3G的发展历程概述课件.ppt

1、 3G3G国际标准组织（国际标准组织（ITUITU）介绍介绍 3G3G家族介绍家族介绍 3 3G G主导标准主导标准 3 3G G网络特点及其终端网络特点及其终端 3 3G G频谱的划分频谱的划分 3 3G G市场状况和中国政府态度市场状况和中国政府态度 今后的发展今后的发展?3.5?3.5G?4G?G?4G?新业务和业务质量需要新业务和业务质量需要3 3G G！可视电话业务可视电话业务质量和业务数据速率质量和业务数据速率Hutchison 3,video telephonyNTT DoCoMo FOMA,Java games可视电话业务可视电话业务e-maile-mail接入、文本接入、文本

2、/图片图片/视视频消息频消息位置业务位置业务地图地图,路线路线,发现的服务发现的服务内容服务内容服务可下载的可下载的JavaJava游戏游戏新闻新闻运动运动天气天气娱乐娱乐视频短片视频短片音乐音乐频率频率时间时间TDMATDMA时间时间频率频率FDMAFDMA频率频率时间时间码字码字CDMACDMA很多设备制造商和业务提供商计很多设备制造商和业务提供商计划支持第划支持第3 3代移动通信技术标准代移动通信技术标准ITUITU的的IMT-2000IMT-2000（InternationalInternationalMobile Mobile TelecomunicationsTelecomunic

3、ations 2000 2000）什么是下什么是下一代移动一代移动 第一代：模拟系统。第一代：模拟系统。例如：例如：AMPS、TACS 第二代：数字系统。第二代：数字系统。例如：例如：GSM、CDMA（ANSI-95）、）、TDMA(ANSI-136)第三代第三代:Wideband CDMA(Universal Mobile Telecommunications Service)、CDMA2000、TD-SCDMA（TDD）、）、UWC-136(Universal Wireless Communications)fPDSff0MAIDespreadingspreadingspreadingJa

4、mmerMessageon channelB FDD:FDD:频分双工，频分双工，Frequency Division DuplexFrequency Division Duplex如如WCDMAWCDMA、CDMA2000CDMA2000。TDD:TDD:时分双工，时分双工，Time Division DuplexTime Division Duplex如如TD-SCDMATD-SCDMA。为什么需要为什么需要3 3G?G?什么是什么是3 3G?G?3G3G家族介绍家族介绍 3 3G G主导标准主导标准 3 3G G网络特点及其终端网络特点及其终端 3 3G G频谱的划分频谱的划分 3 3G

5、 G市场状况和中国政府态度市场状况和中国政府态度 今后的发展今后的发展?3.5?3.5G?4G?G?4G?建立了建立了3GPP和和3GPP2论坛，为论坛，为ITU提供具体细节研究。提供具体细节研究。3GPP:研究研究WCDMA，有有4个个TSGs(技术规范组技术规范组)：TSG Service and System AspectsTSG Radio Access NetworkTSG Core NetworkTSG Terminalswww.3gpp.org 3GPP2:研究研究cdma2000,有有6个个TSGs：TSG-A on Access Network Interface TSG-C

6、 on cdma2000 Radio TSG-N on ANSI-41/WIN TSG-P on Wireless Packet Data Networking TSG-R on Interface of W-CDMA Radio Access to Evolved ANSI-41 Core Network TSG-P on Systems and Services Aspectswww.3gpp2.org论坛的上级主管单位为中国无线通信联合会论坛的上级主管单位为中国无线通信联合会(UWTS)。论坛发起人论坛发起人 论坛理事成员论坛理事成员中国移动中国移动中国联通中国联通中国电信中国电信华为华

7、为MotorolaNortel大唐大唐Siemens中国移动中国移动中国联通中国联通中国电信中国电信中国网通中国网通中国铁通中国铁通中国吉通中国吉通华为华为中兴中兴大唐大唐UT斯达康斯达康MotorolaNortelQualcommSiemensAlcatel 为什么需要为什么需要3 3G?G?什么是什么是3 3G?G?3G3G国际标准组织（国际标准组织（ITUITU）介绍介绍 3 3G G主导标准主导标准 3 3G G网络特点及其终端网络特点及其终端 3 3G G频谱的划分频谱的划分 3 3G G市场状况和中国政府态度市场状况和中国政府态度 今后的发展今后的发展?3.5?3.5G?4G?G?

8、4G?共共1616种侯选技术种侯选技术,包括包括1010个地面技术个地面技术,6,6个卫星技术。个卫星技术。1010个地面技术中，个地面技术中，8 8种种FDDFDD技术、技术、5 5种种TDDTDD技术。技术。1010个地面技术中，主要技术有个地面技术中，主要技术有:vW-CDMAW-CDMA技术技术 vCDMA2000CDMA2000技术技术v我国提交的我国提交的TD-SCDMATD-SCDMA技术技术 IMT-DS(Direct Spread直扩直扩)W-CDMA FDD；IMT-TC(Time-Code)W-CDMA TDD(例如中国的例如中国的TD-SCDMA)；IMT-MC(Mul

9、ti-Carrier 多载波多载波)CDMA2000多载波；多载波；IMT-SC(Single-Carrier 单载波单载波)UWC-136 TDMA；IMT-FT(Frequency Time)DECT；NTTPDCAMPSTACSNMTGSMUS-TDMA(IS54/IS136)UWC136IS-95AIS95-BCDMA2000-1xHDRHSCSDGPRSWCDMA-R4/R5EDGEIS136+CDMA2000-1x EV/DO(V)WCDMA-R99为保护为保护2 2G G投资，所有的投资，所有的2 2G G提供者都希望提供者都希望3 3G G能从能从原原2 2G G技术基础上发展

10、而来技术基础上发展而来 为什么需要为什么需要3 3G?G?什么是什么是3 3G?G?3G3G国际标准组织（国际标准组织（ITUITU）介绍介绍 3G3G家族介绍家族介绍 3 3G G网络特点及其终端网络特点及其终端 3 3G G频谱的划分频谱的划分 3 3G G市场状况和中国政府态度市场状况和中国政府态度 今后的发展今后的发展?3.5?3.5G?4G?G?4G?如果需要更多如果需要更多的比特率，就需要的比特率，就需要付出更多的带宽付出更多的带宽ITU定义了定义了3G最小数据速率需求：最小数据速率需求：在高速移动（在高速移动（120km/h）时达到时达到144kbps的传送率的传送率;步行速度（

11、步行速度（3km/h）时达到）时达到384kbps的传送率的传送率;室内达到室内达到2Mbps的传送率的传送率；qW-CDMA。qcdma2000qTD-SCDMAqUWC-136cdma2000W-CDMAUWC-136TD-SCDMAQualcommLucentMotorolaNortelEricssonSamsungSpring PCSSK telecom,KoreaVerizon WirelessKDDI(Japan)ETSINTT DoCoMoEricssonNokiaVodafoneLucentMotorolaNortelAlcatelAT&T WirelessCingular W

12、irelessLucentEricssonNortelCWTSSiemens 主要在欧洲和亚洲使用主要在欧洲和亚洲使用ESTI(UMTS Terrestrial Radio Access)1998年年1月采用；月采用；UMTS的的IMT2000主要采纳了主要采纳了ESTI的观点；的观点；与与GSM 网络兼容网络兼容;同时吸收了同时吸收了NTT DoCoMO、Korea TTA、China CATT(China Academy of Telecommunication Technology)的提议，被很多的提议，被很多亚洲国家支持；亚洲国家支持；需要需要5MHz带宽或更高；带宽或更高；UMTS(

13、Universal Mobile Telecommunication Systems/Services)基于基于GSMGSM的欧洲的欧洲3 3G G命名，目前也用在其他地区；命名，目前也用在其他地区；WCDMA(Wideband CDMA)UMTS FDDUMTS FDD技术，是目前用的最多的技术，是目前用的最多的3 3G G技术；技术；5 5MHzMHz带宽；带宽；W-CDMA(Wideband-CDMA)通常用在亚洲，与通常用在亚洲，与WCDMAWCDMA只有很小的地区差别；只有很小的地区差别；UTRA FDD(UMTS Terrestrial Radio Access for FDD m

14、ode)WCDMAWCDMA系统是一个自干扰系统，主要特点：系统是一个自干扰系统，主要特点：v双向采用导频进行相干解调双向采用导频进行相干解调v采用采用BPSKBPSK和和QPSKQPSK调制解调技术调制解调技术v双向采用快速闭环功率控制技术双向采用快速闭环功率控制技术v基站采用发射、接收分集技术基站采用发射、接收分集技术v码片速率高（码片速率高（3.843.84McpsMcps）v采用编码增益高的信道编码技术采用编码增益高的信道编码技术v基站之间不需同步基站之间不需同步v多种切换技术多种切换技术v 主要在亚洲和北美使用主要在亚洲和北美使用兼容兼容IS-95 cdmaOne，增加了多载波技术；

15、增加了多载波技术；目前亚洲目前亚洲cdmaOne网络主要有中国联通、网络主要有中国联通、Korea SK、Japan DDI 和和 IDO等；等；主要在北美使用主要在北美使用基于基于IS-136；被被UWCC(Universal Wireless Communications Consortium)和和TIA TR-45.3发展；发展；被被AT&T、SBC、BellSouth支持；支持；主要由中国提出主要由中国提出 TDD模式，其上下行链路在同一频点、不同时隙模式，其上下行链路在同一频点、不同时隙(Time slot)进行进行双工通信，可按数据量动态分配双工通信，可按数据量动态分配；不仅适合对

16、称传统语音业务，尤其适合非对称的实时、非实时数据不仅适合对称传统语音业务，尤其适合非对称的实时、非实时数据业务，如多媒体、互联网等业务；业务，如多媒体、互联网等业务；动态地按需分配时隙，可以使得频谱资源得以最大、最优地利用；动态地按需分配时隙，可以使得频谱资源得以最大、最优地利用；采用了上行同步、软件无线电、联合检测等先进的技术，有更高的采用了上行同步、软件无线电、联合检测等先进的技术，有更高的频谱利用效率和更低的成本；频谱利用效率和更低的成本；能有效利用原有网络投资，并且与能有效利用原有网络投资，并且与IP能够很好地融合；能够很好地融合；为什么需要为什么需要3 3G?G?什么是什么是3 3G

17、?G?3G3G国际标准组织（国际标准组织（ITUITU）介绍介绍 3G3G家族介绍家族介绍 3 3G G主导标准主导标准 3 3G G频谱的划分频谱的划分 3 3G G市场状况和中国政府态度市场状况和中国政府态度 今后的发展今后的发展?3.5?3.5G?4G?G?4G?（家族成员应该支持）（家族成员应该支持）1 支持在支持在IMT-2000家族系统中互操作和漫游家族系统中互操作和漫游1 支持高速率支持高速率 在高速移动时达到在高速移动时达到144144kbpskbps的传送率的传送率;步行速度时达到步行速度时达到384384kbpskbps的传送率的传送率;室内达到室内达到2 2MbpsMbp

18、s的传送率的传送率；1开放的计费、帐务及用户信息档案功能开放的计费、帐务及用户信息档案功能（家族成员应该支持）（家族成员应该支持）1 基于位置的业务基于位置的业务1 支持多媒体业务支持多媒体业务 不同质量业务需求不同质量业务需求 固定和可变速率业务固定和可变速率业务 带宽按需分配带宽按需分配 呼叫连接相分离呼叫连接相分离 多个承载者多个承载者 多媒体邮件的存储与转发多媒体邮件的存储与转发 达到达到2 2M M的宽带的宽带1 传送使用传送使用ATM and/or IP1 电路与分组交换能力电路与分组交换能力1 业务的扩展能力业务的扩展能力1 向全向全IP网络发展网络发展1 多媒体呼叫和会议控制多

19、媒体呼叫和会议控制需要需要MSCMSC在在A A接口和接口和InternetInternet之间具备路由寻址功能并能之间具备路由寻址功能并能交换数据包交换数据包ATMATM很适于传送宽带多媒体很适于传送宽带多媒体业务，业务，IS-2001IS-2001和和IS-634-AIS-634-A在在A A接口方面支持接口方面支持ATMATM。1 接入网包括：接入网包括：3G UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)2G GSM/GERAN(GSM/EDGE Radio Access Network)HIPERLAN1 核心网包括：核心网包括：分组域（如分

20、组域（如SGSN、GGSN）电路域电路域 IP骨干骨干 业务、移动网络管理设备等业务、移动网络管理设备等 2G MSC/VLR等等3GPP Releases3GPP Release 43GPP Release 19993GPP Release 5Q2Q1Q3Q2Q3Q4Q4Q1Q1Q2Q3Q4Q4Q3Q110978542314111213GPP TSGsPlenary Meetings615Versions of3GPP Release 1999Versions of 3GPP Release 4Q213199820011999200020021 核心网络逻辑上划分为核心网络逻辑上划分为CSC

21、S电路域和电路域和PSPS分组域，分组域，核心网和接入网之间的核心网和接入网之间的IuIu接口基于接口基于ATMATM。11 核心网络电路域基于核心网络电路域基于TDMTDM承载技术承载技术。11 核心网络分组域基于核心网络分组域基于GPRSGPRS技术，技术，GTPGTP隧道延伸隧道延伸到接入网到接入网。11 信令：信令：RANAPRANAP、MAPMAP、ISUP/TUPISUP/TUP。CS:Circuit Switch PS:Packet SwitchIntranet/Internet固定网络固定网络分组交换域分组交换域 MGW MSC Server GMGW GMSC ServerS

22、S7/TDMSS7/IP11 引入软交换，引入软交换，MSCMSC被拆分为被拆分为MSC ServerMSC Server和和MGWMGW两部分，初步两部分，初步具备具备NGNNGN网络模型。网络模型。11 CSCS域具有域具有多种方式的核心网络承载技术：多种方式的核心网络承载技术：TDM/ATM/IPTDM/ATM/IP。11 增加基于增加基于IPIP承载的承载的SS7SS7信令、信令、基于基于BICCBICC的电路域呼叫信令。的电路域呼叫信令。11 业务功能的增强。业务功能的增强。TFO/TFO/TrFOTrFO技术、技术、MAPSecMAPSec、位置业务位置业务3G MSC/VLR3G

23、 MSC/VLR分为：分为：MSC/VLR ServerMSC/VLR Server（控制控制）MGWMGW多媒体网关（处理用户话务）多媒体网关（处理用户话务）SGWSGW同同SS7SS7信令网接口信令网接口MSC ServerMSC Server置于置于IPIP骨干网上骨干网上UMSCUMSC集成了集成了MSCMSC、SGSNSGSN、GGSNGGSN、MGWMGW和和SGWSGW的功能的功能11 新增新增IPIP多媒体域多媒体域IMSIMS，提供提供IPIP多媒体业务多媒体业务11 信令：信令：基于基于SIPSIP的多媒体呼叫信令的多媒体呼叫信令11 PSPS域和域和IMSIMS为网络发展

24、的重点为网络发展的重点11 IMSIMS域在域在R99R99、R4R4的网络架构下均可以叠加的网络架构下均可以叠加Intranet/Internet固定网络固定网络分组交换域分组交换域 MGW MSC Server GMGW GMSC ServerSS7/TDM SS7/IP多媒体子系统多媒体子系统IMSMGCFCSCF“基于基于IP”HSSMSCMSCRANRANRANTDMISUPR99ServerRANRANRANIP/TDMMGWMGWServerBICCISUPH.248H.248R4CSCFRAN RANRANIPSGSN/GGSNSGSN/GGSNCSCFSIPSIPSIPR5

25、为什么需要为什么需要3 3G?G?什么是什么是3 3G?G?3G3G国际标准组织（国际标准组织（ITUITU）介绍介绍 3G3G家族介绍家族介绍 3 3G G主导标准主导标准 3 3G G网络特点及其终端网络特点及其终端 3 3G G市场状况和中国政府态度市场状况和中国政府态度 今后的发展今后的发展?3.5?3.5G?4G?G?4G?1992年，年，ITUs WARC-92(World Administrative Radio Conference)确定了确定了2GHz区域的频谱服务区域的频谱服务3G业务。业务。188518852025MHz2025MHz211021102200MHz2200

26、MHz 但是，各国具体情况各异。但是，各国具体情况各异。基本分配在基本分配在2 2GHzGHz频段频段；各国受目前已有移动系统分配频率影响；各国受目前已有移动系统分配频率影响；2000年年6月，月，ITUs WARC-2000为为IMT-2000增增加了新的频率，如下：加了新的频率，如下：171017101885MHz1885MHz250025002690MHz2690MHz 对各国来说，频谱分配或拍卖牵涉到经济与政对各国来说，频谱分配或拍卖牵涉到经济与政治，情况各异。导致漫游不同网络或国家需要多治，情况各异。导致漫游不同网络或国家需要多模手机模手机 或或 USIM卡。卡。主要工作频段：主要工

27、作频段：频分双工（频分双工（FDDFDD）方式：方式：1920192019801980MHzMHz211021102170MHz2170MHz。时分双工（时分双工（TDDTDD）方式：方式：1880188019201920MHzMHz、201020102025MHz2025MHz。补充工作频率：补充工作频率：频分双工（频分双工（FDDFDD）方式：方式：1755175517851785MHzMHz185018501880MHz1880MHz。时分双工（时分双工（TDDTDD）方式：方式：2300230024002400MHzMHz，与无线电定位业与无线电定位业务共用，均为主要业务，共用标准另行

28、制定。务共用，均为主要业务，共用标准另行制定。卫星移动通信系统工作频段：卫星移动通信系统工作频段：1980198020102010MHzMHz217021702200MHz2200MHz。目前已规划给公众移动通信系统的目前已规划给公众移动通信系统的825835MHz870880MHz、885915MHz930960MHz和和17101755MHz18051850MHz频段，同时规划为第三代公众移动通信系频段，同时规划为第三代公众移动通信系统统FDD方式的扩展频段，上、下行频率使用方式不变。已分方式的扩展频段，上、下行频率使用方式不变。已分配给中国移动通信集团公司、中国联合通信有限公司的频段配给

29、中国移动通信集团公司、中国联合通信有限公司的频段可按照批准文件继续用于可按照批准文件继续用于GSM或或CDMA公众移动通信系统公众移动通信系统，若要改变为第三代公众移动通信系统体制，须另行报批。，若要改变为第三代公众移动通信系统体制，须另行报批。为什么需要为什么需要3 3G?G?什么是什么是3 3G?G?3G3G国际标准组织（国际标准组织（ITUITU）介绍介绍 3G3G家族介绍家族介绍 3 3G G主导标准主导标准 3 3G G网络特点及其终端网络特点及其终端 3 3G G频谱的划分频谱的划分 今后的发展今后的发展?3.5?3.5G?4G?G?4G?2 2G G的典型速率的典型速率9.69.

30、6Kb/sKb/s，Internet/IntranetInternet/Intranet绝不局限于绝不局限于14.414.4Kb/sKb/s，需要需要144144Kb/sKb/s或更高或更高 利用现有语音移动蜂窝网络，提供利用现有语音移动蜂窝网络，提供9.6K数据业务。数据业务。提供支持语音和数据业务手机。提供支持语音和数据业务手机。使用日本使用日本ACCESS Co.,Ltd.,的软件的软件 “Compact HTML”语言语言；提供提供mini浏览器；浏览器；从从1999年年2月月22日至日至2001年年4月已超过月已超过2200万用户。万用户。超过超过3万家信息服务商万家信息服务商,平均

31、付给其约平均付给其约9%的收入。的收入。平均每用户平均每用户$80元元/月，数据用户平均月，数据用户平均$150元元/月。月。2001年年10月月NTT DoCoMo推出世界第一个推出世界第一个W-CDMA商用网络业务商用网络业务FOMA提供提供384Kb/s业务；业务；使用使用XHTML 语言语言；开通开通3G后，在后，在2003年二季度，年二季度，3G用户数据业务用户数据业务的平均的平均ARPU高于高于PDC用户约用户约70%左右。左右。自自1999年芬兰在全球率先颁发年芬兰在全球率先颁发3G许可证起，到许可证起，到2003年年8月月止，全球共颁发了止，全球共颁发了125张张3G许可证，其

32、中选择许可证，其中选择WCDMA的共的共有有117个运营商、个运营商、CDMA2000的有的有3家运营商，另外还有加家运营商，另外还有加拿大的拿大的5张张PCS和澳大利亚和澳大利亚CKW Wireless公司的公司的i-BUTST系系统。统。NTT DoCoMo于于2001年开通年开通WCDMA移动业务移动业务FOMA，是全球最早推出是全球最早推出3G业务的企业。业务的企业。去年底仅去年底仅WCDMA用户总数就超过用户总数就超过250万，万，CDMA2000用户（如算上用户（如算上CDMA2000 1X用户）数量已超过千万。用户）数量已超过千万。q 3 3G G是中国民族工业发展的重要契机，经

33、济增长是中国民族工业发展的重要契机，经济增长点。点。q 积极跟进、先行实验、培育市场、支持发展。积极跟进、先行实验、培育市场、支持发展。q 信产部统一组织试验，分两个部分：信产部统一组织试验，分两个部分：实验室测试（目前已完成）实验室测试（目前已完成）现场测试（今年现场测试（今年3 3月月9 9月组织进行现场试验）月组织进行现场试验）为什么需要为什么需要3 3G?G?什么是什么是3 3G?G?3G3G国际标准组织（国际标准组织（ITUITU）介绍介绍 3G3G家族介绍家族介绍 3 3G G主导标准主导标准 3 3G G网络特点及其终端网络特点及其终端 3 3G G频谱的划分频谱的划分 3 3G

34、 G市场状况和中国政府态度市场状况和中国政府态度 4G?*B3G(Beyond 3G):Digital;Packet Voice&data services(multi-media)with higher bit rate Basic requirements for B3G:(1).Bit rate:1Kbps to more than 20 Mbps.(2).Bit error rate:-10db less than 3G (3).High mobility:250 Km/hour (4).Spectrum efficiency:1.5-2.5 bits/s/Hz New Techniques for B3G:*MC(OFDM,GMC)*Turbo Coding and Decoding;LDPC *MIMO *Others:Channel Estimation;MUD;STC etc.