数字通信技术及应用
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案例分析 TD-SSCDMA移动通信系统

移动电话是除固定电话以外人们常用的另一种通信方式。近年来,手机用户数量增长迅猛,甚至有取代固定电话的趋势。行业预测到2014年年底,中国手机用户数量将达到11亿。移动通信系统是不同于固定电话系统的又一主流通信系统。随着2009年1月7日3G牌照的发放,中国正式进入了3G时代,具有我国自主知识产权的TD-SCDMA技术制式的3G业务由中国移动通信集团公司经营。

TD-SCDMA的中文含义为“时分同步码分多址接入”。如图1-9所示为TD-SCDMA系统网络结构。下面将从系统的角度来介绍TD-SCDMA移动通信系统的组成及各部分的作用。

图1-9 TD-SCDMA系统网络结构

TD-SCDMA网络分为无线接入网络(UTRAN)和核心网(CN)两部分。

核心网包括MSC/VLR、GMSC、SGSN、GGSN、HLR等设备,核心网从逻辑上可划分为电路交换CS域和分组交换PS域。

接入网包括用户设备UE、基站NodeB和无线网络控制器RNC。UE包括移动设备ME和UMTS用户识别模块USIM;NodeB是为一个小区或多个小区服务的无线收发信设备;RNC是具有对一个或多个NodeB进行无线资源控制和管理的功能实体。

当移动用户进行语音通信时,发送方手机对语音信号进行信源编码、信道编码、交织、数字调制、扩频、加扰、射频调制等一系列处理和变换,通过天线发送出去,由覆盖该用户的基站天线接收,经过射频解调传送给NodeB室内设备进行数据包转换及复用处理,然后经传输网络传送至移动机房内的RNC设备,RNC进行处理和交换,将数据传送给核心网CS域,核心网将数据传送给通话对方所属的RNC,数据再从RNC传至NodeB,最后经处理变换、射频调制由基站天线发送给接收方手机,手机对接收到的射频信号进行射频解调、解扰、解扩、数字解调、解交织、信道解码、信源解码等过程后变成语音被人耳接收。

从上面的叙述可以看出,手机通信的过程实际包含由手机到基站、基站到无线网络控制中心、无线网络控制中心到核心网以及从核心网又回到手机的一系列传输过程。这其中既有有线传输,又有无线传输。以手机和基站之间的信号传输为例,TD-SCDMA系统信号传输的主要处理过程如图1-10所示。手机和基站NodeB设备都包含了信源(宿)、信源编(解)码、信道编(解)码、调制(解调)等功能模块,信道则是自由空间,使用对称的频段,目前使用的频段范围是2010~2025MHz。

图1-10 TD-SCDMA系统信号传输的主要处理过程

思考题

TD-SCDMA移动通信系统中语音通信的过程是怎样的?