3G技术基础知识

1、LOGO目录目录目录目录 1897年，马可尼在固定站和一艘拖船之间进行的无线通信实验，标志着移动通信的诞生。50年后，1947年贝尔实验室提出了蜂窝通信的概念，70年代试验，80年代开始使用。 时至今日，蜂窝移动通信经过了两代成熟的发展，并且进入了第三代移动通信的普及阶段。 1897年，马可尼在固定站和一艘拖船之间进行的无线通信实验，标志着移动通信的诞生。50年后，1947年贝尔实验室提出了蜂窝通信的概念，70年代试验，80年代开始使用。 时至今日，蜂窝移动通信经过了两代成熟的发展，并且进入了第三代移动通信的普及阶段。蜂窝移动通信的发展历程蜂窝移动通信的发展历程AMPSTACSNMTC450N

2、AMTS模拟技术DAMPS IS-95 GSMPDC数字技术CDMA2000 WCDMATD-SCDMA语音业务多媒体业务技术驱动业务驱动第一代模拟蜂窝移动通信系统80年代第二代数字蜂窝移动通信系统90年代第三代数字蜂窝移动通信系统21世纪FDMA话音TDMA话言和低速数据CDMA宽带多媒体技术技术驱动驱动多址接入技术多址接入技术什么是什么是3G3G 3G指的是3rd G（Third Generation )第三代移动通讯，这种技术有更快速的传输速度，达2Mbps以上，比现有的2.5GGPRS（每秒160Kbps )更具优势，过去因档案太大而无法传输的影音档案不再有问题。 用户只要拥有3G手机

3、，等于随身携带了能宽带上网的小型个人计算机，能随时随地在网络上获取需要的信息，并能进行在线下载、收听、收看多样化的多媒体影音档案。3G3G概述概述3G3G网络系统的特征网络系统的特征p 能实现全球漫游，用户可以在整个系统甚至全球范围内漫游，且可以在不同速率、不同运动状态下获得有质量保证的服务。p 能提供多种业务，提供话音，可变速率的数据，视频会话等业务特别是多媒体业务。p 能适应多种环境，可以综合现有的公众电话交换网PSTN， 综合业务数字网，无绳系统，地面移动通信系统，卫星通信系统来提供无缝隙的覆盖。 p足够的系统容量，强大的用户管理能力，高保密性能和高质量的服务。IMT-2000IMT-2

4、000标准组织标准组织3G标准组织主要由标准组织主要由3GPP、3GPP2组成，以组成，以CDMA码分多址技术为核心，码分多址技术为核心，3G技术标准可简单技术标准可简单划分为无线和核心网两大部分。划分为无线和核心网两大部分。IMT-2000IMT-2000无线接口标准无线接口标准lITUITU制定多个标准的主要原因：制定多个标准的主要原因： 技术问题技术问题第二代核心网网络不同；第二代核心网网络不同；无线接口的兼容性问题；无线接口的兼容性问题；频谱分配作用；频谱分配作用； 知识产权问题；知识产权问题； 竞争也是一个主要因素，掌握话务权和价值链。竞争也是一个主要因素，掌握话务权和价值链。l通过

5、融合，目前形成三种主流技术标准通过融合，目前形成三种主流技术标准：WCDMAWCDMA、CDMA2000CDMA2000、TD-SCDMATD-SCDMA 3GPP3GPP主要发展主要发展WCDMAWCDMA、TD-SCDMATD-SCDMA 3GPP23GPP2发展发展cdma2000cdma2000的技术规范的技术规范技术参数的对比技术参数的对比 技术优势：占用带宽更宽（技术优势：占用带宽更宽（5MHz5MHz），数据传输速率更高！），数据传输速率更高！WCDMAWCDMA的新特点的新特点Page 153G3G核心网演进路标核心网演进路标3G3G架构演进架构演进MSC/VLRGMSCBTS

6、BSC Node BSGSNGGSNTDM backboneIPbackboneAGbHLRPSTNMGWMGWNode BRNC Node BSGSNGGSNIPbackboneIu-CSIu-PSHLRPSTNGMSC ServerMSC ServerMGWMGWNode BRNC Node BSGSNGGSNIPbackboneIu-CSIu-PSHSSPSTNMSC Server/ MGCFMSC ServerCSCFMRFIMSGSM/3GPP R993GPP R43GPPR5/R6/R7RNCIu-CSIu-PS目录目录无线技术对比无线技术对比WCDMA和和cdma2000高速数据

7、业务比较高速数据业务比较接口开放性分析接口开放性分析WCDMA规范制定严谨，组织严密规范制定严谨，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WCDMAcdma2000信信令令网网ITU 7 号号信信令令网网支持全球漫游北北美美 ANSI 7 号号信信令令网网需要建设网关解决互通问题移移动动用用户户标标识识IMSI 全球 范 围 内 唯 一 标 识 一

8、个移动用户 支持全球漫游MIN 为 IMSI 的后 10 位，缺少国家号和移动网号 MIN 大部分号码资源分配给北美，只有少量号码（IRM）用于国际分配 不能有效支持国际漫游信令组网与漫游信令组网与漫游分析分析MCCMSIN/MINMNCIMSI（国际移动用户识别）国际移动用户识别）国内移动用户识别国内移动用户识别WCDMA和和cdma2000信令组网与漫游比较信令组网与漫游比较WCDMA(12.2Kbps)预置条件预置条件仿真仿真测试测试cdma2000(8Kbps)户内户内19.618.517.4户外步行户外步行 3 公里公里/小时小时16.415.716.2车载车载 120 公里公里/小

9、时小时1514.113.2语音能力分析语音能力分析WCDMA与与cdma20001x的语音能力相当的语音能力相当语音业务容量语音业务容量(单位：单位：Erlang/MHz/cell) WCDMA仿真及测试数据来自华为仿真及测试数据来自华为2001年年10月外场试验，月外场试验，cdma2000测试数据来自华为测试数据来自华为2001年年8月外场试验月外场试验 WCDMA与与cdma2000语音编码速率有所差别语音编码速率有所差别数据能力分析数据能力分析数据业务容量数据业务容量(单位：单位：Kbps/MHz/cell)WCDMA数据业务容量比数据业务容量比cdma2000要大要大预置条件预置条件

10、WCDMAcdma2000预设条件预设条件384Kbps144 Kbps 64 Kbps153.6 Kbps户内户内451394351270户外步行户外步行 3 公里公里/小时小时451386343210车载车载 120 公里公里/小时小时350300279210 WCDMA仿真及测试数据来自华为仿真及测试数据来自华为2001年年10月外场试验，月外场试验，cdma2000测试数据来自华为测试数据来自华为2001年年8月外场试验月外场试验无线覆盖分析无线覆盖分析华为华为WCDMA、cdma2000在核心频段灵敏度测试在核心频段灵敏度测试结果结果WCDMAcdma2000协议协议测试测试协议协议

11、测试测试基站接收灵敏度基站接收灵敏度（dBm）-121-125-119-127.5业业务务覆覆盖盖半半径径上上、下下行行 144Kbps 数数据据业业务务5 公公里里上上、下下行行 384 Kbps 数数据据业业务务3 公公里里12.2Kbps 语语音音业业务务10.5 公公里里地点：上海外场，一般城区地点：上海外场，一般城区 时间：时间：2001/12 车速：车速：60km/s； 测试条件：双极化天线、增益测试条件：双极化天线、增益17.15dbi、挂高挂高25米米华为华为WCDMA覆盖性能测试结果覆盖性能测试结果WCDMA、cdma2000在核心频段的无线覆盖能力相当在核心频段的无线覆盖能

12、力相当对智能天线支持的分析对智能天线支持的分析智能天线是智能天线是3G中最重要的增强技术之一中最重要的增强技术之一 4天线多波束切换天线多波束切换相对双天线接收分集，系统容量约提高提高一倍一倍、覆盖面积提高50%采用智能天线技术建设移动网，每用户成本可减少约27%支持智能天线的关键技术支持智能天线的关键技术WCDMAcdma2000多波束切换技术多波束切换技术在整个覆盖区域内实现 在局部热点区域内实现自适应天线阵列技术自适应天线阵列技术标准中定义专用导频专用导频，实现容易未定义下行专用导频，实现困难WCDMA标准能够更好的支持智能天线技术标准能够更好的支持智能天线技术目录目录WCDMAWCDM

13、A承载承载 丰富多彩丰富多彩UEsNODE BRNCMSC/SGSN语音通话语音通话/CS视频电话视频电话/CS宽带业务宽带业务/PS 互动业务互动业务 /PSWCDMA/HSDPAWCDMA/HSDPA技术技术 HSDPA(高速下行分组接入，High Speed Downlink Packages Access)技术是实现提高WCDMA网络高速下行数据传输速率最为重要的技术. 是3GPP在R5协议中为了满足上下行数据业务不对称的需求提出来的，它可以在不改变已经建设的WCDMA系统网络结构的基础上，大大提高用户下行数据业务速率(理论最大值可达14.4Mbps)，该技术是WCDMA网络建设中提高

14、下行容量和数据业务速率的一种重要技术。安全性提高安全性提高 第三代移动通信系统在无线接入网，核心网PS域等多个方面全面提高了安全性。为用户利用3G网络进行更安全的交流和交易提供了条件。p在无线空中接口中，WCDMA系统的扩频信号较之GSM系统而言，更不易被截获。p在核心网PS域，一系列的安全策略使得可能的入侵者难以窃取网络或用户信息。 安全比较安全比较安全比较安全比较WCDMAWCDMA和和GSMGSM语音业务的区别语音业务的区别PS域CS域UTRAN业务网无线接入网无线接入网ATMBackbone无线接入网无线接入网Node BUuIub (ATM)RNCIu (CS & PS)RNCIurIurIu (CS & PS)Node BUuUEATMBackboneIub (ATM)CS域PS域核心网络特征核心网络特征WCDMAWCDMA网络的演进网络的演进MSCGMSCCSGGSNSGSNPSRNSBSSRNSBSSMGWRNSBSSMGWMGWCSGGSNSGSNPS MSC server GMSC serverBilling ServerOMCSCPHLRMMSCGMLCMGWCSGGSNSGSNPS MSC serve