原理。

26. CDMA技术的起源

答复:

扩频技术的起源要追溯到二战时期,这种思想的初衷是防止敌方对己方通讯的干扰。我们知道,由于窄带通讯采用的带宽只有几十kHz,只需要使用一个具有相同发射频率及足够大功率的发射机就可以非常容易地干扰对方的通信。因为无论调幅、调频技术都很难从恶劣的信噪比环境中恢复原始信息。

CDMA这种新颖的想法就是通过特殊的码型处理,把信号能量扩散到一个很宽的频带上,湮没在噪声里,在接收端只有通过相同的码型才能把信号恢复出来(整个过程就像加密、解密一样),我们称之为直接序列扩频。由于信号湮没在噪声里,故很难敌方侦测到。因此,这种技术在军事领域中有着广泛应用。

27. CDMA的软容量是指什么

答复:

按上面对CDMA系统的类比,房间里可能不断有新的交谈者进入。当然交谈者总数有一定限度,这与房间大小、人的音量、交谈者之间的距离都有密切的关系。这里我们又引入了几处新类比:房间的大小对于CDMA系统来说就是单载波的容量;而交谈者之间的音量则相当于CDMA系统中手机的发射功率;音量控制即对应着CDMA中一个非常重要的技术---功率控制;交谈者的距离即对应手机与基站的距离。通过这个例子,我们可以总结出CDMA系统的一些特点:CDMA系统是一个自干扰系统;CDMA系统单载频的容量不像FDMA、TDMA那样是固定的,这也就是我们常提到的"软容量";因此功率控制在CDMA系统中起着重要作用,它直接影响着系统容量。

28. CDMA短码和长码

答复:

CDMA系统使用了两种伪随机机码序列,即短码和长码。

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短码:短码是长度为215-1的周期序列。

在CDMA系统的前向信道(从基站指向手机方向)中,短码用于对前向信道进行调制,使前向信道带上本基站的标记,不同的基站使用不同相位的短码,从而互相区别开来。

在反向信道中(从手机指向基站方向),短码用于对反向业务信道进行调制,作用与短码在前向信道中相同。

长码:长码是长度为242-1的周期序列。

在CDMA系列的前向 信道(从基站指向手机方向)中,长码用于对业务信道进行扰码(作用类似于加密)。在反向信道中(从手机指向基站方向)。长码用来直接进行扩频,由于区分不同的接入手机。

沃尔什(WALSH)码,CDMA系统中还使用64位长沃尔什码(Walsh Code)。沃尔什码在数学上具有很好的正交性。所谓正交性,就是讲不同语言且不懂对方语言的人,相互之间无法用语言进行交流。用沃尔什码可以区分开不同的前向信道。

29. 为什么功率控制在CDMA系统中非常重要

答复:

前面提到,CDMA系统的功率控制尤为重要,功率控制被认为是所有CDMA关键技术核心。要解释功率控制的重要性,我们首先要了解"远近效应"这个概念。我们可以设想,如果小区中的所有用户均以相同的功率发射信号,则靠近基站的手机到达基站的信号就强,而远离基站的手机到达基站的信号就弱,这样将导致强信号掩盖弱信号,这就是移动通信中的"远近效应"问题。因为所有用户共同使用同一频率(载波),所以"远近效应"问题更加突出。CDMA功率控制的目的就是克服"远近效应",使系统既能维持高质量通信,又不对占用同一信道的其它用户产生不应有的干扰。

30. 为什么CDMA手机能保持低的发射功率

答复:

这是由于CDMA系统有一套精确的功率控制方法。CDMA系统中的功率控制分为前向功率控制和反向功率控制。反向功率控制又分为仅有手机参与的开环控制和手机、基站同时参与的闭环功率控制。反向开环功率控制由手机独立完成,手机根据它本身在小区中所接收功率的变化,迅速调节手机发射功率。正是由于这些精确的功率控制,才使CDMA手机能保持适当的发射功率。

31. 什么是CDMA软切换?它与硬切换有什么分别

答复:

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移动通讯是建立在移动之中的。有了频率的复用,必然带来移动中的频率切换问题,一个网络质量的好坏在无线方面主要表现在掉话、频率丢失等指标上,切换方式将对这些指标产生影响。通过下面软切换和硬切换方法的比较,孰优孰劣,我们能得出结论。

硬切换:在FDMA和TDMA系统中,所有的切换都是硬切换都是硬切换。当切换发生时,手机总是先释放原基站的信道,然后才能获得新基站分配的信道,是一个"释放-建立"的过程,切换过程发生在两个基站过度区域或扇区之间,两个基站或扇区是一种竞争的关系。如果在一定区域里两基站信号强度剧烈变化,手机就会在两个基站间来回切换,产生所谓的"乒乓效应"。这样一方面给交换系统增加了负担,另一方面也增加了掉话的可能性。

软切换:在CDMA系统中,切换的情况有所不同。当一部手机处于切换状态下同时将会有两个甚至更多的基站对它进行监测,系统中的基站控制器将逐帧比较来自各个基站的有关这部手机的信号质量报告,并选用最好的一帧。可见CDMA的切换是一个"建立-比较-释放"的过程,我们称这种切换为软切换,以区别与FDMA、TDMA中的切换。软切换可以是同一基站控制器下的不同基站或不同基站控制器下不同基站之间发生的切换。

32. 什么是CDMA的"更软切换"

答复:

在CDMA系统中还有一种切换称为"更软切换"。它指发生在同一基站具有相同频率的不同扇区间的切换。另外,CDMA系统中还可以提供导频引导(PilotBeacon)的不同载波间的切换,以及软件控制的一些切换。所有这些切换措施都为CDMA系统带来了更可靠的无线通路。

现有的蜂窝系统分级接收,与CDMA的分级接收有什么分别?

在CDMA系统中,由于采用了Rake接收机,克服了多径效应,使得不利变为了有利,这是CDMA中独有的路径分级技术。

路径分级接收的远离是这样的:在基站处,每一个反向信道都有四个数字解调器,而每个数字解调器又包含有搜索单元和解调单元,搜索单元负责搜索不同的多径信号,并交由各解调单元解调。这样每个基站都可以同时解调四路多径信号,并进行矢量合并,通过这样恢复出的信号比任何一路的信号都要好。在手机里,有三个数字解调单元、一个搜索单元,这样手机也能同时解调三路多径信号并进行矢量合并。由于采用了多径接受机,使得基站、手机均能有稳定的接受信号。

33. CDMA系统的UIM卡介绍

答复:

目前CDMA终端在全球绝大多数地区仍采用机卡合一的方式,即所有的信息都是存储在CDMA终端的NAM(Name Address Module)存储区中,运营商可通过OTA(Over The Air)技术进行NAM数据的更改。

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中国联通在推广CDMA时,首次采用了机卡分离技术,把NAM中的信息和手机终端的信息都剥离到一个UIM(User Identification Module)卡中,当进行业务处理时,手机从UIM卡中获得相关的信息。可以看出,UIM卡与GSM的SIM卡的功用是一样的。

UIM卡中包含的主要参数有IMSI(MIN),ESN(手机的电子序列号)和鉴权参数A-KEY等。ESN在某些时候也被称为UIMID.

IMSI,ESN,MDN存储在不同的网络实体中. MDN(Mobile Directory Number)是每个用户的个人号码,在中国联通这个号码是以133打头的,MDN存储在HLR中。 IMSI是系统内部对每个用户的标识,存储在UIM卡中。用户购买了一张UIM卡,并选择了一个号码,就建立了IMSI和MDN的对应关系,这个对应关系存储在HLR中。

网络参数的基本交互过程如下图:

IMSIMDNHLRMSCMDNPSTNIMSI,ESN

1)手机在开机或者拨打电话时,把IMSI和ESN上报给MSC.

2)MSC以IMSI为索引检测数据库,发现没有相关记录,MSC发送登记请求到HLR,试图获取相关信息。

3)HLR以IMSI为索引,进行数据查询,如果数据有效,就把查到的MDN,用户签约信息等下发给MSC,否则,直接拒绝。

4)MSC获得了MDN和其他一些签约信息,就可以进行相关的业务处理,这个MDN可以作为主叫号码显示给被叫用户,或者填写在话单中。

5)在用户做被叫时,GMSC将通过被叫的MDN到HLR中去查询当前用户在哪个MSC下.当前为用户服务的MSC最终会以IMSI作为标识下发寻呼消息(paging),从而找到用户。

34. IMSI(MIN)介绍

答复:

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CDMA规范由美国标准组织ANSI制定,在IS95A,IS95B阶段,采用MIN(Mobile Identification Number)来标识用户。后来随着CDMA在全球的应用,国际漫游的问题显得很突出,于是对MIN进行了扩展,变成了IMSI(International Mobile Subscriber Identification)。

从技术上讲,IMSI可以彻底解决国际漫游问题。但是由于北美目前仍有大量的AMPS系统使用MIN号码,且北美的MDN和MIN采用相同的编号,系统已经无法更改,所以目前国际漫游暂时还是以MIN为主。其中以O和1打头的MIN资源称为IRM(International Roaming MIN),由IFAST (International

Forum on ANSI-41 Standards Technology)统一管理。目前联通申请的IRM资源以09打头。可以看出,随着用户的增长,用于国际漫游的MIN资源将很快耗尽,全球统一采用IMSI标识用户势在必行。

MIN共有10位,其结构如下:

09M0M1M2M3ABCD

其中的M0M1M2M3和MDN号码中的H0H1H2H3可存在对应关系,ABCD四位为自由分配。

IMSI共有15位,其结构如下:

MCCMNCMIN

MCC:Mobile Country Code,移动国家码,共3位,中国为460;

MNC: Mobile Network Code,移动网络码,共2位,联通CDMA系统使用03,一个典型的IMSI号码为461。

可以看出IMSI在MIN号码前加了MCC,可以区别出每个用户的来自的国家,因此可以实现国际漫游。在同一个国家内,如果有多个CDMA运营商,可以通过MNC来进行区别。

早期的IS95系统都采用MIN来标识用户,CDMA2000系统为了保持对MIN的兼容,对于IS95手机上报的MIN,针对IFAST的规划,在MIN前增加MCC或者MNC,构造出IMSI。

35. MDN号码的介绍

答复:

MDN号码为个人用户号码,采取E.164编码方式,MDN号码的结构如下:

CCMACH0H1H2H3ABCD

CC为国家码,中国为86

MAC,移动接入码,中国联通为133

H0H1H2H2,可与HLR的片区规划关联。

ABCD,自由分配。一个典型的MDN号码为:86。

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36. TLDN号码的介绍

答复:

HLRTLDNGMSCTLDNMSC

TLDN(Temporary Local Directory Number)临时本地号码是CDMA中另一个常见的号码。当MS漫游到一个新的MSC下后,其所有的信息将下载在新的MSC下,HLR也将记录用户新的位置信息。当用户做被叫时,GMSC根据被叫用户的MDN号码到其归属的HLR查询被叫所在的MSC, 该MSC将为用户分配一个TLDN号码,返回给GMSC,并做好被叫接续的准备工作,后续的业务处理,以TLDN作为索引。GMSC根据TLDN可以判断出应该到哪个MSC去接续话路。当前服务的MSC长时间等不到与TLDN匹配的消息,将释放TLDN。

TLDN号码的格式和MDN完全一致。一个典型的TLDN数据为8613344121XXX,X为自由分配的数字,对于该MSC下的所有TLDN,其前缀应统一,此处均为8613344121。可自由分配的数字的个数视MSC容量而定,容量越大,需要自由分配的数字越多。

37. CDMA为什么要加密和鉴权

答复:

加密主要是通过手机和网络配合,采用约定的加、解密算法对无线链路上的的通信内容进行处理,包括语音、数据、用户信令和系统信令,从而确保通信的保密性。由于目前 GSM/CDMA/WCDMA都属于数字通讯,要做到这点是比较容易的;

而鉴权就是通过在手机和网络(主要是HLR)中分别设定一些秘密数据,通过这些秘密数据由网络侧识别哪些是合法用户,哪些是非法用户。

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38. 什么是机卡一体,机卡分离

答复:

所谓机卡一体,是指手机和SIM卡 是一体的,比如当前的市话通和小灵通。这些手机的鉴权数据都是由专用写码器由局方写到手机中的。假如此类手机遗失而你又挂失的话,除非经过运营商的二次写码,否则这些手机是不能用的;

所谓机卡分离,是指手机和 SIM 卡分离的,比如联通和移动的 CDMA/GSM

手机等。就象你所说的,即然 ESN 参加鉴权,那么用户的SIM 卡换到另外手机上后,虽然卡中的IMSI 和鉴权数据没有变化,但是 ESN 发生变化了,

AC 肯定将他当做一个非法用户处理了。

39. 为什么EIR在国内没有开通

答复:

1)实现方案复杂,要为那么多运营商、那么多 HLR 统一建立 EIR ,实现难度太大;

2)运营工作量很大,可能会导致大量的投诉:假如你购买的二手手机在开户的时候被告知是 “黑名单上的人”,愤怒的你肯定要抱怨、投诉, 运营商还要去调查、处理....,哪方都收不了,是吧?!

3)最主要的,移动和联通为了争用户,现在几乎肉搏。你想,假如其中的一方不配合实现 EIR ,那些用“非法”手机的用户肯定都跑到那家去开户。所以从运营商的角度来看,谁也不会主动推这项业务。

40. CDMA系统如何保护A_key安全性

答复:

CDMA鉴权用的基本数据,包括 IMSI/ ESN(UIMID)/A_KEY。A_KEY是非常重要的参数,运营商、设备制造商做了严密的防护措施,A_KEY 的产生、加载、保存、维护都受严格监控的。具体可以从 以下 SIM 卡生效流程便可反应出来:

1)A_KEY 的生成和手机侧的加载:运营商指定的制卡中心在严格保密流程下,采用专用程序随机产生 A_KEY ,并连同 IMSI 、UIMID、CAVE 算法等其它重要信息一次性写入到 SIM 卡中;同时,将制作完毕的 SIM 卡以及对应记录 IMSI/ESN(UIMID)/ A_KEY 的资源文件提交给运营商;

2)A_KEY 资源文件的加密:运营商为了防止明文的资源文件在传递过程中被他人盗用,可以通过加密密钥 K4 以及加/解密算法 DES 对 A_KEY 进行加密。为了简化处理和便于管理,一个省级资源文件的 K4 密钥一般采用几个就可以了;

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3)A_KEY 资源在HLR/AC 的加载:运营商将加密后的资源文件提交给维护

HLR/AC 的各分公司,由分公司的指定人员(A_KEY 管理员)甚至省公司的专职人员 将对应资源文件进行解密,形成明文资源文件,然后利用设备制造商提供的资源文件加载接口批量加载到 HLR/AC 主机中。

在联通 CDMA 运维方式中,文件的加载操作都是按照以上步骤操作的。

在资源文件加载方面, GSM 和 CDMA略有不同。在 GSM 中,向 HLR/AC

加载 A_KEY 的时候,允许直接加载被加密后的 KI(A_KEY) ,当然,加载内容除了 IMSI/ESN/ 加密后KI (相当于CDMA 中的 A_KEY )外,还有对KI (A_KEY) 加密的密钥 K4。这样, 只有在 HLR/AC实际鉴权的时候才能获悉真正的密钥 KI (A_KEY) 。

通过分析比较,在 GSM 运维方式下,除了制卡中心人员外,连 HLR/AC 密钥加载人员也不能直接得到用户的解密 KI(A_KEY),要比 CDMA 中先解密

A_KEY 再加载的方式的保密性更好一些。

4)A_KEY 的维护:在华为 CDMA HLR/AC 内,为了更大程度确保鉴权数据的保密性,所有的 A_KEY 都是经过 内部 加密后再存到数据库中;并且在维护上,华为 HLR/AC 提供了严格的权限管理功能,只有 A_KEY 权限管理员才能做 A_KEY 的维护工作,其它未授权人员是不能接触到这些敏感数据的。

41. 天线增益、水平/垂直波束宽度、单/双极化的概念?

答复:

天线增益:某一方向的天线增益是指该方向上的功率通量密度和理想点源或半波振子在最大辐射方向上的功率通量密度之比。

水平波束宽度:在水平面方向图上,在最大辐射方向的两侧,辐射功率下降3dB的两个方向的夹角。

垂直波束宽度:在垂直方向图上,在最大辐射方向的两侧,辐射功率下降3dB的两个方向的夹角。

单极化天线与双极化天线的区别在于一根双极化天线的等于两根单极化天线。

42. 接收机底噪、接收机增益、接收灵敏度、移动台的热噪声功率

答复:

接收机增益分为射频接收通道增益和基带处理增益两部分。

射频接收信道增益=射频接收信道输出信号功率/天线口射频输入信号功率;

基带处理增益包括扩频增益,编码(信道编码和语音编码)增益等。

接收灵敏度是指接收机在满足规定BER(例如0.1%)指标要求的条件下,天线口能够接收到的最小接收信号电平。

最小接收灵敏度用功率表示Smin=KTBFt(S/N)m

K是常数

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T表示温度

B表示信号带宽

Ft表示系统的噪声系数

(S/N)m表示解调所需信噪比

移动台的热噪声是指:

UE接收信道的噪声底,即没有信号输入情况下UE接收机本身底噪功率。取决于UE接收机噪声系数指针。

电阻由于其内部电子热运动会产生噪声,即为通常所说的热噪声,其噪声功率计算公式为:

热噪声=kBT-108dBm/3.84MHz。

如果UE射频接收信道的噪声系数为9dB,则有:

UE接收机底噪(等效到射频接收前端)

= -108dBm/3.84MHz+9dB=-99dBdBm/3.84MHz。

43. GOS、RSSI、Eb/No、Eb/Io的概念

答复:

GOS:Grade Of Service,主要是指覆盖概率、阻塞率等;

RSSI:接收信号强度,是指接收机处信号的功率大小;

Eb/No、Eb/Io是同一个概念,就是信噪比。这是一个衡量系统解调处理能力的指标。对具体业务,所要求的信噪比越低,则系统的容量和覆盖就比较好。

44. db、dBi、dBm分别是什么单位,有何区别?

答复:

dB是功率的比值(增益,抑制度(ACPR)等)取对数底结果。

例如,

增益=输出功率(W)/输入功率(W),是一个无量纲参数;

将增益用对数形式表示,可得:

增益(dB)=10×log(增益)

dBi是天线方向性的一个指标

天线增益一般由dBi或dBd表示。dBi是指天线相对于无方向天线的功率能量密度之比,dBd是指相对于半波振子Dipole 的功率能量密度之比,半波振子的增益为2.15dBi,因此0dBd=2.15dBi。

射频信号的功率常用dBm、dBW表示,它与mW、W的换算关系如下:

例如信号功率为x W,利用dBm表示时其大小为:

p(dBm)10logx10001

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例如:1W等于30dBm,等于0dBW。

45. 基站侧信号处理,比如交织、复用后同原来相比什么区别

答复

基站信号处理,发射方向的信号处理过程有编码、扩频和调制。

编码包括:对MAC来的传输信道数据进行串接,即把所有数据块的BIT流串接后,再按照编码要求进行分割,即切割成等大小的数据包,对每个数据包进行编码后,就做一次帧间交织,交织完成后就是TRCH通道了。

形成TRCH通道后再进行TRCH复用,即不同的传输通道之间进行复接,组成了10 ms/帧的CCTRCH通道。这些处理都是BIT速率,与具体传输信道速率有关,而且都是0或1。

针对CCTRCH进行扩频,即用扩频码对已经得到的CCTRCH进行扩频,则得到3.84Mbps固定速率的码片速率,这时就得到了I/Q分路的码片速率的信号流,数值为0或1。

对得到的I/Q码片流进行QPSK调制,就得到了值为1或-1的调制后的信号。

后续再进行中频和射频处理。

46. I、Q信号是如何产生的,I、Q信号复用的作用

答复:

接收机在中频部分实现模数变换和采样,采样后的信号和数字域的同频相乘,就可以得到基带的I、Q分量。在无线接口传输时,每一种使用特定的载波频率、码(扩频码和扰码)以及载波相对相位(I或Q)的信道都可以理解为一类物理信道。

上行信道的扩频包括两个操作:第一个是信道化操作,它将每一个数据符号转换为若干码片,因此增加了信号的带宽。每一个数据符号转换的码片数称为扩频因子。第二个是扰码操作,在此将扰码加在扩频信号上。在信道化操作时,I路 和 Q路的数据符号分别和正交扩频因子相乘。在扰码操作时,I路 和 Q路的信号再乘以复数值的扰码。

下行信道扩频时,除了SCH外的其它下行物理信道,每一对连续的两个符号在经过串并转换后分成I路和Q路。分路原则是偶数编号的符号分到I路和奇数编号的符号分到Q路。实数值的I路和Q路经过扩频、相位调整、相加合并后,就变为复数值的序列。这个序列经过复数值的扰码Sdl,n进行加扰处理。

I/Q信号复用的作用是降低信号功率的峰平比,以便降低发射机和接收机的信号动态指针要求。

47. 3G系统采用了什么语音编码技术?

答复:

语音编码包括波形编码和声源编码两种类型:

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波形编码以再现波形为目的,利用波形相关性采用线性预测技术,尽量忠实地恢复原始输入语音波形。这种方式能保持较高的话音质量,硬件上也容易实现,但比特速率较高。

声源编码是将人类语音信息用特定的声源模型表示。发送端根据输入语音提取模型参数并进行编码,用传输模型参数替代传送以波形为基础的语音信息,在接收端则将收到的模型参数译码,并重新混合出语音信号。声源编码的比特速率大大降低,但自然度差,语音质量难以提高。尤其是在背景噪音较大的环境下声码器不能正常工作。

目前3G系统多采用综合上述两种方式的混合编码技术,如QCELP(Qualcomm码激励线性预测)、EVRC(Enhanced variable rate coder)和AMR(Adaptive Multi Rate)。

48. 3G系统采用了什么信道编码技术?

答复:

信道编解码主要目的是保证信号在传输工程中的正确性。与无编码情况相比,传统的卷积码可以将误码率提高两个数量级达到10-3~10-4;Turbo码可以将误码率进一步提高到10-6,但其将带来更大的处理时延。

目前Turbo码因为编解码性能能够逼近Shannon极限而被采用作为3G的数据编解码技术。卷积码主要是用于低数据速率的语音和信令。

49. 什么是HARQ技术

答复:

作为提高无线信道传输可靠性的主要手段,差错控制技术正在发挥越来越大的作用。差错控制技术主要包括自动重传方案(ARQ)和分组编码、卷积编码和Turbo码等纯粹的前向差错编码(FEC)方案。HARQ是将FEC和ARQ结合起来的一种差错控制方案,它综合了二者的优势,可以自适应地基于信道条件提供精确的编码速率调节,并补偿由于采用链路适配所带来的误码以提高系统性能。

50. CPCH是否能够提高上行速率容量,该信道相关功能

答复:

在WCDMA移动通信系统中,UE需要向 UTRAN 发送较短的消息时,可以通过CPCH信道接入过程来实现,CPCH接入过程实现移动用户终端向网络设备的随机接入,由于UE与URTAN之间距离和时间是不确定的,CPCH 接入过程是一个随机过程。UE 在进行CPCH 接入过程前,必须与所在小区取得同步,以及通过接收广播消息得到所处小区的系统信息。CPCH过程由UE发起,通过PCPCH 接入物理信道发送,NodeB对接入Preamble 进行接入搜索捕获,并向UE发送接入捕获指示AP-ICH,表示接入捕获成功,UE再向NodeB发送冲突检测Preamble,NodeB确认没有冲突时发送CD/CA-ICH,UE 在得到允许接入后向NodeB发送 Message 部分,NodeB对PCPCH 物理信道消息进行解扩解调,信道译码,并实现上行PCPCH 到CPCH的映射、

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在RNC中映射到DCCH信道和DTCH信道,建立起上行接入链接,其中RNC参与无线资源的分配和管理,UE与UTRAN之间 RRC层建立无线承载链路。

CPCH信道可以理解为RACH信道的扩展,目前电信业务需求还没有必要通过CPCH信道来实现,直接通过目前的RACH和上行专用信道DPCH就足够了,所以华为公司目前不支持CPCH功能。

51. WCDMA承载分组数据的传输信道有哪些

答复:

WCDMA系统中分组数据的传输可通过3种类型的传输信道来实现:公共传输信道、专用传输信道和共享传输信道。

1)公共传输信道

包括上行链路的RACH和下行链路的FACH,两者均可承载信令数据和用户数据,其优点是信道建立时间较短,可立即发送分组数据,但是通常一个小区只有一个或几个RACH和FACH信道。公共信道没有反馈信道,因此只能使用开环功率控制或固定功率,也不能使用软切换,因此公共信道的链路性能比专用信道差,产生的干扰也较大。因此,公共传输信道适于传送少量的分组数据,如短消息业务、短的文本电子邮件或者单个的网页请求。

2)专用传输信道

其优点是可使用快速功率控制和软切换,无线性能较好,产生的干扰也较小,但是建立专用信道的时间比接入公共信道要长。专用传输信道的比特速率动态范围最大,理论上最高可达2Mbits/s。

3)共享传输信道

共享信道可在多个用户之间以时分方式共享一个物理信道,可节省下行链路的码资源,用于传输突发分组数据。共享传输信道可与一个低速的专用信道并行使用,由专用信道承载物理信道控制信令,如TPC等。但是共享传输信道不能使用软切换。

52. WCDMA系统中物理信道的功率分配方式

答复:

如下图所述,每个信道在调制前都有一个系数对它进行功率大小控制。

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cd,1dDPDCH1cd,3dDPDCH3Icd,5dDPDCH5Sdpch,nI+jQcd,2dSDPDCH2cd,4dDPDCH4cd,6dDPDCH6QcjccDPCCHc是DPCCH的系数,d是所有DPDCH的系数。

这个系数从0至1之间取16个区段的值(如表14-1)。即每个信道的发射功率是以一个标准功率值乘以后得到的功率值进行发射的。

Signalling values for Quantized amplitude ratios

c and d c and d

15 1.0

14 14/15

13 13/15

12 12/15

11 11/15

10 10/15

9 9/15

8 8/15

7 7/15

6 6/15

5 5/15

4 4/15

3 3/15

2 2/15

1 1/15

0 Switch off

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53. AAL2/AAL5等ATM连接的区别

答复:

ITU-T I.362建议中,按照业务在信源和信宿间是否有定时关系、速率是否恒定、是否面向连接还是无连接这三个特点,将业务分成4类。如图所示:

A B C D

信源、信宿定时关系 需要 不需要

比特率 恒定 可变

连接模式 面向连接 无连接

针对A类业务,制定了AAL1协议,针对B类业务,制定了AAL2协议,C类和D类业务都使用AAL3/4协议,后来将AAL3/4作了简化,制定了AAL5协议。如图所示:AAL2针对的是低速有定时要求的变速率业务,面向连接,例如压缩语音。这种业务产生的数据包较小,一个数据包不足以填满一个信元。如果要积累一个用户的多个数据包去填满一个信元,又可能会导致比较大的延时。AAL2协议的做法是将多个用户复用在一个ATM通道上,即用来自多个用户的数据包去填充信元,每个数据包前面需要加一个头,用以表示它是属于哪个用户的。

54. 单模光纤和多模光纤简要介绍

答复:

在对光纤进行分类时,严格地来讲应该从构成光纤的材料成分、光纤的制造方法、光纤的传输点模数、光纤横截面上的折射率分布和工作波长等方面来分类。现在计算机网络中最常采用的分类方法是根据传输点模数的不同进行分类。根据传输点模数的不同,光纤可分为单模光纤和多模光纤。所谓"模"是指以一定角速度进入光纤的一束光。单模光纤采用固体激光器做光源,多模光纤则采用发光二极管做光源。多模光纤允许多束光在光纤中同时传播,从而形成模分散(因为每一个“模”光进入光纤的角度不同它们到达另一端点的时间也不同,这种特征称为模分散。),模分散技术限制了多模光纤的带宽和距离,因此,多模光纤的芯线粗,传输速度低、距离短,整体的传输性能差,但其成本比较低,一般用于建筑物内或地理位置相邻的环境下。单模光纤只能允许一束光传播,所以单模光纤没有模分散特性,因而,单模光纤的纤芯相应较细,传输频带宽、容量大,传输距离长,但因其需要激光源,成本较高,通常在建筑物之间或地域分散时使用。同时,单模光纤是当前计算机网络中研究和应用的重点,也是光纤通信与光波技术发展的必然趋势。

多模光纤又根据其包层的折射率进一步分为突变型折射率和渐变型折射率。以突变型折射率光纤作为传输媒介时,发光管以小于临界角发射的所有光都在光缆包层接口进行反射,并通过多次内部反射沿纤心传播。这种类型的光缆主要适用于适度比特率的场合,多模突变型折射率光纤的散射通过使用具有可变折射率的纤心材料来减小,折射率随离开纤心的距离增加导致光沿纤心的传播好象是正弦波。将纤心直径减小到一种波长(3-10um),可进一步改进光纤的性能,在这种情况下,所有发射的光都沿直线传播,这种光纤称为单模光纤,这种单模光纤通常使用ILD(注入式激光二极管)作为发光组件,可操作的速率为数百Mbps。从上述三种光纤接受的信号看,单模光纤接收的信号与输入的信号最接近,多模渐变型次之,多模突变型接收的信号散射最严重,因而它所获得的速率最低。

31

55. 什么是无线资源管理,主要的技术有哪些?

答复:

无线资源管理(Radio Resource Management,RRM)的目标是在有限带宽的条件下,为网络内无线用户终端提供业务质量保障,其基本出发点是在网络话务量分布不均匀、信道特性因信道衰弱和干扰而起伏变化等情况下,灵活分配和动态调整无线传输部分和网络的可用资源,最大程度地提高无线频谱利用率,防止网络拥塞和保持尽可能小的信令负荷。无线资源管理(RRM)的研究内容主要包括以下几个部分:功率控制、信道分配、调度、切换、接入控制、负载控制、端到端的QoS和自适应编码调制等。

WCDMA的R99版本中RRM功能实体位于无线网络控制器(Radio Network

Controller,RNC)。在R5版本推出HSDPA后,为提高控制响应速度,部分相关功能实体下移到基站(Node B)中。

接入控制

如果空中接口负载不受限制地增长,那么小区的覆盖区域将缩小并小于规划范围,而且已经建立的无线链路的QoS将不能得到保证,因此在接受一个新的无线链路建立连接请求之前,接入控制功能必须检查该接入是否会导致覆盖小于规划值,或者导致已有无线链路的QoS的劣化。

接入控制是在无线接入网络中接受或拒绝建立无线接入承载的请求,当承载建立或修改时接入控制算法就被执行。接入控制在RNC中实现,RNC可获得它控制下的各个小区的负载信息,并对上下行链路两个方向进行评估,仅当上下行链路均可接受新链路时,新链路才可被接纳,否则由于它将对网络产生过量的干扰而被拒绝。

负载控制

RRM的一个重要任务就是控制无线网络不过载并保持稳定。如果系统进行了合理的规划,而且接入控制和分组调度都非常有效,那么无线网络是不会发生过载的。但是如果因为种种原因发生了过载,那么负载控制功能将迅速控制系统的负载并使其回到设定的门限值以内。负载控制可采取的动作如下所示。

 下行链路快速负载控制:拒绝执行来自终端的下行链路发射功率升高指令,因为在下行链路中发射功率升高意味着负载升高;

 上行链路快速负载控制:降低上行链路快速功控中使用的上行链路SIR门限值;

 降低分组数据业务的吞吐量;

 切换到另一个WCDMA载波或GSM系统;

 降低实时业务的比特速率,如AMR语音业务;

 控制呼叫使其停止;

56. WCDMA终端是如何实现与系统的同步的?

答复:

移动台开机后首先要与某一个小区的信号取得时序同步。这种从无联系到时序同步的过程就是移动台的小区搜索过程。在小区搜索过程中,移动台捕获一个小区的发射信号并据此确定这个小区的下行链路扰码和帧同步。

小区搜索分三步实现:

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第一步:时隙同步。

移动台首先搜索主同步信道的主同步码,与信号最强的基站取得时隙同步。因为所有的小区都使用同一个码字作自己的主同步码。这一步可利用匹配滤波器匹配基本同步码Cpsc来实现,也可用相关器实现。PSC是一个Golay码序列,具有良好的非周期自相关性,易于识别。

第二步:扰码码组识别和帧同步。

由于使用不同扰码组的小区,其辅同步码也不同,而且这些辅同步码是以帧为周期,所以在时隙已同步后,可以进行第二步,利用辅同步信道S—SCH来识别扰码码组和实现帧同步。通过计算接收信号和所有可能的SSC序列的互相关性,识别出该小区的帧头以及主扰码所属的码组。

第三步:扰码识别。

当基站所属的扰码码组已确定后,需进一步确定基站的身份码——下行扰码。移动台使用第二步识别到的扰码码组中的8个主扰码分别与捕获的P-CPICH信道进行相关计算,得到该小区使用的下行扰码。

根据识别到的扰码,P-CCPCH就可以被检测出,从而可获得超帧同步,系统以及小区的特定的广播信息就可被读出。

57. WCDMA系统是如何完成寻呼过程的?

答复:

当终端注册到网络之后,就会被分配到一个寻呼组中,寻呼组由PI进行唯一标识。如果有寻呼信息要发送给任何属于该寻呼组的终端,寻呼指示(PI)就被设置为1并周期性地在寻呼指示信道(PICH)中出现。

终端监测到PI为全1后,将对S-CCPCH中发送的下一个PCH帧进行译码以查看是否有发送给它的寻呼信息。当PI接收指示判决的可靠性较低时,终端也要对PCH进行译码。

PICH每帧传送300个比特,其中288个比特用于传送PI,其余12个比特不用。PICH传送的PI数有18、36、72、144共4种,每种分别对应16、8、4、2比特,寻呼组分的越精细,寻呼分辨率就越高,每帧PI数也越多,将终端从休眠模式中唤醒的次数就越少,待机时间就越长,但是寻呼响应时间也较长,如何折衷要根据实际情况而定。当然待机时间也不会得到无限延长,因为终端在空闲模式时还有其他任务需要处理。

58. WCDMA系统在切换时需要测量哪些参数?

答复:

WCDMA 系统的模式内切换依赖于终端对CPICH进行测量而得到的Ec/Io。终端测量参数的具体定义如下:

 接收信号码功率(CPICH RSCP),是主公共导频信道(P-CPICH)上的接收功率;

 接收总宽带功率(RTWP),是在3.84MHz带宽上接收到的全部信号功率;

 Ec/Io,定义为RSCP/RTWP,表示接收信号码功率除以接收总宽带功率。

实际的切换算法利用Ec/Io作为判决对象。除了Ec/Io,软切换还需要小区之间的相对定时信息。在异步网络中,软切换需要调整空口传输的同步以便终端

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的Rake接收机进行相干合并,否则来自不同小区的传输将难以合并,并会给软切换的功率控制带来额外的延迟。在具体操作中,加入激活集的新增小区根据接收到的RNC信息,以256码片为步长进行下行链路定时调整。

59. 什么是TD-SCDMA系统中的接力切换技术?

答复:

接力切换是一种改进的硬切换技术,可提高切换成功率,与软切换比,可以克服切换时对邻近基站信道资源的占用,能够使系统容量得以增加。

在接力切换过程中,同频小区之间的两个小区的基站都将接受同一终端的信号,并对其定位,将确定可能切换区域的定位结果向RNC报告,完成向目标基站的切换。所以,所谓接力切换是由RNC判定和执行,不需要基站发出切换操作信息。

接力切换可以使用在不同载波频率的TD-SCDMA基站之间,甚至能够使用在TD-SCDMA系统与其它移动通信系统(如GSM,CDMA IS-95等)的基站之间。

60. WCDMA无线接入网络都有哪些接口?

答复:

WCDMA无线接入网络(也称为UMTS RAN,缩写为UTRAN)的接口如下所示:

 Iu接口:Iu接口分为IuCS和IuPS,前者将UTRAN的RNC与核心网电路域的MSC相连,后者将UTRAN的RNC与核心网分组域的SGSN相连。Iu接口的信令协议称为RANAP(RAN Application Part);

 Iur接口:连接两个RNC的接口,用于实现跨RNC的软切换,其信令协议称为RNSAP(RNS Application Part);

 Iub接口:连接RNC与Node B的接口,其信令协议称为NBAP(Node B

Application Part)。

目前Iu接口和Iur接口是开放的,Iub接口开放在技术上是可行的。我公司正努力推动Iub接口的开放,目前已经和Motorola实现Iub接口的对接。

61. WCDMA终端有哪些工作模式?

答复:

终端具有两个基本工作模式,分别是空闲模式和UTRAN连接模式。UTRAN连接模式因具有无线资源控制(RRC)连接而得名,可进一步分为4个状态,分别定义了终端可用的物理信道。UTRAN连接模式的4个状态分别是CELL_DCH、CELL_FACH、CELL_PCH和URA_PCH。两种基本模式和连接模式的几种状态之间可在一定范围内进行转移。

终端开机后将进入空闲模式。在空闲模式,终端先选择一个PLMN,在寻找一个合适的小区,并转到该小区的控制信道上接收系统信息和小区广播消息。此时终端由非接入层标识,如国际移动用户标识(IMSI)、临时移动用户标识(TMSI)和分组临时移动用户标识(P-TMSI)进行标识。

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根据业务需要建立RRC连接以后,终端进入连接模式的CELL_DCH状态或CELL_FACH状态,终端分配到一个无线网络临时标识(RNTI),用作公共传输信道的标识。连接模式中的RRC状态反映了终端连接的级别和终端可使用的传输信道。

在CELL_DCH状态,终端分配到一个上行专用物理信道和一个下行专用物理信道,系统在小区层次上根据当前的激活集来接入终端,终端还可以使用下行共享传输信道(DSCH)。

在CELL_FACH状态,系统没有为终端分配专用物理信道,只能使用RACH和FACH来传送信令消息和少量用户数据。终端通过监听服务小区的BCH获取系统信息。在完成小区重选之后终端发送小区更新消息给RNC,因此RNC可以在小区层次上根据终端最近的更新小区得知终端的位置。在该状态终端使用C-RNTI进行标识。

在CELL_PCH状态,系统没有为终端分配专用物理信道。终端使用非连续接收(DRX)通过寻呼指示信道(PICH)的指定时隙监听寻呼信道(PCH)获取寻呼信息。终端也通过监听服务小区的BCH获取系统信息。在该状态下,终端可以支持小区广播业务(CBS),接收广播/组播控制协议(BMC)消息。如果终端进行小区重选,它就自动转移到CELL_FACH状态执行小区更新过程,之后如果在小区更新过程中没有引发其他动作,终端就重新进入CELL_PCH状态。因此RNC可在小区层次上根据终端在CELL_FACH状态下最近的更新小区得知终端的位置。

URA_PCH状态与CELL_PCH状态非常相似。区别是在URA_PCH状态下,终端并不是在每次小区重选之后就进行小区更新,而是从广播信道读取UTRAN登记区域(URA)标识,如果URA改变才进行小区更新。因此在该状态下RNC是在URA层次上,根据在CELL_FACH状态下进行上一次URA更新时分配给终端的URA得知终端的位置。

当RRC连接被释放或RRC连接失败时,终端从连接模式返回空闲模式。

62. 为什么CDMA需要对整个网络同步

答复:

如果码序列在传输中有传输时延,在收端便不能解调恢复出原始数数据,需要在接受端通过人工的时延来补偿传输及数字信号处理造成的时延。要做到这种补偿,我们必需建立一种同步体制,即必须使收、发端产生的码序列同步。这就是CDMA系统的同步问题。由于CDMA系统中的码速率非常高,因此不许有一套高精度的同步时钟作为参考,协调全网所有基站的工作。

目前,全球卫星定位系统(GPS)是这种时钟参考的最佳选择。GPS是一个由24颗绕地球运转的卫星组成的天线导航系统,它的优势在于全球覆盖,系统时钟精度高,不易受电磁暴、低频干扰源的影响。作为备份,远距离导航(LORAN-C)系统也是一个很好的选择,该系统采用地波传播技术,同样具有时钟精确、不受电离层变化影响、衰减小、相位及幅度稳定等特点。

63. WCDMA的同步方式,以及与cdma2000在同步上的区别

答复:

无线网络的同步分为几个方面:

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1、网络同步

2、节点同步

3、传输通道同步

4、无线接口同步

以上同步过程,都要求BFN、RFN的计数频率稳定且尽量一致,从这方面讲都是“同步”,这点非常重要。但是,其相位可以不同,而且同一时刻BFN、RFN的计数值可以不同(各节点独立计数),从这方面讲是“异步”。

WCDMA系统是同步/异步可选的,对不同NodeB之间保持严格的同步关系不作要求,但需要通过节点同步尽量保证基站间相互同步。节点同步又分为“RNC-NodeB同步”以及“NodeB之间同步”。NodeB需要与其所属的RNC保持“RNC-NodeB节点同步”,以得到RNC(RFN)和NodeB(BFN)之间的定时参考偏差,而NodeB之间的定时偏差可以通过各个NodeB与RNC的“RNC-NodeB节点同步”间接得到。具体过程:首先NodeB(基站)需要网络同步,保持BFN计数频率的稳定和精度;然后通过“RNC-NodeB节点同步”得到RNC和NodeB之间的定时参考差异,用于以后的同步过程(如TrCH同步)。NodeB只需要向RNC“看齐”,如果一个RNC下的所有Node

B都这样做了,那么它们之间的定时关系也能得到(这个关系是从RNC看到的),而Node B之间不必直接看齐,因为Node B向上只和控制着它的RNC联系。

cdma2000系统的基站之间要求严格同步的,目前主要利用GPS同步。主要是为了切换时手机可以保持同两个基站的严格时间差异信息。WCDMA切换算法与此不同。这是两者协议的差异。

综上所述,节点同步的优点主要是可以用来加快信令过程,其次是可以加快手机的小区搜索。缺点是节点同步GPS安全性问题。从系统性能上全网同步对系统稳定肯定是有益的,但不同步也不会对系统的性能有多大影响。cdma2000和WCDMA在同步问题上的不同选择,可能是基于IPR和GPS安全性两方面原因考虑。

64. 相对与同步切换,异步切换会对切换掉话率有多少影响

答复:

同步切换需要网络中的基站间同步,异步切换则不需要网络中基站间的同步。基站间同步的好处是,切换时RNC已经知道基站间的时间关系,则不需要UE上报目标基站和源基站之间的时间关系(SFN-CFN)可以直接进行切换。基站异步时,RNC则需要UE测量目标基站和源基站之间的时间关系(SFN-CFN),从而确定切换后的定时。另外,基站异步时,UE搜索目标基站的时间也会长一些。总之,异步切换对于切换的掉话率不会有什么影响。

65. 3G中都采用了哪些分集技术?

答复:

移动通信信道是一种多径衰落信道。发射的信号要经过直射、反射、散射等多条传播路径才能到达接收端,这些多径信号相互迭加就会形成衰落。而且随着

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移动台的移动,各条传播路径上的信号幅度、时延及相位随时随地发生变化,因此接收到的信号的电平是起伏的、不稳定的。

分集技术是指系统能同时接收两个或更多个输入信号,这些输入信号的衰落互不相关。接收机可以对多个携有相同信息且衰落特性相互独立的接收信号在合并处理之后进行判决,以获得更好的解调能力。

由于衰落具有频率、时间和空间的选择性,因此分集技术包括频率分集、时间分集和空间分集。

空间分集使用几个独立的天线或在不同场地分别发射和接收信号,以保证各信号之间的衰落独立。

根据衰落的频率选择性,当两个频率间隔大于信道相关带宽时,接收到的此两种频率的衰落信号不相关。市区的相关带宽一般约为50kHz,郊区的相关带宽一般约为250kHz,都远小于3G信道带宽,所以码分多址的宽带传输本身就是频率分集。

时间分集是利用基站和移动台的Rake接收机来完成的。当来自两个不同路径信号的时延大于1个码元宽度时,Rake接收机就可以把它们分别提取出来而不互相混淆。

66. 基站发射分集的实现方式以及带来的增益、投资成本

答复:

华为基站目前支持的发射分集方式包括STTD、TSTD、TxAA三种方式。其中STTD、TSTD为开环发射分集,TxAA为闭环发射分集。

1、STTD发射分集

b0b1b2b3Antenna 1b0b1b2b3-b2b3b0-b1Antenna 2Channel bitsSTTD encoded channel bits

for antenna 1 and antenna 2.

图5-1 STTD发射分集编码方式

STTD可以提高下行链路性能和容量、STTD对基站下行基带处理复杂性影响小、对移动台的解码影响小,对解调部分的复杂性增加有一定影响,主要是对每个分集路径每个符号需要解扩(despreader)、搜索(searcher)、最大比合并(maximal ratio combiner)。

与非发射分集情况下比较,在各种环境(包括single path, two equal paths,

indoor-to-outdoor pedestrian and the vehicular environment,WMSA/Wiener

channel estimation, power control and soft-handoff between two base

stations)仿真获得结论,下行链路性能提高0.6 dB到1.3 dB,环境越差性能提高越大。STTD发射分集由于提高了下行链路性能,使传送给UE侧的上行TPC符号更准确,从而减少上行链路的功率控制错误率,可以间接使上行链路的性能提高0.5 dB。

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2、TSTD 发射分集

该发射分集仅仅用于SCH信道。该分集由于减少了SCH信道的发射功率,从而减少了对系统其它信道的干扰,降低的基站PA要求。对UE没有影响,对UE的小区搜索也不会有影响。下图是SCH信道采用TSTD发射分集示意图。

Slot #0 Slot #1 Slot #2

Slot #14

acAntenna 1

p

(Tx OFF)

acp acp

acsi,0

(Tx OFF)

acsi,2

acsi,14

(Tx OFF) (Tx OFF)

(Tx OFF)

Antenna 2

acp

(Tx OFF)

acsi,1

(Tx OFF)

(Tx OFF)

图5-2 TSTD发射分集示意图

3、TxAA 发射分集

wCPICH11Spread/scrambleDPCCHDPCHDPDCHw2CPICH2w1w2Weight Generation

图5-3 闭环反馈发射分集

TxAA闭环反馈发射分集对于下行链路性能提高为Determine FBI message1-2dB左右。模式1是通过调整相位、模式2是通过调整相位和幅度。模式from Uplink DPCCH1的应用场合主要是低速移动或分集天线路径之间有相关的衰落信道,而模式2的应用场合可以保证两个分集天线通道之间的功率平衡。

该分集方式对于UE的RAKE接收机的复杂度增加18%。TxAA闭环反馈发射分集对于基站侧而言作为可选项,对于UE侧而言,如果是低档终端(low cost

terminals.)为可选项,如果是高档终端(high-end terminals )为必选项。

4、各种发射分集适用信道

Physical channel Open loop mode Closed loop

type

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An1An2

TSTD STTD Mode

P-CCPCH

不支持 支持 不支持

SCH

支持 不支持 不支持

S-CCPCH

不支持 支持 不支持

DPCH

不支持 支持 支持

PICH

不支持 支持 不支持

PDSCH

不支持 支持 支持

AICH

不支持 支持 不支持

5、发射分集的好处是非常明显的,对网络侧的影响最大的是NodeB,主要是射频部分的发射通道需要两路。在不同的覆盖场景下,可获得0~2dB的额外增益,最大可增加26%覆盖面积或者58%无线容量。系统对发射分集模式的配置控制最主要的是根据不同无线信道环境来配置,从而实现最佳性能。

67. 什么是高速下行分组接入技术(HSDPA)?

答复:

高速下行分组接入(High Speed Downlink Packet Access,HSDPA)是3GPP在Rel5协议中为了满足上下行数据业务不对称的需求提出来的,它可以使最高下行数据速率达10Mbps,从而大大提高用户下行数据业务速率,而且不改变已经建设的WCDMA系统的网络结构。因此,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采用的关键技术为自适应调制编码(AMC)和混合自动重复(HARQ)。AMC自适应调制和编码方式是根据信道的质量情况,选择最合适的调制和编码方式。信道编码采用R99 1/3Turbo码以及通过相应码率匹配后产生的其它速率的Turbo码,调制方式可选择QPSK、8PSK、16QAM等。通过编码和调制方式的组合,产生不同的传输速率。而H-ARQ基于信道条件提供精确的编码速率调节,可自动适应瞬时信道条件,且对延迟和误差不敏感。

为了更快地调整参数以适应变化迅速的无线信道,HSDPA与WCDMA基本技术不同的是将RRM的部分实体如快速分组调度等放在Node B中实现,而不是将所有的RRM都放在RNC中实现。

68. 智能天线波束宽度是多大? 多径条件下如何跟踪用户?

答复:

智能天线波束的宽度和天线的个数相关,天线越多,beam width越小,而且beam width跟天线阵的具体排列也有关系,不能一概而论。一般四元阵的beam

width约二十度。

在多径条件下跟踪用户,要求算法响应速度较快,能实时覆盖所有的路径,华为公司的算法可以实现所有路径的跟踪。

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69. GGSN和SGSN是否和GPRS中的设备相同?

答复:

从组网的作用上看是相同的。但在WCDMA系统中实现的协议已经和GPRS不同了。而且在3G系统中,用户较之GPRS的带宽需求和业务需求也增加了,对于SGSN、GGSN的需求也提高了。WCDMA R99版本要求实现的QoS的能力较之GPRS R98版本提高,要求实现区别服务的能力。

当前GPRS网络中的SGSN和GGSN不能满足3G要求,但可以通过平滑升级(硬件和软件)GPRS到3G,华为公司3G中的SGSN设备可以同时提供GPRS/UMTS用户的接入,支持系统间漫游和切换,从而实现2.5G、3G的平滑过渡。

70. 3G电路域和分组域网络鉴权和认证基本要求

答复:

3GPP使用鉴权5元组,除支持网络鉴权UE外,还增加了UE鉴权网络的功能。通过分配临时用户身份标识(电路域TMSI,分组域P-TMSI),减少在空口使用IMSI,增强用户身份的隐秘性。MSC/SGSN一次从HLR提取多组鉴权集,提供鉴权集重用功能,以减少D接口和Gr接口的信令流量。

3GPP加密功能由CN控制,在RNC和UE之间进行。

71. 2G系统和3G系统中对用户的鉴权有哪些区别?

答复:

在2G系统中,根据系统配置,当用户终端进行开机登记、切换等操作时,网络设备可以通过对鉴权3元参数组(RAND、SRES、Kc)进行一系列的操作来对用户终端的身份进行识别,此过程称为鉴权。如鉴权成功,则用户可以进行相关操作,否则操作将被禁止。

在3G系统中,除了网络设备可以对用户终端的身份进行识别外,还增加了用户终端对网络设备的身份进行识别的功能,即网络和用户终端之间的双向鉴权,这将通过对鉴权5元参数组(RAND/XRES/CK/ IK /AUTN)进行一系列的操作来实现。

由于2G系统中的鉴权机制是单方面的,即只考虑了网络对用户的认证,而没有考虑用户对网络的识别。由此带来的问题是,可以通过伪装成网络成员对用户进行攻击。3G系统克服了这种安全隐患,并考虑了安全的扩展性。

72. 相对2G系统,3G在信息安全措施上有哪些改进?

答复:

2G系统的加密机制是针对空中接口的,只有在无线接入部分的信息被加密,而在网络内的传输链路和网间链路上的信息仍然使用明文传送。2G中使用的加密密钥长度是64 bit,现在已经能在较短的时间内解密该密钥。在2G中没有考虑密钥算法的扩展性,只采用了一种加密算法,致使更换密钥算法十分困难。另外2G系统的信息传送没有考虑消息的完整性。

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与2G系统相比,3G系统不仅加长了密钥长度,而且引入了加密算法协商机制。3G系统加强了消息在网络内的传送安全,采用了以交换设备为核心的安全机制,加密链路延伸到交换设备,并提供基于端到端的全网范围内的加密。在3G系统中采用了消息认证来保护用户和网络间的信令消息没有被篡改,保护了消息的完整性。

73. 七号信令传输如何变为MPLS,也就是如何用IP承载?

答复:

七号信令在IP网上的传送 ,华为公司已经有 SG 产品来实现 。 只需要在IP协议上迭加 SCTP/M3UA 协议 , 就可以实现对SCCP 协议的支持 。

SCCP

M3UA

SCTP

IP

74. R4如何和PSTN网络互通?

答复:

R4系统通过TDM接口与PSTN网络互通,互通的方式为:MSC Server通过

ISUP与PSTN实现信令互通;MGW通过G.711/TDM话音(64kbs)与PSTN实现承载的互通。具体实现时,其中一种方案是:ISUP信令在MGW与PSTN的局间中继上传送,通过MGW的SIGTRAN功能转换后,经IP网传送到MSC

SERVER。

75. 路由器支持哪些安全协议,启用后对路由器的性能影响?

答复:

IPSec

报文封装(tunnel、transport)

安全协议esp(RFC2406)、ah(RFC2402)、ah-esp(RFC2401/2402/2406)

加密算法(3des、des、blowfish、cast、skipjack)

ESP验证算法(md5-hmac-96、sha1-hmac-96)(RFC2403)

AH验证算法(md5-hmac-96、sha1-hmac-96)(RFC2403)

手工配置安全联盟

IKE自动协商安全联盟

访问列表支持

安全策略

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IKE(RFC2409)

支援数据流分类

安全策略

身份验证字(pre-shared key)

安全策略支持56-bit DES-CBC加密算法

安全策略支持168-bit 3DES-CBC加密算法

安全策略支持MD5散列算法和SHA-1散列算法

安全策略支持使用Diffie-Hellman交换生成密钥

支持使用keepalive握手报文

加密卡

安全协议(esp、ah、ah-esp)

加密算法(3des、des、blowfish、cast、skipjack、aes、skipjack、qc5)

ESP验证算法(md5-hmac-96、sha1-hmac-96)

AH验证算法(md5-hmac-96、sha1-hmac-96)

AAA, RADUIS

Fire Wall

NAT(RFC1631)

安全算法启动对路由器有一定影响,不同的算法影响程度不同。

76. 移动网络中信令寻址方式有哪些?各有什么优缺点?

答复:

移动网络中信令寻址方式有两种:DPC+SSN;GT+SSN。DPC是目的地信令点编码,GT是全局码(Global title),SSN是子系统号(用于区别MSC/VLR、HLR等)。采用DPC+SSN方式的优点是使用DPC直接在七号信令网中寻址,消息传递时延短;缺点是需要定义全网与它有SCCP信令关系的信令点的点码,局数据量大,维护和管理不方便。采用GT+SSN方式的优点是只需定义SCCP转接节点的信令点点码(如LSTP的SP),消息首先传送给SCCP转接节点,由SCCP转接节点传送到目的地;缺点是每经过一次SCCP转接节点就增加时延。在实际工作中,通常是两种寻址方式都会使用。

77. 什么是APN?

答复:

APN是Access Point Name的缩写,称为接入点名称,由网络标识和运营者标识两部分组成,网络标识定义了GGSN所要连接的外部网络。运营者标识

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是可选的,定义了GGSN所在的PLMN GPRS分组网。SGSN通过 APN解析找到所要用的GGSN。另外,在GGSN内APN可以用于识别外部数据网。

78. 什么是SIGTRAN?

答复:

SIGTRAN是Signalling Transport的缩写,是电话信令消息在IP网络上传送的适配协议的总称。SIGTRAN协议栈结构示意图如下:

BICC、ISUP、TUP、RANAP、MAP、CAP、INAP、SCCP

M3UA、M2UA、IUA、SUA、M2PA、V5UA、DUA

SCTP

IPV4/IPV6

信令适配层对电话信令消息进行适配,保证电话信令消息可以未经修改地传送,如M3UA是BICC、ISUP、SCCP的适配层,M2UA是MTP3的适配层。通过使用SCTP(流控制传输协议)保证在IP网上提供可靠的消息包传输。

79. 什么是TFO、TrFO,各有什么优点?

答复:

TFO是Tandem Free Operation 的缩写,是在呼叫建立后通过两个TC(编解码器)对所使用的Codec进行带内协商完成,使得移动用户之间的呼叫可以避免在发端和收端侧进行不必要的语音编解码转换,从而提高话音质量。虽然不需要TC进行编解码转换,但TC要一直监视进行中的呼叫,所以TFO并不节省TC资源。TFO在GSM、R99都有应用。

TrFO是 Transcoder Free Operation的缩写,是一种带外的协商机制,可通过MSC SERVER之间的信令进行协商,使得网络可以在呼叫建立前就对Codec的类型和模式进行协商,经协商后,移动用户之间的呼叫可以完全不经过编解码器,从而提高话音质量。因为采用的是带外的协商机制,所以TrFO不需要TC资源,从而节省了昂贵的TC资源及其带来的功耗。TrFO的另一好处是分组承载中使用时可以节省网络带宽,因为话音可以以AMR 12.2 kbps的速率在核心网中传输。TrFO是使用ATM或IP承载的R4网络特有的技术。

80. R4的承载方式有哪些及其各自优缺点?

答复:

在3GPP的规范,R4承载方式只对ATM和IP进行了定义。但目前也有不少厂家是支持TDM、ATM和IP三种承载方式。

TDM承载方式的优点:话音质量好;网络安全有保证。缺点:信令和话路都需要分级汇接;对带宽资源的利用率低;不符合网络IP化的趋势。

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