[信息与通信]第四代移动通信--技术及前景北邮.ppt

,1,WTI,BUPT,Wireless Technology Innovation Institute 第四代移动通信技术及前景 北邮无线新技术研究所,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,概,要,移动通信的历史 移动通信到了4G 4G与以前的移动通信系统可能的不一样 2,3,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 移动通信到了4G 1G、2G、3G 从3G、E3G演进：LTE和AIE,4,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 无线系统基本概念, ,基站 蜂窝通信系统中的固定台站，用来和移动台进行无线通信。 基站建在覆盖区域的中央或边缘，包含无线新到和架在塔上的发射、 接收天线。 控制信道 用于呼叫建立、呼叫请求、呼叫初始化和其他标志及控 制用途。 前向信道 用来从基站向用户传送信息的无线信道。 反向信道 用来从移动用户向基站传送信息的无线信道。 全双工系统 同时允许双向通信的通信系统。发送和接收一般使用两 个不同的频道，如FDD；发送和接收使用一个频道，如TDD。 半双工系统 使用一条信道来发送和接收，只允许单向通信的通信系 统。在任何一个指定的时刻，用户只能发送或接收信息。 单工系统 只提供单向通信的通信系统。 切换 将移动台从一个信道或基站切换到另一个信道或基站的过 程。 收发信机 能同时发送和接收无线信号的设备。,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,第一代模拟蜂窝移动通信系统 历史回顾：1978年，美国的贝尔实验室成功开发了AMPS（Advance Mobile Phone Service）系统，实现了真正意义上的可以随时随地通信的大容量的蜂窝 移动通信系统。1987年，中国首个TACS制式模拟移动电话系统建成商用，之 后AMPS也曾被引入中国。 主要标准：美国的AMPS、欧洲的TACS、英国的ETACS、欧洲的NMT-450和 NMT-900、日本的NTT和JTACS/NTACS 主要特点： 用户的接入方式采用频分多址（FDMA），当一个呼叫建立后，该用户在其 呼叫结束以前一直占用一个频段 调制方式：FM 业务的种类单一，主要是话音业务 系统的保密性较差 频谱效率较低，有限频谱资源和无限用户 容量之间的矛盾十分突出 5,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 频分多址（FDMA）技术,含义：每个用户占用一个频率,用户识别：频道号 特点： 简单，容易实现，适用于模拟和数字信号,以频率复用为基础，以频带划分各种小区,需要严格的频率规划，是频率受限和干扰受限系统 以频道区分用户地址，一个频道传输一路模拟/数字话路 对功控的要求不严，硬件设备取决于频率规划和频道设置 基站由多部不同载波频率的发射机同时工作 不适宜大容量系统使用 应用：模拟/数字蜂窝移动通信系统 6,Power,Frequency,Time,FDMA,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,第二代数字蜂窝移动通信系统-GSM 历史回顾：1992年，第一个数字蜂窝移动通信系统欧洲的GSM （Global System for Mobile Communication）网络在欧洲开始铺设，由 于其优越的性能，在全球范围内以惊人的速度得以扩张，目前已是全 球最大的蜂窝通信系统。1993年，中国的第一个全数字移动电话GSM 系统建成开通，之后中国电信和中国联通都采用了GSM。 主要特点： 微蜂窝小区结构 数字化技术-语音信号数字化 新的调制方式-GMSK、QPSK等 FDMA/TDMA 频谱利用率高，系统容量大 便于实现通信安全保密 7,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 时分多址（TDMA）技术,含义：每个用户占用一个时隙 用户识别：时隙 特点：,以频率复用为基础，小区内以时隙区分用户,每个时隙传输一路数字信号，软件对时隙动态配置 系统要求严格的系统定时同步 对功控的要求不严 是时隙受限和干扰受限系统 TDD模式下，上下型信道信息可以共享 应用：GSM系统 8,Frequency,Power,Time,FDMA/TDMA,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,第二代数字蜂窝移动通信系统-CDMA 历史回顾：1995年，美国的高通公司（Qualcomm）提出了一种采用码分 多址（CDMA)方式的数字蜂窝系统技术解决方案（IS-95 CDMA)，目 前已分别在中国香港、韩国、北美等国家和地区投入使用，用户反映 良好。 CDMA系统的主要特点： 用户的接入方式采用码分多址（CDMA） 软容量、软切换，系统容量大 抗多径衰落 可运用话音激活、分集接收等先进技术 9,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,Frequency,CDMA,Power,Time,码分多址（CDMA）技术 含义：每个用户使用一个码型，频率/时间共享 用户识别：码型,特点：,每个基站只需一个射频系统 每个码传输一路数字信号 每个用户共享时间和频率 是一个多址干扰受限系统,需要严格的功率控制 需要定时同步,软容量、软切换，系统容量大 抗衰落、抗多径能力强 应用：IS-95 CDMA系统、cdma2000系统、WCDMA系统 10,11,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 移动通信的信号传输处理技术,编码技术 调制技术,语音编码（信源编码） 信道编码（卷积编码、Turbo编码） 数字频率调制技术（FSK、MSK、GMSK、GFSK) 数字相位调制（PSK、QPSK、/4QPSK) 正交振幅调制（QAM） 自适应调制 扩频调制,信源编码,信道编码,信道解码,信源解码,调制,解调,信源,12,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 语音编码技术在移动通信中的应用,k,0,0,1,1,WTI,Wireless Technology Innovation Institute IS-95 CDMA系统卷积编码技术,Information Bits (Input),g g,c Code Symbols (Output) c,（前向链路卷积编码：编码率1/2，约束长度9） 13,14,WTI,Data In 13.4 kbps,Wireless Technology Innovation Institute WCDMA系统下行链路卷积编码技术 Data Out,13.4 kbps,+,D,D,D,D,D,D,D,D,+ +,Data Out 13.4 kbps Data Out 13.4 kbps,WTI,Wireless Technology Innovation Institute WCDMA系统Turbo编码技术,+,+,+,64 kbps Output 64 kbps Output,64 kbps Input,D,+ 15,Interleaver +,+,64 kbps Output,Systematic Path Parity Path + D D D,Parity Path + D D,Uses the Same Coder for Both Parity Generators Second Parity Generator Input is Interleaved,Yields 0.5 dB Improvement Relative to Convolution Encoder for High Speed Data,FSK,DQPSK（差分QPSK）,16,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,DPSK（差分二进制相移键控） QPSK OQPSK(参差QPSK） (正交四相相 /4QPSK 移键控）,BFSK(二进制频移键控） (频移键控） MFSK（多进制频移键控） BPSK（二进制相移键控）,PSK （相移键控）,CPM （连续相位调制）,MSK（最小频移键控） GMSK（高斯成型MSK） TFM（平滑调频）,恒定包络,数字调制,数字调制技术分类 目的：使传输的数字信号与信道特性相匹配，以便有效进行信息传输 ASK(幅移键控） 非恒定包络 QAM（正交幅度调制） MQAM（星座调制）,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,分集技术,分集的目的 信号传输方式,隐分集 获得多路信号的方式,宏观分集（抗长期衰落） 微观分集（抗短期衰落） 显分集 交织和编码技术,调频技术 直接序列扩频技术 空间位置分集（多天线阵、宏分集） 空间角度分集（智能天线） 时间分集（RAKE接收，ARQ重传） 频率分集（调频，直接序列扩频） 17 极化分集,分集技术分类 概念：接收多路不相关的信号并合并。 目标：对抗多径信道造成的衰落和延时串扰 技术：如何获得独立多路信号、如何合并独立多路信号 本质：对同一信号在不同时间/空间/频率的过采样。,WTI,大于信道的相关时间,用信道相关时间设计 交织编码的深度 18,Wireless Technology Innovation Institute 时间分集技术 信号强度 RAKE接收机-多径 的每一径时延不同， 进行多径分离合并 ARQ技术-重发时间,信号强度,19,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 抗多径影响 RAKE接收机,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,CDMA扩频技术原理 扩频原理：以频带换取信噪比 香农理论：C=Bw log2 (1+S/N) 扩频系统的优点： 抗干扰能力强，可抗白噪声、人为干扰、多径干扰等 保密性好。扩频信号频谱近似白噪声，若不知PN序列生成方 法就难以获取原始信息 隐蔽性好。扩频信号近似白噪声，难以检测，宽带扩频信号功 率谱密度很低，难以监听 易于实现大容量多址通信 易于精确定时和测距 易于采用各种先进的分集技术，如RAKE接收、智能天线等 20,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,三种主流3G标准的基本知识和特点 21,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,IMT-2000的由来 1985年提出 FPLMTS 即Future Public Land Mobile Telecommunications System 1996年正式更名为IMT2000 IMT-2000 即 International Mobile Telecommunications -工作在2000MHz频段 -在 2000年左右商用 1992年世界无线电大会在2GHz频段上分配了230MHz频段 给当时FPLMTS和卫星业务,即1885-2025MHz和 2110-2200MHz 其中：1980-2010MHz和 2170-2200MHz 仅供卫星使用 22,WTI,Wireless Technology Innovation Institute IMT-2000目标与基本要求 全球同一频段、统一标准、无缝隙覆盖、全球漫游 提供多媒体业务 车速环境： 144 KbS 步行环境： 384 KbS 室内环境： 2 Mbs 高服务质量 高频谱利用效率 易于从第二代过渡、演变 袖珍手机，价格低 高保密性能 23,24,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 2G向3G的演进,CDMA2000,IS-95A,CDMA one,(1X RTT),IS-95B,GSM,GPRS,TSM,EDGE,TD-SCDMA,CDMA,(3X RTT) WCDMA,(UTRA FDD),GSM,IP back-bone,network,PDN,25,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,2G 与3G网络结构,BTS,BTS,Abis,BTS,BTS,Abis,PSTN E,PSTN VLR MSC A BSS BSC,NodeB NodeB,Iub,NodeB NodeB,Iub,AUC H HLR EIR F Gs Iu-CS Iur,GGSN Gn SGSN Iu-PS RNC,Gc Gr Gf Iu-PS RNS,GMSC C D VLR MSC Iu-CS RNS RNC,Gi Other PLMN Gp Gb BSS BSC,PLMN: Public land mobile network,UMTS:Universal Mobile Telecommunication System,WCDMA技术,cell,USIM,USIM,USIM,SIM,SIM,SIM,Node B,cell,cell,cell,Node B,cell,cell,cell,Node B,cell,cell,26,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,WCDMA 网络结构,ME,ME,MSC,SGSN,GGSN,UE ME,Iub,Uu,E,D,PSTN AuC,B VLR F EIR Gs Gf,Gr,Gn,Gi,Gp,GMSC C HLR Gc,Iu,IuCS,CN:Core Network E,RNS RNC,RNC RNS,IuPS,Iur FDD Mode only,WCDMA技术,的话音,27,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,cdmaone 系统简介,cdmaone 是以IS-95标准为核心的设备家族,cdma one,支持较高速率的 数据通信业务 IS-95B,最先发布 的标准 IS-95,商用化 标准 IS-95A,13kb/s 支持1.8G PCS系统 TSB74 STD-008,1XEV-DO 1XEV-DV,IS-2000,cdma2000 1X,cdma2000 3X,峰值速率 2.4Mbps 支持数据与话音 候选方案：,IXTREME、LAS-CDMA,99年发布 Release A,cdma2000技术,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,cdma2000系统,无线接口基本参数： 多址方式：直接扩频或多载波扩频 双工方式：FDDTDD 扩频速率：3.6864Mcps3*12288Mcps 载波带宽：5MHZ、10MHZ、20MHZ 扩频码周期（可变）：4-256 帧长： 20ms 时隙长度（功控组）：1.25ms 调制方式：下行：QPSK、上行：BPSK 28,cdma2000技术,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,cdmaone/cdma2000中的A接口 -IOS 2.X： IS95A； -IOS 3.X： IS95B； - IOS 4.X： IS2000/cdma2000 1X； -IOS 5.X： IS2000/cdma1X ： 核心网 -IS-41B：基于SS7； -IS-41C：基于SS7； -IS-41D：基于SS7 -ANSI41E：增加E9ll、WIN（无线智能网）等 业务。后续版本增加基于IP的传输方式，并逐步过渡至全 IP。 29,cdma2000 系统,cdma2000技术,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,TD-SCDMA技术,标准化进程,1995年，科技部、邮电部和国家计委决定将 SCDMA-WLL作为“九五”计划中的一个关键研究项 目进行开发。 1997年，SCDMA-WLL经审核成为无线接入网的一 种产品。 1998年，基于SCDMA技术，起草了TD-SCDMA RTT，并将其提交给ITU，作为IMT-2000 RTT的一 种侯选方案。 2000年5月，成为IMT-2000的一种RTT技术。 2001年3月，3GPP TSG-RAN同意将两种TDD技术 进行融合。 30,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,TD-SCDMA技术,基本参数,载波间隔/码片速率：1.6MHz/1.28Mc/s 要求的最小带宽：5MHz（支持3个载波间隔） 操作模式：TDD 帧长度/时隙数：10ms(2个5ms子帧)/14时隙(每个子帧7 个时隙) 扩频因子：1/2/4/8/16 射频调制方式：QPSK, 8PSK, 16QAM (滚降因子0.22) 数据速率：8kbps384kbps2048kbps 对称和非对称数据业务模式 电路与分组交换 联合检测、智能天线、基于用户定位的Baton切换 多基站同步、多模的软件无线电 31,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,TD-SCDMA技术,物理层,低码片速率:1.28Mcps(WCDMA的1/3) 适合智能天线和同步CDMA的帧结构，以及相应的过程 用智能天线+多用户检测联合算法达到全部资源同时工作 的效果 采用和3GPP相同的调制、信道编码、交织和复接技术 提供不对称上下行业务 功率控制和上行同步控制: 控制频率:0-200次/秒 功率控制步长:1-3dB 同步控制精度:1/8码片宽度 开环和闭环控制 32,33,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 4G与以前移动通信系统 可能的不一样,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,MS 1,MS 2,3080 公里, ,高功率（200250w）的发射天线 几百甚至上千平方公里的范围的覆盖 每个大区的可用信道数很少,MTSO,蜂窝系统是一种革命性的变革 提高了频谱利用率和系统的服务质量 越区切换使用户运动时通话不受影响 对无线资源管理策略的挑战 34,蜂窝移动通信系统,大区制移动通信系统 至交换中心 高功率天线,35,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,蜂窝移动通信的基本概念 蜂窝系统-“小区制”系统 - 将所要覆盖的地区划分为若干个小区，每个小区的半径可视用户的分布密 度在1-10km左右,在每个小区设立一个基站为本小区范围内的用户服务。 - “频率复用”的概念 - 特点：用户容量大，服务性能较好，频谱利用率较高，用户终端小巧且电池 使用时间长，辐射小等 - 问题：系统复杂，越区切换，漫游，位置登记；更新和管理以及系统鉴权等 蜂窝分类,- - - -,宏蜂窝 (Macro-cell) 2-20km 微蜂窝 (Micro-cell) 0.42 km 微微蜂窝 (Pico-cell) 400m 分层蜂窝 (由多种蜂窝组成),36,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 移动通信系统的全球覆盖,1,37,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 蜂窝频率复用方式,FDMA 频率复用,1,1 1 1,1 1,1,1 1,3 6,6,2,2 2 5,1 4 7,CDMA 频率复用,38,WTI,Radio tower,Radio tower,Radio tower Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Wireless Technology Innovation Institute FDMA蜂窝覆盖 Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower Radio tower,Radio tower,BTS,BTS,BTS,BTS,39,WTI,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,Radio tower,VLR MSC,GMSC,BSC Abis,BSS Radio tower,PSTN,E,D,C,AUC H HLR,VLR MSC A,PSTN,BSC Abis,BSS Radio tower,A,Wireless Technology Innovation Institute 移动通信网络结构,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,小区软切换 Base 2 Base 1 Base 3 40,WTI,Wireless Technology Innovation Institute SSDT 蜂窝系统 的改进 同宏分集 相比 41,42,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,分布式天线系统 CS,Micro-BS with TX/RX and MODEM,Passive Splitter,bunched 系统,43,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 李建业的方法,44,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 从3G、E3G演进：LTE和AIE,45,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,46,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,47,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,48,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,49,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,50,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,51,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 4G与以前的移动通信系统 可能的不一样 4G的特点 4G的发展现状 WiMAX、Wibro,52,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,Agreed position on system capabilities for Systems Beyond IMT-2000 (7th ITU-R WP8F meeting),Source: ITU-R WP8F 7th Meeting, Queenstown, February 27 - March 5, 2002, TEMP 251r1e, like,Mobility,BS digital Broadcasting,Terrestrial digital broadcasting,(,1,Nomadic / Local area wireless access,Medium Low,IMT-2000,10,100,Enhanced IMT-2000,IMT,Systems beyond -2000,Enhancement,New Elements of Systems Beyond,Mobile Access,High,Communication speedMbit/s) denotes interconnection between systems via networks or the which allows flexible use in any environments without making users aware of constituent systems. ITU-R WP8F position on systems beyond IMT-2000 includes complementary mobile systems,3G Evolution,53,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,3GPP TR 25.913 “Requirements for Evolved UTRA,and Evolved UTRAN” 支持更高的终端移动速度（250km/h）,ITU-R M.1645: “Framework and overall objectives,of the future development of IMT-2000 and systems beyond IMT-2000” 全IP网络架构、承载与控制分离, ,ITU-T SG13 FGNGN 3GPP TS 22.258 “Service requirements for an All-,IP Network“ 提供无处不在的服务、异构网络协同,3GPP TR 23.882 “ 3GPP system architecture,evolution (SAE)” 提供更为丰富的分组多媒体业务,WWRF（MUSE）,4G 无线通信系统愿景 提供更高的传输速率（100M1Gbps）,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,Evolution of mobile communication systems,European research on 3G started in 1989 within the RACE I program and 1991 in RACE II,1980s,1990s,2000s,2010s,1G+,1G,2G+,2G,3G+,3G,Beyond 3G+ Beyond 3G,Analog,Wideband Digital,?,Digital,European research on 3G continued,in 1995 within the ACTS program European research on systems beyond 3G started in 1999 within the IST program Framework Program 6 on future systems 54,full commercial deployment,trials,standardisation,research,3G Evolution,55,Book of Visions 2001 published Initial set of WWRF research tasks Initial system concept & reference model established for research Initial WWRF research framework established and communicated to national &,2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007,2008,2009,2010,2011,1 2 3,2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007,2008,2009,2010,2011,2,3,1,Research,System Integratio n,WRC03,2nd Stage Research Prototypes / Concept Integration / Validation Standardisation System Development,Activities of all sector actors (e.g. manufacturers, operators, standardisation,bodies, ),Initial System Deployment WWRF Milestones & Activities for 2001 and Beyond,Preparation of the BoV 2001 System Concept & Reference Model Definition Definition of Research & Communication Framework / Identification of Interfaces Further activities are to be defined ,WRC06,international research programs and relevant standardisation bodies Source: WWRF,WTI 3G Evolution,56,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,for B3G mobile.,be developed.,The FuTURE Project FuTURE Future Technologies for Universal Radio Environment as a part of China High- Tech 863 program. Phase 1: Six universities cooperating with six companies developed six transmission schemes Vision, Spectrum, Tech Trends ITUs Activities Key Tech Demo Sys & Appl Trial & Pre-commercial System 2001 2003 2005,57,WTI,Wireless Technology Innovation Institute WiMAX、Wibro,58,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,59,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,60,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,Mobility Vehicle speed (60 km/h, 120 km/h) Good performance while on the move,IP Compatible with Internet world Diverse terminal types (PC/PMP/PDA/Phones etc),Broadband 1Mbps per user Broadband uploading capability 61,What is WiBro? WiBro (Wireless + Broadband) Harmonization with Mobile WiMAX Based on IEEE 802.16e Standard - An OFDMA based Profile of IEEE 802.16e Standard,62,WTI,Wireless Technology Innovation Institute WiBro on the Evolution Paths to 4G,802.11a/g,1995,2000,200 Mbps, 14.4 kbps,50 Mbps,144 kbps,2010+,384 kbps,2G (Digital),1G (Analog),2.4 GHz WLAN,802.11b,4G,PAN,5 GHz WLAN,Fast,Slow,1Gbps,DM OF,A,2005 CDMA,5 GHz WLAN,802.11n,3G (IMT2000) WiBro,EV-DO,63,WTI,Wireless Technology Innovation Institute WiBro on the Evolution Paths to 4G,20032004,Cellular Based,(3GPP, 3GPP2),Internet Based (IEEE),cdma2000 1x,EV-DO,WCDMA,Rev. A,20002002 2Mbps/2Mbps,153kbps/2.4Mbps,153kbps/,307kbps,20052006 2Mbps/14.4Mbps,WCDMA(R6) HSUPA,WCDMA(R5) HSDPA,4G,54Mbps 802.11a/g 75Mbps(Fixed) 802.16a/b/d,6Mbps/18.4Mbps WiBro Harmonization 802.16e,11Mbps 802.11b,100Mbps WiBro-2,20082010 30Mbps,EV-DO Rev. B,EV-DO Rev. C,1.8Mbps/3.1Mbps 1.8Mbps/4.9Mbps*,3G LTE HSOPA,WTI,Wireless Technology Innovation Institute WiBro Requirements,Major System Parameters,Radio Access Requirement,TDD OFDMA 10 MHz,Duplexing Multiple Access Channel BW,Frequency Reuse Factor Mobility Service Coverage Spectral Efficiency bps/Hz/cell(sect.) Handoff Throughput (per user),1 60 Km/h 1 Km Max. DL / UL = 6 / 2 Aver. DL / UL = 2 / 1 150 ms Max. DL / UL = 3 / 1 Mbps Min.DL/UL = 512/128 Kbps64,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,概,要,4G的技术 物理层技术 无线接入网 终端及业务 4G TDD试验网络介绍 65,66,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 物理层技术 OFDM 多载波技术 MIMO多天线技术 链路自适应技术 智能天线,67,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,OFDM was patented in the U.S. in Jan. 1970 (1) The complexity of real-time FT. (2)The stability of oscillators in Tx and Rx. (3)The linearity requirement in RF power amplifier. 68,First appearing In the late 1950s and early 1960s, the,first system using MCM (military HF radio links),69,WTI,Wireless Technology Innovation Institute Now is reborn again Application requirements Broadband High speed multimedia, not only fixed broadcasting service, but also to support mobile applications. Hardware Conditions 1)advance in digital signal processing 2)VLSI technology,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,The success applications of OFDM techniques 1960s, the OFDM technique was used in several high- frequency military systems such as KINEPLEX, ANDEFT and KATHRYN. 1980s, OFDM was studied for high-speed modems etc. 1990s, OFDM was exploited for wideband data communications over radio FM channels, such as HDSL (1.6 Mbps), ADSL (6Mbps), VDSL( 100Mbps) , DAB and HDTV. 70,71,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,o Orthogonal frequency division multiplexing - multiplexing technique To combine the different parallel information streams into one one river. o Orthogonal frequency division modulation - modulation technique Using the information streams to modulate the high carriers. o Orthogonal frequency division multi-access - multiple access Using the different frequency band to identify the access users.,What is OFDM on earth?,72,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,73,Wireless Technology Innovation Institute,WTI, De-multiplex data onto different transmit antennas and use different codes to label data stream. MIMO (BLAST): 4 data streams per spreading code.,Laptop,advanced Techniques Multiple Input Multiple Output (MIMO) Full space diversity.,平坦衰落信道,.,.,WTI,Wireless Technology Innovation Institute 分层空时码,串/并 编码 调制,解调,信道 估计,译码 74,Rx1,Tx1,Tx2,TxM,Rx2,RxN,Wireless Technology Innovation Institute,WTI,C3,C2,C1,C0,。,。 。,to antenna 0,to antenna 1 to antenna 2,to antenna 0,to antenna 1,to antenna 2,C0,C1,C2