TD-SCDMA移动通信技术系统及仿真实验 第5章(免费下载)
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第一章信号通过系统的仿真1.若x(t)=(1/(2л)1/2)e-t2/2,t∈[a,b],将x(t)进行周期拓展,信号周期为T(可任意设置),计算和描绘出期信号x(t)的幅度和相位频谱。
实验结果:(以下所示为a=-6,b=6,n=24,tol=的图形)(1)已知信号幅度谱(2)已知信号相位谱2.信号定义为x(t)= cos(2л*47t)+cos(2л*219t), 0≤t≤100, 其它假设信号以1000抽样/秒进行抽样。
用MATLAB设计一个低通Butterworth滤波器。
确定并绘出输出的功率谱和输入功率谱比较(滤波器的阶数及截频可自行确定)。
实验结果:(以下为阶数=4,截频=100Hz的图形)(1)输入信号功率谱密度(2)输出信号功率谱密度第二章随机过程仿真1.从下式的递归关系中产生一个高斯马尔可夫过程的1000个(等间距)样本的序列Xn=+ωn n=1,2,…1000,式中X0=0,ωn是一个零均值,方差为1,独立的随机变量序列。
绘出序列{ Xn,1≤n≤1000}与时序n的关系及相关函数N-mRx(m)=1/(N-m)ΣXn Xn+m m=0,1,…50 式中N=1000.n-1实验结果:(1)高斯——马尔可夫过程(2)高斯马尔可夫过程的自相关函数2.假设一个具有抽样序列{X(n)}的白噪声过程通过一个脉冲响应如下所示的线性滤波器nh(n)= ,n≥00, n<0求输出过程{Y(n)}的功率谱和自相关函数Ry(τ)。
实验结果:(1)输出的功率谱(2)输出的自相关第三章模拟调制仿真1.用MATLAB软件仿真AM调制。
被调信号为1, (t0/3)>t>0;m(t)=-2, (t0/3)≤t≤(2*t0/3);0, 其它;利用AM 调制方式调制载波。
假设t0=,fc=250hz;调制系数a=。
实验结果:1)调制信号、载波、已调信号的时域波形2)已调信号的频域波形2.被调信号为1, t0/3>t>0;m(t)=-2, t0/3<= t<2*t0/3;0, 其它;采用频率调制方案。
实训一:TD-SCDMA仿真系统实训一、实训内容1.TD-SCDMA的基本原理;2.RNC、NodeB设备介绍;3.TD-SCDMA仿真系统配置。
二、实训目的及要求1.掌握TD-SCDMA的基本原理;2.熟悉RNC、NodeB设备结构;3.掌握TD-SCDMA仿真系统配置、故障排查的方法。
计划课时:30课时三、实训仪器计算机(1台)、TD-SCDMA仿真软件(1套)。
四、基本原理1.TD-SCDMA技术TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)时分同步的码分多址技术,是ITU批准的四个3G标准中的一个标准。
其规范的实质性工作主要在3GPP体系下完成,目前最成熟、稳定的规范是R4规范,其基本网络结构如图1-1所示。
TD-SCDMA的优点包括:时分双工,无需对称频率,可充分利用零散频段;上行同步,减小非正交干扰,提高系统容量;智能天线和联合检测,降低多址干扰;时分复用,更好支持上下行不对称业务。
TD-SCDMA的缺点包括:时分系统的不连续发射特性,抵抗快衰落和多普勒效应的能力低于FDD系统;高速移动环境性能差,目前最高120km/h;智能天线和高速处理芯片的支持,开发难度大,稳定性不易保证。
图1-1 R4基本网络结构2.TD-SCDMA UTRAN组成及协议图1-2 UTRAN结构UTRAN是TD-SCDMA网络中的无线接入网部分,如图1-2所示。
UTRAN由一组无线网络子系统(RNS,Radio Network Subsystem)组成,每一个RNS包括一个RNC和一个或多个NodeB,NodeB和RNC之间通过Iub接口进行通信,RNC之间通过Iur接口进行通信,RNC则通过Iu 接口和核心网相连。
对于UTRAN协议,可以采取一个通用的协议结构模型来描述,如图1-3所示,包括两层三面(无线网络层和传输网络层,控制平面、用户平面和传输网络控制平面)。
基于TD-SCDMA的HSDPA系统性能仿真研究摘要基于用户对高速分组数据业务的需求,3GPP在R5引入了HSDPA(FDD、TDD)技术。
在国外已经运营的WCDMA网络中,HSDPA的引入确实大大提高了下行数据速率,而国内正在规模建设中的TD-SCDMA实验网络也将逐步引入HSDPA,充分体现出3G在数据业务上的优势。
主要通过理论分析结合系统仿真的手段来考察基于TD-SCDMA的HSDPA系统网络的性能,作为实际网络规划的参考。
关键词:TD-SCDMA,HSDPA,高速下行分组接入1、基本原理与关键技术高速下行分组接入(HSDPA)技术作为3G的一种后续演进技术,被称为3.5G。
HSDPA对于下行数据速率的大幅提高主要得益于引入了几种关键技术,如物理层的自适应编码和调制(AMC)、快速混合自动重传(HARQ)和共享信道技术、快速小区选择(FCS)调度技术。
AMC根据无线信道的变化选择合适的调制和编码方式,当用户处于有利的通信地点时(如靠近NodeB),用户数据发送可以采用高阶调制和高速率的信道编码方式(例如:16QAM 和3/4编码速率),从而得到高的峰值速率;而当用户处于不利的通信地点时(如小区边缘或信道深衰落),则选取低阶调制方式和低速率的信道编码方案(例如:QPSK和1/4编码速率)来保证通信质量。
HARQ技术可以提高系统性能,并可灵活地调整有效编码速率,还可以补偿由于采用链路适配所带来的误码。
HSDPA将AMC和HARQ技术结合起来可以达到更好的链路自适应效果。
HSDPA先通过AMC提供粗略的数据速率选择方案,然后使用HARQ技术提供精确的速率调解,从而提高自适应调精度和资源利用率。
HARQ机制本身的定义是将FEC和ARQ 结合起来的一种差错控制方案,HARQ机制的形式很多,而HSDPA技术中主要是采用三种递增冗余的HARQ机制。
调度算法控制着共享资源的分配,在很大程度上决定了整个系统的行为。
附件:TD-SCDMA RNS仿真教学软件(又称TD-SCDMA Vbox 仿真管理软件)的具体性能指标与要求一、具体实验开设要求TD-SCDMA RNS仿真教学实验系统满足以下实验:1.观察实验虚拟机房观察实验硬件观察实验连线观察实验单板、指示灯观察实验2.RNC配置管理实验公共资源配置实验RNC物理设备配置实验ATM通信端口配置实验局向配置实验安全管理实验3.NodeB配置管理实验NodeB物理设备配置实验NodeB传输模块配置实验NodeB无线模块配置实验4.网管工具使用实验动态数据分析实验信令跟踪分析实验告警观察分析实验5.业务实现实验移动电话模拟实验二、性能要求1.TD-SCDMA RNS仿真教学软件包括“虚拟机房”和“虚拟后台”两个模块。
虚拟机房:能够真实再现TD-SCDMA RNS的硬件结构,模拟再现TD-SCDMA RNS硬件结构和工程现场无线操作维护中心。
在搭建的“虚拟机房”中看到真实环境结构,观察机房环境。
机房环境包括3G机房布局,机房中机柜、机框、功能模块及单板的配置,RNC和NODEB硬件结构,室外RRU硬件结构,天馈线的主要结构,RNC和NODEB的主要连线,RRU和BBU连线、RRU与天线连线,指示灯的不同状态和状态说明等。
虚拟后台:包括网管数据配置,告警、信令等。
●数据配置—模拟再现TD-SCDMA RNS OMM网管的界面,在TD-SCDMA RNS OMM网管界面模块中完成对RNC和NODEB数据的配置,并通过“动态数据跟踪”功能查看对配置数据的跟踪显示。
●虚拟电话—通过仿真系统的‘系统配置及告警局使用’和‘用户配置及操作’实验子模块的操作,实现用户话音和短信之间的互通。
●信令跟踪—通过虚拟信令跟踪工具,实现信令跟踪。
同时,通过对正常位置更新信令、RRC连接建立失败、RAB建立失败、正常CS域呼叫流程等完成信令消息的查看。
2.该软件能够设置硬件和软件故障,显示各种故障现象,排除故障。
《移动通信》实验移动通信实验实验目的本实验旨在通过搭建移动通信实验环境,加深对移动通信原理的理解,并通过实际操作掌握移动通信系统的工作原理。
实验背景随着移动通信技术的快速发展,移动通信已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。
了解移动通信的原理和技术对于我们更好地使用和了解移动通信设备和服务,具有重要意义。
实验材料- 移动通信设备(方式、模拟器等)- 移动通信实验平台- 移动通信软件(如移动通信数据分析软件)实验步骤1. 搭建移动通信实验环境- 将移动通信设备连接到计算机上- 安装移动通信软件2. 打开移动通信软件- 软件图标,打开移动通信软件3. 选择移动通信频段- 在软件中选择要使用的移动通信频段,如GSM、CDMA、LTE等4. 进行通信- 在软件中选择要发送的信息内容和接收方- 发送按钮,进行通信- 观察通信过程和结果5. 分析通信数据- 利用移动通信数据分析软件,对通信数据进行分析和处理- 分析通信质量、传输速率等指标6. 实验- 实验过程中遇到的问题和解决方法- 实验结果,讨论实验中发现的现象和原因实验注意事项- 在进行实验前,确保移动通信设备和软件的正常运行- 实验过程中注意安全,避免操作失误导致损坏设备- 实验结束后,及时关闭移动通信软件和相关设备,保持实验环境的整洁实验拓展本实验只是基础的移动通信实验,还可以进一步对移动通信系统进行深入研究,如:- 研究不同移动通信标准的特点和优缺点- 分析移动通信网络的拓扑结构和路由原理- 探究移动通信设备对人体健康的影响结论通过本次实验,我们成功搭建了移动通信实验环境,并通过实际操作加深了对移动通信系统的理解。
移动通信技术的应用已经成为现代社会的基础设施之一,通过实验的学习,我们能更好地使用和了解移动通信设备和服务,提升自身的科技素养。
移动通信实验的重要意义不仅在于理论的学习,更在于实践的体验,为将来的职业发展打下坚实的基础。
《移动通信原理与技术》5G软件仿真实验(1)实验名称5G软件仿真实验(2)实验目的通过5G软件仿真实验,将通信系统仿真平台进行可视化操作,应用于教学场景,了解移动通信系统的主要通信过程,深化对通信具体实现的是何功能的理解。
(3)实验器材信雅达5G仿真实训操作平台(4)实验原理5G仿真通过对Maassive MIMO的波束赋形进行建模,导入波束的方向图,计算相关的路损,计算出最小路径的波束,模拟5G的波束,所以5G的仿真相对4G 对地图和运算精度要求更高,仿真运算量更大。
5G终端分为NSA终端和SA终端,其中NSA终端一般为1T4R,SA终端为2T4R,单端口的发射功率为23dBm另外;5G在3.1.5GH2频段是TDD制式,需要配置上下行时隙。
(5)实验内容一、网络规划环节1、该环节完成容量规划计算工作,一共有4个必填项目,频谱效率,每个扇区的下行容量,扇区数量和站点数量。
2、网络规划步骤完成之后需要选择“保存”按钮,不选择保存结果将无法进行后续的任务操作,保存数据后无法进行修改。
二、工勘测量环节1、该阶段两部分步骤工勘测量和拓扑配置,工勘测量部分根据任务的要求选择对应的4K高清视频场景、无人车场景和智能电网场景。
2、选择正确的站点才能跳转到工勘报表的页面;根据勘察完成工勘报表的内容。
三、设备安装环节安装环节三个部分1、安装前准备,选择安装所涉及的工具,并保存结果,需要选择最少8个工具。
2、安装前开箱,选择正确的箱子完成开箱操作,丢弃破损、变形的箱子,完成货物清点。
3、设备安装,分为机房安装部分和铁塔安装部分,铁塔安装部分完成AAU 设备的安装和设备连接线安装,机房安装部分完成BBU设备的安装和设备连接线安装。
机房安装环节1、选择机柜安装BBU和电源模块,选择BBU机柜,安装机柜板卡和接地线。
2、选择交换板,完成传输光纤连接和GPS连接。
3、选择电源板,完成电源线连接,电源线连接到电源板卡和机柜的电源分配模块对应的位置上。
五、实验步骤1.启动TD-SCDMA仿真教学软件点击“TD-SCDMA 仿真教学软件”进入主页,菜单上有虚拟机房和虚拟后台。
在虚拟机房可以查看RNC、BBU、RRU以及天线的配置。
在虚拟后台可以进行数据配置,数据配置时先启动服务器,然后启动客户端,进入数据配置界面。
在视图的配置管理界面的UTRAN资源树的OMC下创建UTRAN子网。
2.数据配置下面以S3/3/3(即三个扇区,每个扇区分配三个载波)为例进行数据配置。
(1)RNC数据配置①创建子网:视图——配置管理——OMC——创建TD UTRAN子网子网标识:1②创建TD RNC管理网元:TD UTRAN——创建——TD RNC管理网元用户标识:TD RNC管理网元RNC标识:1操作维护单板IP地址:129.0.31.1③创建RNC全局资源:配置集——创建——RNC全局资源用户标识:RNC全局资源移动国家码:460移动网络码:07本局24位信令点编码:14.31.11 ATM地址编码方式:NSAPATM地址:第三位改为1④创建机架:设备配置——创建——快速创建机架——小容量机架——标准机架1 ⑤对机架1各单板(GIPI、ROMB、APBE)的配置:A、GIPI——修改——接口信息:端口号:1IP个数:2IP:139.1.100.100/139.1.100.102 接口掩码:255.255.255.0广播:255.255.255.255B、ROMB——修改——接口信息:端口号:1IP个数:1IP:136.1.1.1接口掩码:255.255.255.255广播:255.255.255.255C、APBE——修改——接口信息:端口号:3IP个数:2 IP:20.2.33.3/20.2.33.4 接口掩码:255.255.255.0 广播:255.255.255.255 端口号:1IP个数:1IP:20.2.34.3接口掩码:255.255.255.0广播:255.255.255.255⑥统一分配IPUDP IP地址:设备配置——统一修改IPUDP IP地址RPU接口IP:136.1.1.1需要配置的单板:1/1/14 1/1/16 1/1/17 ⑦ ATM通信端口配置:局向配置——创建——ATM 通信端口配置通信端口:4、6——添加(1/1/6)⑧ Iu-CS AAL2路径组配置:局向配置——路径组配置用户标识:路径组配置⑨ Iu-CS局向配置:局向配置——Iu-CS局向配置基本参数:用户标识:Iu-CS局向配置 ATM地址编码:NSAPATM地址编码计划:前三位改为1 MGW信令点编码:14.29.5MSC-SERVER信令点编码:14.27.5传输路径信息:路径组编号:1 AAL2通道信息:AAL2通道编号:1管理该通道的SMP模块号:11VPI/VCI:2/41 宽带信令信息:管理该链路放入SMP模块号:11⑩ Iu-PS局向配置:局向配置——Iu-PS局向配置基本参数:用户标识:Iu-PS局向配置ATM地址编码:NSAP24位信令点编码:14.26.5 IPOA消息:目的IP地址:20.2.33.3 源IP地址:20.2.33.4 地址掩码:255.255.255.0IPOA对端通信端口:6VPI/VCI:1/50 宽带信令链路消息:信令链路组内编号:1 SMP模块号:11 通信端口号:6VPI/VCI:1/46○11 IuB局向配置:局向配置——快速创建IuB 站型:S3/3/3NodeB数量:1E1数量:5○12 创建服务小区:NodeB——创建——服务小区基本参数:用户标识:服务小区1、2、3 小区标识:10、11、12 本地小区标识:10、11、12 NODEB 内小区标识:0、1、2 小区参数标识:0、1、2位置区码:7服务区码:10 路由区码:2载频、时隙和功率配置:频点:2010.8、2012.4、2014 (2)手工开动NodeB①创建NodeB:TD UTRAN——创建——B328管理网元NodeB号:1 用户标识:B328 提供商:ZTE使用地址:SJZ模块一IP地址:140.13.0.1 ②创建模块:B328——配置集——模块用户标识:模块ATM地址:第二十位:1IuB接口联机介质属性:E1同轴电缆③配置机架、机框、单板:设备配置——创建——机架:B328机架将第二机框内除三块TBPA、一块TORN、一块IIA、一块BCCS单板之外板子删除④ IIA——E1线维护E1线维护端口号:0、1、2、3、4 无复帧⑤ TORN——单板光纤维护光口编号:0、1、2、3、4、5光纤编号:0、1、2、3、4、5 ⑥ TORN——射频资源配置光纤编号:0、1、2、3、4、5射频资源号:0、1、2、3、4、5(或者是配置三根光纤,每根光纤带两个R04)⑦配置承载链路:ATM传输——承载链路连接标识:1111100 ⑧配置传输链路 AAL2:链路标识:1、2、3AAL2链路标识:1、2、3 VPI/VCI:1/150、1/151、1/152 AAL5:AAL5链路标识:64501、64502、64503 VPI/VCI:1/46、1/50、1/40AAL5类型:控制端口NCP、通信端口CCP、承载ALCAP CCP链路号:0、1、1⑨配置无线模块:无线参数——物理站点用户标识:物理站点站点号:1类型:S3/3/3⑩配置扇区:物理站点——创建——扇区扇区号:1、2、3天线个数:8天线天线类型:线阵智能天线天线朝向:0、120、240射频资源:0 1、 2 3、 4 5 扇区属性参数:手工功率校准所有通道不正常才不工作○11 配置本地小区:扇区——创建——本地小区(注:每个本地小区内要有3个载波)本地小区号:10、11、12 3.数据配置检查数据配置完毕,进行数据配置检查。
TD-SCDMA培训资料TDSCDMA 培训资料一、TDSCDMA 简介TDSCDMA 是 Time DivisionSynchronous Code Division Multiple Access 的缩写,即时分同步码分多址接入技术。
它是我国提出的具有自主知识产权的第三代移动通信(3G)标准之一。
TDSCDMA 相对于其他 3G 标准,具有独特的技术特点和优势。
例如,它采用了时分双工(TDD)模式,能够灵活地分配上下行时隙,更好地适应非对称业务的需求;同时,其智能天线技术能够有效地提高频谱利用率和系统容量,降低干扰。
二、TDSCDMA 关键技术(一)智能天线技术智能天线通过多个天线阵元组成的天线阵列,能够根据信号的到达方向自适应地调整波束方向和形状,从而增强有用信号,抑制干扰信号。
这大大提高了系统的性能和容量。
(二)联合检测技术联合检测技术可以有效地消除多址干扰和码间干扰,提高系统的性能和容量。
它通过对多个用户的信号进行联合检测和处理,提高了接收信号的质量。
(三)接力切换技术接力切换是一种介于硬切换和软切换之间的切换技术。
它能够在不中断业务的情况下,快速、准确地完成切换,减少了切换过程中的掉话率和中断时间。
(四)动态信道分配技术TDSCDMA 采用动态信道分配技术,能够根据用户的业务需求和信道质量,实时地分配信道资源,提高频谱利用率和系统容量。
三、TDSCDMA 网络架构TDSCDMA 网络主要由核心网(CN)、无线接入网(RAN)和用户设备(UE)三部分组成。
核心网负责处理语音、数据和多媒体等业务的交换和控制。
无线接入网由基站(Node B)和无线网络控制器(RNC)组成。
基站负责与用户设备进行无线通信,无线网络控制器则负责对基站进行控制和管理。
用户设备包括手机、数据卡等终端设备,用于用户接入网络并使用各种业务。
四、TDSCDMA 频谱资源TDSCDMA 所使用的频谱资源在全球范围内得到了一定的分配和规划。
目录前言 (1)实验一移动通信系统组成及功能 (2)实验二无线数字信令 (10)实验三信令系统 (21)实验四多信道共用、空闲信道选取方式 (30)实验五FH-CDMA(跳频码分多址)移动通信 (35)实验六DS-CDMA(直扩码分多址)移动通信 (43)实验七TDMA(时分多址)移动通信 (54)实验八DS/FH(直扩加跳频)混合多址移动通信 (57)实验九TD/FH(时分加跳频)混合多址移动通信 (60)实验十TD / DS(时分加直扩)混合多址移动通信 (62)实验十一接收机与噪声 (65)实验十二发射机 (77)实验十三双工器 (83)实验十四锁相频率合成器 (88)实验十五组网干扰 (106)附录L 表1 中国CTL 无绳电话技术标准 (117)附录2 双路无线综合测试仪原理及使用方法 (122)前言《移动通信》是通信电子专业的一门专业课程,是一门综合性较强的专业基础课。
是低频电路、高频电路、信号系统、工程数学等在通信中的综合运用,是学习通信电子专业必不可少的一门重要专业课。
实验环节的好坏是学生能否学好《移动通信》的关键。
为了更好地配合学生实验,特编写试验指导书。
本实验的基本要求:一、实验目的更好的理解通信原理的基本思想和方法,加深对所学知识的理解。
二、实验要求每次实验前学生必须根据试验内容认真预习实验内容及准备实验时所要用到的知识。
在指导教师的帮助下能够完成实验内容,得出正确的实验结果。
实验结束后总结实验内容,书写实验报告。
遵守实验室规章制度,不缺席,按时到达实验室。
实验学时内必须做通信原理的有关内容。
三、说明1、本指导书的所有实验可以根据实际需要选择。
2、移动通信是一门非常重要的基础课,要求实验前预习。
四、实验报告的书写要求1. 明确实验的目的及要求;2. 记录实验的基本要求和观察的结果;3. 说明实验中出现的问题和解决过程;4. 写出实验的体会和实验过程中没能解决的问题;五、参考书目⑴《移动通信原理与应用》,啜钢,北京邮电出版社,2002年10月第1版(2)《移动通信原理》,吴伟陵,电子工业出版社,2005年11月第1 版实验一移动通信系统组成及功能一、实验目的1 .了解移动通信系统的组成。