3G系统演进－2.ppt

1 第二代移动通信系统向第三代移动通信系统演进 徐国鑫 北京邮电大学无线通信新技术研究室 Xuguoxin 2 1 移动通信的发展2 无线网络的演进3 核心网的演进4 业务的演进 3 移动通信各代典型系统特点 4 移动数据业务发展方向 5 频率因素比较 频率适用性 6 中国频率资源分配 TD SCDMA W CDMA 空中接口 TDD FDD 模式 20 15MHz 60 60MHz 频段 1 6MHz 5MHz 射频带宽 可用性 现在 现在 现在 1 6MHz 15 85MHz TDD TD SCDMA 7 多址方式 8 第二代系统空中接口 GSM 微蜂窝小区结构工作频段 800 1900或900M 1800M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信道宽度 200khz每个载波的用户数8个 9 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频率800 1900信号带宽1 25MHz每个信道的用户数约为20个频道划分方式 FDMA CDMA 第二代系统空中接口 CDMA 10 第三代数字蜂窝移动通信系统 3G的主要特点 支持移动多媒体业务宽带CDMA技术高频谱效率FDMA TDMA CDMA从电路交换到分组交换从媒体 media 到多媒体 Multi media 高保密性全球范围无缝漫游系统微蜂窝结构 3G 主流技术 WCDMAcdma2000TD SCDMA CommunicationsEntertainmentE CommerceInformationTransactionTravel 多环境运营Vehicular OutdoortoIndoor IndoorOffice Satellite 第三代移动通信的需求 12 2G 2 5G 3G之间的比较 13 14 W CDMA cdma2000之间的比较 15 16 1 硬切换移动台在不同频率或不同系统 GSM 之间的切换2 软切换移动台在同一频率下的不同基站之间的切换3 更软切换移动台在同一基站的不同扇区之间的切换 WCDMA的切换 17 更软切换 在BTS内部完成基站和移动台都按照RAKE接收机方式接收 软切换 网络需要一条独立的传输链路UL DL分集方式不同MS MRCRAKE合并RNC 帧选择合并 软切换与更软切换 18 WCDMA压缩模式与切换 在压缩模式下需要更多发射功率 影响WCDMA系统的覆盖 在压缩模式帧中不能进行功率控制 需要更高的Eb N0 影响WCDMA容量 正常帧 压缩模式 正常帧 测量间隙 19 3G在2G网络上重叠在两个网上共享用户信息 3GRAN 2GRAN 2GCoreNetwork 3GCoreNetwork 3GPPR99 HLR UserProfile 移动用户 20 21 3GPPR4网络结构 MSC SCP HLR MSC RAN RAN RAN TDM MSCServer SCP HLR RAN RAN RAN TDM ATM IP MGW MGW MSCServer TUP ISUP BICC TUP ISUP 注 R99与R4的分组域无变化 图中未画出 R99 R4 H 248 H 248 MAPOverTDM MAPOverTDM IP CAPOverTDM CAPOverTDM IP 承载独立呼叫控制bearerindependentcallcontrolBICC 22 R99网络结构 3GPPTS23 002 23 3GPPR5网络结构图 24 CallStateControlFunction CSCF HomeSubscriberServer HSS TransportSignallingGatewayFunction T SWG RoamingSignallingGatewayFunction R SGW CompositeGatewayMediaGatewayControlFunction MGCF MediaGatewayFunction MGW MultimediaResourceFunction MRF MSCServerGatewayMSCServer 25 无线应用环境 AnyPathUnifiedMessaging PersonalPortalPages LocationDatabase WAPGateway IP ATMCoreNetwork SDH Optical MobileAccess EmailServer Voice FaxMailserver Pre paidBilling E commerce VoiceBrowser InternetMessageManagement SMS C CBC ServiceApplications NetworkManagement USSDServer Microbrowser VPN ExternalDatabases Post paidBilling Customercare 26 分组网络路标 WirelessPacketData AddEDGE GPRSDataServices TDMA Addcdma2000 M IPDataServices CDMA BypassPSTNwithPacketIP ATMCoreNetwork VoiceTandem WirelessMultimedia IntegratedMultimediavia3GPacketRANCommonFeatureServersforWirelessandWirelineCommonCoreNetworkforTDMA UMTSCommonVoPNetworkforTDMA cdma2000 UMTS RAN RadioAccessNetwork CircuitCore AllIPNetwork PacketCore HybridPacket WirelessCircuitVoiceandLowSpeedCircuitData PSTNGateway PSTNGateway FeatureServer 27 应用 VideoConferencing 2G 2 5G 3G GSM GPRS UMTS 28 It sallaboutIntegrationandBalance 29 移动多媒体业务 30 GeneralarchitectureoftheIP basedIMTnetworkplatform Applications AP1 AP2 AP3 APn Middleware IP basedtransportNW Location Accounting billing Mediaconversion Distribution Basicnetworkmanagementsub layer RRM MM C SM Security QoS Servicesupportsub layer IP IP IP IP Radio Radio Radio IP IP IP ISDN PSTN Internet 31 向3G网络演进的策略 32 二代向三代的过渡策略 两个问题网络兼容与过渡第三代系统必然要在一段时间内与第二代系统相共存终端的兼容双模甚至多模终端ITU建议采用 软件无线电 技术 这种技术是采用空间软件下载和自适应技术来实现传统用硬件实现的功能 目前看来 实现这种技术仍存在困难 33 向第三代演进的策略 策略1 首先采用增强的第二代网络 延续一段时间 第三代的无线接入网通过适配功能单元接入到增强的第二代核心网 在较晚的时间再采用第三代的核心网络 第三代核心网络与第二代网络间采用互通功能单元进行互通 而逐步淘汰第二代核心网 34 35 向第三代演进的策略 策略2 从开始阶段就建设第三代的核心网络 第二代与第三代之间采用互通功能单元互通 逐步将第二代的无线接入网直联到第三代的核心网络 而淘汰第二代核心网 36 37 两种演进策略的大致比较 38 2G重用 CN对于R99 2GCN可以再利用 2G用户可以逐步过渡到3G主要CN演进R4中R5 allIP 出现运营商需要有很好的路线图 再3G刚刚启动阶段 不需要很大的投资RAN大部分2G站点可以利用在市区 设备的物理空间受限 应该将2G机规改变成更小的尺寸 使得2G 3G机规可以进入在郊区 应该改变宽带天线 39 站点共享 40 天线共享 41 42 RAN共享 43 除少数规范外都在2000年3月冻结 基本上是合并GSM规范和新的无线接入网发展的结果 提供电路交换和分组交换两种模式的未来的高速业务传输 WCDMA标准制定情况 3GPPRelease1999 44 3GRelease4 在2001年3月冻结 新的T