1- 3G发展演进与制式比较

3G发展演进与制式比较1课程内容第一章3G发展与演进第二章3G制式比较第三章3G进展与应用2不同时期，不同需求3不同需求，不同业务4不同业务，不同技术AMPSTACSNMT其它GSMCDMAIS95TDMAIS-136PDC第一代80年代模拟第二代90年代数字第三代IMT-2000UMTSWCDMAcdma2000需求驱动需求驱动模拟技术数字技术语音业务宽带业务TD-SCDMA3G为用户与运营商提供了完整的综合业务解决方案5第三代移动通信的提出IMT-2000是第三代移动通信系统（3G）的统称第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）1985年提出，考虑到该系统将于2000年左右进入商用市场，工作的频段在2000MHz，且最高业务速率为2000Kbps，故于1996年正式更名为IMT-2000（InternationalMobileTelecommunication-2000）第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类通信的通信系统3G发展概述63G标准化组织73G体制

WCDMA核心网络：基于MAP和GPRS无线传输技术：WCDMA－FDD/TDD

TD-SCDMA核心网络：基于MAP无线传输技术：TD-SCDMA

cdma2000核心网络：基于ANSI41和MIP无线传输技术：cdma2000CDMA技术是3G的核心3G的核心-CDMA技术8WCDMA标准发展WCDMA标准规划清晰，制定严谨WCDMA支持HSDPA技术，顺应未来高速无线数据业务的需求WCDMA将分阶段引入IP，目标是实现全网的IP化，标准比较完善WCDMA2001/06及以后发布的协议能够保持前向兼容3GPPRel993GPPRel4

3GPPRel5功能冻结时间点2000/032001/032002/03GSM/GPRS核心网WCDMAFDD电路域IP话音承载电路域CS/MGWTD-SCDMAIP实时多媒体HSDPA9WCDMA发展历程10GSM网络结构图11WCDMA-R99网络介绍GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUMTSUTRAN

SS7SCPSMSSCEPSTNISDNInternet,IntranetMSC/VLRGMSCHLR/AUCSGSNCGBGGGSNGPRS骨干网RANCNOtherPLMNAGbIu_CSIu_PSGiGpC/D/GsGr/Gs/Gd/GeGc12WCDMA-R4网络接口介绍GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUMTSUTRAN

SS7SCPSMSSCEPSTNISDNInternet,IntranetHLR/AUCSGSNCGBGGGSNGPRS骨干网UTRANCNOtherPLMNMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneNcMcNb13WCDMA-R5网络介绍14cdma2000发展历程15cdma2000RTT技术特点16cdma20001X技术特点IS-95A/B是cdma2000的子集码片速率1.2288Mcps扩频调制：前向QPSK，反向HPSK反向导频，相干解调快速前向和反向功率控制前向发射分集：OTD、STS信道编码增加Turbo码可变帧长，5ms,10ms,20ms,40ms,80ms支持F-QPCH，延长手机待机时间速率最大可达307.2kbps支持QoS协商支持多媒体业务支持8K/13KQCELP8kbpsEVRC信道容量是IS-95A/B的2倍17cdma20003X技术特点码片速率3*1.2288Mcps，接入速率最大可达2Mbps18cdma2000过渡1IS-95A/B载频cdma20001X载频cdma2000兼容IS-95A/B。增加SCH以支持分组业务。可以通过增加cdma20001XBSC和cdma2000BTS的方式平滑过渡。即业务可以平滑升级，但设备需增加。1IS-95A/B载频+2cdma20001X载频19CDMA2000组网图20TD-SCDMA发展历程21基本配置，CS/PSTD-SCDMA系统框架22185019001950200020502100215022002250ITUEuropeUSAMSSPCSADBBCDCEFAFEMSSReserveBroadcastauxiliary2165MHz1990MHz1850190019502000205021002150220022501880MHz1980MHzUMTSGSM1800DECTMSS1885MHz2025MHz2010MHzIMT2000MSSUMTSJapanMSSIMT2000MSSIMT2000PHS18951918BC1885AA’2170MHzIMT20002110MHz2170MHzMSSMSSCDMATDDWLLFDDWLL19802025MHzGSM1800CDMAFDDWLL196019201945Chinacellular(1)cellular(2)cellular(2)1805MHz1865186518701885189018951910193019451965197019753G频谱分配23中国3G频谱分配（2002年11月）IMT2000、欧洲的频率划分和中国一致北美的频率划分与中国的核心频段冲突第三代公众移动通信系统的工作频段为：（一）主要工作频段：频分双工（FDD）方式：1920－1980MHz／2110－2170MHz；时分双工（TDD）方式：1880－1920MHz、2010－2025MHz。（二）补充工作频率：频分双工（FDD）方式：1755－1785MHz／1850－1880MHz；时分双工（TDD）方式：2300－2400MHz，与无线电定位业务共用，均为主要业务，共用标准另行制定。（三）卫星移动通信系统工作频段：1980－2010MHz／2170－2200MHz。24全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖高效的频谱效率高服务质量、高保密性能易于2G系统演进过渡提供多媒体业务车速环境：144kbps步行环境：384kbps室内环境：2048kbpsIMT-2000的目标25时延误码backgroundconversationalstreaminginteractive3G的业务应用不同业务QOS要求26会话型业务类别语音业务实时会话要求端到端的时延很低且业务是对称或近似对称使用AMR(自适应多速率)技术12.2(GSM),10.2,7.95,7.40(IS-41),6.70(PDC),5.90,5.15和4.75kbps.AMR的比特率可由无线接入网根据空中接口的负荷和话音连接的质量控制。AMR可在网络容量，覆盖和话音质量之间根据运营商的要求进行权衡交易27会话型业务类别视频电话时延要求与语音业务类似对于CS连接：采用ITU-TRec.H.324M对于PS连接：采用IETFSIP28数据流型业务类别多媒体数据流在数据流的信息实体之间保持时间的联系数据被处理成稳定和连续的流非对称业务29交互式业务类别在一定时间内响应基于定位的业务网络计算机游戏30后台式业务类别不需立即采取行动E-mail的传递SMS数据库的下载...31课程内容

T第一章3G发展与演进第二章3G制式比较第三章3G进展和应用32TD-SCDMA技术特点33TD-SCDMA简介——帧结构Radioframe10msMultiframeSub-frame5msTS5TS4TS0TS2TS1GTS3TS6DwPTSUpPTSDataMidambleData675usgL1144chips34TD-SCDMA系统的优势有利于频谱的有效利用，不需要成对的频段，分配频段也比较简单，而WCDMA系统的FDD技术却需要成对的频段；更适用于不对称的业务，因为上下行资源可以灵活分配，因此更适用于Internet，多媒体应用和文件传输业务；而WCDMA系统此时只能是浪费一个上行频段；上下行链路的相关性，上下行工作于同一频率，因此对称的电波传播特性使之便于使用诸如智能天线等新技术，达到提高性能，降低成本的作用；而WCDMA上下行不使用同一个频段，因此不具备相关性；35TD-SCDMA系统的劣势基站之间的同步：为了减小基站间的干扰，需要基站间的同步；TDD中的干扰是一个重要的问题。在通信系统中的同步非常重要，而TDD系统本身是一个同步系统，因此对同步的要求就很高。同时上下行同处于一个频段，又造成了干扰类型的增加。移动速度问题，ITU-R要求的TDD支持的最高速率为120km/h，而FDD系统的最高速率为500km/h；发射功率：TD-SCDMA有着TDMA的因素，导致脉冲功率干扰，需较大的瞬时发射功率，FDD则是在所有时隙上发射的，不存在该问题。36关键技术分析37关键技术分析38关键技术分析39WCDMA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不能互通接口开放性分析40产业支持力度41三种主要体制的比较WCDMAWCDMAcdma2000cdma2000TD-SCDMATD-SCDMA接收机结构接收机结构RAKERAKERAKERAKERAKERAKE闭环功率控制闭环功率控制支持支持支持支持支持支持越区切换越区切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换接力切换解调方式解调方式相干解调相干解调相干解调相干解调相干解调相干解调码片速率码片速率(Mcps)(Mcps)3.843.84N*1.2288N*1.22881.281.28发射分集方式发射分集方式TSTDTSTDSTTDSTTDFBTDFBTDOTDOTDSTSSTS无无同步方式同步方式异步异步同步同步同步核心网核心网GSMMAPGSMMAPANSI-41ANSI-41GSMMAPGSMMAP42课程内容

T第一章3G发展与演进第二章3G制式比较第三章3G进展和应用433G时代已经来临全球共发放了119个3G牌照其中116个为WCDMA牌照，覆盖全球主要移动通信市场WCDMA成为未来全球3G主导制式，3G的代名词海外3G网络建设情况日本、英国、意大利和香港等国家和地区3G网络已建成（部分正在建设）GSM协会预测到04年2月份，开通的商用WCDMA网络将达30～40个3G网络运营截至2003年8月全球已有80个运营商和设备供应商签订了商用合同9个网络已经开通运营，全球WCDMA用户达到175万442003年9月，Hi3G在欧洲的3G用户已经超过67万和黄在3G投入总额超过170亿美元，花在牌照上的资金已达103亿美元。在欧洲拥有英国、意大利、爱尔兰、瑞典、丹麦、以色列、奥地利、挪威8张牌照手机由摩托罗拉和NEC提供（e606、e808