第5章第三代移动通信系统课件.ppt
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1、5.1 5.1 概述概述主要内容主要内容第第5 5章章 第三代移动通信系统第三代移动通信系统5.2 WCDMA5.2 WCDMA移动通信系统移动通信系统5.3 TD-SCDMA5.3 TD-SCDMA移动通信系统移动通信系统5.4 CDMA20005.4 CDMA2000移动通信系统移动通信系统5.5 5.5 比较比较5.6 5.6 未来趋势未来趋势5.1 5.1 概概 述述什么是什么是3G?5.1 5.1 概概 述述【摄像、拍照、聊天】【视频监控】【视频监控】【GPS导航】导航】【联网游戏】【联网游戏】5.1 5.1 概概 述述 3G(3rd Generation)是指第三代移动通信技术。它
2、是将无线通信与互联网等多媒体通信相结合的新一代移动通信技术。能够处理图像、音乐、视频等多种形式的流媒体,能够提供网页浏览、电话会议、电子商务信息等多种服务。5.1 5.1 概概 述述5.1.1 3G的发展背景5.1.2 2G向3G协议的演进5.1.3 IMT-2000标准的构成5.1.4 IMT-2000的频谱分配情况5.1 5.1 概概 述述5.1.1 3G的发展背景的发展背景第三代移动通信的提出第三代移动通信的提出 第三代移动通信系统最早由国际电信联盟(ITU)1985年提出,最初称为FPLMTS(未来公共陆地移动通信系统),考虑到该系统将于2000年左右进入商用市场,工作的频段在2000
3、MHz,且最高业务速率为2000Kbps,故于1996年正式更名为IMT-2000(International Mobile Telecommunica-tion-2000)IMT-2000是第三代移动通信系统(3G)的统称,在欧洲,基于GSM演进的第三代移动通信系统被称为UMTS(通用移动通信系统)。5.1 5.1 概概 述述IMT-2000IMT-2000的目标的目标 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:64kbps144kbps 步行环境:384kbps 室内环境:2Mbps5.1 5.1 概概 述述 目前
4、主流方案:目前主流方案:WCDMA由欧洲标准化组织3GPP所制定Cdma2000体制是基于IS-95的标准基础上提出的3G标准,目前其标准化工作由3GPP2来完成TD-SCDMA标准由中国无线通信标准组织CWTS提出,目前已经融合到了3GPP关于WCDMA-TDD的相关规范中5.1 5.1 概概 述述WCDMA WidebandCDMA,也称为CDMADirectSpread,意为宽频码分多址,其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商,包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、等厂商。这套系统能够架设在现有的GSM网络上,对于系统提供商而言可以较轻易地过渡,而在GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的
5、接受度预料会相当高。因此WCDMA具有先天的市场优势。3G3G技术讲技术讲座座 CDMA2000CDMA2000 CDMA2000也称为CDMAMultiCarrier,由美国高通北美公司为主导提出,摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与,韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMA1数字标准衍生出来的,可以从原有的CDMA1结构直接升级到3G,建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美,所以CDMA2000的支持者不如WCDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的。3G3G技术讲技术讲座座 TDSCDMA 该标准是由中国大陆独自制定的3
6、G标准,1999年6月29日,中国原邮电部电信科学技术研究院(大唐电信)向ITU提出。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等国际领先技术融于其中,具有在对业务支持灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内地的庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TDSCDMA标准。3G3G技术讲技术讲座座 3G标准化组织标准化组织 ITU对3G的研究工作主要由3GPP和3GPP2这两个组织来承担,最初目标是建立ITM-2000系统家族,求同存异,实现不同3G系统上的全球漫游。但是,由于各种利益纠纷,实际上没有实现不同系统互通的理想。5.1
7、5.1 概概 述述5.1 5.1 概概 述述3G标准化组织标准化组织5.1 5.1 概概 述述3GPP(3G Partnership Project):该组织是在1998年12月成立的,由欧洲的ETSI、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA和美国的T1五个标准化组织发起,主要是制订以GSM核心网为基础,UTRA(FDD为WCDMA技术,TDD为TD-CDMA技术)为无线接口的第三代技术规范。3GPP2:该组织是于1999年1月成立,由美国TIA、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA四个标准化组织发起,主要是制订以ANSI-41核心网为基础,CDMA2000为无线接口的第三代技术规范
8、。中国无线通信标准研究组(CWTS)于1999年6月在韩国正式签字同时加入3GPP和3GPP2,成为这两个当前主要负责第三代伙伴项目的组织伙伴。5.1 5.1 概概 述述IMT-2000无线接口技术与核心网的关系5.1.2 2G向向3G的演进的演进。5.1 5.1 概概 述述5.1.3 IMT-2000标准的构成标准的构成 IMT-2000的标准下的一个完整的移动通信系统,由三个主要部分构成:核心网络(CN)、无线接入网(RAN)和用户终端(UE)。IMT-2000系统结构图 5.1 5.1 概概 述述5.1.4 3G频谱分配情况频谱分配情况 国际电联对第三代移动通信系统IMT-2000划分了
9、230MHz频率,即上行18852025MHz、下行21102200MHz。185019001950200020502100215022002250ITUEuropeUSAMSSPCSADBBCDCE FAFEMSSReserveBroadcast auxiliary2165 MHz1990 MHz1850190019502000205021002150220022501880 MHz1980 MHzUMTSGSM 1800DECTMSS1885 MHz2025 MHz2010 MHzIMT 2000MSSUMTSJapanMSSIMT 2000MSSIMT 2000PHS18951918BC
10、1885AA2170 MHzIMT 20002110 MHz2170 MHzMSSMSSCDMATDDWLLFDDWLL19802025MHzGSM1800CDMAFDDWLL196019201945Chinacellular(1)cellular(2)cellular(2)1805 MHz1865186518701885189018951910193019451965197019755.1 5.1 概概 述述5.1 5.1 概概 述述【我国【我国3G3G的发展】的发展】3G3G技术讲技术讲座座 3G3G技术讲技术讲座座 【苹果和中国移动博弈】【苹果和中国移动博弈】PK【3G3G人才在就业市场
11、上的机遇与挑战】人才在就业市场上的机遇与挑战】3G3G技术讲技术讲座座 饱和饱和稀缺稀缺【如何进入【如何进入3G3G开发领域】开发领域】3G3G技术讲技术讲座座 5.2 WCDMA5.2 WCDMA移动通信系统移动通信系统5.2.1标准化进程标准化进程5.2.2UMTS网络结构网络结构5.2.3无线接口参数无线接口参数5.2 WCDMA5.2 WCDMA移动通信系统移动通信系统补充:WCDMA的起源uWCDMA主要起源于欧洲和日本的早期第三代无线研究活动,GSM的巨大成功对第三代系统在欧洲的标准化产生重大影响。u欧洲于1988年开展RACE(欧洲先进通信技术的研究)程序,并一直延续到1992年
12、6月,它代表了第三代无线研究活动的开始。u1992-1995年之间欧洲开始了RACE程序。ACTS(先进通信技术和业务)建立于1995年底,为UMTS(通用移动通信系统)建议了FRAMES(未来无线宽带多址接入系统)方案。在这些早期研究中,对各种不同的接入技术包括TDMA、CDMA、OFDM(正交频分复用)等进行了实验和评估。u为WCDMA奠定了技术基础。5.2 WCDMA5.2 WCDMA移动通信系统移动通信系统补充:WCDMA的起源u1998年12月成立的3GPP极大地推动了WCDMA技术的发展,加快了WCDMA的标准化进程,并最终使WCDMA技术成为ITU批准的国际通信标准。uWCDMA
13、有三套技术:分别是WCDMA-FDD、WCDMA-TDD(现称高码片速率TDD)和TD-SCDMA(融和后现称低码片速率TDD)都是由3GPP开发和维护的规范,这些技术都是以CDMA技术为核心的。u WCDMA的三套技术实际上采用的是同一套核心网络规范,不同的无线接入技术。其核心网络的主要特点就是重视从GSM网络向WCDMA网络的演进,这是由于GSM的巨大商业成功造成的,这种演进是以GPRS技术作为中间承接的。5.2 WCDMA5.2 WCDMA移动通信系统移动通信系统WCDMA标准规划清晰,制定严谨 WCDMA支持支持HSDPA技术,顺应未来高速无线数据业务的需求技术,顺应未来高速无线数据业
14、务的需求 WCDMA将分阶段引入将分阶段引入IP,目标是实现全网的,目标是实现全网的IP化,标准比较完善化,标准比较完善 WCDMA 2001/06及以后发布的协议能够保持前向兼容及以后发布的协议能够保持前向兼容3GPP Rel993GPP Rel43GPP Rel52000/032001/032002/03GSM/GPRS核心网WCDMA FDD电路域IP话音承载电路域CS/MGWTD-SCDMAVoIP QoS是关键IP实时多媒体HSDPA3GPP Rel62004/06MBMSMIMO5.2.1WCDMA核心网标准化进程核心网标准化进程WCDMA在R5规范中引入了HSDPA,在R6规范中
15、引入了HSUPA,HS-DPA和HSUPA合称为HSPA。HSDPA(高速下行分组接入)在下行链路上能够实现高达14.4Mbit/s的速率。HSUPA(高速上行分组接入)在上行链路中能够实现高达5.76Mbit/s的速度。MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)是多媒体广播多播业务。MBMS是手机电视业务的技术基石。MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)多入多出技术,它利用多天线来抑制信道衰落。5.2 WCDMA5.2 WCDMA移动通信系统移动通信系统UTRANUECNUMTS5.2.2UMTS网络结构网络结
16、构5.2 WCDMA5.2 WCDMA移动通信系统移动通信系统UTRAN结构5.2 WCDMA5.2 WCDMA移动通信系统移动通信系统WCDMA R99系系统统基基本本结结构构HLRHLRGMSCGMSCMSC/MSC/VLRVLRMSC/VLRMSC/VLRAuCAuCGGSNGGSNInternetInternetPSTNPSTNOther Other PLMNPLMNSGSNSGSNGSNGSNBTSBTSBTSBTSNode BNode BNode BNode BIu-CSRNCRNCIu-PSGbBSCBSCAGsGsGrGrGnGnGcGcC CDDHHE EGGGpGpIubA
17、bisUmUuRNCRNCIurCSCS域域PSPS域域Node BNode BIubGiGi5.2 WCDMA5.2 WCDMA移动通信系统移动通信系统5.2 WCDMA5.2 WCDMA移动通信系统移动通信系统R99网络结构的设计中充分考虑了第二代(2G)/第三代(3G)移动通信系统的兼容,以支持GSMGPRS3G的平滑过渡。因此,在核心网络中,CS域和PS域是并列的。R99中CS域的功能实体包括MSC、VLR、GMSC等。PS域特有的功能实体包括SGSN和GGSN,为用户提供分组数据业务。HLR、AUC、EIR为CS域和PS域共用设备,在无线接入网中可支持GSM的BSS以及UTRAN的R
18、NS。AuCAuCGGSNGGSNInterneInternet tPSTNPSTNOther Other PLMNPLMNSGSNSGSNGGSNGGSNNode BNode BNode BNode BIu-CSRNCRNCIu-PSGbAGsGsGrGrGnGnGcGcC CDDGpGpIubBTSBTSBTSBTSBSCBSCAbisUmUuRNCRNCIurCSCS域域PSPS域域Node BNode BIubNbNcMGWMGWGMSC GMSC ServerServerMcMSC MSC ServerServer/VLR/VLRMcHHHLRHLRMGWMGWGiGiWCDMA R
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