通信设备测试与维护课程设计报告.docx

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通信设备测试与维护课程设计报告

课程名称：

通信设备测试与维护实训

课程编号：

7040630420

一、课程设计的目的

通过本课程的实践训练，使学生掌握TD-SCDMA移动通信系统的设备组成、系统工作原理、设备操作和配置；加深对移动通信系统知识的理解；具备实际通信设备的运用操作能力；提高学生的就业能力，为将来的实际工作打下基础。

二、课程设计的题目

TD-SCDMA移动通信系统的无线设备配置与操作。

三、设计内容（主要技术关键的分析、解决思路和方案比较等）

1.OMC网管软件无线配置

TD-SCDMA系统主要包括核心网、无线网络子系统和移动台三部分。

无线网络子系统的RNC是无线资源配置的关健设备。

RNC无线网络控制器主要负责无线资源的管理。

一面它通过Iu接口同电路域和分组域核心网相连；一面它负责管理和控制NodeB，并负责空中接口与UE之间的L1以上的协议处理。

在无线接入网络中，它处于承上启下的关键地位。

RNC通过OMC网管软件来完成配置。

中兴通信公司开发了OMC网管仿真软件来帮助学习，本课程实践训练就在仿真软件的基础上进行训练，完成RNC的机架配置、设备配置、局向配置、小区开设、NodeB网元配置等多项训练内容

2.LMT本地NodeB网元配置

使用中兴公司开发的TDLMTV2.21.100f软件进行本地NodeB网元配置，包括NodeB的机架配置、设备配置、小区开设，接口配置及无线资源配置等各项操作。

四、设计步骤

1.由教师授课介绍TD-SCDMA系统的基本原理、设备操作方法

2.学习OMC网管仿真软件及本地NodeB网元配置仿真软件的操作与使用。

3.利用仿真软件进行配置和操作，记录并分析仿真结果。

4.形成实践训练报告。

五、设计要点

1.正确进行仿真软件的配置和操作。

2.掌握各项配置参数的意义和方法。

六、设计进度安排

本课程实践训练共两周，具体进度安排如下

第一周：

学习TD-SCDMA系统基本原理和仿真软件的使用。

第二周：

正确操作仿真软件，达到训练要求，写出实践训练报告，制作PPT答辩。

七、考核标准

1.课程考核成绩构成

对于学生实践训练考核的标准，将根据其参数配置方案、实践训练过程中的学习态度，配置结果的有效性、完整性，答辩及设计报告的质量等进行综合评定。

参数配置方案

实践训练过程态度

配置结果

答辩及设计报告质量

20％

20%

20%

40%

八、注意事项

（1）步骤：

预习、仿真、调试、测试、总结。

（2）验收时上交实践训练总结报告。

实践训练总结报告要求同时上交纸质文档（A4）和电子文档（word）。

（3）通过本实践训练，应重点掌握仿真软件的操作与配置，理解各项参数的意义。

（4）要保持整洁和安静，不要大声喧哗，不要随地吐痰,不要乱丢纸屑、杂物。

（5）爱护仪器设备及公物，凡违反操作规程不听从教师指导而损坏仪器及公物，按规定赔偿。

目录

一、移动通信的概述7

二、TD-SCDMA的基本原理10

三、TD-SCDMA关键技术13

四、TD-SCDMA系统无线设备组成及功能17

五、OMC网管软件配置步骤表17

六、实习心得29

七、参考文献30

一、移动通信的概述

1、移动通信的概述

移动通信可以说从无线电通信发明之日就产生了。

1897年，M.G．马可尼所完成的无线通信试验就是在固定站与一艘拖船之间进行的，距离为18海里。

现代移动通信技术的发展始于本世纪20年代，大致经历了五个发展阶段。

第一阶段从本世纪20年代至40年代，为早期发展阶段。

在这期间，首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统，其代表是美国底特律市警察使用的车载无线电系统。

该系统工作频率为2MHz，到40年代提高到30～40MHz可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段，特点是专用系统开发，工作频率较低。

第二阶段从40年代中期至60年代初期。

在此期间内，公用移动通信业务开始问世。

1946年，根据美国联邦通信委员会（FCC）的计划，贝尔系统在圣路易斯城建立了世界上第一个公用汽车电话网，称为“城市系统”。

当时使用三个频道，间隔为120kHz，通信方式为单工，随后，西德（1950年）、法国（1956年）、英国（1959年）等国相继研制了公用移动电话系统。

美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。

这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡，接续方式为人工，网的容量较小。

第三阶段从60年代中期至70年代中期。

在此期间，美国推出了改进型移动电话系统（1MTS），使用150MHz和450MHz频段，采用大区制、中小容量，实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。

德国也推出了具有相同技术水平的B网。

可以说，这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段，其特点是采用大区制、中小容量，使用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。

第四阶段从70年代中期至80年代中期。

这是移动通信蓬勃发展时期。

1978年底，美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统（AMPS），建成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。

1983年，首次在芝加哥投入商用。

同年12月，在华盛顿也开始启用。

之后，服务区域在美国逐渐扩大。

到1985年3月已扩展到47个地区，约10万移动用户。

其它工业化国家也相继开发出蜂窝式公用移动通信网。

日本于1979年推出800MHz汽车电话系统（HAMTS），在东京、大胶、神户等地投入商用。

西德于1984年完成C网，频段为450MHz。

英国在1985年开发出全地址通信系统（TACS），首先在伦敦投入使用，以后覆盖了全国，频段为900MHz。

法国开发出450系统。

加拿大推出450MHz移动电话系统MTS。

瑞典等北欧四国于1980年开发出NMT—450移动通信网，并投入使用，频段为450MHz。

这一阶段的特点是蜂窝状移动通信网成为实用系统，并在世界各地迅速发展。

移动通信大发展的原因，除了用户要求迅猛增加这一主要推动力之外，还有几方面技术进展所提供的条件。

首先，微电子技术在这一时期得到长足发展，这使得通信设备的小型化、微型化有了可能性，各种轻便电台被不断地推出。

其次，提出并形成了移动通信新体制。

随着用户数量增加，大区制所能提供的容量很快饱和，这就必须探索新体制。

在这方面最重要的突破是贝尔试验室在70年代提出的蜂窝网的概念。

蜂窝网，即所谓小区制，由于实现了频率再用，大大提高了系统容量。

可以说，蜂窝概念真正解决了公用移动通信系统要求容量大与频率资源有限的矛盾。

第三方面进展是随着大规模集成电路的发展而出现的微处理器技术日趋成熟以及计算机技术的迅猛发展，从而为大型通信网的管理与控制提供了技术手段。

第五阶段从80年代中期开始。

这是数字移动通信系统发展和成熟时期。

以AMPS和TACS为代表的第一代蜂窝移动通信网是模拟系统。

模拟蜂窝网虽然取得了很大成功，但也暴露了一些问题。

例如，频谱利用率低，移动设备复杂，费用较贵，业务种类受限制以及通话易被窃听等，最主要的问题是其容量已不能满足日益增长的移动用户需求。

解决这些问题的方法是开发新一代数字蜂窝移动通信系统。

数字无线传输的频谱利用率高，可大大提高系统容量。

另外，数字网能提供语音、数据多种业务服务，并与ISDN等兼容。

实际上，早在70年代末期，当模拟蜂窝系统还处于开发阶段时，一些发达国家就着手数字蜂窝移动通信系统的研究。

到80年代中期，欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网（GSM）的体系。

随后，美国和日本也制定了各自的数字移动通信体制。

泛欧网GSM已于1991年7月开始投入商用，预计1995年将覆盖欧洲主要城市、机场和公路。

可以说，在未来十多年内数字蜂窝移动通信将处于一个大发展时期，及有可能成为陆地公用移动通信的主要系统。

与其它现代技术的发展一样，移动通信技术的发展也呈现加快趋势，目前，当数字蜂窝网刚刚进入实用阶段，正方兴末艾之时，关于未来移动通信的讨论已如火如菜地展开。

各种方案纷纷出台，其中最热门的是所谓个人移动通信网。

关于这种系统的概念和结构，各家解释并末一致。

但有一点是肯定的，即未来移动通信系统将提供全球性优质服务，真正实现在任何时间、任何地点、向任何人提供通信服务这一移动通信的最高目标。

2、移动通信的发展

如图所示：

（图1-1）

（图1-2）

二、TD-SCDMA的基本原理

1、TD-SCDMA的基本定义：

时分-同步码分多址存取（英文：

TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，缩写为：

TD-SCDMA），是ITU批准的三个3G中的一个，相对于另两个主要3G标准（CDMA2000）或（WCDMA）它的起步较晚。

该标准是中国制定的3G标准。

1998年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（现大唐电信科技产业集团）向ITU提出了该标准。

该标准将智能天线、同步CDMA和软件无线电（SDR）等技术融于其中。

另外，由于中国庞大的通信市场，该标准受到各大主要电信设备制造厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布可以生产支持TD-SCDMA标准的电信设备。

TD-SCDMA在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面有独特优势。

TD-SCDMA由于采用时分双工，上行和下行信道特性基本一致，因此，基站根据接收信号估计上行和下行信道特性比较容易。

此外，TD-SCDMA使用智能天线技术有先天的优势，而智能天线技术的使用又引入了SDMA的优点，可以减少用户间干扰，从而提高频谱利用。

TD-SCDMA还具有TDMA的优点，可以灵活设置上行和下行时隙的比例而调整上行和下行的数据速率的比例，特别适合因特网业务中上行数据少而下行数据多的场合。

但是这种上行下行转换点的可变性给同频组网增加了一定的复杂性。

TD-SCDMA是时分双工，不需要成对的频带。

因此，和另外两种频分双工的3G标准相比，在频率资源的划分上更加灵活。

一般认为，TD-SCDMA由于智能天线和同步CDMA技术的采用，可以大大简化系统的复杂性，适合采用软件无线电技术，因此，设备造价可望更低。

但是，由于时分双工体制自身的缺点，TD-SCDMA被认为在终端允许移动速度和小区覆盖半径等方面落后于频分双工体制。

同时，TD只可以在线500人，是个问题。

2、TD-SCDMA的物理层结构

3、TD-SCDMA信道结构

逻辑信道：

直接承载用户业务；根据承载的是控制平面业务还是用户平面业务分为两大类，即控制信道和业务信道。

传输信道：

无线接口层2和物理层的接口，是物理层对MAC层提供的服务；根据传输的是针对一个用户的专用信息还是针对所有用户的公共信息分为专用信道和公共信道两大类。

物理信道：

各种信息在无线接口传输时的最终体现形式，每一种使用特定的载波频率、码（扩频码和扰码）以及载波相对相位都可以理解为一类特定的信道。

4、信道编码与复用

（1）TD-SCDMA数据简要发送过程，如图所示：

（2）编码和复用过程如图所示：

三、TD-SCDMA关键技术

1、TDD技术

2、智能天线的作用

（1）智能天线基本原理

智能天线是一个天线阵列：

它由多个天线单元组成，不同天线单元对信号施以不同的权值，然后相加，产生一个输出信号。

原理：

使一组天线和对应的收发信机按照一定的方式排列和激励，利用波的干涉原理可以产生强方向性的辐射方向图。

3、联合检测技术实现以及原理

联合检测实现原理图：

4、动态信道分配

信道分配指在采用信道复用技术的小区制蜂窝移动系统中，在多信道共用的情况下，以最有效的频谱利用方式为每个小区的通信设备提供尽可能多的可使用信道。

信道分配过程一般包括呼叫接入控制、信道分配、信道调整三个步骤。

不同的信道分配方案在这三个步骤中有所区别。

信道分配方案可分为以下三种：

（1）固定信道分配（FCA）

（2）动态信道分配（DCA）

（3）混合信道分配（HCA）

5、接力切换技术

（1）接力切换优点：

与通常的硬切换相比，接力切换除了要进行硬切换所进行的测量外，还要对符合切换条件的相邻小区的同步时间参数进行测量、计算和保持。

接力切换使用上行预同步技术，在切换过程中，UE从源小区接收下行数据，向目标小区发送上行数据，即上下行通信链路先后转移到目标小区。

上行预同步的技术在移动台在与原小区通信保持不变的情况下与目标小区建立起开环同步关系，提前获取切换后的上行信道发送时间，从而达到减少切换时间，提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的。

接力切换是介于硬切换和软切换之间的一种新的切换方法。

与软切换相比，都具有较高的切换成功率、较低的掉话率以及较小的上行干扰等优点。

不同之处在于接力切换不需要同时有多个基站为一个移动台提供服务，因而克服了软切换需要占用的信道资源多、信令复杂、增加下行链路干扰等缺点。

与硬切换相比，两者具有较高的资源利用率，简单的算法、以及较轻的信令负荷等优点。

不同之处在于接力切换断开原基站和与目标基站建立通信链路几乎是同时进行的，因而克服了传统硬切换掉话率高、切换成功率低的缺点。

具体如图所示：

6、功率控制

（1）功率控制的作用

功率控制技术是CDMA系统的基础，没有功率控制就没有CDMA系统。

功率控制可以补偿衰落，接收功率不够时要求发射方增大发射功率。

功率控制可以克服远近效应，对上行功控而言，功率控制的目标即为所有的信号到达基站的功率够用即可由于移动信道是一个衰落信道，快速闭环功控可以随着信号的起伏进行快速改变发射功率，使接收电平由起伏变得平坦。

（2）功率控制的具体参数如图所示：

四、TD-SCDMA系统无线设备组成及功能

五、OMC网管软件配置步骤表

OMC网管软件配置步骤表

RNC数据步骤

配置内容

step1

创建子网

step2

创建RNC管理网元

step3

创建RNC全局资源

step4

创建机架

step5

配置各单板IP地址（ROMB、GIPI、APBE）

Step6

统一分配IPUDPIP地址

Step7

ATM通信端口配置

Step8

IuCS_AAL2路径组配置

Step9

创建IU-CS局向

Step10

创建IU-PS局向

step11

静态路由配置

step12

快速创建IUB局向

step13

创建服务小区

手工开通NODEB步骤

配置内容

step1

创建NODEB管理网元

step2

创建模快

step3

配置机架、机框、单板

step4

配置ATM传输模快—承载链路

step5

配置ATM传输模快—传输链路

Step6

配置无线模快—物理站点

Step7

配置无线模快—扇区

Step8

配置无线模快—服务小区

RNC数据配置对接表：

#1机架前插板

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

S

D

T

B

10

S

D

T

B

10

I

M

A

B

10

A

P

B

E

11

I

M

A

B

10

U

I

M

U

1

U

I

M

U

0

G

I

P

I

1

G

I

P

I

0

I

M

A

B

11

R

U

B

10

S

D

T

B

11

R

U

B

11

R

U

B

11

R

C

B

10

11

R

C

B

0

R

C

B

12

13

R

C

B

0

U

I

M

C

1

U

I

M

C

0

R

O

M

B

1

2

R

O

M

B

0

C

L

K

G

1

C

L

K

G

0

C

H

U

B

1

C

H

U

B

0

S

D

T

B

12

S

D

T

B

12

I

M

A

B

12

A

P

B

E

13

I

M

A

B

12

U

I

M

U

1

U

I

M

U

0

I

M

A

B

13

S

D

T

B

13

R

U

B

12

R

U

B

12

R

U

B

13

R

U

B

13

服务器

#2机架前插板

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

S

D

T

B

20

S

D

T

B

20

I

M

A

B

20

I

M

A

B

20

U

I

M

U

1

U

I

M

U

0

R

U

B

20

R

U

B

20

R

U

B

21

R

U

B

21

R

C

B

20

21

R

C

B

0

U

I

M

C

1

U

I

M

C

0

G

L

I

1

G

L

I

1　

P

S

N

1　

P

S

N

1

U

I

M

C

1

U

I

M

C

0

NOTE：

APBE（1/1/6）1stSTM-1与MGW相连（IuCS）、3rdSTM-1与SGSN相连（IuPS）

参数

属性

移动国家号码（MCC）

460

3G移动网号（MNC）

07（现网为22）

RNC数据配置：

参数

取值

说明

RNC标识

1

（本虚拟后台，动态数据跟踪和信令跟踪只对无线网络控制器为1的子网跟踪有效。

）

取值范围：

0~4095。

缺省值：

无。

数据选取原则及设置规范：

对应本无线网络控制器标识号，后台配置自动填写，编号原则是从1开始顺序递增编号。

操作维护单板IP地址

129.0.31.X

（1、本虚拟后台，操作维护单板IP地址所在网段必须为：

129.0.31；

2、本虚拟后台，操作维护单板IP地址必须与ROMB的IP一致。

）

操作维护单板IP=129.0.31.X

X对应RNCID

时区

480

取值范围（枚举类型）：

GMT-12:

00~GMT+13:

00。

缺省值：

GMT+8:

00。

数据选取原则及设置规范：

根据当地的时区设置。

时钟同步周期

1800000

取值范围：

0..172800000。

缺省值：

1800000。

数据选取原则及设置规范：

0表示不进行周期同步，没有特殊要求，同步周期就是30分钟。

SNTP服务器IP地址

129.0.1.1

取值范围：

无（IP地址）。

缺省值：

无。

数据选取原则及设置规范：

该字段设置NTPSVR的IP地址，现在通常NTPSVR是在OMCSERVER上的，所以一般就设置成OMCSERVER的IP地址。

局号

1

取值范围：

1~253

缺省值：

1

数据选取原则及设置规范：

设置成与RNC子网标识一致

网络类型

中国移动网

无

测试码

3132333435

（本虚拟后台，CN侧提供的测试码：

3132333435。

）

无

本局14位信令点编码

0.0.0

本RNC14位信令点编码（OPC（14bits））：

取值范围：

无。

缺省值：

0。

14位信令点编码的格式是国际规范；在实际配置信令点时还应按照运营商对信令网的整体规划进行。

对接参数，需要与对端匹配。

本局24位信令点编码

14.31.11

本RNC24位信令点编码（OPC（24bits））

取值范围：

无。

缺省值：

可以取0。

数据选取原则及设置规范：

本地RNC的24位信令点编码，当与邻接局通信时，若对端局使用24位的信令点编码，则RNC也使用24位的信令点编码。

24位信令点编码的格式是国内规范，分为主信令区（8bit）分信令区（8bit）信令点（8bit）。

在实际配置信令点时还应按照运营商对信令网的整体规划进行。

对接参数，需要与对端匹配。

ATM地址编码方式

NSAP

（本虚拟后台，CN侧提供的ATM地址编码计划是NSAP。

）

取值范围：

1-E164，2-NSAP（枚举）。

缺省值：

1-E164。

数据选取原则及设置规范：

目前ATM地址编码计划统一使用NSAP的地址格式。

ATM地址长度（BYTE）

20

取值范围：

20。

缺省值：

20。

数据选取原则及设置规范：

只有唯一取值，ATM长度固定。

ATM地址

00.00.01.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00

OMP对后台的子网掩码

255.0.0.0

（本虚拟后台，CN侧提供的OMP对后台IP的子网掩码是255.0.0.0。

）

无

OMCB服务器IP地址

139.1.1.1

139.1.1.X

X对应RNCID

GIPI板IP地址：

（1/1/11，所属模块号1）

OMCB：

接口的端口号：

1

IP：

139.1.1.101

掩码：

255.255.0.0

广播：

139.1.255.255

（本虚拟后台，GIPI板硬件的接口IP地址与OMCB的IP地址必须在同一网段，但是不能发生冲突；GIPI板硬件的接口IP掩码地址是：

255.255.0.0；广播地址前两个字节与OMCB服务器IP地址前两个字节保持一致，后两个字节为255。

）

GIPI的IP=139.1.100.10X

X对应RNCID

APBE板接口IP地址

（1/1/6，所属模块号11）

接口的端口号：

3

IP个数：

2

IP：

137.1.1.2、137.1.2.2

掩码：

255.255.255.0

广播：

255.255.255.255

（本虚拟后台，APBE板硬件的接口IP掩码是：

255.255.255.0；广播地址是：

255.255.255.255。

）

接口板APBE的IP＝137.X.Y.2

X为RNC的编号，Y为一个RNC内部接口IP的数目

接口板RUIB板可以输出4路FE接口，在组网配置中配置两条接口输出，以防止网线坏了一根还可以正常对NODEB进行维护；相应的OMCB服务器和客户端，都要配置双IP/双网卡

ROMB板IP地址

接口的端口号：

1

IP个数：

1IP：

136.1.1.1

接口的端口号：

2

IP个数：

1IP：

136.1.1.2

接口的端口号：

3

IP个数：

1IP：

136.1.1.3

掩码：

255.255.255.255

广播：

255.255.255.255

（本虚拟后台，ROMB板硬件的接口IP掩码是：

255.255.255.255；广播地址是：

255.255.255.255。

）

1、ROMB的RPU模块上有128个端口，每个端口可以配置4个IP；共可分配512个IP。

每个IP支持60000个端口；

2.RNC的RUP地址为136.1.M.N，掩码为32位（4个255），M为RNCID，取值范围为1－254，N=资源框数量，取值范