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通信的几个概念

2014-01-05 15:42 155 查看
GSM900: 

上行890----915

下行935----960

GSM1800:      

上行1710----1785

下行1805----1880

还有一个GSM的扩展频段,分给了中国移动,称为EGSM

上行: 880----890

下行: 925----935

GSM900总共有25/0.2-1=124个频点,范围是1----124,其中上行的第1个频点是890.2MHz

GSM1800总共有75/0.2-1=374个频点,范围是512----885,其中上行的第1个频点是1710.2MHz

GSM900的中心频率计算公式:

      上行频率f(n)=890+0.2n(MHz)

      下行频率f(n)=935+0.2n(MHz)

GSM1800的中心频率计算公式:

     上行频率f(n)=1710+0.2(n-511)(MHz)

     下行频率f(n)=1805+0.2(n-511)(MHz)

移动: 

      890----909(1----94)(900上行)

      935----954(1----94)(900下行)

      1710----1720(512----562)(1800上行)

      1805----1815(512----562)(1800下行)

联通: 

      909----915(96----124)(900上行)

      954----960(96----124)(900下行)

      1840----1850(686----735)(1800下行)

      1745----1755(686----735)(1800上行)

其中95号频点是闲置不用的,作为运营商之间的隔离频点。

f(95)=890+0.2x95=909Mhz











WCDMA频段和频点号

下行

第一频点号为10713,中心频率2142.6MHz

第二频点号为10688

第三频点号为10663

上行

9763,中心频率1952.6MHz

9738

9713

TDSCDMA频段及频点号

F频段(1900~1920MHz,原A频段):共计20MHz, 
A频段(2010~2025 MHz,原B频段):共计15MHz,  
E频段(2300~2400 MHz,原C频段):共计100MHz。TD频点: 

中心频率*5就是对应的频点号 
例如:在2010MHz,取第一个频点,前空0.2M保护带宽,第一个频点为带宽为1.6MHz,则中心频点为2011MHz,2011*5=10055,则为频点号,于此类推, A频段频点为10055,10063 ,10071,10080,10088,10096,10104,10112,10120。
 
在1900MHz,取第一个频点,前空0.2M保护带宽,第一个频点为带宽为1.6MHz,则中心频点为1901MHz,1901*5=9505,则为频点号,于此类推, F频段频点为9505,9513 ,9521,9529,9537,9545,9553,9561……

FDD频段和频点号

TDD频段和频点号



各频点列表:
http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4NjI1NjIzNw==&mid=204694467&idx=1&sn=4863f62a617885a6cadab21eda117bc4&3rd=MzA3MDU4NTYzMw==&scene=6#rd
附基本概念:

1.关于时域图和频域图的解释



2.什么是调制

调制的含义:就是频谱的搬移,即基带信号转变为较高的频带信号。比如把声音信号通过gsm发送出去,就是把200-3400hz的声波搬到900mhz的载波上,发射出去。

但是,并不是把原始的200-3400hz的声波信号直接加到载波上,而是先把原始信号进行采用--量化--信源编码--信道编码的处理,这样原始信号就变成了一串数字信号比如0101101011。此时,把这串数字信号嵌入到900mhz的载波上,这才是调制。即把一串数字信号嵌入到载波上。

调制的目的:适应无线电传输的环境条件。比如发射高频电磁波的所需天线较短。高频段易于频分复用。还有大气层中的传播距离有关。

调制的具体方法:一串数字信号怎么嵌入到高频载波上?有三种方法。幅移键控ASK,频移键控FSK,相移键控PSK。另外还有既调幅度又调相位的正交幅度调制QAM。

3.一个疑问(知乎上已经有问答 https://www.zhihu.com/question/23115645)
令我困惑的是,在调制方式不是FM的情况下,为什么载波会扩展到一定的带宽上进行传输?(例如WCDMA的5Mhz,TD-SCDMA的1.6Mhz,LTE的1.4-20Mhz,802.11的20-160Mhz)。在我的理解中,载波经过非FM调制后,频率应该是单一固定的,只是相位和振幅发生了变化,为什么实际调制出来的波是在一定频率范围内波动的?

答案是:

很多人栽在这个地方。只要不是单一正弦波,都是由高频波叠加出来的。振幅变化了,就不是正弦波了,陡峭上升的地方会有很多高频波,延缓下降的波形处地方又需要低频波叠加上去。整个频谱就被展宽了。

也就是说下图的三个调制后的波形(后三个,已经不是标准正弦波),都是由多个不同频率的标准正弦波叠加起来的。所以调制后(不管用什么方式调制),频谱已经被展宽了。

从感性上理解,原始信号单位时间变化越快(即传输速率),频谱被展的越宽。

所以,如果频谱宽度被人为约束后,传输速率也就被约束了。



2G的多址方式

空分复用 SDMA

gsm中不相邻的基站可以使用相同频点(只要基站发射功率不足够大,基站间就不会互相干扰)。

频分复用 FDMA

gsm900的上行频段是890-915共25MH带宽。如果把这25MHZ带宽全部给一个用户使用,就太浪费了(虽然速率可以很高)。设计者把25MHZ按照每200khz划分为124个载波,每个载波的中心频率就是一个频点。每个频点都可以去调制一路原始信号(即承载一个用户),现象就是3所描述。

时分复用 TDMA

gsm的每个频点(以下行为例)在时间上按照帧来划分,每个帧时长4.615ms,并分为8个时隙(每个时隙0.577ms)。每个时隙的作用不同,一般是0号时隙用于广播即管理,1-7号时隙用于业务。这样,一个频点最好情况下就可‘同时‘承载7个用户的通话。

3G的多址方式

码分多址 CDMA(码是指扩频码,用不同的扩频码来区分不同的链路)。gsm的fdma是用不同的子载波区分不同的链路,而cdma里面用的是扩频码,所有通信链路承载在同一个频段上。

扩频(Spread Spectrum,SS)是将传输信号的频谱(spectrum)打散到较其原始带宽更宽的一种通信技术,常用于无线通信领域。

比较严格的定义则分成两个部分:

扩频调制之后,其信号传输带宽应远大于原始信号;

传输端会采用一个独特的码(code),此码与发送数据是无关的,接收端也必须使用这个独特的码才能解扩频以获得传输端的数据。







假设基带调制是1:1的话,

wcdma的码片(OVSF码)速率是恒定的,为3.84Mchip/s。

如果扩频因子是1(1位的扩频码,一个原始位用1个chip表示),可以得到最大比特速率3.84Mbit。

如果扩频因子是64(64位的扩频码,一个原始位用64个chip表示),最大比特速率就是3.84Mbit/64 

chip的由来:由于这64个码(假设扩频码是64位)才能表示一位比特信息,因此不能说成bit(bit是信息基本单位),所以找了个名词叫chip,这一串码的每一位码字就是一个chip,比如cdma的码片速率就是1.2288Mchip/s,wcdma的是3.84

即使用一个1位的码,最大传输速率也就等于码片速率3.84Mbit。所以cdma想提高传输速率,可行的方法是多码传输。



4G的多址方式

正交频分复用 OFDM

一般的频分复用,划分子载波的时候,为防止干扰,子载波的频宽不能重叠。但是正交频分复用,可以重叠,就提高了频谱利用效率,当然就可以提高速率。

感觉,如果技术实现条件成熟,当初频分复用的2G应该直接跳到正交频分复用的Lte,而不必绕到cdma再绕回来。

5G的多址方式

NOMA
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