通信名词解释.pdf

PCF 分组控制功能 PCF OMC OMC Operation Maintenance Center 网络操作维护中心 NMC 网路管理中心 NMC PDSN PDSN Packet Data Serving Node 分组业务数据节点 Ec Io Ec Io 是空中接口上 每码片 chip 的有用信号能量 与噪声能量的比值 dB 值为 负值此比值作为衡量指标值 反映了空口信号质量 实际系统的报告测量都会采用 Ec Io 此比值出现再扩频之后 调制之前 Ec Io 反映了手機在當前接收到的導頻信號的水準 這是一個綜合的導頻信號情 況 為什麼這么說呢 因為手機經常處在一個多路軟切換的狀態 也就是說 手機經 常處在多個導頻重疊覆蓋區域 手機的 Ec Io 水準 反映了手機在這一點上多路導頻 信號的整體覆蓋水準 我們知道 Ec 是手機可用導頻的信號強度 而 Io 是手機接收到 的所有信號的強度 所以 Ec Io 反映了可用信號的強度在所有信號中佔據的比例 這 個值越大 說明有用信號的比例越大 反之亦反 在某一點上 Ec Io 大 有兩種可能 性 一是 Ec 很大 在這裡佔據主導水準 另一種是 Ec 不大 但是 Io 很小 也就是說 這裡來自其他基站的雜亂導頻信號很少 所以 Ec Io 也可以較大 后一種情況屬于弱 覆蓋區域 因為 Ec 小 Io 也小 所以 RSSI 也小 所以也可能出現掉話的情況 在某 一點上 Ec Io 小 也有兩種可能 一是 Ec 小 RSSI 也小 這也是弱覆蓋區域 另一 種是 Ec 小 RSSI 卻不小 這說明了 Io 也就是總強度信號並不差 這種情況經常是 RNC 切換數據配置出了問題 沒有將附近較強的導頻信號加入相鄰小區表 所以手機不能 識別附近的強導頻信號 將其作為一種干擾信號處理 在路測中 這種情況的典型現 象是手機在移動中 RSSI 保持在一定的水準 但 Ec Io 水準急劇下降 前向 FER 急劇升 高 並最終掉話 FER 是前向误帧率 前向误帧率跟 EcIo 一样 是一个综合的前向链路质量的反映 因 为当手机处在多路软切换的情况下 误帧率实际上是多路前向信号质量的一个综合值 FER 越小 说明手机所处的前向链路越好 接收到的信号好 这个时候 EcIo 也应该比 较好 FER 越大 说明手机接收到的信号差 这个时候 EcIo 应该也较差 FER 较大 也可能是由于相邻的小区切换参数配置错误引起的 如果相邻的小区切换关系漏配 单配 也可能造成手机在移动中 无法识别相邻的导频 而这个导频无法识别 就会 变成干扰信号 导致 FER 升高 FER 跟 EcIo 是紧密相联系的 FER 反映了通话质量的 好坏 RSSI RSSI 概念 received signal strength indicator 即反向信号强度指示 定义为在某一个频率上收到的信号场强 包括有用导频在内的所有信号的场强 相当 于 IO 指基站 1 2288M 频带内的反向信号接收强度指示 RSSI 是否正常 是反向通道 是否工作正常的重要标志 RSSI 影响 RSSI 持续过低 说明基站收到的上行信号太 弱 可能导致解调失败 RSSI 持续过高 说明收到的上行信号太强 相互之间的干扰太大 也影响信号解调 表现为接入成功率低 掉话率高 语音质量差甚至无法接入等 RSSI 高 的小区掉话率较高 影响全网指标 2M 线线 2M 线即同轴电缆 是通信行业普遍使用的 E1 接口的连接电缆 1 个 2M 即一个 PCM 系统分为 0 到 31 时隙 64Kb s 64 32 2048Kb s 所以俗称 2M 可以承载语音 分 组交换等多种业务 连接 BTS 和 BSC 的线路就是 2M 线 基站到基站控制器 所有信息就是走一对 2M 线 每个基站用几个 2M 然后通过光端机 设备 将其复用在光纤中传输 到达局房中的 传输设备再 解复用 到传输 DDF 架 由每个 DDF 架 用 2M 线缆 连到无线的 DDF 再连 接到 BSC 可以称得上是一个基站的命脉 E1 标准 速 2 048Mbit s 这个应该就是 命名的原因 在基站你可以看到两根灰白色的线 比以太线要细和柔软 那就是 2M 线 注 STM 1 相当与 64 个 2M 其中 1 个 2M 备用 也就是我们在工程中经常看到的 155M MGW 媒体网关 MGW Media Gateway 媒体网关 MGW 一个连接不同类型网络的单元 执行全异网络例如 PSTN 之间的 转换 基于 IP 或 ATM 的数据网络 2 5G 和 3G 无线电接入网络或 PBX 媒体网关使多 媒体通信通过下一代网络通过多重传输协议例如 ATM IP 和 TDM MGW 其中的一个主要 功能是不同传输之间的转换和译码技术 媒体流功能例如回波消除 DTMF 和语音发 送者也位于 MGW 中 媒体网关由一个媒体网关控制器 也叫做呼叫代理或软交换机 控制 它提供呼叫控制和信令功能 媒体网关和呼叫代理之间的通信依靠一些协议例 如 MGCP 或 Megaco 或 H 248 完成 MSC Mobile Switching Center 移动交换中心 MSC 是整个 GSM 网络的核心 它控制所有 BSC 的业务 提供交换功能及和系统内 其它功能的连接 MSC 可以直接提供或通过移动网关 GMSC 提供和公共电话交换网 PSTN 综合业务数字网 ISDN 公共数据网 PDN 等固定网的接口功能 把移 动用户与移动用户 移动用户和固定网用户互相连接起来 MSC 从 GSM 系统内的三个数据库 即归属位置寄存器 HLR 拜访位置寄存器 VLR 和鉴权中心 AUC 中获取用户位置登记和呼叫请求所需的全部数据 另外 MSC 也根 据最新获取的信息请求更新数据库的部分数据 作为 GSM 网络的核心 MSC 还支持位 置登记 越区切换 自动漫游等具有移动特征的功能及其它网络功能 对于容量比较大的移动通信网 一个 NSS 网络子系统 可包括若干个 MSC HLR 和 VLR 当某移动用户 A 进入到一个拜访移动交换中心 VMSC 为了建立对该移动 用户 A 的呼叫 要通过移动用户 A 所归属的 HLR 归属位置寄存器 获取路由信息 S N 信噪比 S N 或 SNR 是模拟和数字通信中信号相对于背景噪声的强度 这一比值 通常以分贝 dB 为单位表示 如果输入信号强度为 Vs 噪声电平为 Vn 那么信噪比 S N 以分贝为单位 可表示为 S N 20lg Vs Vn 如果 Vs Vn 那么 S N 0 噪声 电平可与信号相比 信号无法读出来 通信工程师总是努力去实现最大信噪比 这通 常通过使用与所需数据速度一致的最窄的接收系统带宽来实现 C I C I 就是载干比 也称干扰保护比是指接收到的有用信号电平与所有非有用信号 电平的比值 在 GSM 系统中 此比值与 MS 的瞬时位置和时间有关 这是由于地形的不 规则性以及周围环境散射体的形状 类型及数量的不同 天线的类型 方向性 高度 以及干扰源数量 强度等不同造成的 根据空间接口中信号的解调要求 GSM 规定同邻频保护比满足以下要求 同频载干比 C I 9dB 工程中加 3dB 的余量 即 C I 12dB 邻频抑制比 C A 9dB 工程中加 3dB 的余量 即 C A 6dB BSC BSC 指的是基站控制器 Base Station Controller 它是基站收发台和移动交换中心之间的连接点 也为基站收发台 BTS 和移动交 换中心 MSC 之间交换信息提供接口 一个基站控制器通常控制几个基站收发台 其 主要功能是进行无线信道管理 实施呼叫和通信链路的建立和拆除 并为本控制区内 移 动台的过区切换进行控制等 一般由以下模块组成 AM CM 模块 话路交换和信息交换的中心 BM 模块 完成呼叫处理 信令处理 无线资源管理 无线链路的管理和电路维护 功能 TCSM 模块 完成复用解复用及码变换功能 具体信息可参考移动通讯相关知识 基站控制器 BSC BSC 控制一组基站 其任务是管理无线网络 即管理无线小 区及其无线信道 无线设备的操作和维护 移动台的业务过程 并提供基站至 MSC 之 间的接口 将有关无线控制的功能尽量的集中到 BSC 上来 以简化基站的设备 这是 GSM 的一个特色 它的功能列表如下 1 无线基站的监视与管理 RBS 1源由 BSC 控制 同时通过在话音信道上的内部软 件测试及环路测试 BSC 还可监视 RBS 的性能 爱立信的基站采用内部软件测试及环 路测试在话音通道上对 TRX 进行监视 若检测出故障 将重新配置 RBS 激活备用的 TRX 这样原来的信道组保持不变 2 无线资源的管理 BSC 为每个小区配置业务及控制信道 为了能够准确的进行 重新配置 BSC 收集各种统计数据 比如损失呼叫的数量 成功与不成功的切换 每 小区的业务量 无线环境等 特殊记录功能可以跟踪呼叫过程的所有事件 这些功能 可检测网络故障和故障设备 注1 Radio Base Station 无线基站 RBS RBS 是基站内所有设备的总称 在 GSM 规范中对应的主要部分是 BTS 它由 BSC 来控制 用来提供移动台与系统的无 线接口 它是 CME20 系统中的无线设备部分 主要由无线收发信机构成 它处理被 称作 蜂窝小区 简称小区 范围内的话务 一个基站能控制一个或几个 小区 移 动通信网的地理覆盖区是一个个小区组合而成的 由于在移动通信网内存在大量的基 站 故需要对基站的小区进行编号 以便识别和管理 同时负责无线传输 完成无线 和有线的转换 RF 的测量 无线分集 无线信道的加密 跳频 非连续发射等 RBS 位点 这是 mRNA 上的一段序列 从 DNA 转录而来 这段特异的序列和 30S 小亚基具有互补特异性结合 从而帮助开始 mRNA 翻译 无线基站 RBS 是用来提供移动台与系统的无线接口 主要由无线收发信机构 成 3 处理与移动台的连接 负责与移动台连接的建立和释放 给每一路话音分配一 个逻辑信道 呼叫期间 BSC 对连接进行监视 移动台及收发信机测量信号强度及话 音质量 测量结果传回 BSC 由 BSC 决定移动台及收发信机的发射功率 其宗旨是即 保证好的连接质量 又将网络内的干扰降低到最小 4 定位和切换 切换是由 BSC 控制的 定位功能不断的分析话音接续的质量 由 此可作出是否应切换的决定 切换可以分为 BSC 内切换 MSC 内 BSC 间的切换 MSC 之间的切换 一种特殊切换称为小区内切换 当 BSC 发现某连接的话音质量太低 而 测量结果中又找不到更好的小区时 BSC 就将连接切换到本小区内另外一个逻辑信道 上 希望通话质量有所改善 切换同时可以用于平衡小区间的负载 如果一个小区内 的话务量太高 而相邻小区话务量较小 信号质量也可以接受 则会将部分通话强行 切换到其它的小区上去 5 寻呼管理 BSC 负责分配从 MSC 来的寻呼消息 在这一方面 它其实是 MSC 和 MS 之间的特殊的透明通道 6 传输网络的管理 BSC 配置 分配并监视与 RBS 之间的 64KBPS 电路 它也直 接控制 RBS 内的交换功能 此交换功能可以有效的使用 64K 的电路 7 码型变换功能 将四个全速率 GSM 信道复用成一个 64K 信道的话音编码在 BSC 内完成 一个 PCM 时隙可以传输 4 个话音连接 这一功能是由 TRAU 来实现的 8 话音编码 9 BSS 的操作和维护 BSC 负责整个 BSS 的操作与维护 诸如系统数据管理 软 件安装 设备闭塞与解闭 告警处理 测试数据的采集 收发信机的测试 1 cdma2000 1X 系统结构 cdma2000 1X 网络主要有 BTS BSC 和 PCF PDSN 等节点组成 基于 ANSI 41 核心 网的系统结构如下图所示 此主题相关图片如下 其中 BTS 基站收发信机 BSC 基站控制器 SDU 业务数据单元 BSCC 基站控制器连接 PCF 分组控制功能 PDSN 分组数据服务器 MSC VLR 移动交换中心 访问寄存器 由图可见 与 IS 95 相比 核心网中的 PCF 和 PDSN 是两个新增模块 通过支持移 动 IP 协议的 A10 A11 接口互联 可以支持分组数据业务传输 而以 MSC VLR 为核心 的网络部份 支持话音和增强的电路交换型数据业务 与 IS 95一样 MSC VLR与 HLR AC 之间的接口基于 ANSI 41 协议 图中 BTS 在小区建立无线覆盖区用于移动台通信 移动台可以是 IS 95 或 cdma2000 1X 制式手机 BSC 可对对个 BTS 进行控制 Abis 接口用于 BTS 和 BSC 之间连接 A1 接口用于传输 MSC 与 BSC 之间的信令信息 A2 接口用于传输 MSB 与 BSC 之间的话音信息 A3接口用于传输 BSC与 SDU 交换数据单元模块 之间的用户话务 包括语音和数据 和信令 A7 接口用于传输 BSC 之间的信令 支持 BSC 之间的软切换 以上节点与接口与 IS 95 系统需求相同 cdma2000 1X 新增接口为 A8 接口 传输 BS 和 PCF 之间的用户业务 A9 接口 传输 BS 和 PCF 之间的信令信息 A10 接口 传输 PCF 和 PDSN 之间的用户业务 A11 接口 传输 PCF 和 PDSN 之间的信令信息 A10 A11 接口是无线接入网和分组核心网之间的开放接口 新增节点 PCF 分组控制单元 是新增功能实体 用于转发无线子系统和 PDSN 分组 控制单元之间的消息 PDSN 节点为 cdma2000 1X 接入 Internet 的接口模块 2 频道设置 信道结构和后向兼容性 cdma2000 可以工作在 8 个 RF 频道类 包括 IMT 2000 频段 北美 PCS 频段 北美 蜂窝频段 TACS 频段等 其中北美蜂窝频段 上行 824 849MHz 下行 869 894MHz 提供了 AMPS IS 95 CDMA 同频段运营的条件 cdma2000 1X 的正向和反向信道结构主要采用码片速率为 1x1 2288Mbit s 数据 调制用 64 阵列正交码调制方式 扩频调制采用平衡四相扩频方式 频率调制采用 OQPSK 方式 cdma2000 1X 正向信道所包括的正向信道的导频方式 同步方式 寻呼信道均兼 容 IS 95A B 系统控制信道特性 cdma2000 1X 反向信道包括接入信道 增强接入信道 公共控制信道 业务信道 其中增强接入信道和公共控制信道除可提高接入效率外 还适应多媒体业务 cdma2000 1X 信令提供对 IS 95A B 系统业务支持的后向兼容能力 这些能力包 括 支持重迭蜂窝网结构 在越区切换期间 共享公共控制信道 对 IS 95A B 信令协议标准的延用及对话音业务的支持 ESSID ESSID 也称为服务区别号 将被放置在到每个无线访问接入点中 它是无线客户端与无线访问接入点联系所 必不可少的 利用特定存取点的 ESSID 来做存取的控制 是 AP 的一种安全保护机制 它强制每一个客端都必须要有跟存取点相同的 ESSID 值 但是 如果你在无线网卡上 设定其 ESSID 为 ANY 时 它就可以自动的搜寻在讯号范围内所有的存取点 并试图 连上它 对于任何一个可能存取 UWA 11 接入点的适配器来说 无线设备首先决定这个适配 器是否属于该网络 或扩展服务集 无线设备判断适配器的 32 位字符的标识 ESSID 是否和它自己的相符 即使有另外一套 UWA 11 产品 也没有人能够加入到网络或学习 到跳频序列和定时 ESSID 编程写入无线设备 并且在一个安装者密码的控制下 而且 只能通过和设备的直接连接才能修改 如果需要在一个网络上有分别的网段 比如财 务部门和公司其他部门拥有不同的网段 那么你可以编写不同的 SSID 如果你需要支 持移动用户和扩大带宽而连接多个无线设备 那么它们的 SSID 必须设置成一致而跳频 序列应该不一样 所有这些设置都受 UWA 11 安装者密码的控制 SSID Service Set Identifier 也可以写为 ESSID 用来区分不同的网络 最 多可以有 32 个字符 无线网卡设置了不同的 SSID 就可以进入不同网络 SSID 通常由 AP 或无线路由器广播出来 通过 XP 自带的扫描功能可以相看当前区域内的 SSID 出 于安全考虑可以不广播 SSID 此时用户就要手工设置 SSID 才能进入相应的网络 简 单说 SSID 就是一个局域网的名称 只有设置为名称相同 SSID 的值的电脑才能互相 通信 由于有了 32 位字符的 SSID 和 3 位字符的跳频序列 你会发现对于那些试图经由 局域网的无线网段进入局域网的人来讲 想推断出确切的 SSID 和跳频序列有多么困 难 CIDR 英文缩写 CIDR Classless InterDomain Routing 中文译名 无类别域间路由选择 分 类 网络与交换 解 释 现行的 IPv4 网际协议第 4 版 的地址将耗尽 这是一种为解决地址耗 尽而提出的一种措施 它是将好几个 IP 网络结合在一起 使用一种无类别的域际路由 选择算法 可以减少由核心路由器运载的路由选择信息的数量 CIDR 无类型域间选路 Classless Inter Domain Routing 是一个在 Internet 上创建附加地址的方法 这些地址提供给服务提供商 ISP 再由 ISP 分配给客户 CIDR 将路由集中起来 使一个 IP 地址代表主要骨干提供商服务的几千个 IP 地址 从 而减轻 Internet 路由器的负担 所有发送到这些地址的信息包都被送到如 MCI 或 Sprint 等 ISP 1990 年 Internet 上约有 2000 个路由 五年后 Internet 上有 3 万 多个路由 如果没有 CIDR 路由器就不能支持 Internet 网站的增多 CIDR 采用 13 27 位可变网络 ID 而不是 A B C 类网络 ID 所用的固定的 8 16 和 24 位 CIDR 如何工作 CIDR 对原来用于分配 A 类 B 类和 C 类地址的有类别路由选择进程进行了重新构 建 CIDR 用 13 27 位长的前缀取代了原来地址结构对地址网络部分的限制 3 类地址 的网络部分分别被限制为 8 位 16 位和 24 位 在管理员能分配的地址块中 主机 数量范围是 32 500 000 从而能更好地满足机构对地址的特殊需求 CIDR 地址中包含标准的 32 位 IP 地址和有关网络前缀位数的信息 以 CIDR 地址 222 80 18 18 25 为例 其中 25 表示其前面地址中的前 25 位代表网络部分 其 余位代表主机部分 CIDR 建立于 超级组网 的基础上 超级组网 是 子网划分 的派生词 可 看作子网划分的逆过程 子网划分时 从地址主机部分借位 将其合并进网络部分 而在超级组网中 则是将网络部分的某些位合并进主机部分 这种无类别超级组网技 术通过将一组较小的无类别网络汇聚为一个较大的单一路由表项 减少了 Internet 路由域中路由表条目的数量 VLSM VLSM Variable Length Subnet Mask 可变长子网掩码 RFC 1878 中定义了可变长子网掩码 VLSM 规定了如何在一个进行了子网划分的网 络中的不同部分使用不同的子网掩码 这对于网络内部不同网段需要不同大小子网的 情形来说很有效 VLSM 的定义 为了有效的使用无类别域间路由 CIDR 和路由汇总来控制路由表 的大小 网络管理员使用先进的 IP 寻址技术 VLSM 就是其中的常用方式 VLSM 可以对子网进行层次化编址 这种高级的 IP 寻址技术允许网络管理员对已 有子网进行划分 以便最有效的利用现有的地址空间 如何使用 VLSM 呢 VLSM 其实就是相对于类的 IP 地址来说的 A 类的第一段是网络号 前八位 B 类地址的前两段是网络号 前十六位 C 类的前三段是网络号 前二十四位 而 VLSM 的作用就是在类的 IP 地址的基础上 从他们的主机号部分借出相应的位数来做 网络号 也就是增加网络号的位数 各类网络可以用来再划分子网的位数为 A 类有 二十四位可以借 B 类有十六位可以借 C 类有八位可以借 可以再划分的位数就是主 机号的位数 实际上不可以都借出来 因为 IP 地址中必须要有主机号的部分 而且主 机号部分剩下一位是没有意义的 所以在实际中可以借的位数是在我写的那些数字中 再减去 2 借的位作为子网部分 这是一种产生不同大小子网的网络分配机制 指一个网络可以配置不同的掩码 开发可变长度子网掩码的想法就是在每个子网上保留足够的主机数的同时 把一个子 网进一步分成多个小子网时有更大的灵活性 如果没有 VLSM 一个子网掩码只能提供 给一个网络 这样就限制了要求的子网数上的主机数 另外 VLSM 是基于比特位的 而类网络是基于 8 位组的 在实际工程实践中 能够进一步将网络划分成三级或更多级子网 同时 能够考 虑使用全 0 和全 1 子网以节省网络地址空间 某局域网上使用了 27 位的掩码 则每个 子网可以支持 30 台主机 2 5 2 30 而对于 WAN 连接而言 每个连接只需要 2 个地址 理想的方案是使用 30 位掩码 2 2 2 2 然而同主类别网络相同掩码的约束 WAN 之 间也必须使用 27 位掩码 这样就浪费 28 个地址 例如 某公司有两个主要部门 市场部和技术部 技术部又分为硬件部和软件部 两个部门 该公司申请到了一个完整的 C 类 IP 地址段 210 31 233 0 子网掩码 255 255 255 0 为了便于分级管理 该公司采用了 VLSM 技术 将原主网络划分称为 两级子网 未考虑全 0 和全 1 子网 市 场 部 分 得 了 一 级 子 网 中 的 第 1 个 子 网 即 210 31 233 0 子 网 掩 码 255 255 255 192 该一级子网共有 62 个 IP 地址可供分配 技术 部 将所 分 得的 一级 子 网中 的 第 2 个 子 网 210 31 233 128 子 网掩 码 255 255 255 192 又 进 一 步 划 分 成 了 两 个 二 级 子 网 其 中 第 1 个 二 级 子 网 210 31 233 128 子网掩码 255 255 255 224 划分给技术部的下属分部 硬件部 该二 级子网共有 30 个 IP 地址可供分配 技术部的下属分部 软件部分得了第 2 个二级子网 210 31 233 160 子网掩码 255 255 255 224 该二级子网共有 30 个 IP 地址可供分 配 VLSM 技术对高效分配 IP 地址 较少浪费 以及减少路由表大小都起到非常重要的 作用 这在超网和网络聚合中非常有用 但是需要注意的是使用 VLSM 时 所采用的路 由协议必须能够支持它 这些路由协议包括 RIP2 OSPF EIGRP IS IS 和 BGP 无类路由选择网络可以使用 VLSM 而有类路由选择网络中不能使用 VLSM 如何用 VLSM 来划分子网呢 首先需要一个 VLSM 表 VLSM 表根据网络类型不 同而不同 不过最常见的是以 C 类网络地址的 VLSM 表 还需要自己在草稿上写一个 IP 范围尺 如何用 如何做 题目 需要规划的网络 如左图题 根据以上拓扑图 使用 IP 地址为 192 16 10 0 C 类网络地址 合理规划网络 如果按照常规划分子网原则 是无法用 C 类 IP 地址划分了 但是可以 VLSM 的方 式划分 解题过程 1 列出该 IP VLSM 表 子网位 子 网 掩 码 子网数 主机 块 26 192 2 62 64 27 224 6 30 32 28 240 14 14 16 29 248 30 6 8 30 252 62 2 4 2 根据题意列出需要的条件 主机 A 区 30 B 区 10 C 区 12 G 区 12 H 区 60 I 区 14 J 区 60 K 区 8 路由线路 E F D 各 2 个 IP 注 一个路由分多少 IP 不在本文讨论范围 根据上面 VLSM 表并 根据主机需求填写下表 最后根据 IP 尺 选择对应 IP 注 图片是理论图 子网地址 主机位不能为零 VLSM 的优点 1 IP 地址的使用更加有效 2 应用路由汇总时 有更好的性能 3 与其他路由器的拓扑变化隔离 软切换 更软切换软切换 更软切换 软切换 Soft Hand off 是指在导频信道的载波频率相同时小区之间的信道切换 在切换过程中 移动用户与原基站和新基站都保持通信链路 只有当移动台在目标基 站的小区建立稳定通信后 才断开与原基站的联系 属于 CDMA 通信息系统独有的切换 功能 可有效提高切换可靠性 软切换的主要优点是前向和反向业务信道的路径分集 因为在前向和反向链路上 只需要较小的功率就可以获得分集增益 这意味着总的系统干扰减少了 提高了系统 的平均容量 同时移动台发射功率的减少延长了电池的使用时间 也就是延长了通话 时间 虽然软切换给系统带来了无可比拟的优点 但在 CDMA 下行链路中 基站为移动 台发送附加的信号 软切换对系统也产生了更多的干扰 因为接收机的 RAKE 指针数量 的限制 移动台有可能不能收集所有的基站发射的能量 所以下行信道的增益取决于 宏分集增益和由此而带来的干扰造成的性能损耗 同时 软切换占有多个信道资源而 增加了设备投资和系统备板的复杂性 主要表现在 基站需增加额外的 CE 单元 Abis 接口需增加额外的传输链路 移动台需增加额外的 RAKE 解调器 基站内不同扇区间需 增加额外的链路等等 因此 软切换区域过多对网络会带来负面的影响 根据实际工程经验 当网络实际容量达到预期设计的负荷目标时 软切换比例控 制在 35 比较合适 网络实际容量不大时 根据美国 SPRINT 公司的营运经验 软切换 比例控制在不超过 50 较为合适 在建网初期 用户的增长需要一定的时间 当用户数远低于网络的设计负荷时 小区覆盖能力超出设计覆盖范围 导致小区重叠区域过多 从而产生过高的软切换比 例 因此 应注重对此问题的分析和提出相应的解决方案 软切换 Soft Hand off 是指在导频信道的载波频率相同时小区之间的信道切换 即发生在同一频率的两个不同扇区之间的切换 可以是在同一 RNC 下面的不同扇区之 间的切换 也可以是在不同 RNC 下的不同扇区之间的切换 这些 RNC 之间是通过 Iur 接口连接在一起的 同一小区内的不同扇区之间的切换称之为 更软切换 对于 移动台来说 软切换和更软切换的过程相同 更软切换的特点 1 相同基站的不同扇区之间的切换 2 跨越两扇区时始终保持与两个扇区的同时通信直到移动台切换完全完成 3 可能频繁发生 4 所有行为由基站管理 5 从两个扇区接收到的信号可以被合并以改善信号质量 更软切换 More Softer Hand Off 在同小区 BTS 两条不同的信号之间进行 的切换 叫做更软切换 无论软切换还是更软切换 都是为了实现移动服务的连续性 提高用户的主观满意度 与硬切换的区别 软切换为先切后断 硬切换为先断后切 在 WCDMA 系统的无线网络中 当移动台 MS 处于切换区时 移动台可以根据事 先设定的门限和不同的小区的导频强度 选择同时与两个或多个服务小区发生连接 这样 切换过程也改变为移动台首先与原有小区和即将要切换到的小区同时连接 在 继续移动的过程中 当原始小区的电平低于一定的门限后 再释放与原服务小区的连 接 而仅与即将进入的小区发生连接 这个过程叫做软交换 软交换保证了交换过程 中信息传输的连续性 降低了掉话的概率 硬切换硬切换 硬切换是在不同频率的小区之间的切换 这种切换的过程是移动终端 手机 先暂 时断开与原基站联系的信道 移动台自动向新的频率调谐 与新的基站建立联系 建 立新的信道 从而完成切换的过程 也就是先断再接 在断开与当前基站的连接时 而又没有切换到新的小区时可能会掉线影响使用者的正常通信 GSM 网络就是采用的这种方式进行切换 CDMA 通信系统中的跨频切换 跨 BSC 切换也是硬切换 不同的系统 不同的设 备商 不同的频率配置 或 不同的帧偏置 伪导频伪导频 伪导频 Pilot Beacon 用在不同载频间硬切换的一种触发设备 它通常配置 在载频数少的系统中 发射导频信号 指示手机进行载频间切换 目前按照输出信号的方式 可以将伪导频分成两类 一种方式是伪导频设备只发 射导频信号 简称纯导频方式 另一种方式是伪导频设备从基站处将所有信号 包括 同步 寻呼和业务信道信号 都耦合到目标载频上进行发射 简称移频方式 假设用户从 A 基站 283 201 双载频区域 向 B 基站 283 单载频区域 移动 并且在 A 基站通话期间移动台占用了 201 频点 由于在非边界扇区移动台不能在通话 期间进行异频导频的搜索 因此移动台不能识别 B 基站 283 频点的存在 移动台即以 为在 B 基站没有可用信号 随着室外 A 基站信号的逐渐减弱 移动台将可能产生掉话 在 B 基站加入伪导频发射机后 其产生了一个 201 频点的虚拟导频 当用户进入 B 基 站后 移动台将捕获 B 基站 201 频点的虚拟导频信号 并从中检测到 B 基站信号强度 以及 B 基站的 PN 偏置 系统时间和相位跟踪等参数 当 B 基站信号强度达到切换门限 时移动台即向 BSC 发出向 B 基站切换的请求指令 当 BSC 收到指令后即向移动台发出 向 B 基站 283 频点进行硬切换的指令 同时 B 基站的 283 频点为移动台分配一个接续 通话的业务信道供其接入 从而实现了不同载频间的切换 伪导频切换的原理 导频信号是基站连续发射未经调制的直接序列扩频信号 它使得手机能够获得前 向码分多址信道时限 提供相关解调相位参考 并且为各基站提供信号强度比较 手 机可以确定何时进行切换 在没有伪导频设备的情况时 手机漫游在 A 基站下 使用载频 FA2 通信 当手机 逐渐远离 A 基站 靠近 B 基站 B 基站却只有载频 FA1 提供服务 手机收到的 A 基站 FA2 的信号越来越弱 而 B 基站 FA1 信号逐渐增强 只能采用硬切换的方式进行切换 而且会产生 30 毫秒的中断 不同基站的异频硬切换的成功率很低 非常容易形成掉话 的现象 如果我们在 B 基站安装了伪导频设备 当手机处于载频 FA2 服务之下 从 A 基站 移动到 B 基站时 手机会不断检测附近基站的导频信号强度 当 T ADD 参数超过门限 值时 手机会主动向 A 基站发送 PSMM 功率强度测量 消息 A 基站收到消息后 查询 相邻基站的配置信息 发现 B 基站的 FA2 的导频信号实际上是伪导频信号 不具备提 供业务信道的可能 但 B 基站的 FA1 可以提供服务信道 A 基站向手机发送 EHDM 增强 型切换定向 消息 通知手机切换到载频 FA1 同时将切换参数发送给手机 手机立刻 先切换到 A 基站的载频 FA1 下 然后按照软切换的方式从 A 基站的载频 FA1 切换到 B 基站的载频 FA1 从而保证的切换顺利进行 几种常用的伪导频实现方案 伪导频技术由 CDMA 技术标准拥有者高通公司提出之后 由于对有效降低掉话率 作用非常明显 因而得到了广泛的应用 根据使用方式的不同 大致可以分为以下三 类 一 基站自提供方式 基站在设计的时候就考虑到伪导频切换功能 在数字基带处理时 从正常载频信 道中提取出导频信号 用于伪导频的发射 这样可以保证伪导频信号只包括导频信号 而且和正常载频导频信号保持高度一致 这种方式显然是最佳的实现方式 但遗憾的是 不少厂家的基站并不支持 尤其 是微蜂窝基站为代表 为了减少成本 厂家往往省去伪导频的功能 也为后面两种方 式留下了市场空间 二 纯导频方式 纯导频方式是采用专门的信道发生器模拟出纯粹的导频信号 由于只发射纯导频 对伪导频所在的载频上的干扰减小 但由于导频信号需要自己产生 要使用一些昂贵的 modem 芯片 而且内部结构比 较复杂 三 移频方式 移频方式实现起来相对简单 具体地说从基站射频信号处将所有信号 包括同步 寻呼和业务信道信号 都耦合到新载频上进行发射 伪导频设备不仅发射导频信号 而且还要发射同步信号 寻呼信号和业务信道信 号 这样为保证伪导频的覆盖范围与基站的覆盖范围相似 所需要发射的功率将与基 站的发射功率保持同步 分析比较 基站自提供方式和纯导频方式从技术本质上看属于同一种技术 我们重点分析一 下纯导频方式和移频方式的优缺点 纯导频方式结构复杂 导频信号发生器设备成本也较高 但其所需发射的信号纯 粹 对发射功率的要求也减少到最小 一般不超过 4w 而对于移频方式 伪导频设备 转发了正常载频的全部信号 因此所需要发射的功率将与基站正常载频的发射功率相 同 在国内基站的发射功率通常为 20w 这样 伪导频的发射需要 20w 的高功放 成 本较高 因此移频方式和纯导频方式综合成本相差不多 纯导频方式的覆盖范围相对固定 而 CDMA 基站的信号是有呼吸效应的 实际的覆 盖范围会对随着用户数量不断变化 纯导频方式的信号覆盖范围不能保持和原基站载 频的同步 对切换的成功率产生负面影响 移频方式却恰恰很好地解决了这个问题 移频方式在发射伪导频的同时 也发射了业务信道等信号 这些不需要的信号会 对周围的基站产生不必要的干扰 降低了周围基站的信号质量和用户容量 而纯导频 方式则对周围基站的干扰降到了最小 综合起来 我们认为纯导频方式对网络影响小 适合在基站密集的地区使用 移 频方式对网络由一定的影响 但切换成功率较好 适合在城市边缘地区使用 驻波比驻波比 驻波比全称为电压驻波比 又名 VSWR 和 SWR 为英文 Voltage Standing Wave Ratio 的简写 在入射波和反射波相位相同的地方 电压振幅相加为最大电压振幅 max 形成 波腹 在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅 min 形成 波节 其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间 这种合成波称为行驻波 驻波比是 驻波波腹处的声压幅值 Vmax 与波节处的声压 Vmin 幅值之比 在驻波管法中 测得驻 波比 就可以求出吸声材料的声反射系数和吸声系数 在无线电通信中 天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配 高频 能量就会产生反射折回 并与前进的部分干扰汇合发生驻波 为了表征和测量天线系 统中的驻波特性 也就是天线中正向波与反射波的情况 人们建立了 驻波比 这一 概念 SWR R r 1 K 1 K 反射系数 K R r R r K 为负值时表明相位相反 式中 R 和 r 分别是输出阻抗和输入阻抗 当两个阻抗数值一样时 即达到完全匹 配 反射系数 K 等于 0 驻波比为 1 这是一种理想的状况 实际上总存在反射 所以 驻波比总是大于 1 的 射频系统阻抗匹配 特别要注意使电压驻波比达到一定要求 因为在宽带运用时 频率范围很广 驻波比会随着频率而变 应使阻抗在宽范围内尽量匹配 直流供电系统的分散方式直流供电系统的分散方式 内容 直流电源集中供电方式是传统的方法 新型的供电方式是采用分散供电 依 据通信机房楼的层次及不同的通信系统可有多种分设方法 具有综合投资少 扩容方 便 运行更可靠 容易实现智能管理与无人值守等优点 一 直流供电系统的集中方式 1 概述 案中方式的交流电源是由市电 主用电源 油机发电机组 备用电源 及转换 屏组成 直流系统是由整流器 主用电源 蓄电池 备用电源 及直流屏组成 集 中安装在电力室和电池室 由电力室馈送出来的低压基础在流电源 接至各个通信机 房 即安装在楼房底层的电源设备为整栋大楼的通信设备供电 集中供电是大容量的 供电系统 系统负荷电流往往高达数千至上万安培 如果某部分设备出了故障不能运 转 则整个通信可能会瘫痪 故整个通信网的运行可靠性较差 结合国外和国内通信设备的实际需要 XT005 95 通信局 站 电源系统总技术要求 已规定单个直流供电系统最大电流 不能超过五万门市话数字程控交换机的耗电量 旨在减轻集中供电系统故障 达到缩小通信系统中断所带来的直接经济损失及产生的 社会影响 系统可靠性的保证还依赖于蓄电池的支持 即蓄电池组应确保交流电源中 断后对该直流 电源系统负荷的供电 传统的肪酸型电池功率密度小 大电流放电性能及低压限流充 电性能差 维护操作手续繁杂 容易酿成供电中断事故 因而降低了供电系统可靠性 在集中供电系统中 由于基础电源设备置于大楼底层的电力室或电池室内 而各类通 信设备机房设于各层楼上 电源设备必须用很长且截面积很大的馈电线向远距离负载 供电 大多数局 站 采用无绝缘层的汇流排平行铺设馈电线 很容易造成雷击短路 或人为故障短路 甚至发生火灾 2 长距离供电问题多在集中供电方式中 由于电源设备独居一室 所以从电力 室至供电目的地的能量传输成 本高 配电电缆和机械结构附件 安装成本 墙 天花板上打洞 架设电缆及安装 配件 也较大 在大容量直流电源系统中 过长的馈电回路上增加的电感量会影响电 源及电路的稳定性 为保持电池放电接近终止时能维持最低负载电压 还需采用多级 配电 或采用升压装置或采用大容量蓄电池 3 多种通信设备混装影响了使用性能程控数字交换设备允许电压变化范围较窄 大多数在 41 7V 58V 之间 可满足 通信局 站 电源系统总技术要求 的机架电 源输入端子电压允许值 40V 一 57V 的要求 而数字微波和有线传输设备电压允许范围 也很窄 且各种设备电压允许范围不一致 如果将多种设备混装于同一电源系统 便 将多种设备机架电源输入端于允许的电压范围都统一到某一种设备电压允许范围 则 降低了机架电源上功率器件耐热和耐压性能 在整流器输入端 雷击 静电放电 快 速瞬变电脉冲群及电压暂停或中断等所产生的电磁尖脉冲信号或晶闸管整流器的移相 触发脉冲等 不仅影响整流器自身的运行 而且会以电磁场传送方式破坏各种通信设 备的机架电源 乃至功能元器件 二 直流供电系统的分散方式 英国是较早实施分散式供电的国家 1982 年首次将生产的高频开关整流器与阀控 式密封铅酸电池同装在一个机架内组合成电源系统 以分散方式向交换机供电 两年 后 分散供电系统在公用通信网正式启用 以后逐渐取代集中供电系统 1 分散供电方式的类型 1 半分散供电方式 将电源设备 整流器 蓄电池 交流和直流配电屏 搬至通信机房内 为本机房 的各种通信设备及空调机供电 这是国外目前普遍采用的方式 如日本 瑞典等 把电源设备在机房中分成若干小的独立电源系统 每个小电源系统包合整流模块和蓄 电池组 向本机房部分通信设备供电 英国 法国等采用这种供电方式 上述两种情 况都是把整流器与蓄电池以 及相应配电单元等设备安装在同一室 通信机房或邻近房间 属半分散供电方式 此方式中电源机柜包含整流模块和交直流配电单元及保护装置 柜中直流配电单元用 于将直流电源分配到每行通信模块系统最末端 馈电线路短 而且可用小线径的电缆 2 全分散供电方式 在每行通信设备的机架内都装设了小基础电源系统 包含整流模块 交流和直流 配电单元 蓄电池 澳大利亚 美国等较多采用这种全分散供电方式 2 优缺点 1 分散供电可靠性高 据国外专家在通信电源系统可靠性理论研究中表明 市话端局电源系统的不可用 度指标与电源系统故障所产生的社会影响有关 大电源系统故障产生的社会影响大 小电源系统故障所产生的社会影响小 日本 NTT 公司研究认为 交换机可靠性取决于 社会影响 L X 和交换机规模 X 爱尔兰 其关系为 L X CX15 C 为常数 规模越大 占线小时通信业务越大 L X 越大 若将 X 供电系统计为 N 个 则 分散供电系统使社会影响减少到 1 N 邮电部科技司 1992 年下达邮电部设计院制 定电源系统可靠性指标的工作 从长达 5 年的研究中得出 可靠性的定量指标是可靠 度 它与故障率及可用度或不可用度因素有关 若电 源系统分为多个小系统并联互为 冗余 只有在各个小系统全部发生故障时 系统才会瘫痪 这说明采用外散并联方式 的可靠性显著提高了 2 分散供电有明显的经济效益 日本 NTT 公司统计了 1990 1994 年实施分散供电电源系统的经济效益 从节能与 占地面积统计 结果如下 供电系统容量分别为 300A 600A900A 当采用集中供电 方式时 各种客量的耗能或占地面积为 100 而采用分散供电时各种容量的耗能或 占地面积均有大幅度的减少 3 承受故障能力强 用于采用较短而城经又较小的电缆将电源设备与负载连起来 放短路时的电流瞬 变电压小 200V 左右 因此大多数分散供电方式不需用高阻配电来限制故障电流 当发生严重故障时 如电池端头或主配电单元发生短路 以及电池组中出现象故障电 池等 仅会导致部分电源供电中断 而不会象集中供电方式那样 引起对交换设备供 电的整个电源中断 4 合理配置电源设备 在实施分散供电方式设计中 与通信设备同时计划与安装 不需为预计的负载而 扩容增加电源设备数量 从而节约设备投资 同时电源设备采用单一机架或模块 操 作简便 减少维修 由于在这种电源系统中 各电源设备仅对指定的负载配电 所以 针对该负载的需要能 合理地设置电源设备 5 存在的缺陷 分散供电的不足之处 半分散式因蓄电池容量应按 0 1h 1h 放电配置 不能超过 楼板对蓄电池荷重要求 且电源故障引起的影响仍有一定的范围 与此同时虽然电池 可以按 15min 放电考虑 减少了对地面荷载的要求 但不能充分利用蓄电池的相互支 持作用 故一旦发生故障 所引起的影响范围很广 而全分散式所需小客量蓄电池个 数增多 此外在实施过程中先 决条件多 如对交流电源可靠性 电磁兼容性 电源设备使用性能以及维护人员技术 水平等 均有较高要求 二 分微供电的实施技术措施 1 实施步骤 通信局 站 电源要求同一通信局 站 原则上设置一个总的交流供电系统 由 此分别向各直流供电系统提供低压交流电 各直流供电系统可分房设置 也可为单独 的电力和电池室间用 1 已开通的局 站 1 通信业务已到终期的局 站 进行新旧通信电源设备换代 用阀控铅酸电池取代传统防酸型铅酸电池 用高频 开关整流器取代晶闸管整流器 有关规范限定了阀控铅酸电池使用寿命为 7 8 年 高 频开关整流器使用寿命为 10 年 可见及时更换旧的通信电源设备是必须的 将大容量直流电流系统 按通信系统逐一分散为小直流电源系统 向某一部分通信设 备分散供电 在 通信局 站 电源系统总技术要求 文件上 已明文规定凡电话交换局客量 超过 5 万门者 或者两个以上交换系统时 应采用两个以上独立的直流供电系统 所 以即使原在流电流电源系统设置的电力室或电池室面积很大 也应将扩容的电源设备 组成新的小电源系统 以单独对扩容通信设备供电 2 对于近期通信业务已饱满需要增容的局 站 最好将依据通信增容业务量所 配置电源设备 安装到邻近通信机房的专设电力电