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文档简介

1,3G的基本概念和原理,2002年12月,2,主要内容,3G的基本概念第3代移动通信技术概况WCDMA标准和系统介绍,3,主要内容,3g的基本概念第3代移动通信技术概况WCDMA标准和系统介绍,4,第3代移动通信的发展情况,1985国际电车(ITU )是世界性的第3代移动通信1996年“FPLMTS”变更为“IMT-2000”(internationalmobiletelecommunications )的“国际移动通信-2000”,简称为3G,支持高达2M/S的速度,业务的种类为语音、数据的双曲馀弦值。 1999年完成了无线的部分标准。 2000年完成了网络的部分标准2003年投入商业2005年开放大众市场,“2000”的主要意思:2000年左右投入业务的核心业务频带是2000MHz多媒体业务的最高访问速率,第一阶段是2000 另外,根据IMT-2000的定义,IMT-2000是第三代移动通信系统,其根据市场需要约2000年开始服务。 系统包括可支持以通过一个或多个链路接入固定电信网(例如,PSTN/ISDN/IP )的广范围电信服务以及提供移动用户特定的其他服务的7,IMT-2000的目标和基本要求,在全世界范围内具有相同的频带、带宽和带宽。 全球漫游提供多媒体业务的车速环境: 144Kb/S步行环境: 384Kb/S室内环境: 2Mb/s高服务质量高频谱利用效率容易从第二代转移到小型手机,价格低机密性高,8, IMT-2000功能模型和接口用户标识模块(UIM )无线电接入网(RAN )用户终端(MT )核心网络核心网络(cn ),9 )与各国标准化组织的多次融合和ITU-RTG8/1多次会议1赫尔辛基会议通过了“IMT-2000无线接口技术规范建设”,3G移动通信接口技术标准方面的工作基本完成。、第三代无线电接口技术规范主要分为CDMA和TDMA两种体制,具体包括以下五种无线传输技术: (1)IMT-2000CDMADS:UTRA/WCDMA和CDMA2000DS; (2)imt-2000mcmc:cdma2000mc; (3)IMT-2000CDMATDD:TD-SCDMA和UTRATDD; (4)IMT-2000TDMASC:UWC136; (5)IMT-2000TDMAMC:DECT; 11,TheRTTCandidatesforIMT-2000,IMT-2000CDMADirectSpread,IMT-2000CDMADirectSpread,imt-2000cdma多载波,IMT-2000 imt-2000tdmasingresscarrier,IMT-2000FDMA/TDMA UMTS/DoCoMo、cdma20001Xand3X和UTRATDD提高了可靠性,易于保持终端设备的功耗减少:提高了电池使用时间; 发送功率限制,减轻电磁辐射对人体的影响:实现一定通信距离的电波传播衰落接收机灵敏度信号的耐多路径和干扰能力的典型的无线通信系统的每信道基站发送功率比较系统TACSGSMIS-95SCDMA最大发送功率30-50W2-3W1W0.1W, 19、无线多址方式双工方式: FDD-频分双工收发分别占用与一个频率(段)的TDD-时分双工收发相同的频率,不同的时隙多址方式:码分多址(CDMA )空分多址(SDMA )频分多址(FDMA )时分多址或者在许多无线通信系统中同时执行GSM:tdmafddmais-95: cdmafdmascdma : cdmasdmafdma,20、双工方案、频分双工(FDD )发送/接收,而具有小时延的技术成熟时双工(TDD )是频率的上下信道对智能天线设备简单,数据传输的利用效率高,可能成本低,频分双工(FDD )、f,WBSTxUTRx,WBSRxUTTx,时分双工(TDD ),t,WBSRxUTTx,WBSTxUTRx,21, 频分多址特征每个信道占用一个载波(频率)不同的信道,在不同的频率上区分典型的例子: TACS蜂窝移动通信系统技术的延迟(或技术成熟)主要问题:由于相邻信道之间的干扰导致的频谱利用最低价格(每个载波发送和接收) 历史:现代蜂窝移动通信的基础fc123.n,22,时分多址,特征用于处理在相同载波频率上时分工作的每个时隙中的信道的典型系统: GSM (数字移动通信) PHS,数字无绳电话(DECT )通常与FDMA一起使用, 因为每个载波频率分成多个时隙,有问题的时隙数有限(多路径干扰的影响很大),所以频谱利用率低,增加容量有限的通信容量和距离会增加成本。时间t、f、f、f0、23、码分多址、特征所有信道(码信道)同时使用相同的频率操作的不同正交频谱码,以基于扩频通信技术来区分各自不同的信道,以具有较强的抗噪声能力和信息隐私为每个载波频率提供一组码信道的最大优点:高频谱利用率、高系统容量和提高TDMA技术共同使用的系统容量的典型系统: IS-95系统存在问题和前景:目前的各种CDMA系统还没有达到技术的限制。 24 .根据空间多址和特征空间位置,多址基站提供的作为本世纪末和世纪初无线接入发展的方向的多个不同方向的天线波束必须能够在不同方向上区分不同用户的天线波束,以跟踪用户的实时波束形成技术,即智能波束形成技术作为实现空分多址的基础,并用增加频谱利用率和系统容量的最有效的手段发展方向SDMA和FDMA、TDMA及CDMA,以增加自由度来发展高效简单的天线波束形成计算,包括基站、B1、B2、Bn、SDMA、25、 比较26、3g三个主要技术标准(续)比较27、3g三个主要技术标准(续),比较28、3g三个主要技术标准(续),29、WCDMA技术,欧洲爱立信公司首先研究WCDMA技术, 在已经有试制型产品的日本,1994年开始了IMT-2000无线传输系统的研究,最后决定了将ntt DoCoMo公司的WCDMA统合FDD/TDD方式定为日本的方案。 最后两家公司达成协议,融合各自的WCDMA技术,最终形成现在的技术,其关键技术基于窄带CDMA。(1)能够适用于各种速度传输并且能够灵活提供各种业务;(2)不需要BTS之间的同步;(3)优化分组数据传输方案;(4)支持不同载波频率之间的切换(7)充分考虑了信号设计对EMA的影响。31、cdma2000技术、北美LUCENE、摩托罗拉、NORTEL、QUALCOMM和韩国三星共同提交的基于IS-95的候选系统。 该系统已经大规模商业化,为了充分确保与其他系统的兼容性,提出了CDMA2000的概念。 沿袭IS-95的主要技术和想法,例如帧长为20MS,采用软开关和功率控制技术,需要GPS同步等,但进行了实质的改善, 为了与32、cdma2000、IS-95系统的反兼容,考虑到采用连续不同频率方案的前向发射分集总速率或采用CRC (循环冗馀校验)的信号设计对EMC的影响,cdma2000前向信息包括与GSM系统相比,窄带CDMA系统在转到第三代系统(无论无线还是网络部分)时采用演进方式。 CDMA20001x(CDMA2000单载波方式)是CDMA2000的第一阶段,国际争论的结果确认了其是第三代技术。 理论上,CDMA2000-1X的容量是IS-95系统的两倍(现场实验结果是IS-95系统的约1.5-1.7倍),可以支持144K/S速率。 也可以在网络部分中引入分组交换方案以在未来支持移动IP业务。 为了使数据速率达到2M/S,3GPP2的相关成员着手开发和开发。 33、TD-SCDMA技术,以上介绍的CDMA2000和WCDMA系统虽然属于FDD方式,但目前,国际上TDD方式的CDMA系统越来越受到关注,例如英、法、德表示希望优先TDD系统的美国、韩国也是itd 许多研究组织都认识到,FDD技术的无线基站可以用于完成世界无线复盖,TDD技术的基站在城市人口集中地区,可以用于解决大容量语音数据等多媒体业务。 34、TD-SCDMA技术、中国邮电科学技术研究院于1997年成功开发出基于SCDMA技术的WLLSYS,并于1998年6月代表中国在ITU在第三代RTT上建立TD-SCDMA,之后国内相关机构参加标准创作, 1999年10月向ITU提交了所有的TD-SCDMA标准文件,并积极地与欧洲的UTRATDD方案融合,最终于1999年11月5日通过ITU-RTG8/1赫尔辛基会议,被列为IMT-2000CDMATDD的两个方案之一另外,TD-SCDMA技术能够满足未来的第三代移动通信的要求,在TD-SCDMA中使用直接序列扩展的码分多址技术(DS-CDMA ),传输带宽为1.6MHz,码片速率为1.28MCHIP/S,采用TDD (时分双工)方式前向链路和反向链路可使用相同的射频同步时间间隔,并且前向链路和反向链路上的信息在物理信道的不同时隙上彼此发射。 另外,36,TD-SCDMA技术,TDD系统满足IMT-2000的要求,同时(1)TDD能够使用各种频率资源,不需要一对频率以对称电波等传播特性容易使用智能天线等技术,达到提高性能降低成本的目的(4)TDD系统设备成本低,可能比FDD系统低20%-50%。 37、TD-SCDMA技术、TDD系统的主要缺点是终端移动速度和霸盖距离: (1)采用多时隙不连续传输方案,高速衰落和多普勒效应能力不如连续传输的FDD方案。2)TDD系统的平均功率与峰值功率之比随着时隙数随时增加而增加,并考虑功耗和成本因素,用户终端的传送功率并不大,所以通信距离(小区半径)很小,一般不会超过10KM,但FDD系统的小区半径达到几10KM 尽管ITU-T多次延期建立统一的IMT-2000标准,但最近很难将各标准统一成共同的系统。 所以,未来的第三代系统很可能继承第二代结构,但系统间的技术融合开始了。 38、主要内容、3G的基本概念第三代移动通信技术概况WCDMA标准和系统介绍、39、WCDMA标准介绍WCDMA标准组织3GPP成员:欧洲ETSI、中国CWTS、日本ARIB/TTC、美国T1、韩国TTA技术规范组: TSGCN核心网络, TSGRAN无线接入网络、TSGSA服务和系统方面,TSGT终端继承了ETSIGSM标准化的优秀特性:组织工作严格、规范标准严格,40、WCDMA标准已被介绍WCDMA标准化流程3GPP制定的规范为R99 R5版本R99的功能已于2000年3月确定,2001年3月通过完整版本,之后的改进将与今后兼容,大部分测试商用系统基于此版本,41,WCDMA标准的进化R99核心网络是GSM/基于GPRS的电路和分组服务在逻辑上完全分离完成RTT技术规范的无线接入网采用ATM承载方式的R4电路域采用控制和承载分离方式,MSC在MSCserver和媒体网关MGW中采用低芯片率TDD模式(TD-SCDMA R5将所有IP变更为第一版本,在提供在核心网中导入了多媒体域的IP实时多媒体服务的无线接口上,下行速度为8Mbps的HSDPA,42,R99:1999年4月完成了第一版,然后但是,2000年12月以后的版本没有什么变化。 主要变化出现在新无线技术的引进上,核心网络没有根本的变化。 R4:2001年3月完成了第一个版本。 主要变化无线电接口:基本完成的TD-SCDMA无线电技术核心网络: MSC被分成MSCServer和MGW两部分,开始向ALLIP网络转移,43,r5 (也称为ALLIP网络) 的主要变化是无线接口: IP技术成为无线接入网的承载技术核心网:大量新功能实体的增加改变了传统呼叫流。 IP技术成为所有信令消息的承载技术。 44、WCDMA架构,utranumttresterrialrialrialrialrialrionaccesnetworkerequitment,核心网CN,接入网utran,用户设备UE,和Uu接口,45, 频率配置工作频带移动台振荡,基站接收(上行):1920MHz-1980MHz基站振荡,移动台接收(下行):2110MHz-2170MHz频率间隔WCDMA的频率间隔为5MHz、46,UTRAN网络结构, RNS无线网络子系统RNC无线网络控制器NodeB节点b、47,无线接口协议配置无线接口指的是UE和UTRAN之间的Uu接口由层1、2和3构成的物理层物理层与MAC层的连接通过不同的传送信道进行。 MAC层与RLC层的连接经由不同的逻辑信道发生。 49、UTRAN的网络结构、UTRAN中的一个或多个rns包括一个RNC和一个或多个NodeB,而RNC中经由Iu接口连接到CN的NodeB支持一个或多个小区, NodeB与经由Iub接口与R

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