第6讲3G移动通信系统概述.ppt

第6讲第三代移动通信系统 3G 解析TD SCDMA物理层结构 学习情境一 2009年 中国步入3G通信时代 那么 你对3G有哪些了解 G3又是什么呢 TD作为我国自主研发的3G标准 其技术原理与特点是怎样的 你能够说出TD系统一次成功的通信需要经历哪些过程吗 情境引入 要回答以上问题 你需要了解移动通信的演进过程和各系统的特点 了解3G可以提供哪些业务 熟悉3G网络结构及组成 理解码分多址技术在TD SCDMA系统中的应用 掌握TD SCDMA系统中信道的类型 结构和作用 从而正确的理解手机从开机到通话过程中所涉及的物理过程 这些内容也是一名TD SCDMA移动通信工程师必须具备的理论知识 情境引入 任务1认识3G移动通信系统 2009年1月7日 工业和信息化部为中国移动 中国电信和中国联通分别发放了基于TD SCDMA CDMA2000和WCDMA技术制式的3G牌照 中国正式进入了三大运营商三足鼎立的3G时代 任务1认识3G移动通信系统 作为移动用户 你了解移动通信的发展历程吗 你现在所使用的是哪个运营商的哪个技术标准 你能谈谈2G存在哪些不足吗 3G能够提供哪些新业务 给我们的生活带来了哪些改变 对于三大运营商的三种3G品牌 你会选择哪种 为什么 你知道3G网络结构是怎样组成的吗 任务1认识3G和G3网络 内容1 移动通信的发展历程内容2 3G主要业务及特点内容3 3G三大主流标准对比内容4 3G网络结构 第二代90年代 数字 需求驱动 第三代 IMT 2000 WCDMA CDMA 2000 需求驱动 宽 带 业 务 TD SCDMA 移动通信的发展历程 1980s 第一代移动通信系统 1983年美国的AMPS 1980年北欧的NMT 1985年英国TACS系统1979年日本的NAMTS等 WIMAX 第二代移动通信系统 GSM 蜂窝的概念每载波带宽 200kHz基本物理层技术复用方式 TDMA FDMA每载波8个时隙网络功能电路交换硬切换2 5G GPRS2 75G EDGE EGPRS 一对信道200kHz带宽 每载波 时间 频率 上行下行 890915935960MHz 第二代移动通信系统 GSM 第二代数字移动通信系统的优点 频谱利用率 系统容量大 用户能获得多种服务 以话音业务为主 并提供低速率以电路型为主的数据业务 能自动漫游 话音质量比第一代好 保密性好 可以与ISDN PSTN等网络互连 第二代数字移动通信系统的不足 频带太窄 不能提供如高速数据 慢速图像与电视图像等的各种宽带信息业务 如使用GSM手机上网 理论上只能达到9 6k的上网速度 无线频率资源紧张 抗干扰抗衰落能力不强 系统容量不能满足需要 频率利用率低 切换容易掉话 不同系统彼此间不能兼容 使用的频率也不一样 全球漫游比较困难 GSM虽然号称 全球通 实际未能实现真正的全球漫游 尤其是在移动电话用户较多的国家如美国 日本均未得到大规模的应用 第三代移动通信系统 国际电信联盟 ITU 将该系统正式命名为国际移动通信2000 IMT 2000 InternationalMobileTelecommunicationsintheyear2000 欧洲电信标准协会 ETSI 称其为通用移动通信系统 UMTS UniversalMobileTelecommunicationSystem 任务1认识3G和G3网络 内容1 移动通信的发展历程内容2 3G主要业务及特点内容3 3G三大主流标准对比内容4 3G网络结构 第三代移动通信系统特点 具有全球标准使用全球公共频带具有全球使用的小型终端具有全球漫游能力从媒体 Media 多媒体 Multi media 微蜂窝结构提高改良的频率使用效率具有易于向下一代系统发展的灵活性具有高速的分级数据速率 IMT 2000无线传输业务速率要求 在固定位置环境下能达到2Mbps对步行用户能达到384kbps对车载用户能达到144kbps 第三代移动通信系统的主要业务 3G就是出租车里的视频会议 3G就是你坐火车也不会错过的肥皂剧 3G就是从现场发回总部供分析用的图像 3G就是与朋友共享你在摩洛哥的美妙假期 3G的业务应用 会话型业务 语音业务和可视电话 3G的业务应用 后台类业务 图铃下载 数据下载 E mail收发 3G的业务应用 流媒体业务 视频点播 VOD 3G的业务应用 交互类业务 3G应用业务畅想 旺财要去约会 旺财的约会 1视频通信约MM Hi 旺财的约会 2位置业务引路线 带你去个新地方哪里我也不知道只要按照指示走既快又准真方便 旺财的约会 3手机支付解困难 糟糕 时间刚到5点半 现金只剩5毛5 烛光晚餐怎么办 还好手机可支付 旺财的约会圆满结束 3G你好我好他也好 旺财追到了MM商家赚了钱电信服务商收服务费电信运营商收使用费 任务1认识3G和G3网络 内容1 移动通信的发展历程内容2 3G主要业务及特点内容3 3G三大主流标准对比内容4 3G网络结构 任务1认识3G和G3网络 内容1 移动通信的发展历程内容2 3G主要业务及特点内容3 3G三大主流标准对比内容4 3G网络结构 3G三种主流技术对比 三种主流技术 WCDMACDMA2000TD SCDMA 3G三种主流技术对比 3G三种主流技术对比 W CDMA具有先天的市场优势 CDMA2000建设成本低廉 TD SCDMA技术新 市场吸引力大 TD SCDMA的优势 TD SCDMA的系统容量大大高于另外两种标准 特别适合于大城市等高业务密度区域 可以动态调整上下行数据传输速率 特别适合处理上下行不对称的Internet型数据业务 运营成本方面 由于采用了智能天线等新技术 TD SCDMA基站大大降低了发射功率 可以降低产品成本和系统运营成本 使得最终用户的资费下降成为可能 无需成对频率 灵活有效地利用现有的频率资源 2G向3G演进 中国2G向3G演进 电信CDMA网络也可平滑过渡至CDMA2000联通WCDMA基于GSM核心网 平滑过渡 有良好的网络兼容性移动TD须单独建网 目前中移动推GSM与TD网共享使用 任务1认识3G和G3网络 内容1 移动通信的发展历程内容2 3G主要业务及特点内容3 3G三大主流标准对比内容4 3G网络结构 UMTS网络结构 UMTS系统由用户设备 UserEquipment UE 域 无线接入网 RAN 域和核心网 CN 域组成 UTRAN基本结构 UTRAN由基站控制器RNC和基站NodeB组成 UTRAN基本结构 CN通过Iu接口与UTRAN的RNC相连 其中Iu接口又被分为连接到电路交换域的Iu CS 分组交换域的Iu PS 广播控制域的Iu BC UTRAN基本结构 无线网络控制器 RNC 无线网络控制器 RNC 是UTRAN的交换和控制元素 RNC位于Iub和Iu接口之间 RNC的整个功能可以分为两部分 UTRAN无线资源管理 RadioResourceManagement RRM 和控制功能 UTRAN基本结构 基站 NodeB UTRAN地面接口 Iu Iu UE Uu UTRAN地面接口 Iu Iu UE Uu UTRAN地面接口 Iu Iu Iub Iub Iub Iub UE Uu UTRAN地面接口 Iu Iu Iub Iub Iub Iub UE Uu UTRAN地面接口 Iur UTRAN地面接口 Iur 核心网的基本结构 核心网从逻辑上分为 电路交换域 CircuitSwitching CS 分组交换域 PacketSwitching PS UMTSR99网络结构 R99核心网络 功能实体 核心网络分为CS域和PS域 CS域以原有的GSM网络为基础 PS域以原有的GPRS网络为基础 CS域 用于向用户提供电路型业务的连接 实现方式包括TDM方式和ATM方式 它包括MSC VLR GMSC等交换实体以及用于与其它网络互通的IWF实体等 PS域 用于向用户提供分组型业务的连接 实现方式为IP包分组方式 它包括SGSN GGSN以及与其它PLMN互连的BG等网络实体 UMTSR4网络结构 R4核心网络 功能实体 MSCServer 完成呼叫控制 移动性管理 用户业务数据和CAMEL相关数据的管理 VLR功能 等信令处理功能 MGW 与MSCServer GMSCServer配合完成核心网络资源的配置 即承载信道的控制 同时完成回声消除 多媒体数字 信号的编解码以及通知音的播放等功能 R SGW 完成信令转换工作 即完成SS7的传送层MTP与SIGTRAN的传送层SCTP IP之间的转换 高层信令MAP CAP不进行转换 UMTSR5网络结构 R5核心网络 功能实体 二 传送信令网关 TransportSignallingGateway TSGW 是PSTN PLMN网络的终结点 媒体网关控制功能 MediaGatewayControlFunction MGCF 对一个特定网