### 3G移动通信基础知识详解
#### 一、标准篇
**1. 什么是第三代移动通信系统**
第三代移动通信系统(3G),是基于第二代移动通信系统(2G)发展起来的一种新型移动通信系统。它能够提供比2G更高的数据传输速率,支持多种多媒体服务,如视频通话、高速互联网接入等。3G系统的关键技术包括但不限于宽带码分多址(WCDMA)、cdma2000和时分同步码分多址(TD-SCDMA)。
**2. IMT-2000标准组织简要介绍**
IMT-2000是由国际电信联盟(ITU)制定的一套全球性3G移动通信标准。该标准涵盖了多个技术分支,旨在提供全球统一的标准体系,确保不同地区间3G系统的兼容性和互操作性。参与IMT-2000标准制定的组织主要包括3GPP(Third Generation Partnership Project)和3GPP2(Third Generation Partnership Project 2)等。
**3. 3GPP协议版本的发展路线**
3GPP(Third Generation Partnership Project)是一个由多家通信行业巨头组成的国际合作项目,负责开发并维护一系列移动通信系统标准。3GPP标准的发展路线包括:
- **R99**:作为首个3G标准版本,R99定义了UMTS的基础架构和技术特性。
- **R4**:引入了承载与控制分离的概念,增强了网络的灵活性和可扩展性。
- **R5**:引入IMS(IP Multimedia Subsystem)架构,进一步推动了多媒体服务的支持。
- **后续版本**:R6至R17等版本继续优化和完善3G网络,支持更高带宽、更低延迟的服务,并为未来的4G乃至5G打下基础。
**4. 3GPP各个版本的主要特点**
- **R99**:定义了UMTS的基本框架,支持峰值数据速率为2Mbps。
- **R4**:改进了网络架构,特别是采用了BICC协议而非SIP-T,增强了呼叫控制能力;同时使用了扩展的H.248协议来更好地支持多媒体服务。
- **R5**:引入IMS架构,支持更丰富的多媒体应用和服务。
- **后续版本**:持续优化网络性能,增加新功能,例如HSPA(High Speed Packet Access)等。
**5. 3GPP R99和R4版本的主要区别**
- **网络架构**:R4版本采用了承载与控制分离的设计,提高了网络灵活性。
- **协议选择**:R4使用BICC协议替代了SIP-T,提升了呼叫控制效率。
- **多媒体支持**:通过使用扩展的H.248协议增强多媒体服务支持。
**6. 3GPP R4版本为什么使用BICC协议而不是SIP-T?**
BICC(Bearer Independent Call Control)是一种更通用的呼叫控制协议,可以独立于具体的承载机制。相比于SIP-T,BICC提供了更好的网络稳定性和控制能力,更适合于3G网络的呼叫控制需求。
**7. 在R4中使用的扩展的H.248与H.248有什么不同?**
扩展的H.248通常指的是针对3G网络特定需求进行了优化的版本。它可能包含了一些额外的功能或特性,以更好地支持多媒体服务。
**8. 3GPP R99和R4核心网电路域差异**
- **R99**:电路域采用了较为传统的设计,支持语音通话等基本服务。
- **R4**:通过引入承载与控制分离的概念,提高了网络的灵活性和效率。
**9. 承载与控制分离的结构有什么好处?**
- **灵活性**:使得控制面和用户面可以独立升级,降低了维护复杂度。
- **可扩展性**:便于引入新的服务和功能,提高网络的整体性能。
**10. 3GPP R4相对于R99的优势**
- **架构改进**:采用承载与控制分离的架构,提高网络灵活性。
- **协议优化**:使用BICC协议改善呼叫控制效率。
- **多媒体服务增强**:通过扩展H.248支持更高质量的多媒体服务。
**11. 3GPP R5版本为什么要引入IMS域**
IMS(IP Multimedia Subsystem)是一种基于IP的多媒体子系统,其目的是为了提供一个统一的平台来支持各种多媒体应用和服务,包括语音、视频和数据等。
**12. 国际上3G专利的形势和进展**
随着3G技术的发展,相关专利的数量迅速增长。各大通信设备制造商和运营商都在积极研发新技术,并申请专利保护自己的创新成果。
**13. 华为公司在3G专利方面的进展**
华为作为全球领先的通信设备供应商之一,在3G技术领域拥有大量的专利积累。这些专利不仅覆盖了关键技术,还涉及到系统架构、网络优化等多个方面。
**14. 华为公司在3GPP中的地位和作用**
华为积极参与3GPP标准制定过程,为3GPP的发展做出了重要贡献。该公司不仅是多项关键技术的提案者,还在标准化工作中担任重要角色。
**15. 中国IMT-2000频谱分配**
中国IMT-2000频谱分配涉及多个频段,包括但不限于1920-1980 MHz、2110-2170 MHz等,用于支持不同类型的3G服务。
**16. 3G频段OPERATING BAND有哪些?**
常见的3G频段包括但不限于850 MHz、900 MHz、1800 MHz、1900 MHz和2100 MHz等。
**17. CDMA2000标准演进**
CDMA2000标准是从IS-95标准基础上发展而来的。它的演进路径包括从IS-95A/B到CDMA2000 1X,再到CDMA2000 1X EV-DV等阶段。
**18. IS-95A/B演进到CDMA2000 1X有什么变化?**
- **数据速率提升**:CDMA2000 1X支持更高的数据传输速率。
- **频谱利用率提高**:通过改进编码技术和调制方案,提高了频谱利用率。
**19. 如何从CDMA2000 1X到CDMA2000 1X EV的平滑演进**
从CDMA2000 1X到CDMA2000 1X EV的演进主要是通过软件升级和硬件调整来实现的,旨在保持网络的连续性和稳定性的同时提高数据传输速率。
**20. IS-95的技术特点是什么?**
IS-95标准是最早的CDMA移动通信标准之一,主要特点是采用了码分多址(CDMA)技术,支持较低的数据传输速率。
**21. CDMA2000 1X有什么技术特点?**
CDMA2000 1X在IS-95的基础上进行了改进,主要技术特点包括更高的数据传输速率、更好的频谱利用率等。
**22. CDMA2000 1X EV-DO有什么技术特点?**
CDMA2000 1X EV-DO(Evolution-Data Optimized)是专为高速数据传输设计的版本,支持更高的数据速率,适用于数据密集型应用。
**23. CDMA2000 1X EV-DO如何进行网络部署?**
CDMA2000 1X EV-DO网络部署通常需要对现有的1X网络进行升级,包括安装新的基站、调整网络配置等步骤。
**24. CDMA2000 1X EV-DV有什么特点?**
CDMA2000 1X EV-DV是CDMA2000 1X EV-DO的后续版本,旨在提供更高的数据传输速率和支持更多的多媒体服务。
#### 二、原理篇
**25. 什么是CDMA技术**
CDMA(Code Division Multiple Access)是一种多址接入技术,通过不同的编码序列来区分不同的用户。这种技术可以在相同的频带上同时传输多个信号,大大提高了频谱的利用率。
**26. CDMA技术的起源**
CDMA技术最初是在军事通信中被提出的,后来逐渐应用于民用移动通信领域。
**27. CDMA的软容量是指什么**
软容量是指CDMA系统中可以通过动态地调整每个用户的信号强度来适应不同的用户数量和质量需求的能力。
**28. CDMA短码和长码**
- **短码**:用于区分不同的小区。
- **长码**:用于区分不同的用户。
**29. 为什么功率控制在CDMA系统中非常重要**
功率控制是CDMA系统中的关键技术之一,通过精确调节每个用户的发射功率,可以有效减少干扰,提高系统的整体性能。
**30. 为什么CDMA手机能保持低的发射功率**
CDMA手机能够保持较低的发射功率主要是因为采用了功率控制技术,可以根据实际需要动态调整发射功率,从而降低能耗。
**31. 什么是CDMA软切换?它与硬切换有什么分别**
- **软切换**:在同一频率的相邻小区之间进行切换时,先建立新的连接再断开旧的连接。
- **硬切换**:先断开旧的连接再建立新的连接。
**32. 什么是CDMA的"更软切换"**
更软切换是指在同一基站内的不同扇区之间的切换,由于使用相同的频率,因此切换过程更为平滑。
**33. CDMA系统的UIM卡介绍**
UIM(User Identity Module)卡类似于GSM系统中的SIM卡,用于存储用户的识别信息和个人资料。
**34. IMSI(MIN)介绍**
IMSI(International Mobile Subscriber Identity)是移动通信系统中用来唯一标识用户的数字。
**35. MDN号码的介绍**
MDN(Mobile Directory Number)是美国移动通信系统中用于拨打手机号码的数字。
**36. TLDN号码的介绍**
TLDN(Temporary Local Directory Number)是临时分配给用户的本地目录号,用于某些特殊场景下的通信。
**37. CDMA为什么要加密和鉴权**
加密和鉴权是为了保障通信安全,防止非法用户接入系统或窃听通信内容。
**38. 什么是机卡一体,机卡分离**
- **机卡一体**:手机和SIM卡紧密结合,不可分离。
- **机卡分离**:手机和SIM卡可以分开使用。
**39. 为什么EIR在国内没有开通**
EIR(Equipment Identity Register)是用于验证移动设备合法性的数据库,在国内未广泛使用的原因可能是考虑到网络运营成本等因素。
**40. CDMA系统如何保护A_KEY安全性**
A_KEY是CDMA系统中用于加密和鉴权的关键密钥,通过严格的管理和加密算法来确保其安全性。
**41. 天线增益、水平/垂直波束宽度、单/双极化的概念**
- **天线增益**:衡量天线放大信号的能力。
- **水平/垂直波束宽度**:描述天线辐射方向图的特性。
- **单/双极化**:指天线的电磁波极化方式。
**42. 接收机底噪、接收机增益、接收灵敏度、移动台的热噪声功率**
- **接收机底噪**:接收机内部产生的噪声。
- **接收机增益**:接收机放大信号的能力。
- **接收灵敏度**:接收机能够正确解调的最低信号电平。
- **移动台的热噪声功率**:由移动台内部元件产生的噪声功率。
**43. GOS、RSSI、EB/NO、EB/IO的概念**
- **GOS**:Good Order Statistics,服务质量统计指标。
- **RSSI**:Received Signal Strength Indicator,接收信号强度指示。
- **EB/NO**:Energy per bit to noise density ratio,每比特能量与噪声密度比。
- **EB/IO**:Energy per bit to interference plus noise power spectral density ratio,每比特能量与干扰加噪声功率谱密度比。
**44. DB、DBI、DBM分别是什么单位,有何区别?**
- **DB**:分贝,表示两个量的比例关系。
- **DBI**:分贝各向同性,表示天线增益相对于理想各向同性天线的比率。
- **DBM**:分贝毫瓦,表示功率相对于1毫瓦的比值。
**45. 基站侧信号处理,比如交织、复用后同原来相比什么区别**
基站侧的信号处理主要包括交织、复用等技术,用于提高数据传输的可靠性和效率。交织可以提高抗干扰能力,复用则可以提高频谱利用率。
**46. I、Q信号是如何产生的,I、Q信号复用的作用**
I(In-phase)和Q(Quadrature)信号是正交调制技术中的两个组成部分,通过相位差90度的方式实现数据的复用,从而提高频谱利用率。
**47. 3G系统采用了什么语音编码技术?**
3G系统通常采用AMR(Adaptive Multi-Rate)编码技术,支持多种比特率以适应不同的网络条件和业务需求。
**48. 3G系统采用了什么信道编码技术?**
3G系统常用的信道编码技术包括卷积码、Turbo码等,旨在提高数据传输的可靠性。
**49. 什么是HARQ技术**
HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)是一种结合前向纠错和自动重传请求的错误控制技术,用于提高数据传输的可靠性和效率。
**50. CPCH是否能够提高上行速率容量,该信道相关功能**
CPCH(Common Pilot Channel)是一种公共导频信道,主要用于提高上行链路的同步和信道估计精度,但不直接影响速率容量。
**51. WCDMA承载分组数据的传输信道有哪些**
WCDMA系统中承载分组数据的传输信道主要包括DPCH(Dedicated Physical Channel)、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)等。
**52. WCDMA系统中物理信道的功率分配方式**
WCDMA系统中物理信道的功率分配通常根据业务需求和信道条件动态调整,以确保最佳的传输质量和系统容量。
**53. AAL2/AAL5等ATM连接的区别**
AAL2(ATM Adaptation Layer 2)主要用于实时语音和视频传输,而AAL5则适用于非实时数据传输。
**54. 单模光纤和多模光纤简要介绍**
- **单模光纤**:适用于长距离传输,具有较低的衰减和色散。
- **多模光纤**:适用于较短距离传输,支持多个光模式。
**55. 什么是无线资源管理,主要的技术有哪些?**
无线资源管理(RRM)是指合理分配和利用无线通信系统中的资源,以满足服务质量要求。主要技术包括功率控制、负载均衡、信道分配等。
**56. WCDMA终端是如何实现与系统的同步的?**
WCDMA终端通过检测主同步信道(P-SCH)和辅助同步信道(S-SCH)来实现与系统的同步。
**57. WCDMA系统是如何完成寻呼过程的?**
WCDMA系统中的寻呼过程通常是通过广播控制信道(BCCH)发送寻呼消息来实现的。
**58. WCDMA系统在切换时需要测量哪些参数?**
切换过程中需要测量的参数包括信号强度、信号质量、邻区列表等。
**59. 什么是TD-SCDMA系统中的接力切换技术?**
接力切换技术是一种特殊的切换方法,允许移动终端在切换过程中与目标小区建立新的连接之前就断开与当前小区的连接。
**60. WCDMA无线接入网络都有哪些接口?**
WCDMA无线接入网络中的接口主要包括Uu接口(终端与基站之间)、Iub接口(基站与RNC之间)等。
**61. WCDMA终端有哪些工作模式?**
WCDMA终端的工作模式主要包括空闲模式、连接模式等。
**62. 为什么CDMA需要对整个网络同步**
CDMA系统中的所有基站都需要进行精确的时间同步,以避免不同基站之间的信号相互干扰。
**63. WCDMA的同步方式,以及与CDMA2000在同步上的区别**
WCDMA系统通常采用基于GPS的同步方式,而CDMA2000系统则可以采用GPS或其他同步方式。
**64. 相对于同步切换,异步切换会对切换掉话率有多少影响**
异步切换可能导致更高的掉话率,因为不同小区之间的时间同步不精确会增加切换过程中的不确定性。
**65. 3G中都采用了哪些分集技术?**
3G系统中常见的分集技术包括空间分集、频率分集、时间分集等。
**66. 基站发射分集的实现方式以及带来的增益、投资成本**
基站发射分集可以通过使用多个天线实现,可以显著提高信号质量,但也会带来一定的成本增加。
**67. 什么是高速下行分组接入技术(HSDPA)?**
HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)是一种针对WCDMA系统设计的高速数据传输技术,旨在提高下行链路的数据传输速率。
**68. 智能天线波束宽度是多大? 多径条件下如何跟踪用户?**
智能天线的波束宽度可根据应用场景进行调整,通常小于传统天线。在多径条件下,智能天线可以通过波束成形技术跟踪用户信号。
**69. GGSN和SGSN是否和GPRS中的设备相同?**
GGSN(Gateway GPRS Support Node)和SGSN(Serving GPRS Support Node)是GPRS系统中的关键设备,它们也用于3G系统中,但在3G系统中有额外的功能支持。
**70. 3G电路域和分组域网络鉴权和认证基本要求**
3G系统中的电路域和分组域都需要进行严格的鉴权和认证,以确保网络安全。
**71. 2G系统和3G系统中对用户的鉴权有哪些区别?**
2G和3G系统在鉴权机制上有所不同,3G系统采用了更复杂的鉴权流程,以支持更高的安全性和更多元的服务。