《WCDMA内部培训》03-3G制式技术分析比较

3G制式对比分析1课程目标了解3G三种主要制式的各自特点从对比中看三种制式各自的优势了解制式选择的关键因素学习完本课程，您将能够：2课程内容

T第一章3G各种制式分析第二章WCDMA和CDMA2000第三章制式选择关键因素3不同时期，不同需求4不同需求，不同业务5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63G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7cdma2000技术体制-网络特点8cdma2000RTT技术特点9cdma20001X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10cdma20003X技术特点码片速率3*1.2288Mcps，接入速率最大可达2Mbps11cdma2000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12WCDMA发展历程13WCDMA技术体制-网络特点14WCDMA协议版本的演进R4R5R99继承2G（GSM和GPRS）所有的业务和功能核心网分CS电路域和PS分组域接入网引入WCDMAUTRAN核心网和接入网之间的Iu接口基于ATM继承WCDMAR99所有的业务和功能电路域结构的变化：控制和承载相分离，MSC可以用合一或SERVER、MGW分离结构实现电路域引入分组话音，支持多种传输技术：TDM，ATM，IP继承WCDMAR4所有的业务和功能核心网增加IM（IP多媒体域）RAN向IP方向发展增强的IPQoS能力，支持端到端的IP多媒体业务200020012002规范完成时间15R99核心网络接口介绍GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUMTSUTRAN

SS7SCPSMSSCEPSTNISDNInternet,IntranetMSC/VLRGMSCHLR/AUCSGSNCGBGGGSNGPRS骨干网RANCNOtherPLMNAGbIu_CSIu_PSGiGpC/D/GsGr/Gs/Gd/GeGc16R4核心网络接口介绍GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUMTSUTRAN

SS7SCPSMSSCEPSTNISDNInternet,IntranetHLR/AUCSGSNCGBGGGSNGPRS骨干网UTRANCNOtherPLMNMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneNcMcNb17R5核心网络接口介绍18WCDMA基本内容调制方式：上行：QPSK；下行：QPSK语音编码：AMR信道编码：卷积码和Turbo码解调方式：导频辅助的相干解调发射分集方式：TSTD、STTD、FBTD功率控制：上下行闭环功率控制，外环功率控制基站同步方式：支持异步和同步的基站运行信号带宽：5MHz；码片速率：3.84Mcps19WCDMA技术优势更大的系统容量更优的话音质量更高的频谱效率更快的数据速率更强的抗衰落能力更好的抗多径性适应高达500km/h的移动速度20TD－SCDMA发展历程21TD-SCDMA技术体制-网络特点22TD-SCDMA简介——帧结构Radioframe10msMultiframeSub-frame5msTS5TS4TS0TS2TS1GTS3TS6DwPTSUpPTSDataMidambleData675usgL1144chips23TD-SCDMA技术特点24TD-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；TDD设备成本较低，主要是由于信道是对应的，因此就可能简化接收机；无收发隔离的要求，可以使用单片IC来实现射频收发信机。25TD-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。TD-SCDMA系统的覆盖较WCDMA系统小；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。26三种主流标准的比较WCDMACDMA2000TD-SCDMA接收机结构RAKERAKERAKE闭环功控频率1500800200越区切换软，硬切换软，硬切换接力切换解调方式相干解调相干解调相干解调码片速率（Mcps）3.84N×1.22881.28传输带宽（MHz）51.251.6发射分集TSTD,STTDFBTDOTDSTS无同步方式异步同步同步核心网GSMMAPANSI-41GSM-MAP27WCDMA和GSM空中接口的主要区别WCDMAGSM载波间隔5MHz200KHz闭环功控频率15002越区切换软，硬切换硬切换服务质量的控制无线资源管理算法网络规划（频率规划）频率分集5MHz带宽使其可以使用RAKE接收机进行多径分集跳频分组数据基于负荷的分组调度GPRS基于时隙的调度发射分集TSTD,STTD（开环发射分集）FBTD（闭环发射分集）以提高下行链路的容量不支持所使用的频带2000MHz900/1800/1900MHz核心网GSMMAPGSMMAP28本章小结本章主要对3种3G制式体制的技术特点进行了对比和介绍。通过这些特点的学习，大家可以更好地掌握各种3G制式。29课程内容

T第一章3G各种制式分析第二章WCDMA和CDMA2000第三章制式选择关键因素30关键技术分析31关键技术分析32关键技术分析333GPPRel993GPPRel4

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CallServer/MGWIP实时多媒体HSPDAWCDMA标准规划清晰，制定严谨支持HSDPA技术，顺应未来高速无线数据业务的需求顺应IP技术发展潮流，分阶段引入IP，目标是实现全网的IP化，标准完善2001/06及以后发布的协议能够保持前向兼容WCDMA标准发展34IS-95A规范完成时间点199519982000QCELP话音编码9.6kbps115.2kbps8码道捆绑307.2kbps话音容量加倍cdma20001xEV-DO/DV2002DO:高速数据业务DV:高速数据业务＋话音业务IS-95Bcdma20001xcdma2000-3x?cdma2000标准发展存在不确定因素支持1xEV技术，顺应未来高速无线数据业务的需求业界对cdma20001xEV-DO/DV的发展存在争议在核心网标准和技术方面相对滞后cdma2000标准发展35未来高速数据业务发展分析WCDMA和cdma2000高速数据业务比较36WCDMA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37本章小结本章主要从关键技术、业务能力、协议发展等方面对WCDMA和CDMA2000进行了对比和分析。通过对比，我们可以了解两种制式各自的优劣。38课程内容

T第一章3G各种制式分析第二章WCDMA和CDMA2000第三章制式选择关键因素39全球GSM用户数约6.6亿户，约占全球移动用户的68%全球CDMA用户数约1亿，占全球移动用户的10%，用户主要集中在北美和东亚地区GSM在2G移动市场获得成功的关键因素标准严谨、开放，全球漫游众多厂家支持注：数据摘自3GSM大会，2002年2月份发布通信市场及业务发展趋势4018501900195020002050210021502200ITU1880MHz1980MHz1885MHz2025MHz2010MHzIMT2000IMT20002110MHz2170MHzMSSMSSPCSTDDWLLFDDWLL19802025MHzGSM1800PCSFDDWLL196019201945中国cellular(1)cellular(2)cellular(2)1805MHz1865IMT2000、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中国频率资源情况41WCDMA：技术已经成熟，产品正步入商用化阶段日本NTTDoCoMo已实现商用商用系统设备和终端产品将从2002年下半年开始陆续规模面市WCDMA终端同cdma2000终端复杂度接近，成本主要取决于市场支持的广度800M频段cdma2000系统韩国SKT已实现商用对于800MHz频段cdma2000，设备和终端厂家的支持丰富3G核心频段的cdma2000系统在全球范围内，目前鲜有选择该频段制式的运营商频段搬移带来系统设计的改变：设备、终端配套的仪器仪表及终端厂家进展缓慢，影响到设备厂家研发进程3G技术成熟度42

WCDMA全球采用统一的频段，具有更强的漫游及全球业务拓展能力全球仅有两家运营商宣布选择核心频段cdma2000，尚未商用ChinaMobile（中国） 拥有GSM网络NTTDoCoMo（日本） WCDMAVerizon（美国） cdma2000ItaliaMobile（意大利） WCDMACingular（美国） WCDMAD2Vodafone（德国） WCDMAT-Mobil（德国） WCDMAChinaUnicom（中国） 拥有CDMA、GSM网络AT&T（美国） WCDMAOmnitelVodafone（意大利）