WCDMA第三代无线通信系统无线技术介绍-1

一、前言

属于第三代无线通信技术的WCDMA服务之所以可以提供更高的频宽，以符合各式多媒体与无线宽频需求，所注重的一点就是它比原来的第二代GSM无线通信系统来说，大幅改进了无线部分的多工技术，使得我们可以在有限的无线通信频带中，透过更新的无线传输技术来提供更为丰富与大量的使用者资料。

我们都知道，3GPP R99核心网络与GSM/GPRS核心网络是可以存在同一个架构下的，主要的原因还是在于可以保有GSM/GPRS系统业者原有的投资，并且沿用了现在最为稳定的核心网络架构，减少系统过渡到3G通信系统时，所产生的诸多相容问题。不过在无线通信接收端的部分，可就没有这么容易解决了，WCDMA所采用的无线通信多工技术与GSM/GPRS完全不相同，也就是说虽然他们可以共用相同的核心网络设备，不过在无线通信的接收端技术，彼此就是差异相当大的部分，因此希望通过本文的介绍，可以让各位真正的了解这些技术上的不同差异。

二、无线网络Cell的概念

如图一所示，在无线网络的环境中，我们会通过基地台来传送与接收使用者手持设备的资料，不过无线网络的资源是有限的，在有线的网络环境中，如果我们需要更多的频宽，可以通过更多的物理线路来提升两端点的可用频宽，可是无线网络的环境里，因为实际的传输媒介为我们生活的空间，而这部分的资源并不会因为我们需要更多的频宽而增加。

图一，无线网络Cell覆盖的示意图

因为这样的因素，所以每个基地台无线电所覆盖的范围就需要经过适当的考虑。例如：如果在一个认可稠密的区域，每一个无线电所覆盖的范围就要缩小，这样在同一个区域中，就可以建构一个以上的基地台无线通信区域，如此就可以增加该区域可容纳的使用者数目。相对的，如果我们把一个基地台无线电所覆盖的范围加大，那样在这个大区域范围中，所能接受的使用者数目，就仅限于一个基地台无线通信范围中，所能接受的人数了。

三、FDMA、TDMA、CDMA与SDMA

以目前常用的无线通信多工技术来说，我们可以大略的把各种技术区分为四类。FDMA（Frequency Division Multiple Access）

如图二所示，FDMA主要是通过切割许多小的无线通信频带，而每个无线通信频带都属于一个专属的使用者来传输资料，通过这样的方式我们可以在一个大的频带范围中，切割出许多小的频带，让多个使用者可以同时传输资料。

图二，FDMA多工概念图

当然，衍生出的缺点就是每个使用者都会使用到特定的频带，一旦同一个区域的使用者人数超过所能提供的频带数目，就会造成系统无法提供服务的问题发生。

TDMA（Time Division Multiple Access）

相对于FDMA，TDMA的技术是在同一个频带中，通过分时多工的方式，让多个使用者可以享用一个频带的资源，如图三所示。

图三，TMDA多工概念图

我们可以在一个固定的频带中，让每个使用者拥有属于自己的时隙（Time Slot），当轮到属于该使用者的时隙时，该使用者就可以传递资料。通过这样的方式，我们就可以在一个频带的范围内，实现多个使用者同时传递资料的目的。

SDMA（Space Division Multiple Access）

除了把每个基地台覆盖的范围缩小以外，我们还可以透过SDMA的技术让每个基地台覆盖的无线电范围再透过分割Sector的方式来增加有限的无线电资源使用效率。

图四，SDMA架构示意图

如图四所示，通过这样的技术，我们可以在每个基地台的范围中再通过不同的无线电区域分割，让相邻的三个区域可以同时让三位不同使用者使用同一个无线电通信频带，以便于容纳更多的使用者。如果没有SDMA的技术，那样在一个基地台覆盖的范围中，一个频带就无法重复在不同的分割Sector中使用，而增加可容纳的使用者数目。

CDMA（Code Division Multiple Access）

CDMA技术使用了正交（orthogonal）的展频码（spreading codes），这种技术允许系统可以在同一个频带上，让多个不同使用者的资料同时传送。由于通过展频码所处理过的资料都会具有正交性，因此接收端在收到资料后，如果计算结果为0就表示所接收到的为其他无关的信号（例如：是传给其他使用者的资料，而非要传给该使用者的资料），如果计算后的结果不为0，就表示此为我们所要接收的资料。

CDMA技术对于频带的使用率来说，比起FDMA与TDMA来的更为有效率，因为它允许多个使用者同时在同一频带上面传送资料，再由接收端根据不同的正交展频码来解回资料。相对于FDMA与TDMA来说，都必须要分配一个固定的频带或是固定频带中的特定时隙，即使该使用者在连线后，并没有通过所配置的无线资源来传送资料，可是无线资源配置却还专属于该使用者，对于有限的无线资源来说将会是一种相当大的浪费。因此，CDMA的技术可以大幅的增加原本FDMA于TDMA 技术所能容纳的通讯使用者数目，对于频带的使用效率业相对的大幅提高。

目前主要使用的CDMA技术包括了WCDMA与IS-95所采用的DS-CDMA（Direct Sequence－CDMA）与CDMA 2000所采用的MC-CDMA（MultiCarrier－CDMA）。

如图五所示，DS-CDMA会完整的占用整个传输频带，由于正交码的数目是有限的，所以我们必须通过绕码（Scrambling Code）让相邻的Cell可以使用同样的展频码来传递资料，而避免了因为相邻两区域使用相同的展频码所造成的干扰。

图五，DS-CDMA示意图

而MC-CDMA（MultiCarrier－CDMA）可以依据使用者目前所需的频宽资源，动态的结合一个以上的频带来传输使用者的资料。

三、GSM、GPRS与WCDMA比较

在我们介绍了主要的无线通信多工技术的基本概念后，我们来看目前商业化的通信系统，其中

GSM（Globla System for Mobile Communication）

GSM系统主要是通过TDMA与FDMA的技术实现多人使用的无线通信系统，如下图所示，分别为GSM900系统中Downlink（由BaseStation到手机端）与Uplink （由手机到BaseStation端）的频宽分割多工示意图。

图六，GSM 900频宽分割与多工示意图

由图中我们可以看到，GSM 900系统在进行不同方向的传输时，是通过不同的频率（Downlink使用了935－960MHz，而Uplink使用了890－915MHz）。并且Uplink与Downlink所采用的频率彼此距离会相距45MHz。每个可以用来传送资料的频带（Frequency Carrier）所占的频宽为200kHz，每个频带再通过分时多工的方式区分为8个时隙。也就是说每个使用者Uplink与Downlink所传送与接收的资料，都会分配到特定频率的其中一个时隙。

由于GSM系统所采用的无线界面是类似电路交换（Circuit Switched）的方式，所以说只要使用者拨通后，就会一直占住固定的无线系统资源，不论是否目前正在说

话。所以说如果在某一个基地台服务的范围内，所有频带包含的时隙都配置给目前正在线上的用户，那系统将会暂时无法提供服务给新来的使用者。

如图七所示，我们可以看到GSM系统会通过跳频（Frequency Hopping）的方式，来避免特定频带在通信时遭遇到干扰的问题，因为使用者通过GSM通信时所使用的频带会随着时间的不同而不断改变，如此可以避免特定的频带收到干扰，而让正在使用该频带的使用者的通信受到不良影响。所以说跳频的方式，可以让使用者通话时所使用的频带，均匀的在该业者所使用的频带范围内跳跃，而让用户可以在比较稳定的通讯环境中进行通话。

图七，GSM Frequency Hopping多工示意图

当然我们都知道GSM系统除了GSM 900以外，另外一个大家常用的就是GSM 1800，如图八所示，就是GSM 1800频宽分割多工的示意图。

图八，GSM 1800频宽分割与多工示意图

由图中我们可以知道，GSM 1800的Uplink与Downlink所覆盖的频率范围更宽（Downlink使用了1805－1880MHz，而Uplink使用了1710－1785MHz），相对的业可以容纳更多的使用者进行通话服务，并且GSM1800系统进行不同方向的传输时，Uplink与Downlink所采用的频率彼此距离会相距95MHz。

GPRS（General Packet Radio Service）

相对于GSM采用TDMA与FDMA技术，GPRS为了实现多人共享一段较宽的无线资源，以便于可以在使用者真正传送资料时才计费，如果没有传送资料时则不计费，达到以传输量计费，而非使用时间长短来计费的目的。所以说，在无线端技术上必须要经过改进，以便于可以允许多人使用该Cell所配置出来属于GPRS Packet －Switched的时隙，如图九所示

图九，GPRS时隙使用示意图

这是一个4＋1的GPRS服务示意图，所谓的4就是指Downlink，1就是指Uplink，另外两个时隙就是用来传递控制信息的。由此我们可以了解，相对于GSM通话服务，每个使用者都会占有固定的时隙，只要系统配置了该时隙给特定的使用者，在这段期间中，该项时隙资源就没有其他人可以使用。而GPRS是通过多人共享几个时隙，当使用者要传送资料时才会通过该组时隙传送，因而计费。如果使用者没有通过GPRS的时隙传输时，则不计费，如此对于使用者来说可以降低使用无线通信网络的费用，达到只有真正传输资料时才收费的目的，对于系统来说业可以增加无线资源的使用率。

WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）

WCDMA主要分为三个发展方向，其中包括：

（1）DS-WCDMA-FDD（Direct Sequence-Wideband Code Division Multiple Access-Frequency Division Duples）总共占用两个频带，分别为Downlink

和Uplink，分别用来传送基地台到使用者手持设备与手持设备到基地台

端的资料。

（2）DS-WCDMA-TDD（Direct Sequence-Wideband Code Division Multiple Access-Time Division Duples）只会占用一个频带，通过时分多工技术在

同一个频带上面，利用不同的时隙分别传输Downlink与Uplink的资

料。

（3）MC-CDMA（Multi Carrier-Code Division Multiple Access）可以通过一个以上的频带来传输使用者资料，如果使用者需要更高频带就会通过组合

一个以上的频带来满足需求。

由于日本与欧洲所定义的CDMA版本比起美国所采用的cdmaOne使用了更宽的频宽，所以才加入了Wideband的称呼，因此我们通称为WCDMA。

在此我们介绍的主要内容以WCDMA-FDD为主（Downlink使用了2010－

2017MHz，而Uplink使用了1920－1980MHz），如图十所示。WCDMA的Chip Rate为3.84Mcps，所以实际上使用的频宽为3.84MHz，不过为了预防彼此间的干扰，所以配合所需的Guard Band，共需要5MHz的无线频宽。而整个WCDMA Uplink与Downlink分别可以使用的频宽为60MHz，所以基本上共可以细分为12个可供系统业者用来传输的频带（Uplink与Downlink为一组，每组双向都需要

5MHz的频宽，因此为12个）。至于频宽如何划分给不同的系统业者，就依据各个国家不通的电信政策来决定了。

图十，WCDMA频宽分割与多个示意图

如下表一所示，这是WCDMA所包含的通信介面特性表一，WCDMA的特性整理

WCDMA主要是通过展频的技术，通过无线的介面来传送与接收资料，虽然通过展频的技术会使得传输时需要更宽的频宽，不过因为它具备了抗干扰与更佳的资料保密性，可以允许许多个使用者在同一个频带上同时传送资料，并减低了资料被窃取的机会，因此相对于GSM的系统来说具备了相当不错的优势。展频码之所以可以允许不同的传送端同时在一个频带上传送，主要就是通过不同的展频码彼此正交的特性，如果接收端所收到的资料并非正确的传送端所传送的资料，那计算出来的结果则为0，如表二所示。

表二，正交码（Orthogonal Code）

由于展频码的数目是有限的，所以为了让不同的Cell之间的展频码可以重复使用，所以WCDMA还加入了扰码（Scrambling Code）的技术，在传送资料的一端通过扰码（长度与Chip Rate一样同为3.84Mbit）来对所传送的资料作扰乱的动作，而在接收的一端再用同样的扰码来解回原资料，如此一来即使相邻的两个Cell 使用同样的展频码，也不会发生资料错误的问题了，由于扰码是随即产生的，且保证相邻的Cell是不会有重复的扰码，因此我们可以确保相邻的Cell资料传输的正确性。

因为DS-WCDMA-FDD的Uplink的调制方式为BPSK而Downlink调制方式为QPSK。所以说在传送资料时，Uplink 1个bit的symbol代表1bit的资料，而Download 1个bit的symbol则可以代表2 bit资料。

QPSK

WCDMA在Downlink部分（由BaseStation到手机端）采用了QPSK的编码方式，如图十一所示

图十一，传送端的QPSK编码示意图

图的左方为实际的资料“1011001111”，之后会被分为I与Q两个部分，如我们所举的例子分别会被分为属于I的“01011”与属于Q的“11011”。整个过程如下（1）实际资料的第一位被分到I（“1”），实际资料的第二位被分到Q （“1”）

（2）实际资料的第三位被分到I（“1”），实际资料的第四位被分到Q （“1”）

（3）实际资料的第五位被分到I（“0”），实际资料的第六位被分到Q （“0”）

（4）实际资料的第七位被分到I（“1”），实际资料的第八位被分到Q （“1”）

（5）实际资料的第九位被分到I（“0”），实际资料的第十位被分到Q （“1”）

如图十二所示，原本的使用者资料会被分为I与Q两个分支。被分到I与Q两边的资料，会再经由展频与扰码的过程后，再通过QPSK调制送出。

图十二，资料分成I与Q的示意图

如图十三所示，在资料传送端把资料乘上展频码后送出，而在接收端则把所收到经过展频的信号，与相同的展频码相乘，而得到原本传送端所送出的资料。如此如果展频码为8位元，最原始的使用者资料长度为8位，经过展频码后，就会需要传送64位的资料了。

图十三，资料展频示意图

在资料展频过后，就会乘上扰码，之后再通过QPSK的调制技术，如图十四所示分属I与Q两部分经过展频与扰码处理过的资料，会通过公式

来调制后成类似的信号送出。

图十四，QPSK编码的相位图

例如，如果要传送“01”就会送出由Cosin在45度时波形为起始的类比波形，要传送“00”就会送出由Cosin在315度时波形为其实的类比波形。如此就可以通过同样的类比波形，来代表两个位元资料了。

如图十五所示，笔者假设I与Q两部分经过展频与扰码处理后的数位资料分别为I （“01010010”）与Q（“00111101”），经过QPSK调制后则送出底下的波形。

图十五，QPSK编码实例

相对于QPSK（Quadrature Phase Shift Keying），BPSK（Binary Phase Shift Keying）对于处理过的资料并没有降低Bit Rate的能力。而如前面所述，QPSK主要是通过相位的方式通过不同的Cosin波形相位来代表四个值，而非只是0或1，所以说通过QPSK调制可以让送出的Chip Rate降低一半。

以Chip Rate 3.84Mbit/sec来说，如果今天的Spreading Factor为8位（传送1bit的资料，通过展频后会变成8bits），如果是以BPSK调制则可以传送最原始的使用者资料共3840（kbit/sec）/8＝480（kbit/sec），如果是通过QPSK调制则可以传送最原始的使用者资料共（3840（kbit/sec）/8）×2＝960（kbit/sec）。

由于WCDMA会通过展频码来把每一个传送管道（Channel）通过展频方式来彼此区隔，因此我们又称展频码为Channelisation Code。

如表三所示，我们都知道Channelisation Code的数目是有限的，所以说为了可以重复利用Channelisation Code，通过扰码可以让同样一组Channelisaton Code在不同的扰码下运作。而在同一个扰码下所能使用的Channelisation Code数目就等于Spreading Factor的值，如下

Spreading Factor = (System Chip Rate) / (User Data Rate) =全部Channelisation Code 數目

表三，Channelisation Code与Scrambling Code的特性

四，介绍WCDMA Frame的传送

如图十六所示，每个WCDMA的Frame传送的时间长度为10ms，而WCDMA无线部分传输的速率为3.84Mbits/sec，所以说每个WCDMA Frame所能传送的位元为3.84Mbits/sec×10ms＝38400bits，每个Frame会包含15个时隙，每个时隙所能传送的位元数目为38400bits/15＝2560bit。

图十六，WCDMA Frame示意图

对于Uplink的资料来说，使用者的资料与物理层的控制信息会通过I-Q编码多工（Dual－Channel QPSK）的方式送出。如图十七所示，通过这样的技术我们可以让DPDCH与DPCCH同时送出，而在接收端再分别解回DPDCH与DPCCH这两个通信管道，随着使用者传输资料量的增加，而控制部分的资料量却有限，会使得

I部分的资料独立传输，而产生类似于BPSK（Binary Phase Shift Keying）的调制传输方式。这也就是为何WCDMA无线通信部分Uplink为BPSK的原因了。

图十七，Uplink Dual－Channel QPSK

在传送Uplink资料时，使用者的资料通过专属的DPDCH（Dedicated Physical Data Channel）通信管道来传送，而控制信息则通过DPCCH（Dedicated Physical Control Channel）通信管道传送。在上传资料时，使用者可以拥有一个以上的DPDCH来传送更多的使用者资料，并且每个DPDCH可以拥有不同的Spreading Factor（可由4－256），与一个固定的DPCCH用来传送相关的控制信息，而DPCCH的Spreading Factor固定为256。但如果从节省手持设备电源的观点来看，通过一个DPDCH传输会是比较节省能量的方式，因为每个Channel都会拥有专属的Channelisation Code，若有一个以上的DPDCH同时进行多个码的编码传送时，对于手持设备的电力消耗上将不甚理想。

DPDCH的资料传送速率可以随着每个Frame的不同而有所调整，相关的控制信息就通过DPCCH来传送，如图十八所示，DPCCH的TFCI（Transport Format Combination Indicator）位就是用来传送这方面的信息的。

北邮移动通信系统概论试题1

1_课程概述 1. 以下不属于无线通信的是： A. 雷达 B. 红外线通信 C. 微波通信 D. 有线电视信号 2. 移动通信中用户移动的3“W”概念，不包括以下哪种： A. Whatever B. Whenever C. Wherever D. Whomever 3. 下列既包含“无线”特性又包含“移动”特性的是： A. 普通计算机 B. 智能手机 C. 接有无线上网卡的PC D. 建筑物里移动的non-WLAN笔记本 4. 以下不属于3G系统的是： A. WCDMA B. CDMA2000 C. CDMA IS-95 D. TD-SCDMA 5. 以下第一代移动通信系统中，哪个是中国使用的第一种蜂窝移动通信系统？ A. TACS B. AMPS C. NMT D. C-Netz 6. 以下哪位人物发明了调频技术？ A. Guglielmo Marconi B. Faraday C. J.C.Maxwell D. E.H.Armstrong 7. 以下哪个系统的使用标志着“1G”系统投入运营？ A. TACS B. AMPS C. NMT D. C-Netz

8. 下面系统中没有使用码分多址技术的是： A. IS-95A B. WCDMA C. GSM D. CDMA2000 9. 欧洲第一种商用的3G系统是以下哪一个？ A. WCDMA B. CDMA2000 C. TD-SCDMA D. FOMA 10. 以下哪个选项表明了3G到L TE的演进路线？ A. 3G->HSPA->HSPA+->HSDPA->L TE B. 3G->HSPA-> HSDPA-> HSPA+->L TE C. 3G-> HSPA+->HSPA-> HSDPA->L TE D. 3G-> HSDPA-> HSPA-> HSPA+->L TE 11. 移动通信的优势不包括以下哪项？ A. 网络使用更自由 B. 通信质量更好 C. 网络建设更经济，通信更便利 D. 使人们的工作更高效 12. 为什么运营商必须得到牌照才能架设无线设备？ A. 领土资源有限，要合理利用 B. 领空资源有限，要合理利用 C. 频率资源有限，要合理利用 D. 为了保障人们的生命财产安全 13. 第一代移动通信主要用了下面哪种技术？ A. FDMA B. TDMA C. CDMA D. SDMA 14. 以下四个选项中哪个技术的理论通信距离最远？ A. WiFi B. WiMAX C. Bluetooth D. IrDA 15. 在我国曾经大规模商用的“小灵通”属于以下哪个系统？ A. GSM

上海地铁TETRA无线通信系统网络

上海地铁TETRA无线通信系统网络介绍 全国已有30多个城市轨道交通线获国务院批准在建。目前我国轨道交通线路运营里程约2000公里。到2020年我国轨道交通线路总里程将达到6000公里以上。十二五期间全国地铁建设投资规模将超过1万亿元。 2013年底上海地铁开通运营14条地铁（含磁浮线），331座车站，通车里程达567公里，配属车辆逾4000辆，最高日客流量超过800万人次，承担全市公交出行量近40％；至2015年，上海将建成15条线路、350余座车站、超过600公里的轨道交通基本网络；至2020年，上海将实现800公里的轨道交通网络建设目标。 上海地铁曾创造100台盾构齐头并进、100座车站同时建设、100公里新线同时投运等工程奇迹。上海地铁，作为我国现代化轨道交通的先行者，已成为中国城市轨道交通建设史上的一个亮点，其运营里程和客流量均已进入世界前列，并正在向“地铁世界第一”逼进。 上海地铁TETRA无线通信系统网络 上海地铁TETRA无线通信系统网络构成框图

上海地铁TETRA无线通信系统开通时间表

上海地铁800MHz专用无线设施设备 上海地铁800MHz专用无线设施设备用的是摩托罗拉增强型数字集群通信系统，具体如下。 主要的Dimetra系统架构

射频站点和移动交换局（MSO）射频站点： ——是一个地理区域，双向移动对讲机能够在其中进行通信。 移动交换局（MSO）： ——负责操作多站点系统的中央控制点；

——执行控制、呼叫处理和网络管理等功能。 上海地铁的射频站点和MSO 上海地铁无线系统资源分配情况

上海地铁专用无线系统结构 采用Motorola基于TETRA的Dimetra IP系统，由三个区域（ZONE）组成一个大区，一个大区最多可包含7个区域，大区中部署了系统级服务器负责控制大区的运行；一个区域中包含一个移动交换局、区域级服务器和最多100个收发系统（BTS）站点,BTS为移动台提供RF接口。 移动交换局（MSO）分主、备用，主用MSO设置在3号线东宝兴路控制中心，备用MSO设置在8号线西藏北路控制中心。MSO依托上海地铁上层网传输系统连接区域内的各个基站。

北邮移动通信系统概论试题3

7_TD-SCDMA 117.下列哪项不属于3G的愿景？ A.全球漫游 B.多媒体 C.系统、标准多样化 D.基于IP的、适合于进行分组数据传输的核心网络架构 118.下列哪项是3G系统必须达到的最低速率？ A.13.3kbps B.115kbps C.384kbps D.2Mbps 119.3G面临的问题是： A.各种制式的系统琳琅满目 B.目前没有特别的杀手锏 C.制造商驱动 D.以上都是 120.以下属于时分双工系统的是： A.GSM B.WCDMA C.TD-SCDMA D.CDMA2000 121.以下哪个通信标准不是3GPP制定的？ A.WCDMA B.CDMA2000 C.EDGE D.TD-SCDMA 122.下面有关3种主流3G技术说法正确的是： A.有TDD、FDD两种双工方式 B.TDD更适合传输上下行对称的数据业务 C.FDD可以使用非对称的频段 D.TDD需要对称的频段 123.下列那段频谱不是中国分配给TDD的频谱？ A.1880~1900MHz B.1900~1920MHz C.2010~2025MHz D.2110~2170MHz

124.下列能正确表明TD-SCDMA技术演进路线的是： A.TD-SCDMA->HSUPA->MBMS->HSDPA->HSPA+->LTE B.TD-SCDMA->HSDPA->MBMS->HSUPA->HSPA+->LTE C.TD-SCDMA->MBMS->HSUPA->HSDPA->HSPA+->LTE D.TD-SCDMA->HSUPA->HSDPA->MBMS->HSPA+->LTE 125.关于TD-SCDMA帧结构的描述中错误的是： A.TD-SCDMA的物理帧由两个相同格式的5ms子帧构成 B.TD-SCDMA子帧的特殊部分包括DwPTS、GP、UpPTS C.TD-SCDMA子帧Ts0必须用于下行，Ts1~Ts6可自由选择上下行 D.TD-SCDMA子帧中有一个固定的上下行转换点 126.以下关于扩频技术说法错误的是： A.信息（传输）所需带宽往往可近似表示为：信息速率÷带宽效率 B.扩频系统的信道带宽选取与信息所需带宽无关，且大于后者 C.在相同发射功率与通信环境下，扩频增益恰为扩频系统的传输质量比普通窄带系统扩大 的倍数 D.扩频技术要求更大的带宽，故意义不大 127.有关正交码下面说法错误的是： A.正交码具体包括两种：信道化码和扰码。 B.信道化码直接将低速序列扩展至高速序列 C.信道化码可用来区分一个移动站收发的不同物理信道资源或业务 D.扰码可以改变序列的速率 128.以下有关码分多址的特点错误的是： A.可以根据用户的需求进行容量分配 B.在同一无线信道上支持多个用户同时访问 C.由于用户使用的“码”是正交的，故不会彼此造成干扰 D.码分多址是指在相同频带的同一时隙上，各用户通过分配的CDMA正交码字来进行区 分 129.关于TDD的特点说法错误的是： A.适应非对称业务 B.不连续发射、抗快衰落和多普勒效应的能力均好于FDD系统 C.非常适合使用智能天线技术 D.不需要使用射频双工器，故基站与终端均更加小巧灵活 130.以下哪项是智能天线的优势： A.减少小区间干扰 B.提高接收灵敏度 C.降低发射功率 D.以上都是

城市轨道交通车地无线通信组网及应用探讨

城市轨道交通车地无线通信组网及应用探讨 李颀 北京地铁运营四分公司北京 摘要：随着城市轨道交通的快速发展，车地无线通信技术作为城市轨道交通的关键性技术也越来越受到各方面的重视。轨道交通车地无线通信一般包含列车信号系统（CBTC）和乘客信息系统（PIS）两个部分。而在国内目前在建轨道交通项目中，PIS系统和CBTC系统的无线网络均采用WLAN技术，因此就需要避免其在各种隧道环境中产生相互干扰以及其他系统对它们的影响。本文从组网、占用带宽、应用特点等方面对比了PIS系统和CBTC系统的车地无线通信部分，并提出了建设和运营中应注意的一些问题以及车地无线通信技术的发展趋势。 Abstract:With the development of urban rail transit, train-ground wireless communication technology as a key technique for urban rail transit is becoming more and more attention of the various aspects. Rail transport in wireless communication generally contain signal system (CBTC) and passenger information system (PIS) two parts. In domestic rail transportation project under construction currently, PIS system and wireless network of CBTC system adopt WLAN technology, so they need to avoid the interference in the tunnel environment and other systems for their impact. In this paper, from the aspects of network, bandwidth, application characteristics compared the PIS system and train-ground wireless communication part of CBTC system, and puts forward some problems that should be paid attention to in the construction and operation as well as the trend of the development of the train-ground wireless communication technology. 关键词：轨道交通车地无线通信乘客信息系统基于通信的列车自动控制系统WLAN Key words: urban rail transit, train-ground wireless communication, PIS ,CBTC, WLAN 1 城市轨道交通车地无线通信系统概述 当前，随着我国城市化的不断发展，越来越多的城市已经开始建设或规划建设城市轨道交通线路。城市轨道交通已凭借其安全、快速、环保等特点，进入到空前繁荣的发展时期。由于轨道交通一般建设在人口密集和流动性大的大中型城市，因此，公共安全和乘客体验是考量其运营情况的重要指标，而车地无线通信正是影响这一指标的关键因素之一。 按照应用的方向，轨道交通车地无线通信一般包含列车信号系统（CBTC）和乘客信息系统（Passenger Information System，以下简称PIS）两个部分。其中列车信号系统是列车运行的核心系统。其功能相对单一，主要提供高可靠、高精度列车自身定位，以及连续、高容量的车地双向数据通信。列车信号系统（CBTC）是车地通信系统中对于安全性能要求最高的部分。 PIS系统的基本概念是指地铁运营商采用成熟可靠的网络技术和多媒体传输、显示技术，在指定的时间，将指定的信息显示给指定的人群。是依托多媒体网络技术，以计算机系统为核心，以车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统，使乘客通过正确的服务信息引导，安全、便捷地乘坐轨道交通。PIS在正常情况下，提供乘车须知、列车到发时间、列车时刻表、管理者公告、政府公告、出行参考等实时动态的多媒体信息；在火灾、阻塞及恐怖袭击等非正常情况下，提供动态紧急疏散提示。 在列车运行中车载设备要实时接收来自地面运营中心的节目，在列车车厢显示屏上播出音视频。同时通过车厢内监控摄像头，监控旅客乘车情况，将监控视频信息实时上传至运营中心，作为管理部门安全决策的支持信息。 随着科技的不断发展，乘客服务及资讯信息不仅要实现运营中心与车站、车站与车站间的通信，还要完成列车与地面间的实时通信，例如：运营中心向列车实时转播数字视频等多媒体信息，列车实时上传车厢内的监控信息等。 由于列车是在高速运行环境下进行信息的实时传输，而且为了给乘客提供高质量的信息服务，PIS要求列车在高速运行情况下，保证图像质量，不会出现马赛克、中断等现象，这就要求车地系统要有足够的带宽并且保证车地间信息的可靠传输。

地铁车地无线通信实施方案探讨

地铁车地无线通信实施方案探讨 发表时间：2019-09-11T15:49:08.923Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：董招[导读] 摘要：目前国内轨道交通行业高速发展，地铁车地无线通信一直是地铁通信专业关注的焦点。 中建五局安装工程有限公司湖南省 410000摘要：目前国内轨道交通行业高速发展，地铁车地无线通信一直是地铁通信专业关注的焦点。本文通过分析频段2.4G传输时钟同步车地无线通信方案、频段1.8G近远端机同步车地无线通信方案和频段5.8G-GSU同步车地无线通信方案，提出更适合的频段5.8G分组传输网时钟同步车地无线通信方案，以及未来车地无线通信发展的前景。 关键词：地铁通信；车地无线通信；方案 引言 车地无线通信系统是城市轨道交通的重要基础设施，是地铁安全运营所必须的信息交互系统，系统的通信质量和可靠性直接决定地铁的运营状况，与人们的出行体验息息相关，是城市进行地铁建设时需要重点考虑的问题。近些年，随着车地无线通信技术的发展，形成多种无线通信技术，如何选择合适的车地无线通信技术，满足地铁运营的需要成为设计、施工人员需要重点思考的问题。 1地铁车地无线通信概述 车地无线通信网络是乘客信息系统（简称PIS系统）主干网络的延伸，PIS系统能通过组播方式实现线路播控中心到列车的信息下发，并能实现广播和寻址功能，将特定的信息发送给指定的一列或者几列列车；视频监控系统（简称CCTV系统）也能通过该网络实现将车辆客室监视信息实时上传至中心CCTV服务器，列车驾驶室显示终端能调看对应车站站台屏蔽门侧的监控图像。车地无线网络提供的双向传输有效带宽应能满足列车与中心之间的实时双向数据传输的带宽要求，保证所传图像顺畅清晰，不出现画面中断或者跳播等现象，且系统具有QoS分级控制功能。车地无线网络确保沿轨道线安装的无线接入点和在移动列车上的移动单元之间建立稳定、安全且能避免冲突的连接。在列车高速运行时，不应丢失连接和引起画面质量降低，无线设备应遵循完善的切换机制无缝切换至最合适的接入点。 2地铁车地无线通信整体规划 2.1通信信号各自独立建设LTE单网 通信信号专业各自建设一套LTE硬件传输网络，通信专业单网承载无线调度业务和列车运行紧急数据业务。考虑到信号CBTC系统对无线数据的可靠性、安全性要求更高，必须采用双网冗余的设置方式，则由通信专业为信号专业配置冗余无线数据传输通道，以满足信号系统冗余需求。优点：该方案同样整体降低本工程LTE车地无线信息传输网络的造价，实现资源的整合和充分利用，技术上满足信号系统对车地无线数据传输的要求，节约频带资源的使用宽度。缺点：信号系统与通信系统在无线数据传输系统增加了接口，同时信号系统的冗余通道的可靠性和安全性需要由通信系统保障。 2.2通信独立建设单网，信号专业独立建设冗余双网 通信专业独立建设一套LTE硬件传输网络设备，承载无线调度业务和列车运行紧急数据业务。考虑到信号CBTC系统对无线数据的可靠性、安全性要求更高，必须采用双网冗余的设置方式，信号专业独立建设一套冗余无线数据传输网络设备。优点：该方案通信信号两个系统在无线信息传输系统上完全独立，工程安装、调试，后期的设备维护都相对独立，降低了专业之间的依赖，管理上更为便利。缺点：增加了工程建设的成本，增加了无线频带资源的使用宽度。 3地铁车地无线通信实施方案解析 3.1频段1.8G近远端机同步车地无线通信方案 该方案车地无线通信采用1.8G频段，通过地面无线发射网关+车站近端机+区间光远端发射机的组合模式，地面有线网络中心交换机通过光缆与各站地面无线网管相连，这样能保证无线发射信号的频率一致，基本不存在延时。为解决列车高速在区间行驶时，列车基站信号接收器频繁切换信号源，出现不断跟信号源通讯握手的死循环模式，导致无法正常进行通信状态。区间基站采用无线接收基站和光远端发射机，在对应列车内配置车载无线接收网关、车载无线发射网关和车载通信控制器。该方案无线接收和发射通道分开，但能很好的解决高速行驶时无线信号越区切换通信故障问题。该方案带宽仍然有限，一般为30M左右，其中控制中心设备可调看单列车6路监控图像（带宽需求在12M左右），而列车播控系统能播放直播信号（带宽需求在6M左右）。但通过地面无线发射网关+车站近端机+区间光远端发射机的模式，控制中心能够实时调看低码流列车监控图像。该方案，区间光远端发射机一般800m左右安装一个，天线覆盖范围较远，但是为保持同步并解决信号越区切换问题，各站无线发射网关需敷设光缆与地面有线网络中心交换机相连，光缆数量非常大，施工成本较高。 3.2频段2.4G传输时钟同步网车地无线通信方案 该方案车地无线通信采用2.4G频段，轨旁基站与车载基站之间无线使用IEEE802.11n用于覆盖列车运行沿线，无线骨干连接带宽可达到15Mbps，而区间基站与车站交换机有线信息传输网之间的连接有效带宽为100Mbps。传输系统采用数字同步多业务传送平台（简称MSTP）和时钟同步网络（简称BITS），即MSTP+BITS同步传输方案。车站车地无线系统通过传输系统分配的1000M光通道传输至控制中心，关键在于该传输系统能提供严格的时钟同步功能，保证区间基站发射信号的同步，以至于列车行驶跨越无线覆盖区间时，基站发射信号保持同步。区间无线基站与无线管理交换机无线控制器模块之间通过有线网络进行互联，采用CAPWAP标准隧道协议，同时，在保证802.11安全的前提下采用集中控制分布式转发。 4城市轨道交通中常见的车地无线通信技术 4.1TRainCom-MT技术 该技术是由德国公司研发的城市轨道交通专用通信系统，能够在高速移动环境下保持良好的通信效率和质量，车地最大通信传输速度可达16Mb/s。但是，该系统受到保密性协议的限制，其系统升级和开发只能依靠德国公司实现，市场维护和选择方面相对教差，在国内中的应用相对较少。 4.2LTE无线传输技术 LTE无线传输技术是当前应用最为广泛的车地无线通信技术，是在3G的基础上发展而来的，通过对空中接入技术的改进和增强，在保有3G原有技术优势的同时，实现无线传输的低延迟、高传输速度、分组传输、向下兼容和光域覆盖。因其技术优势，LTE无线传输技术在郑州、深圳等多个城市轨道交通中有所应用。

地铁PIS车地无线技术方案研究

地铁PIS车地无线技术方案研究 车地无线通信作为乘客信息系统（以下简称PIS）中重要的组成部分，其主要功能就是列车在快速移动过程中，为车- 地以及地- 车之间的各种数据信息、视频信息和控制信息提供传输通道，这也是PIS 相对于其他系统所特有的需求。而PIS 的实施，尤其是车地无线部分往往面临着比其他系统复杂得多的物理环境。另外，随着高清视频的不断发展及地铁运营的需求增加，对车地无线服务的需求量也不断增大。因此，如何选择能够提供稳定的车地无线服务的集成方案是当前亟需解决的重要课题。 标签：PIS；车地无线；数字电视；LTE；WLAN 1 PIS车地无线技术要求 当前地铁PIS 在车地无线通信方面主要关注下面5个问题。 1.1 带宽 网络承载的数据不仅是数据信息，还包括视频和音频信息，因此对通信带宽有着较高的要求，当前地铁运营要求车地无线网络至少提供15 Mbps 以上的带宽。 1.2 漫游 列车在高速移动情况下，车载无线设备需要不断地与轨旁的无线设备进行通信，考虑到PIS 的车地无线主要为视频数据的双向传输，因此即便是短暂的通信中断也会严重影响视频的播放效果，因此要求漫游切换时间非常短。 1.3 丢包率 因为数据的丢包会对视频播放的效果影响严重，所以本系统需要对无线通信的丢包率有严格的控制，一般为小于1%。 1.4 抗干扰 PIS 系统的车地无线网络的运行环境比较复杂，同时会与其他系统（如信号系统的CBTC 系统等）的无线网络有所叠加，因此必须保证PIS 系统的无线信号和专用无线系统场强能够在全线无缝覆盖，同时避免对地铁其它系统产生相互干扰。 1.5 管理维护 因为PIS 是旅客乘坐地铁出行的一个重要窗口，所以对车地无线通信维护

地铁CBTC信号系统原理及分类

地铁CBTC信号系统原理及分类 移动闭塞是基于通信技术的列车控制（简称CBTC—Communication Based Train Control）ATC系统，该系统不依靠轨道电路向列控车载设备传递信息，而是利用通信技术实现“车地通信”并实时地传递“列车定位”信息。通过车载设备、轨旁通信设备实现列车与车站或控制中心之间的信息交换，完成速度控制。系统通过建立车地之间连续、双向、高速的通信，使列车命令和状态可以在车辆和地面之间进行实时可靠的交换，并确定列车的准确位置及列车间的相对距离，保证列车的安全间隔。 移动闭塞技术是通过车载设备和轨旁设备不间断的双向通信来实现。列车不间断向控制中心传输其标识、位置、方向和速度等信息，控制中心可以根据列车实时的速度和位置动态计算列车的最大制动距离。列车的长度加上这一最大制动距离并在列车后方加上一定的防护距离，便组成了一个与列车同步移动的虚拟分区。由于保证了列车前后的安全距离，两个相邻的移动闭塞分区就能以很小的间隔同时前进,这使列车能以较高的速度和较小的间隔运行，从而提高运营效率。 1.基于基于交叉感应环线技术 2.基于无线电台通信技术 3.基于漏泄电缆无线传输技术 4.基于裂缝波导管无线传输技术 1.基于基于交叉感应环线技术 以敷设在钢轨间的交叉感应环线作为传输媒介的CBTC系统，在城市轨道交通中已经应用了较长时间。交叉感应环线的缺点在于，安装在钢轨中间，安装困难且不方便工务部门对钢轨的日常维修，车－地通信的速率低。但由于环线具有成熟的使用经验，使用寿命长以及投资少等优点，目前仍继续得到应用。 2.基于无线电台通信技术 随着无线通信技术的发展，基于自由空间传输的无线传输技术的在CBTC 系统中得到了应用。无线的频点一般采用共用的2.4GHz或5.8GHz频段，采用接入点（AP）天线作为和列车进行通信的手段。AP的设置保证区间的无线重叠覆盖。自由空间传输的无线具有自由空间转播，对于车载通信设备的安装位置限制少；传输速率高；实现空间的重叠覆盖，单个接入设备故障不影响系统的正常工作；轨旁设备少，安装与钢轨无关，方便安装及维护的特点。 基于无线电台通信传输方式CBTC系统，已经在北京地铁10号线成功应用。 3.基于漏泄电缆无线传输技术 Alstom的CBTC系统在需要的时候也可采用漏泄电缆传输方式，而新研发的系统采用的不多。漏泄电缆方式特点是场强覆盖较好、可控，抗干扰能力强。

宽带无线接入技术

宽带无线接入技术 、应用与发展 标准、 －标准 江苏科技大学计算机科学与工程学院

主要内容 宽带无线接入技术简介 几种主要技术标准 无线局域网技术(WLAN) 无线人域网技术(WPAN) 固定宽带无线接入技术(FBWA) 移动宽带无线接入技术(MBWA) 结束语

100Base-T T-1 10Base-T Bluetooth 802.11b Broadband Dial-Up Lo Hi Hi 带宽优化 未来: 高移动性和大带宽 True Mobile Multimedia Edge WCDMA cdma2000 L e a d i n g T h e E d g e 无线通信的未来: 百花齐放–百家争鸣 TD-SCDMA GPRS 带宽 移动性 802.11a/HiperLAN2 宽带无线接入技术是无线通信技术重要分支

宽带无线接入技术简介 宽带无线接入技术是无线通信技术重要分支 Packet WLAN Short New IP based Services and type Cellular Short Range Wireline other Digital Interface IMT-2000 2nd gen. Range Connectivity xDSL entities Broadcast download channel Radio Interface based Core Network applications

宽带无线接入技术简介(续) 宽带无线接入技术通过无线通信的方式实现对核心网络的接入 具有与有线接入技术相当的速率和质量 与蜂窝移动通信系统相比 速率更高：最大可达几百Mbps 对用户终端的移动性支持有限：最大十几Km/h 应用广泛 高速Internet接入、移动办公 家庭信息家电联网 军事、救灾、探险 ……

地铁无线通信系统网络覆盖优化

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/9b2236485.html, 地铁无线通信系统网络覆盖优化 作者：韦韬 来源：《世界家苑》2017年第08期 摘要：地铁无线通信系统作为地铁专用通信系统，在地铁运行过程中起到信息相互交流 的作用，确保地铁运行安全。地铁所拥有的特殊结构，决定了其所独有的通信网络特点，因此需要通过多种措施不断加强其网络性能。因此，本文就地铁无线通信系统的网络及覆盖优化问题展开研究。 关键词：地铁；无线通信系统；覆盖；网络优化 前言 地铁出行，绿色环保，改善了人们出行的时间，也带动了周边地区及整个城市的经济发展速度。通信系统作为支撑着地铁安全运营的重要系统，地铁运行过程中的信息通畅是确保地铁安全运行前提。因此，优化地铁无线通信覆盖率，具有重要意义。地铁无线覆盖主要分为地面与地下两部分，地面部分主要应用的是地面站的形式；地下部分由于无线通信的用户主要处于隧道或地下站厅，因此就需要考虑到隧道通信的特点，加强无线信号的覆盖，以确保地铁通信稳定、安全行车。 一、地铁无线覆盖的特点 地铁由于人流量大，不同时段对网络的需求有很大差别，而且地铁引入多家运营商，也形成了一种相互之间的干扰，加大了网络覆盖的难度。而且地下空间大小的不一致，也造成了其覆盖方案的较大差别。在地铁无线系统的建设过程中，如果各个运营商都要建设自己的信号系统，那么不仅建设成本过高，而且后期的维护上也会造成困难，且有着繁重的工作量。因此，目前选用的是一套互通的系统，然后不同的运营商如果需要接入业务则可进行租用。地铁无线网络的覆盖中，还要考虑到本身在空间构成上的特殊性。在设计阶段，应当尽量选用无源系统来确保系统的运行稳定，而且也方便后续的维护。同时为了确保车站无线信号的稳定，应当设置独立的微蜂窝系统，并且在机房的设置上，应当尽可能选择站台，并留下充足的扩容空间。 二、地铁无线通信系统的构成 TETRA 数字集群系统作为一种成熟、稳定的无线通信系统，在国内的地铁通信行业中得到了广泛的应用。TETRA 数字集群无线通信系统由网络基础设施和移动台组成，其中网络基础设施主要设备包括控制中心集群交换控制设备（MSO）、基站、调度台、二次开发平台和 网管系统，各部分设备通过标准通信接口接入传输系统，由传输系统提供的通道有机协调运行，实现各部分的功能，各网络设施在逻辑上呈现以控制中心集群交换控制设备（MSO）为 中心的星形拓扑结构；移动台包含便携台、固定台和车载台。网络设施和移动终端相互作用共

地铁通信系统简介

地铁通信系统简介 地铁通信系统简介 目前地铁专用通信系统主要包括以下几个子系统： 传输系统、公务电话系统、专用电话系统、无线通信系统、广播系统、闭路电视监控系统、乘客信息系统、视频会议系统、时钟系统、集中网络管理系统、地铁信息管理系统、电源及接地系统、通信光缆/电缆及其他等。 1、传输系统 地铁传输系统能迅速、准确、可靠地传送地铁运营管理所需要的各种信息。该系统采用技术先进、安全可靠、经济实用、便于维护的光纤数字传输设备组网，构成具有承载语音、数据及图像的多业务传输平台，并具有自愈环保护功能。 目前地铁传输系统普遍采用MSTP设备，随着信息化程度的不断提高，对数据传输要求高带宽、低时延，通道保护智能化高，会采用更先进的OTN传输设备。 目前传输系统所承载的语音、数据及图像信息的业务主要有： （1）公务电话系统 （2）专用电话系统 （3）无线通信系统 （4）广播系统 （5）闭路电视监控系统 （6）时钟系统 （7）UPS电源系统 （8）信号电源及微机监测 （9）自动售检票系统（AFC） （10）安防系统 （11）门禁系统 （12）屏蔽门系统（PSD） （13）其它运营管理信息 传输系统的光纤环路具有双环路功能。当主用环路出现故障时，能够自动切换到备用环路上，保证系统不中断，切换时不影响正常使用。当主、备用光纤环路的线路在某一点同时出现故障时，两端的网络设备自动形成一条链状的网络。当某个网络节点设备出现故障时，除受故障影响的节点设备外，其它网络节点设备能保持正常工作。

地铁通信系统简介 2 / 31

地铁通信系统简介 2、公务电话系统 公务电话主要为运营、管理和维护部门之间的公务通信以及与公用电话网用户的通信联络，向地铁用户提供话音、非话及各种新业务。 公务电话系统按车辆段、车站两级结构进行组网，由设置在车辆段和车站的数字程控交换机、电话机及各种终端、配线架等辅助设备构成。 两相邻车站交换机通过实回线模拟中继相连，一旦车辆段交换机、传输设备及光线路发生故障，车站内部通信仍能保证，站间行车电话、轨旁电话等仍能畅通，不影响列车运营。

宽带无线接入技术WiMax

宽带无线接入技术——WiMax 摘要：首先介绍了IEEE802.16系列标准和WiMax,对WiMax宽带无线接入的技术特点以及优势进行分析，并以此为依据对其应用模式、业务应用、市场定位进行了初步的探讨，最后对WiMax发展所面临的挑战和发展前景进行展望。 关键词：WiMax、802.16(d/e)、宽带无线接入、应用模式、业务应用、市场定位、挑战、前景 一、WiMax技术及其发展 1、概述 随着移动通信技术和宽带技术的发展，WiMax（Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互操作性）已经成为全球电信运营商和设备制造商的关注热点问题之一。技术的发展使得越来越多的多媒体应用进入到人们的生活，运营商提供的服务也随之变化。但是从现网的实践来看，大量的多媒体应用给现有移动网络资源造成巨大消耗，远远超过了相关收入的增加。所以解决如何在保证服务质量的前提下，有效的降低每比特成本以更好的满足用户需求对运营商意义重大。WiMax 正是这样一种极具潜力的应用。 2、IEEE 802.16标准 IEEE 802.11系列标准在无线LAN领域获得巨大成功之后，IEEE进而希望将这种成功的应用模式推向更广阔无线城域网(WMAN)的领域。1999年，IEEE专门成立了IEEE802.16工作组，其主要任务是，开发工作于2-66GHz频带的无线接入系统空中接口物理层(PHY)和媒质接入控制层(MAC)规范，同时还有与空中接口协议相关的一致性测试以及不同无线接入系统之间的共存规范。 IEEE 802.16规定的无线系统主要应用于城域网。 根据是否支持移动特性，IEEE 802.16标准可以分为固定宽带无线接入空中接口标准和移动宽带无线接入空中接口标准，其中802.16、802.16a、802.16d属于固定无线接入空中接口标准，而802.16e属于移动宽带无线接入空中标准。 3、WiMax空中接口特性 在IEEE 802.16活动中，主要的工作都围绕空中接口展开。 802.16d是固定无线接入的标准，可以应用于2-llGHz非视距(NLOS)传输和10-66GHz视距(LOS)传输。802.16d标准已经通过并将正式颁布。

宽带无线接入技术

宽带无线接入技术是目前非常流行的一种接入技术，宽带无线接入技术代表了宽带接入技术一种新的发展趋势，不但建网开通快、维护简单、用户较密时成本低，而且改变了本地电信业务的传统观念。宽带无线接入技术一般包含无线个人域网（WPAN）、无线局域网（WLAN）、无线城域网（WMAN）、无线广域网（WWAN）四个大类，它们共同组成宽带无线接入技术的网络架构。 一、无线个人域网 1．概述 在网络构成上，WPAN位于整个网络链的末端，用于解决同一地点的终端与终端之间的连接，即点到点的短距离连接，如手机和蓝牙耳机之间的无线连接。WPAN工作在个人操作环境，需要相互通信的装臵构成一个网络，而无需任何中央管理装臵，可以动态组网，从而实现各个设备间的无线动态连接和实时信息交换。WPAN在2.4GHz频段，其新的标准将可以支持最高达55Mbit/s的多媒体通信。目前承担WPAN标准化任务的国际组织主要是IEEE802.15工作组。

2．标准化进程 1998年3月，在IEEE802.11无线局域网工作组内成立了一个WPAN研究组。1999年3月，该研究组扩充为一个专门的工作组，即现在所说的IEEE802.15。IEEE802.15负责制订WPAN标准，又分为4个任务组（TG）。 TG1也就是IEEE802.15.1，该任务组负责在蓝牙技术1.1版的基础上制订WPAN标准。IEEE802.15.1于2002年6发布了IEEEstd.802.15.1--2002版。 TG2是解决WPAN与WLAN等其他无线网络之间共存问题的任务组。目标是使WPAN和WLAN在同时运行的过程中相互干扰最小，保证两者正常运作。 TG3是高速率任务组，为在WPAN实现20Mbit/s以上的传输速率制定相应的标准和规则。TG4，也就是IEEE802.15.4，负责低速WPAN标准的制定。 二、无线局域网 1．概述 WLAN是目前在全球重点应用的宽带无线接入技术之一，用于点对多点的无线连接，解决

地铁集群无线通信系统组网方案

地铁集群无线通信系统组网方案 在我国城市地铁通信系统中，专用无线调度通信系统是高速运行的地铁列车与车下运营管理人员之间唯一的通信手段，担负着提高运营效率、确保行车安全及地铁乘客生命安全的重要使命，为列车调度、维修调度、防灾环控调度、车辆段调度提供无线通信保障。 1. 地铁集群无线通信专用网概述 目前国内地铁无线通信系统所采用的组网方案是集群方案，所谓集群方案是在专用频道方案基础上发展起来的一种系统资源共享、频率资源共享、多用途高效能、技术先进的无线调度通信系统，在我国多种行业和部门中获得广泛的应用。集群通信的最大特点是多用户共享多频率。话音通信采用PTT(Push To Talk)，以一按即通的方式接续，被叫无需摘机即可接听，且接续速度较快，并能支持群组呼叫等功能，它的运作方式以双工、半双工为主，主要采用信道动态分配方式，每个用户都有自己的身份并分成不同的工作小组具有不同的优先等级和特殊功能，通信时可以单呼、组呼、和紧急呼叫。 随着数字通信技术的快速发展数字集群正在逐步取代模拟集群，我国现今已投入运营的地铁无线通信系统大部份采用数字集群系统A体制方案既TETRA系统。与其它几种数字集群系统相比，TETRA是一种较为成熟的标准。其优点是指挥调度功能比较齐全，组网方式灵活，抗干扰能力强、频谱利用率高，系统容量大、能提供语言、数据通信业务和灵活的网络管理功能、加密和脱网功能较强，可以实现脱网直通模式和端到端加密，TETRA集双向无线电对讲机、移动电话、数据传送等多功能于一体，在地铁无线调度通信中具有良好的适宜性。 2.地铁TETRA数字集群通信系统按基站设置方式不同的几种组网方案： 2.1方案一：多基站小区制方案： 该方案在控制中心设置集群交换机和调度台，在地铁沿线各车站、车辆段设置集群基站，在车辆段设车辆段调度台。交换控制设备与基站之间通过有线传输通道连接，地铁沿线架设漏泄同轴电缆实现车站站台及隧道内的场强覆盖；各地下站站厅用小天线覆盖。各基站均采用2载频基站，每个基站2载频共8个信道。 2.2方案二：多基站中区制（光纤直放站）方案： 该方案是由交换机+多基站+光纤直放站的方式组成链状网，集群基站与控制中心交换机通过E1进行连接，设在各车站的集群基站或光直放远端站通过漏缆覆盖整个隧道和站台区间，用小天线覆盖地铁车站站厅层，在车辆段设置地面集群基站及天线覆盖车辆段区

宽带无线接入技术 论文

UMB系统物理层关键技术 荣华智 10950124 通信工程一班E-mail：1019584755@https://www.sodocs.net/doc/9b2236485.html, 摘要：UMB（超移动宽带）是 CDMA2000 系列标准的演进升级版本，该技术能够带来更大的带宽、频段和波段选择范围，以及网络的可升级性和灵活性。UMB以正交频分复用接入（OFDMA）技术为基础，引入了复杂的控制与信令机制、有效的无线资源管理（RRM）、自适应反向链路（RL）干扰控制，以及包括多输入多输出（MIMO）、空分多址（SDMA）和波束赋形等先进的多天线技术，使系统可以在达到更高传输效率的同时经济有效地支持各类具有服务质量（QoS）要求的应用。本文简述UMB的技术背景，并介绍其物理层关键技术。 关键词：超移动宽带；超帧；正交频分复用接入；多输入多输出；功率控制中图分类号：TN929.5 移动通信 UMB system physical layer key technologies Ronghua Zhi 10950124 Communications engineering group one E-mail: 1019584755@https://www.sodocs.net/doc/9b2236485.html, Abstract: UMB (Ultra Mobile Broadband) is the evolution of CDMA2000 family of standards upgraded version, the technology can bring greater bandwidth, frequency bands and band selection, and network scalability and flexibility. UMB orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) technology, the introduction of complex control and signaling mechanism, efficient radio resource management (RRM), adaptive reverse link (RL) interference control, and including multiple-input multiple-output (MIMO), space division multiple access (SDMA) and beamforming other advanced multi-antenna technology, the system can achieve higher transmission efficiency while cost-effectively support a variety of Quality of Service (QoS) requirements application. This paper describes the technical background of UMB, and describes the physical layer of key technologies. Keywords: Ultra Mobile Broadband; superframe; Orthogonal Frequency Division Multiple Access; multi-input multi-output; power control CLC: TN929.5 Mobile Communications 1.引言： 从 2006 年初 3GPP2 征集候选技术开始，UMB方案的制定和完善历时一年半多。作为CDMA2000 的演进技术，UMB可升级至 20MHz 的带宽，可在现有或新分配的频段中部署[1]- [3]。UMB系统中基站之间可以不保持同步，但是通常来说，同一个基站内的各个扇区是同步的。一个基站可以同时服务多个移动台，并且一个移动台也可同时由多个基站提供服务，当几个基站同时为一个移动台服务时，移动台与各个基站间都有独立的协议栈。基站可以同时处于单播、广播和多播的模式下。通过加密和信息完整性的保护，空中链路具有很高的安全性[4]。UMB系统架构如图 1 所示：

铁路信号2.4G与5.8G通信系统的比较分析

地铁2.4G与5.8G通信系统的比较分析 摘要：本文建立了地铁列车的拓扑模型和移动模型，并给出影响地铁无线通信的主要因素，之后分析了2.4G和5.8G通信系统的物理特性和因这些特性造成的性能差异，并讨论了为克服这些特性影响而采取的措施。 关键词：地铁 CBCT AP 移动模型多普勒频移 Abstract： Synthetically analyze physical characteristic of wireless spread and special requirement of subway communication ，characteristic on 2.4G mode and 5.8G mode are compared，in the end， provide difference in both performance and adopt measures for subway communication . Key word：Subway CBCT AP Motion model Doppler frequency shift 目前，在新建地铁信号系统的方案选择上，采用CBTC无线AP（无线接入点）接入方式的线路已越来越多。采用AP接入，具有成本较低、通讯带宽高、可部分使用商用设备、安装调试方案灵活、施工时间短等优点。 现在我国在建或改造的的地铁线路中采用无线AP点接入就有北京地铁4号线，10号线，深圳地铁2号线等。这些方案在无线频率的选择上又分为2.4G ISM频段和5.8G ISM频段。我国开放这两个频段为ISM频段的时间还比较短，应用在大型工程上的案例还不多，尤其是5.8G频段更是较少。 本文就是从地铁通信的特殊环境条件和无线信号传播的基本特性出发，结合我国使用中的一些既有经验，对这两个频段上的无线系统性能进行了一些分析和比较。 一、地铁列车的拓扑模型 地铁也是铁路运输的一种模式，它的运营组织和线路结构和大铁路相比虽然简单，但基本要素相同。采用AP无线覆盖时的结构如图1。 （此图已改） 天线1（接收A向信号)天线2（接收B向信号) A 向 B向 图1 AP天线双信道覆盖示意图 地铁列车运行时不断从一个小区（AP的覆盖范围）进入到下一个小区。这时，影响车地通信的可靠性的的因素，应从二个方面考虑： i.小区内：因高速移动产生的多普勒频移；隧道壁反射无线电波引起的多径反射；地铁 列车对信号的阻隔影响等。 ii.穿越小区时：高速移动产生的多普勒频偏使AP切换时检测不到临区；频繁的AP位置登记和认证造成通信的暂时中断等。 从图1可以看出，同大铁路的GSM-R相似，地铁AP覆盖的拓扑模型是典型的一维链状小区，而不是商用无线系统常用的蜂窝状结构。其模型如图2。 小区1 小区2 小区····· 小区3 图2 通信系统的一维链状小区模型 这样，在移动电台在穿越通信小区时的信道切换关系大为简化。由于以地铁机车作为载体，电台的功率和尺寸比手持电台的限制小的多。同时，地铁列车运行受闭塞和联锁系统的控制，小区容量也不是这个模型中要考虑的因素。这样，小区的尺寸成为影响小区容量和切