室内分布工程培训二(第三代移动通信系统介绍).ppt

第三代移动通信系统介绍 3G标准的发展3G标准的比较3G频谱规划3G业务介绍 不同的时期 不同的需求 保证语音质量提供基本通话能力 大容量提高语音服务质量保密性低速率数据 更大容量更高的频谱利用率更高速数据接入更高服务质量更安全的服务更低的运营成本 早期需求 当前需求 新的需求 不同的需求 不同的业务 单一语音业务服务质量不高保密性差 用户 高质量语音简单低速数据业务短消息 更高质量语音高速移动接入定位业务多媒体 电子商务个性化服务 运营成本高频谱利用率低业务单一 运营商 运营成本降低频谱利用率提高少量增值业务 运营成本更低频谱利用率更高多种业务更高服务质量提高市场竞争力 早期业务 当前业务 新的业务 不同的业务 不同的技术 AMPS 美国 TACS 英国 NMT 北欧 其它 GSM CDMA IS95 TDMA IS 136 PDC 第一代80年代 模拟 第二代90年代 数字 第三代 IMT 2000 UMTS WCDMA CDMA 2000 需求驱动 需求驱动 模 拟 技 术 数 字 技 术 语 音 业 务 宽 带 业 务 TD SCDMA CDMA技术是3G的核心 3G技术体制 3G技术体制 WCDMA由欧洲标准化组织3GPP所制定cdma2000体制是基于IS 95的标准基础上提出的3G标准 目前其标准化工作由3GPP2来完成TD SCDMA标准由中国无线通信标准组织CWTS提出 目前已经融合到了3GPP关于WCDMA TDD的相关规范中 3G标准化组织结构 WCDMA标准发展 3GPPRel99 3GPPRel4 3GPPRel5 功能冻结时间点 2000 03 2001 03 2002 03 GSM GPRS核心网WCDMAFDD 电路域IP话音承载电路域CS MGWTD SCDMAVoIPQoS是关键 IP实时多媒体HSDPA WCDMA标准规划清晰 制定严谨WCDMA支持HSDPA技术 顺应未来高速无线数据业务的需求WCDMA将分阶段引入IP 目标是实现全网的IP化 标准比较完善WCDMA2001 06及以后发布的协议能够保持前向兼容 cdma2000标准发展 IS 95A 规范完成时间点 1995 1998 2000 QCELP话音编码9 6kbps 115 2kbps8码道捆绑 307 2kbps话音容量加倍 cdma20001xEV DO DV 2002 DO 高速数据业务DV 高速数据业务 话音业务 IS 95B cdma20001x cdma2000 3x cdma2000标准发展业界对cdma2000DO DV的发展存在争议cdma2000在核心网标准和技术方面相对滞后 TD SCDMA标准发展 WCDMA发展历程 cdma2000过渡 1IS 95A B载频 cdma20001X载频 cdma2000兼容IS 95A B 增加SCH以支持分组业务 可以通过增加cdma20001XBSC和cdma2000BTS的方式平滑过渡 即业务可以平滑升级 但设备需增加 1IS 95A B载频 2cdma20001X载频 3G牌照的发放情况 截止今年2月全球已发放113个WCDMA牌照 4个CDMA2000牌照 中国于2002年确定了国产制式 TD SCDMA的频谱划分 但是尚未发放牌照 WCDMA牌照占ITU3G核心频段上所有牌照的95 以上 超过80 的运营商应用WCDMA 80多个运营商已签定WCDMA商用或框价合同 全球已经部署超过2万个WCDMA基站 WCDMA已成为3G的主流 获得了大多数的运营商和设备商的支持 3G的牌照发放情况 欧盟牌照发放情况 欧洲全部采用WCDMA制式 美国主要运营商均采用CDMA 2000制式 全球前20名运营商3G制式选择 ChinaMobile 中国 WCDMA 预测 NTTDoCoMo 日本 WCDMAVerizon 美国 已并入Vodafone集团 受其影响可能采用WCDMAcdma2000ItaliaMobile 意大利 WCDMACingular 美国 WCDMAD2Vodafone 德国 WCDMAT Mobil 德国 WCDMAChinaUnicom 中国 cdma2000 预测 AT T 美国 WCDMAOmnitelVodafone 意大利 WCDMAKDDI 日本 cdma2000FranceTelecomMobiles 法国 WCDMATelef nicaMoviles 西班牙 WCDMAVodafone 英国 WCDMASKTelecom 韩国 WCDMA cdma2000Am ricaM vil 墨西哥 待定BTCellnet 英国 WCDMASFR 法国 WCDMASprint 美国 cdma2000Orange 英国 WCDMA 注 排名数据来源 GartnerDataquest2000年底全球运营商排名 不含跨国运营商 H3G欧洲 网络简介 和黄在全球获得的3G牌照情况2000年4月英国69亿 2000年10月意大利20亿 奥地利 瑞典 丹麦 爱尔兰 香港 澳大利亚 以色列2003年3月H3G在英国和意大利正式发布设备英国 CN采用NokiaRAN采用Nokia 北 Siemens NEC 南 意大利 采用Siemens NEC协议 R99 01年6月 CR现状 英国目前达到50 的人口覆盖 共3500多个NodeB意大利目前大45 人口覆盖 共2200多个NodeB H3G香港 网络简介 预计今年8月份正式发布设备采用NEC Siemens 原Nokia设备被搬迁 建站规模计划4年建设1200个基站目前已经建设700个基站H3G策略第一年完成城市 市郊 农村 公路 地铁和部分室内的连续覆盖 基本达到GSM的覆盖范围逐年增加室内覆盖的深度并优化室外覆盖 DoCoMo 网络简介 全球第一家3G运营商2001年10月推出3G业务2002年4月完成二期建设目前达到91 的覆盖率设备NEC 富士通 爱立信协议以3GPP2000年6月版本为基础作了修改 网络设备情况 WCDMA 全球所有主流厂家都可以提供WCDMA网络设备 华为在2002年Q4就已经具备大规模供货的能力 满足商用的WCDMA终端也越来越多 CDMA 2000 CDMA1XEV DO网络设备目前已有众多厂商能够提供 2G频段的CDMA2000设备 还没有一家可以提供 TD SCDMA 有厂商宣称在2003年底实现TSM系统 宣称在2004年上半年推出商用系统 终端情况 3G产业链 大量公司如INTEL TI ADI PHILIPS Motorola AGERE TOSHIBA QUALCOMM等将推出WCDMA芯片 大量配套的芯片和部件供应 产量大 成本低 技术更新快 后续发展优势明显CDMA cdma2000只有QUALCOMM一家提供芯片解决方案 目前已有很多厂商能够提供CDMA1XEV DO网络设备 TD SCDMA在2002年成立了产业联盟 目前产品处于研发实验阶段 尚无商用设备推出 3G业务链 在移动数据业务 如SMS MMS 位置业务 WAP 支付 游戏平台及关于业务体系架构 OSA 和业务工具等方面 已经有相应的标准组织支撑 UMTS OMA 3GPP 3GPP2等 其业务应用支持从2G向2 5G 3G平滑演进 整体来看 基于GSM GPRS WCDMA体系的业务应用规模较大和应用成熟度较好 基于CDMA2000技术体系业务技术也比较成熟 但应用规模较小 TD SCDMA规范主要由我国提出 核心网规范完全采用WCDMA核心网规范 其完备性和成熟度与WCDMA类似 3G标准的发展3G标准的比较3G频谱规划3G业务介绍 WCDMA技术优势 更大的系统容量更优的话音质量更高的频谱效率更快的数据速率更强的抗衰落能力更好的抗多径性适应高达500km h的移动速度 cdma20001X技术特点 IS 95A B是cdma2000的子集码片速率1 2288Mcps扩频调制 前向QPSK 反向HPSK反向导频 相干解调快速前向和反向功率控制前向发射分集 OTD STS信道编码增加Turbo码可变帧长 5ms 10ms 20ms 40ms 80ms支持F QPCH 延长手机待机时间 速率最大可达307 2kbps支持QoS协商支持多媒体业务支持8K 13KQCELP8kbpsEVRC信道容量是IS 95A B的2倍更快的数据速率更强的抗衰落能力更好的抗多径性适应高达500km h的移动速度 cdma20001X技术特点 TD SCDMARTT技术特点 TD SCDMA系统的优势 有利于频谱的有效利用 不需要成对的频段 分配频段也比较简单 而WCDMA系统的FDD技术却需要成对的频段 更适用于不对称的业务 因为上下行资源可以灵活分配 因此更适用于Internet 多媒体应用和文件传输业务 而WCDMA系统此时只能是浪费一个上行频段 上下行链路的相关性 上下行工作于同一频率 因此对称的电波传播特性使之便于使用诸如智能天线等新技术 达到提高性能 降低成本的作用 而WCDMA上下行不使用同一个频段 因此不具备相关性 TDD设备成本较低 主要是由于信道是对应的 因此就可能简化接收机 无收发隔离的要求 可以使用单片IC来实现射频收发信机 TD SCDMA系统的劣势 基站之间的同步 为了减小基站间的干扰 需要基站间的同步 TDD中的干扰是一个重要的问题 在通信系统中的同步非常重要 而TDD系统本身是一个同步系统 因此对同步的要求就很高 同时上下行同处于一个频段 又造成了干扰类型的增加 TD SCDMA系统的覆盖较WCDMA系统小 移动速度问题 ITU R要求的TDD支持的最高速率为120km h 而FDD系统的最高速率为500km h 发射功率 TD SCDMA有着TDMA的因素 导致脉冲功率干扰 需较大的瞬时发射功率 FDD则是在所有时隙上发射的 不存在该问题 三种主要体制的比较 WCDMA WCDMA cdma2000 cdma2000 TD SCDMA TD SCDMA 接收机结构 接收机结构 RAKE RAKE RAKE RAKE RAKE RAKE 闭环功率控制 闭环功率控制 支持 支持 支持 支持 支持 支持 越区切换 越区切换 软 硬切换 软 硬切换 软 硬切换 软 硬切换 接力切换 解调方式 解调方式 相干解调 相干解调 相干解调 相干解调 相干解调 相干解调 码片速率 码片速率 Mcps Mcps 3 84 3 84 N 1 2288 N 1 2288 1 28 1 28 发射分集方式 发射分集方式 TSTD TSTD STTD STTD FBTD FBTD OTD OTD STS STS 无 无 同步方式 同步方式 异步 异步 同步 同步 同步 核心网 核心网 GSMMAP GSMMAP ANSI 41 ANSI 41 GSMMAP GSMMAP WCDMA与cdma2000 关键技术分析 WCDMA与cdma2000 关键技术分析 WCDMA与cdma2000 关键技术分析 WCDMA与cdma2000 语音能力分析 WCDMA与cdma20001x的语音能力相当 语音业务容量 单位 Erlang MHz cell WCDMA仿真及测试数据来自华为2001年10月外场试验 cdma2000测试数据来自华为2001年8月外场试验WCDMA与cdma2000语音编码速率有所差别 WCDMA与cdma2000 数据能力分析 数据业务容量 单位 Kbps MHz cell WCDMA数据业务容量比cdma2000要大 预置条件 WCDMA仿真及测试数据来自华为2001年10月外场试验 cdma2000测试数据来自华为2001年8月外场试验 WCDMA与cdma2000 无线覆盖分析 华为WCDMA cdma2000在核心频段灵敏度测试结果 地点 上海外场 一般城区时间 2001 12车速 60km s 测试条件 双极化天线 增益17 15dbi 挂高25米 华为WCDMA覆盖性能测试结果 WCDMA cdma2000在核心频段的无线覆盖能力相当 WCDMA与cdma2000 未来高速数据业务发展分析 WCDMA和cdma2000高速数据业务比较 WCDMA与cdma2000 接口开放性分析 WCDMA规范制定严谨 组织严密3GPP规范规定 WCDMA所有接口都是开放的日本的DoCoMo的试验网证明了Iub接口开放的可行性cdma2000标准的严谨性有待加强IS95厂家设备难以互通 给运营商设备选型带来了较大问题Abis接口不开放 不同厂商的BTS和BSC不能互通 3G标准的发展3G标准的比较3G频谱规划3G业务介绍 3G的频谱划分 IMT2000 欧洲的频率划分和中国一致北美的频率划分与中国的核心频段冲突 中国频率资源情况 国内可使用的3G频率资源 WCDMA核心频段 1920 1980 2110 2170cdma2000800M 仅联通 IMT 2000核心频段 1920 1980 2110 2170 TD SCDMA1900 1920 2010 2025 新运营商可能获得的频段FDD 1920 1980 2110 2170TDD 1900 1920 2010 2025 新频谱规划与潜在无线市话体制 CDMA450华为 中兴 SCDMA OFDMA iBurst大唐Navini Broadstorm Arraycom HOT CDMAWLL 1xEV DO 暂无应用 3G标准的发展3G标准的比较3G频谱规划3G业务介绍 什么是3G业务 UMTS论坛 从用户需求角度定义 此6类业务代表未来5年3G业务的主要需求 基本电信业务 包括语音业务 紧急呼叫业务 短消息业务 补充业务 与GSM定义的补充业务相同 承载业务 包括电路型承载业务和分组型承载业务 智能业务 从GSM系统继承的基于CAMEL机制的智能网业务 位置业务 与位置信息相关的业务 如分区计费 移动黄页 紧急定位等 多媒体业务 包括电路型实时多媒体业务 分组型实时多媒体业务 非实时存贮转发型多媒体消息业务等 以上只是大致分类 实际上这些业务类之间可能有交叉 如分区计费既是位置业务 又是智能业务 3G业务特征 对于语音等实时业务 普遍有QOS的要求向后兼容GSM上所有的业务引入多媒体业务的概念 3G典型业务