第六章3G技术

1、第三代移动通信系统第三代移动通信系统重庆电子工程职业学院通信工程系第三代移动通信概述第三代移动通信概述3G 的标准介绍的标准介绍 主主 要要 内内 容容第三代移动通信系统概述第三代移动通信系统概述 3G网络的演进策略网络的演进策略 第三代移动通信系统的网络结构第三代移动通信系统的网络结构 第三代移动通信系统的目标第三代移动通信系统的目标第三代移动通信系统的发展历程第三代移动通信系统的发展历程为什么要研究为什么要研究3G 实现实现3G的关键技术的关键技术重庆电子工程职业学院通信工程系 快速增长的市场促进技术的发展快速增长的市场促进技术的发展 GSM已不能满足用户容量的增长已不能满足用户容量的增长

2、 新的业务不断出现新的业务不断出现 互联网向移动领域延伸互联网向移动领域延伸 人们不再满足于简单的话音通信人们不再满足于简单的话音通信 为什么要研究为什么要研究3G 重庆电子工程职业学院通信工程系r 1985年，提出未来公共陆地移动通信系统年，提出未来公共陆地移动通信系统(FPLMTS)；r 1996年，更名为年，更名为IMT-2000；r 1999年年3月，月，ITU-R TG8/1第第16次会议，确定次会议，确定3G系统的大格局；系统的大格局；r 1999年年3月月-6月，月，WCDMA与与CDMA2000实现标准统一；实现标准统一；r 1999年年6月，月， ITU-R TG8/1第第1

3、7次会议，确定次会议，确定3G无线接口最终规范的无线接口最终规范的详细框架，进一步推进详细框架，进一步推进CDMA技术融合；技术融合；r 1999年年11YUE ， ITU-R TG8/最后一次会议，通过了最后一次会议，通过了“IMT-2000无无线接口技术规范线接口技术规范”建议，为建议，为3G发展指明了方向。发展指明了方向。第三代移动通信系统的发展历程第三代移动通信系统的发展历程重庆电子工程职业学院通信工程系r 2000年年5月月,国际电信联盟国际电信联盟-无线标准部无线标准部(ITU-R)最终通过最终通过IMT-2000无线接口规范无线接口规范(M.1457),包括包括 ： 美国电信工业

4、协会美国电信工业协会(TIA)提交的提交的cdma2000； 欧洲电信标准化协会欧洲电信标准化协会(ETSI)提交的提交的WCDMA； 中国电信科学技术研究院中国电信科学技术研究院(CATT)提交的提交的TD-SCDMA。M.1457的通过标志着第三代移动通信系统标准的基本定型。这的通过标志着第三代移动通信系统标准的基本定型。这3个规范也就成为个规范也就成为IMT-2000中的中的3种主流技术标准种主流技术标准,都采用都采用CDMA.重庆电子工程职业学院通信工程系r 国际电联（国际电联（ITU）InternationalTelecommunication Union)r 未来公共陆地移动通信系

5、统未来公共陆地移动通信系统(FPLMTS)；r 第三代移动通信系统第三代移动通信系统IMT-2000（International Mobile Telecommunications） ；r 通用移动通信系统通用移动通信系统 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)；r 标准化合作组织包括以欧洲为主体的标准化合作组织包括以欧洲为主体的3GPP(3GPartnershipProject)，制定以演进的，制定以演进的GSM核心网为基础核心网为基础的第三代标准的第三代标准,以北美为首的以北美为首的3GPP2的主要任务是制定以演进的的主要任务是制定

6、以演进的NSI-41核心网为基础的第三代标准。核心网为基础的第三代标准。重庆电子工程职业学院通信工程系r 日本第三代移动通信的最积极的倡导者日本第三代移动通信的最积极的倡导者,这是因为日本在第二代这是因为日本在第二代移动通信上采取了闭关自守、单搞一套的政策移动通信上采取了闭关自守、单搞一套的政策,先后推出的先后推出的JDC(后改为后改为PDC)蜂窝系统及蜂窝系统及PHS无绳电话系统未能成为主流产无绳电话系统未能成为主流产品品,从而使得日本移动通信厂商在国际市场竞争中几乎未占领任从而使得日本移动通信厂商在国际市场竞争中几乎未占领任何市场份额。日本急切希望通过第三代移动通信产品的推出何市场份额。日

7、本急切希望通过第三代移动通信产品的推出,改改变这种不利的局面。从变这种不利的局面。从1993年开始年开始,日本便进行日本便进行IMT-2000的研的研究究,1994年年10月日本开始征集无线传输技术月日本开始征集无线传输技术,1997年初已基本定年初已基本定为为W-CDMA技术。在研究过程中技术。在研究过程中,具体的标准制订和技术开发工具体的标准制订和技术开发工作由作由ARIB和和TTC负责负责,ARIB主要负责无线部分的研究主要负责无线部分的研究,TTC主要主要负责网络方面技术的研究。负责网络方面技术的研究。重庆电子工程职业学院通信工程系r 欧洲早在欧洲早在80年代中期已经开始研究第三代移动

8、通信系统年代中期已经开始研究第三代移动通信系统,1987年年正式提出了正式提出了UMTS的概念年的概念年,1997年方案也逐步缩小在两个主要年方案也逐步缩小在两个主要的候选技术的候选技术,即即WCDMA和和TD-CDMA技术之间。技术之间。1998年初已确年初已确定定UMTS的无线传输技术的无线传输技术UTRA,其其FDD模式采用模式采用WCDMA,TDD模式采用模式采用TD-CDMA,并且积极进行并且积极进行UMTS的标准化工作。同时的标准化工作。同时,以爱立信和诺基亚为代表的欧洲移动通信厂商也是第三代移动通以爱立信和诺基亚为代表的欧洲移动通信厂商也是第三代移动通信的积极参与者信的积极参与者

9、,他们在第二代移动通信系统他们在第二代移动通信系统GSM的研究、生产的研究、生产与制造中占尽了先机与制造中占尽了先机,获取了极为丰厚的市场回报。他们希望通获取了极为丰厚的市场回报。他们希望通过第三代移动通信系统的研制抵御来自北美过第三代移动通信系统的研制抵御来自北美IS-95CDMA技术的技术的强劲挑战强劲挑战,并保持他们在移动通信方面的领先地位。并保持他们在移动通信方面的领先地位。重庆电子工程职业学院通信工程系r 美国在第三代移动通信系统上的研究起步较晚美国在第三代移动通信系统上的研究起步较晚,因此一开始就处因此一开始就处于被迫应战的地位。这主要是由于他们的于被迫应战的地位。这主要是由于他们

10、的IS-95CDMA系统尚处系统尚处于投资阶段于投资阶段,在短期时间内使用第三代移动通信系统会影响到在短期时间内使用第三代移动通信系统会影响到IS-95CDMA系统的市场回报。但由于北美在系统的市场回报。但由于北美在CDMA移动通信方面移动通信方面具有良好的研究基础和实际运营经验具有良好的研究基础和实际运营经验,因而他们在较短的时间内因而他们在较短的时间内便推出了能与便推出了能与IS-95CD MA系统兼容的第三代移动通信系统标准系统兼容的第三代移动通信系统标准cdma2000。他们拟采取平稳过渡的方针。他们拟采取平稳过渡的方针,先行推出能与先行推出能与IS-95CDMA兼容的兼容的cdma2

11、000-1X系统系统,使系统容量达使系统容量达 到原有到原有IS-95CDMA的两倍的两倍,并能提供并能提供64144kbit/s的移动多媒体和的移动多媒体和Inter-net业务。业务。重庆电子工程职业学院通信工程系r 我国将成为第三代移动通信世界上最大的潜在的移动通信市场。我国将成为第三代移动通信世界上最大的潜在的移动通信市场。我国的原邮电部电信科学技术研究院于我国的原邮电部电信科学技术研究院于1998年年6月中国月中国ITU提交提交了第三代了第三代RTT建议建议TD-SCDMA,后来北京邮电大学等一些高校和公后来北京邮电大学等一些高校和公司也加入了此标准的撰写和制订工作司也加入了此标准的

12、撰写和制订工作,在在1999年年10月向月向ITU提交提交了全部的了全部的TD-SCDMA标准文件标准文件,并积极和欧洲的并积极和欧洲的UTRATDD方案进方案进行融合行融合,终于在终于在1999年年11月月5日日ITU-RTG8/1赫尔辛基会议上获赫尔辛基会议上获得了批准得了批准,被列为被列为IMT-2000CDMATDD的两种方案之一。的两种方案之一。重庆电子工程职业学院通信工程系 全球同一频段、统一标准、无缝隙覆盖、全球漫游；全球同一频段、统一标准、无缝隙覆盖、全球漫游； 提供多媒体业务；提供多媒体业务； (a)车速环境车速环境144kb/s (b)步行环境步行环境384kb/s (c)

13、室内环境室内环境2Mb/s 便于过渡、演进；便于过渡、演进； 高服务质量；高服务质量； 高频谱利用率；高频谱利用率； 低成本低成本:袖珍手机袖珍手机,价格低；价格低； 高保密性能。高保密性能。 第三代移动通信系统的目标第三代移动通信系统的目标重庆电子工程职业学院通信工程系 同时同时, ,还要将综合业务数字网还要将综合业务数字网(ISDN)(ISDN)的业务尽量延伸到的业务尽量延伸到移动环境中移动环境中, ,能够传送高达能够传送高达2Mb/s2Mb/s的多媒体信息的多媒体信息, ,真正实真正实现现“任何人任何人(Whoever)(Whoever)、在任何地点、在任何地点(Wherever)(Wh

14、erever)、任何时、任何时候候(Whenever)(Whenever)都能和另一个人都能和另一个人(Whomever)(Whomever)、进行任何方、进行任何方式式(Whatever)(Whatever)便利通信的个人通信便利通信的个人通信(PCN)”(PCN)”。 第三代移动通信系统的目标第三代移动通信系统的目标重庆电子工程职业学院通信工程系重庆电子工程职业学院通信工程系 第三代移动通信系统的目标第三代移动通信系统的目标重庆电子工程职业学院通信工程系消息业务消息业务电子邮件、语音邮件、视频邮件电子邮件、语音邮件、视频邮件 有线业务有线业务InternetInternet、ISDNISD

15、N、信用卡鉴权、信用卡鉴权 交互业务交互业务可视电话、会议电视可视电话、会议电视 获取业务获取业务VODVOD、IODIOD、家中购物、家中购物 分发业务分发业务天气预报、交通信息、体育新闻天气预报、交通信息、体育新闻 社区业务社区业务紧急呼叫、汽车管理紧急呼叫、汽车管理 远端业务远端业务保安、遥测保安、遥测 第三代移动通信系统的目标第三代移动通信系统的目标重庆电子工程职业学院通信工程系 第三代移动通信系统的网络结构第三代移动通信系统的网络结构IMT-2000家族的概念家族的概念IMT-2000的网络结构的网络结构重庆电子工程职业学院通信工程系IMT-2000的网络结构的网络结构IMT-200

16、0系统构成重庆电子工程职业学院通信工程系IMT-2000的网络结构的网络结构重庆电子工程职业学院通信工程系IMT-2000的网络结构的网络结构 虽然一般情况下虽然一般情况下cdma2000cdma2000对应于对应于ANSI-41ANSI-41核心网核心网,WCDMA,WCDMA和和TD-SCDMATD-SCDMA对应于对应于GSMMAPGSMMAP核心网核心网, ,但是通过在无线接口上定义相应的兼容协议但是通过在无线接口上定义相应的兼容协议( (符合符合RAN-CNRAN-CN接口接口),),可以接入不同的核心网。可以接入不同的核心网。重庆电子工程职业学院通信工程系 第三代移动通信能够兼容现

17、有不同体制的网络成为不可第三代移动通信能够兼容现有不同体制的网络成为不可避免的问题。由于不同制式的第二代移动通信核心网络避免的问题。由于不同制式的第二代移动通信核心网络差别较大差别较大, ,难以用统一的方法兼容现有各种系统难以用统一的方法兼容现有各种系统,ITU,ITU被被迫提出了迫提出了IMT-2000IMT-2000核心网络核心网络“家族家族”概念；概念； IMT-2000IMT-2000家族概念的引入给予地区标准化组织极大的灵家族概念的引入给予地区标准化组织极大的灵活性。它不要求传输技术的一致性，只要系统满足活性。它不要求传输技术的一致性，只要系统满足IMT-IMT-20002000的业

18、务和网络要求，在概念结构上满足的业务和网络要求，在概念结构上满足Q.1711,Q.1711,就就可以成为可以成为IMT-2000IMT-2000的成员。的成员。 IMT-2000家族的概念家族的概念 重庆电子工程职业学院通信工程系 无线接入网与核心网的标准化工作主要在无线接入网与核心网的标准化工作主要在“家族成员家族成员”内内部进行。部进行。 目前的目前的“家族家族”主要有两个主要有两个: :一个是基于一个是基于GSMMAPGSMMAP核心网的核心网的家族家族; ;另一个是基于另一个是基于ANSI-41ANSI-41核心网的家族核心网的家族, ,分别由分别由3GPP3GPP和和3GPP23GP

19、P2进行标准化。两个核心网之间的互连互通通过进行标准化。两个核心网之间的互连互通通过NNINNI接口进行。接口进行。 IMT-2000家族的概念家族的概念重庆电子工程职业学院通信工程系 3G网络的演进策略网络的演进策略重庆电子工程职业学院通信工程系 3G网络的演进策略网络的演进策略 IMT-2000演进过程第一阶段：第一阶段：CDMA2000 1X，1XEV-DO,1XEV-DV后期：后期： CDMA2000 3X 和多载波和多载波重庆电子工程职业学院通信工程系 重庆电子工程职业学院通信工程系 GSMGSM系统在向第三代系统演进的过程中系统在向第三代系统演进的过程中, ,其无线接入网将其无线接

20、入网将采用采用WCDMAWCDMA标准标准, ,与基于与基于TDMATDMA技术的技术的GSMGSM系统相比系统相比, ,这将是这将是一个革命性的变化一个革命性的变化, ,只有核心网部分可以比较平滑地过渡只有核心网部分可以比较平滑地过渡, ,无线侧普遍认同的方案是在原无线侧普遍认同的方案是在原GSMGSM设备的基础上进行设备的基础上进行3G3G网网络的叠加。络的叠加。GSMGSM可以先升级到可以先升级到GPRSGPRS或或EDGEEDGE系统系统, ,再最终过再最终过渡到渡到UMTSUMTS。 目前中国移动正在开展目前中国移动正在开展2.52.5代的代的GPRSGPRS业务，可能会采用业务，可

21、能会采用2.752.75代技术结合代技术结合WLANWLAN先提供先提供“准准3G”3G”业务，从而跨过业务，从而跨过3G3G直直接过渡接过渡4G4G 重庆电子工程职业学院通信工程系 GPRSGPRS是一种基于分组交换和分组传输方式的新的承载技术是一种基于分组交换和分组传输方式的新的承载技术, ,它能够实现从它能够实现从空中接口到外部网络之间的分组数据传输空中接口到外部网络之间的分组数据传输, ,可以接入基于可以接入基于TCP/IPTCP/IP的外部网的外部网络和络和X.25X.25网络网络, ,可以给可以给GSMGSM用户提供移动环境下的高速数据业务。引入用户提供移动环境下的高速数据业务。引

22、入GPRSGPRS系统系统, ,给运营商向用户提供第三代业务进行市场开拓带来更多的机会给运营商向用户提供第三代业务进行市场开拓带来更多的机会, ,同时能够延长同时能够延长GSMGSM的生存周期的生存周期, ,能够提高无线资源的利用率。能够提高无线资源的利用率。 EDGE(EnhancedDatarateforGSMEvolution,EDGE(EnhancedDatarateforGSMEvolution,增强型数据速率的增强型数据速率的GSMGSM演化方演化方案案) )是现有是现有GSMGSM系统与第三代移动通信系统之间的一种过渡性数据通信技系统与第三代移动通信系统之间的一种过渡性数据通信技

23、术术, ,提供了一个从提供了一个从GSMGSM到第三代移动通信的过渡性方案到第三代移动通信的过渡性方案, ,从而使现有的运营从而使现有的运营商可以最大限度地利用现有的无线网络设备商可以最大限度地利用现有的无线网络设备, ,在第三代移动网络商业化之在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供个人多媒体通信业务。前提前为用户提供个人多媒体通信业务。 重庆电子工程职业学院通信工程系 重庆电子工程职业学院通信工程系 cdma2000cdma2000的空中接口与的空中接口与IS-95IS-95都是基于都是基于CDMACDMA方式。因此方式。因此IS-95IS-95再向再向cdma2000cdma2000过渡

24、的过程中过渡的过程中, ,空中接口与核心网都空中接口与核心网都可以比较平滑地过渡。可以比较平滑地过渡。 cdma2000cdma2000目前在全球多个地区已经投入商用目前在全球多个地区已经投入商用, ,尤其是在尤其是在亚洲地区亚洲地区( (中国和韩国中国和韩国),),其系统都是基于其系统都是基于cdma20001xcdma20001x。 中国联通采用这种方式中国联通采用这种方式 重庆电子工程职业学院通信工程系 重庆电子工程职业学院通信工程系 重庆电子工程职业学院通信工程系 软件无线电软件无线电 智能天线智能天线 多用户检测多用户检测 信道编码信道编码 功率控制功率控制 切换技术切换技术 全全I

25、PIP核心网核心网 多载波技术多载波技术 RAKERAKE多径分集多径分集3G关键技术关键技术第三代移动通信系统的标准介绍第三代移动通信系统的标准介绍WCDMA技术技术CDMA2000技术技术TD-SCDMA技术技术三种主流标准的性能比较三种主流标准的性能比较WCDMA核心网是基于核心网是基于GSM-MAP的的 延续了原来延续了原来GSM的体系的体系,在无线部分采用全新的在无线部分采用全新的WCDMA。由于由于GSM在第二代的时候在第二代的时候,在全球市场占有约在全球市场占有约70%以上的份额以上的份额,升级到三代可以有较好的业务和市场的延续性。至少原来二代升级到三代可以有较好的业务和市场的延

26、续性。至少原来二代的运营商会继续使用原有的核心网的运营商会继续使用原有的核心网,继而采用继而采用WCDMA系统。因系统。因此此,很多业内人士认为它比较有前途。很多业内人士认为它比较有前途。 系统带宽为系统带宽为5MHz、码片速率为、码片速率为3.84Mcps WCDMA在在5MHz的带宽内的带宽内,采用码片速率为采用码片速率为3.84Mcps的扩频码的扩频码进行直接扩频。为支持高的数据速率进行直接扩频。为支持高的数据速率,采用了可变扩频因子和多码连采用了可变扩频因子和多码连接。接。WCDMA所固有的较宽的载波所固有的较宽的载波 带宽带宽,使其能支持更高的数据速使其能支持更高的数据速率率,并给系

27、统性能带来了一些好处并给系统性能带来了一些好处,例如增加了多径分集例如增加了多径分集,多径效应引多径效应引起的信号衰落较小。起的信号衰落较小。 支持频分双工与时分双工的工作模式支持频分双工与时分双工的工作模式 WCDMA支持两种基本的运行模式支持两种基本的运行模式:频分双工频分双工(FDD)和时分双工和时分双工(TDD)。在。在FDD模式下模式下,上行链路和下行链路分别使用两个独立的上行链路和下行链路分别使用两个独立的5MHz的载波的载波,在在TDD模式只使用一个模式只使用一个 5MHz载波载波,这个载波在上下行这个载波在上下行链路之间时分共享。链路之间时分共享。TDD模式在很大程度上是基于模

28、式在很大程度上是基于FDD模式的概念模式的概念和思想的和思想的,可以使用可以使用ITU为为IMT-2000分配的那些不成对频谱。分配的那些不成对频谱。 支持异步基站操作支持异步基站操作 WCDMA系统不像同步的系统不像同步的IS-95系统那样需要使用一个全局时系统那样需要使用一个全局时间参考量间参考量,不需要使用不需要使用GPS接收机接收机,使得基站的复杂度有所降低使得基站的复杂度有所降低,室内室内小区和微小区基站的布置变得更简单。小区和微小区基站的布置变得更简单。 支持基于导频信号的相干检测支持基于导频信号的相干检测 WCDMA系统在下行链路可以使用公共导频系统在下行链路可以使用公共导频,或

29、者使用用户专或者使用用户专用的时分复用导频信号用的时分复用导频信号,实现相干解调。同时实现相干解调。同时,使用专用导频信号使使用专用导频信号使得在下行链路使用自适应天线成为可能。得在下行链路使用自适应天线成为可能。WCDMA在上行链路也采在上行链路也采用时分复用的导频信号用时分复用的导频信号,从而在上行链路实现相干解调从而在上行链路实现相干解调,提升反向链提升反向链路的性能。路的性能。 支持功率控制技术支持功率控制技术 WCDMA的上下行链路都支持开环结合快速的闭环功率控制技的上下行链路都支持开环结合快速的闭环功率控制技术术,以提高系统性能。包括基于以提高系统性能。包括基于SIR的快速闭环、开

30、环和外环三种方的快速闭环、开环和外环三种方式，功率控制速率为式，功率控制速率为1500次次/秒，控制步长秒，控制步长0.254dB可变，可有效满可变，可有效满足抵抗衰落的要求足抵抗衰落的要求. WCDMA还可采用一些先进的技术还可采用一些先进的技术 如自适应天线（如自适应天线（Adaptive antennas）、多用户检测（）、多用户检测（Multi-user detection）、分集接收（正交分集、时间分集）、分层式小）、分集接收（正交分集、时间分集）、分层式小区结构等，来提高整个系统的性能区结构等，来提高整个系统的性能. 业务灵活性业务灵活性 uWCDMA允许每个允许每个5MHz载波处

31、理从载波处理从8Kbps到到2Mbps的混合业的混合业务务u在同一信道上即可进行电路交换业务也可以进行分组交换业务，在同一信道上即可进行电路交换业务也可以进行分组交换业务，利用在单一终端上进行多个电路和分组交换连接，从而实现真利用在单一终端上进行多个电路和分组交换连接，从而实现真正的多媒体业务正的多媒体业务u可以支持不同质量要求的业务（例如话音和分组数据）并保证可以支持不同质量要求的业务（例如话音和分组数据）并保证高质量和完美的覆盖高质量和完美的覆盖 频谱效率频谱效率 uWCDMA能够高效利用可用的无线电频谱能够高效利用可用的无线电频谱u由于它采用单小区复用，因此不需要频率规划。利用分层小区由

32、于它采用单小区复用，因此不需要频率规划。利用分层小区结构、自适应天线阵列和相干解调（双向）等技术，网络容量结构、自适应天线阵列和相干解调（双向）等技术，网络容量可以得到大幅提高可以得到大幅提高 容量和覆盖范围容量和覆盖范围uWCDMA射频收发信机能够处理的话音用户是典型窄带收发信射频收发信机能够处理的话音用户是典型窄带收发信机的机的8倍倍u每个射频载波可处理每个射频载波可处理80个同时话音呼叫、或者每个载波可处理个同时话音呼叫、或者每个载波可处理50个同时的个同时的Internet数据用户数据用户u有趣的是，在城市和郊区，有趣的是，在城市和郊区，WCDMA的容量差不多是窄带的容量差不多是窄带C

33、DMA的两倍。更大的带宽和在上行链路与下行链路中使用相的两倍。更大的带宽和在上行链路与下行链路中使用相干解调和快速功率控制允许更低的接收机门限干解调和快速功率控制允许更低的接收机门限 每个连接可提供多种业务每个连接可提供多种业务 uWCDMA符合真正的符合真正的UMTS/IMT-2000要求要求u分组和电路交换业务可在不同的带宽内自由地混合、并可同时分组和电路交换业务可在不同的带宽内自由地混合、并可同时向同一用户提供向同一用户提供u每个每个WCDMA终端能够同时接入多达终端能够同时接入多达6个不同业务，这些业务个不同业务，这些业务可以是话音或者传真、电子邮件和视频等数据业务的组合可以是话音或者

34、传真、电子邮件和视频等数据业务的组合 网络规模的经济性网络规模的经济性u通过为现有数字蜂窝网络（如欧洲的通过为现有数字蜂窝网络（如欧洲的GSM）增加增加WCDMA无无线接入并运行于两种系统中，同一核心网络可被复用、并使用线接入并运行于两种系统中，同一核心网络可被复用、并使用了相同的站点了相同的站点u WCDMA接入网络与接入网络与GSM核心网络之间的链路使用了最新的核心网络之间的链路使用了最新的ATM模式微型小区传输规程，即异步传输模式第二适配层模式微型小区传输规程，即异步传输模式第二适配层（AAL2：ATM AdaptionLayer2）u这种高效地处理数据分组的方法将标准这种高效地处理数据

35、分组的方法将标准E1/T1线路的容量提高线路的容量提高到了大约到了大约300个话音呼叫，而现在的网络只有个话音呼叫，而现在的网络只有30个话音呼叫个话音呼叫u预计传输成本将节约预计传输成本将节约50%左右左右 卓越的话音能力卓越的话音能力p 尽管下一代移动接入的主要目的是传输高比特率多媒体通信，尽管下一代移动接入的主要目的是传输高比特率多媒体通信，但对于话音通信它也是一种频谱资源的运营公司每个小区将能但对于话音通信它也是一种频谱资源的运营公司每个小区将能够处理至少够处理至少192个话音呼叫个话音呼叫p 在在GSM网络中每个小区只能处理大约网络中每个小区只能处理大约100个话音呼叫个话音呼叫 无

36、缝的无缝的GSM/UMTS接入接入p 双模终端将在双模终端将在GSM网络和网络和UMTS/IMT-2000网络之间提供无缝网络之间提供无缝的切换和漫游，在两个接入系统之间将有尽可能大的业务映象的切换和漫游，在两个接入系统之间将有尽可能大的业务映象 快速业务接入快速业务接入p 为了支持多媒体业务的即时接入，一种新的随机接入机制已经为了支持多媒体业务的即时接入，一种新的随机接入机制已经开发出来，它利用快速同步来处理开发出来，它利用快速同步来处理384Kbps分组数据业务分组数据业务p 在移动用户和基站之间建立连接所需的时间只有零点几毫秒在移动用户和基站之间建立连接所需的时间只有零点几毫秒 低风险成

37、熟技术低风险成熟技术 p 在日本和欧洲已经对在日本和欧洲已经对WCDMA评估了多年，爱立信、诺基亚以评估了多年，爱立信、诺基亚以及日本的及日本的NTT DoCoMo进行了进行了WCDMA的测试工作的测试工作p 在欧洲，自在欧洲，自1989年起，作为年起，作为RACE项目的一部分，爱立信就开项目的一部分，爱立信就开始了始了WCDMA的开发工作的开发工作p 开发小规模开发小规模WCDMA基站的进展确保了在基站的进展确保了在2000年前全面商业部年前全面商业部署署WCDMA 终端的经济性和简单性终端的经济性和简单性p WCDMA手机所要求的信号处理大约是复合手机所要求的信号处理大约是复合TD/CDM

38、A技术的技术的十分之一十分之一p 更简单、更经济的终端易于进行大量生产，从而也就带来了更更简单、更经济的终端易于进行大量生产，从而也就带来了更高的规模经济、更多的竞争，网络运营公司和用户也将获得更高的规模经济、更多的竞争，网络运营公司和用户也将获得更大的选择余地大的选择余地 从从GSM升级升级 p WCDMA使用与使用与GSM相同的网络协议结构（信令），这样将相同的网络协议结构（信令），这样将能够使用现有的能够使用现有的GSM网络作为核心网络基础设施网络作为核心网络基础设施p WCDMA为为GSM运营公司提供了在现有投资上建立第三代无运营公司提供了在现有投资上建立第三代无线接入的机会线接入的机

39、会 采用采用IS-95的国家和运营商相对较少的国家和运营商相对较少,主要集中在中、日、主要集中在中、日、韩以及美国的一些地区韩以及美国的一些地区,全球漫游等方面存在一定的问题。但是全球漫游等方面存在一定的问题。但是从目前市场发展的角度来说从目前市场发展的角度来说,CD-MA2000比较适合日、韩等国比较适合日、韩等国家数据业务的需求家数据业务的需求,在市场上已经获得了较大的成功。在市场上已经获得了较大的成功。 pCDMA2000是由窄带CDMA（CDMA IS95）技术发展而来的宽带CDMA技术该标准,提出了从CDMA IS95（2G）CDMA20001xCDMA20003x（3G）的演进策略

40、 pCDMA20001x被称为2.75代移动通信技术，其中1x系统使用1.25MHz的带宽，提供的数据业务速率最高只能达到307Kbps pCDMA20003x与CDMA20001x的主要区别在于应用了多路载波技术，通过采用三载波使带宽提高.p中国联通2002年1月采用CDMA IS-95（2G）技术，并已建成了CDMA IS-95网络p目前中国联通已经升级到CDMA20001x（ 2.75代）p CDMA20001x在韩国等已经称为3G，但中国电信部没有发放3G牌照，所以中国联通折中称CDMA 1xp根据上述演进策略向3G过渡特点特点p宽松的性能范围:支持从话音到低速数据,到非常高速的分组和

41、电路数据业务;p提供多种复合的业务:仅传话音、同时传话音和数据、仅传数据和定位业务;p具有先进的多媒体服务质量(QoS)控制能力,支持多路话音、高速分组数据同时传送;p与现存的IS-95系统具有无缝的互操作性和切换能力;p具有从IS-95系统平滑演进的能力。CDMA2000 1X的演进技术p作为CDMA2000 1X向3G平滑演进的技术标准，CDMA2000 1x EV-DO以及CDMA2000 1x EV-DV都充分考虑了同现有网络的后向兼容性，比如与CDMA2000 1X的互操作性、核心网的一致性 pCDMA2000 1x EV-DO是依赖于现有的支持话音业务的CDMA20001X网络的一

42、种纯数据业务支撑能力优化的演进 pCDMA2000 1x EV-DV是以CDMA2000 1x EV-DO所能够提供的数据业务支撑能力为目标的CDMA2000 1X数据支撑能力的改进，它对话音业务的支持能力与CDMA2000 1X相同 CDMA2000 1XEV-DOp作为3G技术的一种，CDMA2000 1X EV-DO是CDMA2000 1X 技术的升级pEV-DO是英文Evolution-Data Optimized的简写pEV-DO网络可以实现高达2.4Mb/s的数据传输速率pCDMA2000 1X EV-DO技术已经在国外有了很成熟的应用 CDMA20001X和CDMA20003Xp

43、 cdma2000目前只支持两种工作方式:cdma20001x与cdma20003x。pcdma20001x独立使用一个1.25MHz的载波,前/反向链路上都使用码片速率为1.2288Mcps的直接序列扩频。pcdma20003x在前向链路上将3个1.25MHz载波捆绑在一起使用,每个载波采用1.2288Mcps的直接序列扩频,这种方式也称为多载波(MC)方式;反向链路在一个载波上使用码片速率为3.6864Mcps的直接序列扩频。cdma2000 的多载波方案 数据流分为数据流分为3 3个子比特流个子比特流 子比特流调制相应子载波子比特流调制相应子载波1.25MHzQ-CDMA信道0 1MHz

44、 2MHz 3MHz 4MHz 5MHz联通CDMA发展前途在全球得到广泛应用的第一个CDMA标准是IS-95A，其话音服务质量已非常接近有线电话。在2G阶段，增强型IS-95A与GSM在技术体制上属于同一代产品，提供大致相同的业务。但CDMA在通话质量、掉话率、辐射、健康环保等方面具有显著优势。在2.5G阶段，CDMA2000 1X 与GPRS相比技术上已占据明显优势，CDMA2000 1X的数据传输速率更高，达307Kbps kbit/s，在新业务承载上CDMA2000 1X比GPRS更为成熟，可提供更多的中高速率的新业务。联通CDMA发展前途GSM为9.6kbit/sIS-95A为14.

45、4kbit/sIS-95B为115kbit/sCDMA2000 1X 为307.2Kbps kbit/s中国联通CDMA 1X一期实现了平均为50kbps-97kbps的上网速度（2.5G)，而上马CDMA 1X二期后的数据宽带传输速率将达到144Kbps(2.75G)GPRS(cs-4类手机最大171kbit/s，目前CS-2手机基于改进型的GSM信道14.4kbit/s，占用8个时隙，一般115kbit/s)，实际中国移动GPRS数据速率只有不到40Kbps联通CDMA发展前途在从2.5G向3G技术体制过渡上，CDMA2000 1X向CDMA2000 3X(即3G)的过渡更为平滑其增强型1

46、XEV的速率高达307 kbit/s，1XEV-DO最高速率可达2.4Mbit/s，而1XEV-DV最高速率可达5.2Mbit/s从IS-95A到CDMA2000 1X，再发展到CDMA2000 1XEV的演进路线是清晰的，无论移动终端还是基站均能够前、后向兼容，是一种真正意义上的平滑过渡.TD-SCDMATD-SCDMA 全称为Time Division-Synchronous CDMA（时分同步CDMA）是由我国大唐电信公司提出的3G标准，该标准提出不经过2.5代的中间环节，直接向3G过渡，技术上适用于GSM系统向3G升级 目前大唐电信公司还没有基于这一标准的可供商用的产品推出升级的建网费

47、用是运营商难以承担的庞大开支 时分多址、时分双工 采用采用TDD技术技术,频谱分配上更加容易频谱分配上更加容易,且由于时隙等资源的灵活且由于时隙等资源的灵活调配调配,在提供上下行非对称的高速数据方面有很大的优势。同时在提供上下行非对称的高速数据方面有很大的优势。同时,上上下行使用相同频率下行使用相同频率,上下行链路的传播特性相同上下行链路的传播特性相同,易于引入智能天线、易于引入智能天线、多用户检测等新技术多用户检测等新技术,有利于提高无线频谱利用率。另外有利于提高无线频谱利用率。另外,TDD系统系统无收发隔离的要求无收发隔离的要求,可以使用单片可以使用单片IC来实现射频来实现射频(RF)收发

48、信机收发信机,因此因此成本对较低。成本对较低。 但是但是TD-SCDMA采用的是时分双工的技术采用的是时分双工的技术,目前一般都是做无目前一般都是做无线接入或局部网络使用线接入或局部网络使用,没有组大网的经验。从理论上讲没有组大网的经验。从理论上讲,在提供高在提供高速移动和覆盖范围方面速移动和覆盖范围方面,有一定的限制。有一定的限制。TD-SCDMATD-SCDMA中的多址技术中的多址技术 TD-SCDMATD-SCDMA中的多址技术中的多址技术 TD-SCDMA在每个时隙中采用16个正交扩频地址码,支持16个用户,示例如图9-40所示。TD-SCDMATD-SCDMA技术中的技术中的TDDT

49、DDTDDTDD双工的优点双工的优点 频谱灵活性：不需要成对的频谱频谱灵活性：不需要成对的频谱 在在2GHz2GHz以下已很难找到成对的频谱以下已很难找到成对的频谱 上下行频率相同上下行频率相同, ,链路特性相同链路特性相同, ,利于智能天线等技术利于智能天线等技术 支持不对称数据业务支持不对称数据业务: :根据上下行业务量来自适应调整上根据上下行业务量来自适应调整上下行时隙宽度下行时隙宽度 FDDFDD系统一建立通信就将分配到一对频率以分别支持上下行业务系统一建立通信就将分配到一对频率以分别支持上下行业务. .在不对称业务中在不对称业务中, ,一半频率是浪费一半频率是浪费 FDDFDD系统也

50、可以用不同宽度的频段来支持不对称业务系统也可以用不同宽度的频段来支持不对称业务, ,但频段相但频段相对固定对固定, ,不能灵活使用不能灵活使用( (如下行频段比上行频段宽一倍如下行频段比上行频段宽一倍) ) 成本低成本低: :无收发隔离要求无收发隔离要求, ,用单片用单片ICIC实现实现RFRF收发信机收发信机TDDTDD和和FDDFDD FDDFDD 适合于大区制的全国系统适合于大区制的全国系统 适合于对称业务适合于对称业务, ,如话音、交互式实时数据业务等如话音、交互式实时数据业务等 TDDTDD 适合于高密度用户地区：城市及近郊区的局部覆盖适合于高密度用户地区：城市及近郊区的局部覆盖 适

51、合于对称及不对称的数据业务，如话音、实时数据、特适合于对称及不对称的数据业务，如话音、实时数据、特别是互联网业务，能提供成本低廉的设备别是互联网业务，能提供成本低廉的设备 预计在第三代移动通信中，移动卫星实现全球覆盖，预计在第三代移动通信中，移动卫星实现全球覆盖，FDD提供大区制对称业务，在城市及近郊区使用提供大区制对称业务，在城市及近郊区使用TDD系统，用系统，用多模终端实现漫游。多模终端实现漫游。TD-SCDMATD-SCDMA帧结构帧结构TD-SCDMATD-SCDMA以以10ms10ms为一个帧时间单位。为一个帧时间单位。TD-SCDMATD-SCDMA由于使用智能无线技术由于使用智能

52、无线技术, ,需要需要5ms5ms掌握用户终端的位置掌握用户终端的位置, ,因此因此TD-SCDMATD-SCDMA进一步将每个帧分为了两进一步将每个帧分为了两个个5ms5ms的子帧的子帧, ,从而缩短了每一次上下行周期的时间从而缩短了每一次上下行周期的时间, ,能在尽量短的时间能在尽量短的时间内完成对用户的定位。内完成对用户的定位。TD-SCDMATD-SCDMA的每个子帧分为的每个子帧分为7 7个普通的时隙。个普通的时隙。TD-SCDMATD-SCDMA帧结构帧结构 图中包括一个正向导频时隙图中包括一个正向导频时隙(DwPTs)(DwPTs)、一个反向导频时隙、一个反向导频时隙(UpPTs

53、)(UpPTs)和和一个保护周期一个保护周期Gp)Gp)。切换点是正向和反向时隙之间的分界点切换点是正向和反向时隙之间的分界点, ,通过该分界点可以调整正向通过该分界点可以调整正向和反向时隙的数量比例和反向时隙的数量比例, ,从而适应以后各种分组业务中的不对称业务。从而适应以后各种分组业务中的不对称业务。动态信道分配动态信道分配(DCA)(DCA)减少小区间干扰减少小区间干扰, ,频谱效率得到了优化。频谱效率得到了优化。1.6MHz1.6MHz的的TD-SCDMATD-SCDMA带宽带宽, ,同同5MHz5MHz的带宽相比的带宽相比, ,在同样的频谱范围内可以有三倍以在同样的频谱范围内可以有三

54、倍以上的无线信道。上的无线信道。动态信道分配动态信道分配TD-SCDMATD-SCDMA的特点的特点 第三代移动通信需要大约第三代移动通信需要大约400MHz400MHz的频谱资源，在的频谱资源，在3GHz3GHz以下以下很难实现。而很难实现。而TDDTDD则能使用各种频率资源，不需要成对的频则能使用各种频率资源，不需要成对的频率；率； 在第三代移动通信中，数据业务将占主要地位，尤其是不在第三代移动通信中，数据业务将占主要地位，尤其是不对称的对称的IPIP业务。业务。TDDTDD方式特别适用于上下行不对称、不同传方式特别适用于上下行不对称、不同传输速率的数据业务；输速率的数据业务； TDDTD

55、D上下行工作于同一频率，对称的电波传播特性使之便上下行工作于同一频率，对称的电波传播特性使之便于利用智能天线等新技术，可达到提高性能、降低成本的目于利用智能天线等新技术，可达到提高性能、降低成本的目的；的；TD-SCDMATD-SCDMA的特点的特点TDDTDD系统设备成本低，比系统设备成本低，比FDDFDD系统低系统低20%20%50%50%。 TDDTDD系统的主要缺陷在于终端的移动速度和覆盖距离系统的主要缺陷在于终端的移动速度和覆盖距离 采用多时隙不连续传输方式，抗快衰落和多普勒效应采用多时隙不连续传输方式，抗快衰落和多普勒效应能力比连续传输的能力比连续传输的FDDFDD方式差，因此方式差，因此ITUITU要求要求TDDTDD系统达到系统达到150150km/hkm/h；FDDFDD系统则要求达到系统则要求达到500500km/hkm/h； TDDTDD系统平均功率与峰值功率之比随时隙数增加而增加，系统平均功率与峰值功率之比随时隙数增加而增加，考虑到耗电和成本因素，用户终端的发射功率不可能很考虑到耗电和成本因素，用户终端的发射功率不可能很大，故通信距离（小区半径）较小，一般不超过大，故通信距离（