1-3G基础知识-41

1、 WR_BT11_C1_0 3G基础知识基础知识中兴通讯学院中兴通讯学院无线团队无线团队课程内容课程内容移动通信的发展3G标准发展进程全球3G商用进展AMPSTACSNMT其它第一代 80年代模拟模拟技术GSMCDMA IS95TDMAIS-136PDC第二代 90年代数字需求驱动数字技术语音业务第三代 IMT-2000UMTSWCDMAcdma2000需求驱动宽带业务TD-SCDMA移动通信的发展历程移动通信的发展历程移动通信的发展第一代模拟蜂窝通信系统1231213123132131232321000用户1000* n 用户频分复用移动通信的发展移动通信的发展移动通信的发展移动通信的发展移

2、动通信的发展n代表：代表：北美的北美的AMPS（高级移动电话业务）（高级移动电话业务）英国英国TACS(全接入通信系统全接入通信系统)北欧北欧NMT（北欧移动电话）（北欧移动电话）n缺点：缺点：各系统间没有公共接口。各系统间没有公共接口。数字承载业务难于开展。数字承载业务难于开展。频率利用率低，无法适应大容量的要求。频率利用率低，无法适应大容量的要求。安全利用率低，易于被窃听。安全利用率低，易于被窃听。移动通信的发展1G0111000101000110010111000101000110010111000101000110010111000101000110010111000101000110

3、0111100000001011第二代数字系统2G90年代登上舞台GSMCDMA IS-95TDMA IS-136PDC2G移动通信的发展移动通信的发展移动通信的发展移动通信的发展移动通信的发展代表：代表：nTDMA泛欧泛欧GSM、美国、美国D-AMPS和日本和日本PDCnCDMA高通公司为首的基于高通公司为首的基于IS-95的的N-CDMA移动通信的发展引入GPRS后,全面提升分组数据通信的速率,达到115Kbit/s,最高可达171Kbit/sPSTNISDN9.6Kbit/s2G2G115Kbit/s2.5GInternet移动通信的发展移动通信的发展移动通信的发展移动通信的发展移动通信

4、的发展n优点：优点：频谱利用率高频谱利用率高,话音质量高话音质量高容量大容量大: 比比TACS高高35倍倍提供窄带提供窄带ISDN业务业务标准化程度高标准化程度高,开放接口开放接口: 安全性高安全性高: TMSI,鉴权鉴权,加密加密可以与可以与ISDN,PSTN互联互联可以在可以在SIM卡基础上实现漫游卡基础上实现漫游移动通信的发展电话怎么老掉线？太 慢 了！用户密度急剧增长数据业务需求不断提高2G系统受空中接口及网络能力的限制，难以满足市场的需求。 ButUMTS移动通信的发展移动通信的发展移动通信的发展移动通信的发展移动通信的发展n不足：不足： 频带太窄，不能提供如高速数据、慢速图像与电视

5、图像等的频带太窄，不能提供如高速数据、慢速图像与电视图像等的各种宽带信息业务各种宽带信息业务无线频率资源紧张，抗干扰抗衰落能力不强，系统容量不能无线频率资源紧张，抗干扰抗衰落能力不强，系统容量不能满足需要满足需要频率利用率低，切换容易掉话频率利用率低，切换容易掉话移动通信的发展 第三代IMT-2000（3G）移动通信的发展移动通信的发展nIMT-2000，它的三大特点：，它的三大特点：无缝的全球漫游无缝的全球漫游高速传输高速传输无缝业务传递，即在固定网、移动网和卫星网上均能互通。无缝业务传递，即在固定网、移动网和卫星网上均能互通。移动通信的发展移动通信的发展移动通信的发展n目标：目标：更高和灵

6、活的传输速率；丰富多彩的业务服务；更高和灵活的传输速率；丰富多彩的业务服务；高品质的话音质量；更大的容量，更低的代价；高品质的话音质量；更大的容量，更低的代价；更低的发射功率；全球漫游；全球统一频段、统一标准更低的发射功率；全球漫游；全球统一频段、统一标准高频谱效率高频谱效率高服务质量，高保密性能高服务质量，高保密性能提供多媒体业务，速率最高到提供多媒体业务，速率最高到2Mb/s易于第二代系统的过渡、演进易于第二代系统的过渡、演进移动通信的发展GSM向3G的演进10 k100 k64 k1 M2 M1 k9899000102时间时间速率速率bps9.6SMS14.4EDGE电路型电路型分组型分

7、组型话音GPRS2.5代代UMTSWCDMA3代代HSCSD移动通信的发展移动通信的发展移动通信的发展课程内容课程内容移动通信的发展移动通信的发展3G标准发展进程标准发展进程全球全球3G商用进展商用进展与与3G有关的标准化组织格局有关的标准化组织格局3G标准发展进程ITU 日本 韩国 中国 美国 欧洲 美国NNI核核 心心 网网(Core Network)(Core Network)IS-41IS-41核心网核心网(CDMA(CDMA网络网络) )cdma2000cdma2000GSM MAPGSM MAP核心网核心网 WCDMA WCDMA TD-SCDMATD-SCDMAUWC-136UW

8、C-136 DECTDECT无无 线线 接接 口口3G标准化历程标准化历程3G标准发展进程主流主流IMT-2000 CDMA技术的比较技术的比较3G标准发展进程UTRANUECNUMTSWCDMA系统3G标准发展进程标准发展进程WCDMA3G标准发展进程2G向3G的演进3G标准发展进程标准发展进程WCDMAn3G系统的演进包括系统的演进包括RAN和和CN两部分的演进；两部分的演进；UMTS无线接入部分无线接入部分RAN，采用，采用UTRAN作为基站侧，以新建的作为基站侧，以新建的方式完成方式完成3G宽带数据业务的无线接入；宽带数据业务的无线接入；3G的演进主要是核心网络的演进，的演进主要是核心

9、网络的演进，UMTS CN演进根据演进根据3GPP标标准，分为准，分为2个阶段：个阶段： 第一阶段第一阶段3GPP R99的网络结构主要是基于演进的的网络结构主要是基于演进的GPRS网络；网络； 第二阶段第二阶段3GPP 演进目标演进目标基于全基于全IP网络；网络；3G标准发展进程 R99 R4 R5 R6 n 引入 Iu 接口 n 最大速率 2Mbps n 商用版本 2001.6+后续 CR 2000.3 2001.3 2002.6 功能冻结时间点 n 控制与承载分离 n 增加 TD-SCDMA n 有待完善 n 引入多媒体域(IMS) n 无线引入 HSDPA n 有待完善 n 研究IMS

10、与PLMN/PSTN/ISDN 的电路交换的互操作 n MBMS n 框架结构的研究 3G标准发展进程标准发展进程WCDMA3G标准发展进程CS域HLRGMSCMSC/VLRMSC/VLRAuCGGSNInternetPSTNOther PLMNSGSNGSNBTSBTSNode BNode BIu-CSRNCIu-PSGbBSCAGsGrGnGcCDHEGGpIubAbisUmUuRNCIurPS域Node BIubGiWCDMA R99系统基本结构系统基本结构3G标准发展进程AuCGGSNInternetPSTNOther PLMNSGSNGGSNNode BNode BIu-CSRNCI

11、u-PSGbAGsGrGnGcCDGpIubBTSBTSBSCAbisUmUuRNCIurCS域PS域Node BIubNbNcMGWGMSC ServerMcMSC Server/VLRMcHHLRMGWGiWCDMA R4系统基本结构系统基本结构3G标准发展进程MGWMSC ServerMGWSGSNUTRAN T-SGWMGCFR-SGWMRFPPSTN Legacy/ExternalGMSC ServerHSSR-SGW CSCFCxMsMwMgMrGiGi IMS-MGWMcMcMcCDMhMhT-SGWPS域IP多媒体域CS域IuGrGi HSS CSCF GGSNWCDMA R5

12、系统基本结构系统基本结构3G标准发展进程q3G 版本的细分全IP-R4结构全TDM-R4结构类R4纯R99混合R4结构：信令TDM，承载IP混合R4结构：信令TDM，承载ATM3G标准发展进程标准发展进程WCDMAn3G建网关键环节建网关键环节 起点版本的选择起点版本的选择nR99 or R4？ n取决于：取决于：建网时间建网时间产业链的成熟度产业链的成熟度网络功能定位网络功能定位3G标准发展进程3G标准发展进程标准发展进程WCDMAn国内外国内外WCDMA产品版本及研发产品版本及研发WCDMA的设备供应商已能提供商用系统设备。软件版本基于的设备供应商已能提供商用系统设备。软件版本基于R99

13、2002年年6月以后版本，并支持后续版本中重要的月以后版本，并支持后续版本中重要的CR。各厂家在各厂家在2004年相继推出基于年相继推出基于3GPP R4版本的产品。目前已经版本的产品。目前已经发布了发布了166商用终端。商用终端。各厂家系统之间已经进行了比较充分的各厂家系统之间已经进行了比较充分的IOT 。参加信息产业部参加信息产业部MTNet测试的厂家有测试的厂家有12个，分别是：中兴、个，分别是：中兴、华为、爱立信、诺基亚、西门子华为、爱立信、诺基亚、西门子/NEC、北电、阿尔卡特、北电、阿尔卡特/富士富士通、朗讯、摩托罗拉、通、朗讯、摩托罗拉、UT斯达康、东信、广州斯达康、东信、广州L

14、G。 3G标准发展进程 1X Release 0 1X Release A 1X-EV DO 1X-EV DV n 电路域 ANSI -41 n 分组域 mobile IP n 最大速率 153.6K bps n 商用版本 2000 年底 1999 年底 2001 年初 2001.10 标准完成时间 n 最大速率 307K bps n 语音和数据 n 最大速率 2.4M bps n 单独载波支持数据业务 2002.5 n 最大速率 3.1M bps n 同时支持数据和话音业务 3G标准发展进程标准发展进程CDMA20003G标准发展进程3G标准发展进程标准发展进程CDMA2000n国内外国内外

15、CDMA2000产品版本及研发产品版本及研发CDMA2000的设备供应商都能提供的设备供应商都能提供CDMA2000 1X的非核心频段的非核心频段的产品的产品爱立信、中兴、爱立信、中兴、 LG、朗讯、摩托罗拉、北电、高通、三星、朗讯、摩托罗拉、北电、高通、三星8家无线通信厂商根据市场需求提供家无线通信厂商根据市场需求提供2.1GHz的终端、基础设施的终端、基础设施和相关技术和相关技术目前给联通目前给联通CDMA1X供货的有中兴、朗讯、爱立信、摩托罗供货的有中兴、朗讯、爱立信、摩托罗拉、北电、上海贝尔、东信等厂家拉、北电、上海贝尔、东信等厂家 3G标准发展进程TD-SCDMA提交到提交到ITU9

16、8/06 99/12 00/05 01/03 06/01 TD-SCDMA在在3GPP融合融合ITU正式通过正式通过3G标准标准TD-SCDMA写入写入3GPP R4TD-SCDMA成为中国通信行业标准成为中国通信行业标准3G标准发展进程3G标准发展进程标准发展进程TD-SCDMA TSM LCR n 采用 GSM/GPRS 核心网 n 无线网采用 A 接口和 Gb接口接入核心网 n 最大速率 384Kbps TD-SCDMA 的进展 n 采用 WCDMA 核心网 n 无线网采用 Iu 接口接入核心网 n 最大速率 2Mbps 3G标准发展进程标准发展进程TD-SCDMA3G标准发展进程TD-

17、SCDMA优势中国制造优势中国制造n 自主的知识产权，可以避免西方国家的技术壁垒自主的知识产权，可以避免西方国家的技术壁垒n TD-SCDMA的发展，可以拉动上下游经济的发展，可以拉动上下游经济n TD-SCDMA可以保障国家的通信安全可以保障国家的通信安全n TD-SCDMA可以保证技术的可持续性发展可以保证技术的可持续性发展3G标准发展进程中国中国 3G 频谱分配频谱分配60 MHz30 MHz FDDTDD100 MHz15MHz 40 MHz 155MHz178518501755188019201980 201020252110217022002400 Satellite Empty

18、Satellite 23003G标准发展进程课程内容课程内容移动通信的发展移动通信的发展3G标准发展进程标准发展进程全球全球3G商用进展商用进展040080012001600200020012002200320042005200620072008GSM/GPRS/EDGE/WCDMAPDCTDMACDMA/CDMA2000Analog & Others全球移动市场预测全球移动市场预测 用户数(百万)(年底)模拟与其它3G商用进展商用进展全球3G商用进展资料来源：信息产业部；中国电信招股说明书；中国经济统计年鉴；瑞士信贷第一波士顿研究报告固定用户增长 vs 移动用户增长3G商用进展商用进展全球3

19、G商用进展3G商用进展全球商用进展全球3G现状现状n WCDMA(ITU 3G 核心核心频段，新频谱频段，新频谱)33个国家的个国家的71个个WCDMA网络投入商用网络投入商用大约大约2100万万WCDMA用户用户每月每月200万用户的增长速度万用户的增长速度我国正处于试验网阶段我国正处于试验网阶段n CDMA/CDMA2000 (在在现有现有CDMA频段频段)103个个CDMA20001X商用网络，商用网络，20个个CDMA20001X EV-DO商用网络商用网络, 1X用用户近户近1.36亿亿CDMA2000 已有已有800多款商用终端面市，其中包括多款商用终端面市，其中包括12 个品牌的

20、个品牌的107 款款EV-DO 手机和手机和10 款数据卡款数据卡 中国联通规模实现中国联通规模实现CDMA2000 1X商用商用各种规范相对完备，有一定的商用经验各种规范相对完备，有一定的商用经验全球3G商用进展3G商用进展全球商用进展全球3G现状现状n和黄和黄3G澳洲、奥地利、意大利、英国及丹麦七个国家推出澳洲、奥地利、意大利、英国及丹麦七个国家推出3G服务服务 2003年底和黄在全球已拥有年底和黄在全球已拥有66万万3G客户，其中英国为客户，其中英国为21万名万名客户，意大利为客户，意大利为34万名，其它地区约有万名，其它地区约有11万万 ；2004年年1月月27日在香港正式推出日在香港

21、正式推出3G业务，已有业务，已有8.3万名客户；万名客户；并在以色列、爱尔兰和挪威开展并在以色列、爱尔兰和挪威开展3G业务业务 。nNTT DoCoMoFOMA用户已经突破用户已经突破200万万 ；FOMA 3G网络已经覆盖了整个日本国土的网络已经覆盖了整个日本国土的98%；不断推出不断推出FOMA的新业务的新业务 （如定制（如定制FLASH卡片卡片 ）；）；投入大量资金用于鼓励生产支持投入大量资金用于鼓励生产支持FOMA的手机推出。的手机推出。全球3G商用进展3G商用进展全球商用进展全球3G现状现状n日本日本J-Phone J-Phone 3G 网络于网络于2002年年12月开始商用；月开始商用；已经发展已经发展12万用户；万用户；国际漫游国际漫游63个国家。个国家。 n欧洲欧洲30多家运营商相继推出商业服务：包括多家运营商相继推出商业服务：包括 “3”- UK，Sweden & Denmark， Vfe- UK，Germany，Netherlands，Mobilkom a