第三代移动通信三种主流技术.ppt

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1、第三代移动通信三种主流技术,2003.9,信息产业部电信研究院通信标准研究所,1,信息产业部电信研究院通信标准研究所,主要内容,CDMA的基本概念,三种主流技术的关键技术及标准三种主流技术的比较,2,User2,User1,User3,ti,m,e,ti,m,e,ti,m,e,co,de,Frequency Time,信息产业部电信研究院通信标准研究所,无线多址接入技术Division DivisionMultiple Multiple NAccess Access321,SpreadSpectrumMultipleAccess,CodeDivisionMultipleAccess,Multi

2、pleTransmittersandMultiple DataChannels,Frequency每用户均有独有的频率(每用户1个语音信道)所有用户可同时发送信号，但占用不同频率AMPS,NMT,TACS,Frequency每用户均有独有的时隙每个数据信道在时隙中均有独有的位置用户可在同一频率上发送信号，但占用不同时隙IS-136,GSM,PDC,Frequency每一个发射机均有唯一的扩频码每一个信道均有唯一的正交码多个用户可在同一频率上、同时发送信号IS-95,cdma2000,WCDMA,3,你听到什么.,信息产业部电信研究院通信标准研究所CDMA鸡尾酒会如果你只懂中文?,如果你只懂俄语

3、?如果你只懂英语?,“码”的使用可使cdma系统的用户/信道之间保持正交,如果你只懂中文,但酒会上讲中文的人到处都是？而且声音很大？如果你只懂中文,但是讲英语的人声音很大？,Cdma是干扰受限系统小区内干扰多径引起的符号间干扰相邻小区间干扰4,5,信息产业部电信研究院通信标准研究所,正交扩频编码CodeDivisionMultipleAccess,正交码是多个数据流在同一载频上发射的前提保证数据流之间的完全“隔离”。严格的时间同步。,Data 1Data 2Data 3.Frequency每一数据流均有一个唯一的正交扩频码。允许多个用户共享同一频率，时间IS-95,cdma2000,W-CDM

4、A,最大信道数等于码长，如：Walsh码(IS95,cdma2000),OVSF码(W-CDMA中正交可变扩频因子码)码越长，数据信息率越低性能受实际应用的影响如：多径时延，相互的时间关系，移动性扩频通信（用频带换取信噪比）Shannon公式：C=Wlog2(1+S/N)扩频后的带宽越宽，所需的信噪比越低抗干扰性和隐蔽性强,信号能量,信号能量,I,信息产业部电信研究院通信标准研究所扩频原理用户信息比特通过与高速扩频码流相乘，扩展至较宽的频谱上。扩频因子的大小取决于服务类型,数据速率越高，扩频因子越小。扩频后传输速率W(扩频因子*用户信息速率),W为码片速率,扩频,解扩频,用户 i,热噪声No,

5、热噪声No,c,用户 i热噪声N0,用户 i-1,用户 i,频率,频率,频率,6,Code 1,Error,Protection,Vocoder,Error,Protection,Linear,Summation,Filtering,RF,Modulation,Error,Protection,Error,Protection,.,信息产业部电信研究院通信标准研究所,OrthogonalSync.CDMA 发射机BitsOrthogonalCode 2,正交码，如：Walsh和OVSF,区分各个信道扰码，如PN码和Gold码，,Control/SignalingData,ErrorProtec

6、tion,OrthogonalCode 3,区分各发射机ScrambleCode,Vocoder,ErrorProtection,OrthogonalCode 4,LinearSummation,Filtering+RFModulation,RFOut,User DataChannel 1,ErrorProtection,OrthogonalCode N,User 1User 2User 3,User DataChannel N,ErrorProtection,Frequency,7,信息产业部电信研究院通信标准研究所CDMA 频率复用 容量提高的关键,6,2,5,1,7,34,1,76,4,

7、1,11,1,11,1,2,5,3,1,TDMA 频率复用,CDMA 频率复用,8,信息产业部电信研究院通信标准研究所,Cdma关键技术,软切换,相邻小区频率相同，扰码不同终端同时与多个基站进行通信降低切换掉话率,功率控制,消除远近效应，使每个用户的信号到达基站的功率相同，降低干扰,提高抗衰落能力,降低发射功率，节省手机电池,RAKE接收,将多径干扰变害为利，降低衰落效应,相关器接收多路信号，采取最大比率合成,9,信息产业部电信研究院通信标准研究所,相邻小区频率相同，扰码不同终端同时与多个基站保持通信上行信号在基站控制器中叠加,软切换,下行相同信息由多个基站发送可降低对其它小区的干扰可降低切换

8、掉话率牺牲一定容量，规划复杂,基站,SC1,SC3,基站,SC2基站,激活集,核心网,基站控制器判决/合并10,信息产业部电信研究院通信标准研究所功率控制,TXLEV+/-,SIR Target BSvs.,SIR Target+/-,QoS Target,SIR Target MSvs.,TXLEV+/-,SIR measured,QoS values,vs.QoS values,SIR measured,外环，慢速,闭环，快速,RXLEVMS,TXLEVBS,Interference,BCCH,TXLEVMS,path lossRACHFACH,RXLEVBSTXLEVBS,基站控制器控制

9、信道话务信道,终端,开环,基站,11,Electric,Power,Electric,Power,Finger 1,信息产业部电信研究院通信标准研究所RAKE接收相关器接收多路信号，采取最大比率合成多径分集将多径干扰变害为利，降低衰落效应发射功率得以降低，提高系统容量,接收,Finger 2,合成器,合并后信号,Finger 3,多径信号 1多径信号2多径信号3,搜索引擎,计算可检测出时延大于1个码片宽度的多径,Delay,时延,时延,12,信息产业部电信研究院通信标准研究所,主要内容,CDMA的基本概念,三种主流技术的关键技术及标准三种主流技术的比较,13,UTRAN,信息产业部电信研究院通

10、信标准研究所W-CDMA概述网络结构核心网络结构：GSM-MAP兼容GSM/GPRS核心网电路域和分组域交换,Uu,Node B,Iub,SMLCRNC,Iu(CS),3G MSC,ISUP,PSTN/ISDN/PLMN,Iu(PS),Core,HLR,Node B,Iur,Gn,RNC,3G SGSN,GGSN,Gi,IPNetwork14,信息产业部电信研究院通信标准研究所WCDMA Adaptive RadioInterfacesHigh RateUserLow RateUsers,Channel 2Channel 1,Variable RateUsersSignalingtime,10

11、 ms,10 ms,10 ms,15,信息产业部电信研究院通信标准研究所,W-CDMA概述空中接口技术,频分双工（FDD）,同步方式:异步，或GPS同步（可选）码片速率:3.84 Mcps带宽:5 MHz帧长:10毫秒,快速功率控制:双向；开环/闭环1500Hz/外环功率控制；正交码：长度可变的OVSF码,扰码：长度为218-1 的Gold码序列,调制：QPSK（下行），HPSK（上行）信道编码：使用卷积码和Turbo码,16,码片,UTRAN,信息产业部电信研究院通信标准研究所,CDMA中最小的信息单元 帧结构,1/3,840,000 s 0.2604 s,时隙,2560chips2/3 m

12、s,无线帧,TS#0 TS#i10 ms,TS#14,超帧,f#1,f#i,f#72,物理信道基本单元与GSM切换,(GSM TCH Multiframe=120 ms),720 ms,17,信息产业部电信研究院通信标准研究所W-CDMA信道结构向小区内所有UE广播的信道P-CCPCH-Primary Common Control Physical ChannelSCH-Sync ChannelP-CPICH-Primary Common Pilot ChannelS-CPICH-Secondary Common Pilot Channel(s)寻呼信道（Paging Channels）S-C

13、CPCH-Secondary Common Control Physical ChannelPICH-Page Indication Channel随机接入信道和分组接入信道（Random&Packet Access）,Node B(BS),PRACH-Physical Random Access ChannelAICH-Acquisition Indication ChannelPCPCH-Common Physical Packet ChannelAP-AICH-Acquisition Preamble Indication Channel,UserEquipment(UE),CD/CA-

14、AICH-Collision Detection Indication ChannelCSICH-CPCH Status Indication Channel专用信道DPDCH-Dedicated Physical Data ChannelDPCCH-Dedicated Physical Control ChannelF-PDSCH-Physical Downlink Shared Channel18,尚不成熟,信息产业部电信研究院通信标准研究所,cdma2000 的演进,1XEVDV,同时支持IXEVDO 语音和数据，引入了TDMA技术,Cdma2000,的一些特点,IS95,IS95B采用

15、信道捆绑方式提供中速IS95A的数据业务很第一个大规模进入 多运营商跳过商用的版本,带宽为125MHz1X or 3X,速率达：24Mbps总吞吐量大约为600kbps,是最早的一个版本，,由于还不成熟，实际,上并没有投入商用,19,信息产业部电信研究院通信标准研究所,cdma2000技术概况1xRTT/cdma2000 1x 1xEV-DO(HDR),1xEV-DV,(峰值速率：307.2 kbps)引入分组交换核心网 QPSK调制(下行)快速功率控制 Turbo编码 辅助导频 可变码长,(峰值速率：2.4 Mbps)不能与1x 共用载频 可与1x组成叠加网络 只支持高速分组数据 下行引入T

16、DM概念 QPSK,8-PSK,16-QAM调制,(峰值速率：3.1 Mbps)New features:同一载频可同时传送话音和高速数据 QPSK,8-PSK,16-QAM,64-QAM调制 尚不成熟,多种帧长20,信息产业部电信研究院通信标准研究所cdma2000 1x 概述空中接口技术同步方式:GPS同步码片速率:1.2288 Mcps带宽:1.25 MHz帧长:可变，（5ms、10ms、20ms、40ms、80ms和160ms）快速功率控制:双向；开环/闭环800Hz/外环功率控制；正交码：长度可变的OVSF码扰码：PN码序列调制：QPSK（下行），BPSK（上行）前向快速寻呼信道技术

17、使用Turbo码辅助导频信道/反向导频,反向链路相干解调,21,SMC,HLR/AUC,IS-41C,信息产业部电信研究院通信标准研究所cdma2000 1x 概述,网络结构,IS-41C,PSTN/PLMN,核心网络结构：ANSI-41兼容cdmaOne核心网,IS-41CR2MFC,IS-41CISUP,SS7,Cdma2000 1x,Abis,电路域和分组域交换A,IS-41A/B/C,CDMANetwork MSC,IS-634A,1x MS,1x BTS,1x BSC,MSC/VLR,IWF,Internet,A10/A11,ATM,PDSN,Router,Ethernet,Rout

18、er,AAA,HA,22,(F/R)Channel,信息产业部电信研究院通信标准研究所cdma2000Pilot信道结构(F)Transmit Diversity Pilot Channel(F)Auxiliary Pilot Channel(F)Auxiliary Transmit Diversity Pilot Channel(F)Broadcast Channel(F)Sync Channel,BaseTransceiverStation(BTS),(F)Paging Channels(1 to 7)(F)Quick Paging Channel(R)Reverse Access Cha

19、nnel(R)Reverse Enhanced Access Channel,MobileStation(MS),(F)Common Assignment Channel(F/R)Common Control Channel(F/R)Dedicated Control Channel(F)Forward Common Power Control Channel(F/R)Fundamental Traffic Channel(F/R)Supplemental Channels,0 to 2(F/R)Supplemental Code Channels,0 to 723,信息产业部电信研究院通信标

20、准研究所UTRA-TDDLCR(TD-SCDMA)1.28 Mcps,Each user is assigned Frequency Timeslot(s)Code(s),1.6 MHz,up to 16 codes,TimeslotBroadcast,downlink,uplink,downlink,downlink,downlink,downlink,downlink,5 ms Frame24,信息产业部电信研究院通信标准研究所什么是 TD-SCDMA?TDD 频带的解决方案突出的话音容量216 Users,TD-SCDMA,完整的3G解决方案适于大范围覆盖.也适用于城区,/10 MHz/

21、Cell*大覆盖最大 40 km,高速环境,IMT-2000 and3GPP Release 4的标准之一,中国的一个非常好的解决方案 适用于话务密集区的覆盖.和适用数据业务集中地区,最高 500 km/h高业务速率峰值速率2 Mbit/s,支持非对称业务,是W-CDMA最佳的补充解决,可达 1:6,方案 解决容量瓶颈.适用于日益增长的数据业务25,户 来,下,每一 CD,配的上行,下行,Hz,t,信息产业部电信研究院通信标准研究所,最多16个码道,TD-SCDMA 空中接口原理临时通过 识别下行个用MA码行分 CDMA 特性,下行,多用户叠加在同一载频和时隙上,1.6 M,Tim,eslo,

22、系统容量大,保密性能好,抗扰强基于用户需要分配资源自干扰系统,26,信息产业部电信研究院通信标准研究所时分双工(TDD),TD-SCDMA:UL/DL in same frequencyDUDDDD D D,UL/DL=1:6UL/DL=3:3UL/DL=6:1,TDD 优势使用单个频段,无需成对的有保护带的频段通过适配于用户话务需要，频谱效率得到了提高上行和下行使用同样的载频，无线传播是对称的非常适用于智能天线技术的实现无需笨重的双工器基站设备体积小,27,Energy,Energy,联合检测,信息产业部电信研究院通信标准研究所,如果没有联合检测,利用最优化的联合检测,解扩信号（包括干扰）,

23、检测信号,Eb/N0 S,MAI,消除多址干扰和符号间干扰S=相关增益扩大信号检测动态范围Frequency,Admissible SignalFluctuation,检测信号（MAI被滤除）Frequency,解扩时，所有用户的信号并行提取,解扩频后，检测信号略大于多址干扰结果是“弱”信号（低信噪比）,结果是“干净”信号（高信噪比）多用户信号检测动态范围达20dB，远近效应影响极小，无需快速功率控制,系统容量大大增加28,Time,信息产业部电信研究院通信标准研究所,动态信道分配(DCA),优化无线资源分配，提高业务,质量TD-SCDMA利用动态信道分配降低相邻小区干扰,Energy,FDM

24、A,CDMA,时域(TDMA)每个载频的多个时隙可动态地将干扰最小的时隙分配给用户空间(SDMA)适应性智能天线可选择最优的方向上实现用户之间的去耦,TDMAFrequency频域(FDMA)1.6MHz的TD-SCDMA带宽同5MHz带宽相比，在相同的频谱范围内可以有三倍以上的无线信道，从而实现频域内的动态信道分配。,29,智能天线,信息产业部电信研究院通信标准研究所,如果没有智能天线 功率将分布在整个蜂窝区域内使用相同载频的相邻小区带来较强的蜂窝间干扰使用智能天线 终端在小区内被天线的波瓣跟踪，信号的收发始终指向特定的终端蜂窝间干扰大大减少增加了容量和小区半径TD-SCDMA 上下行链路的

25、相关性，为智能天线的使用提供了最佳支持。30,信息产业部电信研究院通信标准研究所,TD-SCDMA的关键技术(1),智能天线,由一个天线阵、一组相关射频收发信机和先进的基带数字信号处理算法所组成。采用波束赋形技术，为每一条码道提供一个天线波束,减少小区干扰，提高系统容量，降低设备成本,低码片速率,频谱利用率高，频率使用灵活，设备成本低,同步CDMA,要求上行信道信号必须同步，网络控制移动台动态调整发往基站的发射时间，使上行信号到达时间保持同步，保证上行信道不相关,降低码道间干扰，提高系统容量,31,信息产业部电信研究院通信标准研究所,TD-SCDMA的关键技术(2),接力切换,TD-SCDMA

26、系统可以获得移动台用户的位置信息，准确地将,移动台切换到新的小区，实现无缝切换，避免了软切换中宏分集所占用的大量无线资源节省系统资源，降低设备成本,时分双工、软件无线电,易于使用非对称频段，有利于智能天线技术的实现使用通用的平台，便于系统升级,联合检测,将一个时隙中传输的多个用户信号与多径信号一起处理，精确地解调出各个用户信号，较好地解决了码间干扰和用户间干扰问题。,综合使用联合检测和智能天线技术，以达到系统性能最佳,32,信息产业部电信研究院通信标准研究所,TDD双工方式存在的问题,峰值/平均发射功率之比随时隙数增加而增加(低速/话音业务,超过30dB),由于CDMA工作在线性状态，故要求放

27、大器有较大的线性输出能力，限制终端功率；可通过合理考虑帧结构来调整.,小区覆盖（目前典型值设计在11公里）,TDD采用时间来划分上、下行，受电波传播时延的影响，上下行之间必须有保护时间，此时间越大系统效率就越低。,移动速度（200km/h）,采用多时隙不连续传输方式，抗快衰落和多普勒效应能力比连续传输的 FDD方式差。,上下行间存在干扰,TDD系统中NodeB之间要求帧同步。,33,切换,信息产业部电信研究院通信标准研究所基本技术特征 WCDMA,cdma2000,TD-SCDMA,信道间隔,5MHz,1.25MHz,1.6MHz,接入方式,单载波宽带直接序列扩频cdma,单载波宽带直接序列扩

28、 TDMA+CDMA频cdma,双工方式码片速率基站同步方式幀长调制方式,FDD3.84Mcps异步(不需GPS),同步10msQPSK(前向)，BPSK(后向),FDD1.2288Mcps同步需GPS20ms等QPSK(前向)，BPSK(后向),TDD1.28Mcps同步(预计将采用GPS)5ms子幀QPSK,软切换，频间切换，与GSM间的切换,软切换，频间切换，与 硬切换或接力切换IS-95间的切换,语音编码功率控制,自适应多速率(basedon RF condition)开环，闭环(最高1500Hz)，外环,可变速率(based onvoice activity)开环，闭环(最高800H

29、z)，外环,自适应多速率开环，闭环(最高200Hz)，外环,34,下载,信息产业部电信研究院通信标准研究所,性能比较可支持的数据速率,WCDMA最高2.048Mbps,cdma20001x最高可支持,TD-SCDMA最高2.048Mbps,307Kbps,1xEV-DO可支持2.4Mbps,频率使用方式,与cdma2000频率利用 成对地使用上下行频率相似，对称的上下 率，频率根据需要由,每信道需要1.6MHz频率带宽，上下行共用,行频率使用技术，必须占用5MHz带宽,1.25MHz逐渐扩至5MH,同一个频率信道，尤其适合于上下行非对称的数据业务,最大容量(纯话音),大约100个用户/5MHz

30、/扇区(实际容量尚待验证),大约105个用户/5MHz/扇区(约为IS95系统容量的1.5-,最大24个12.2kbps话音用户/1.6MHz/扇区(实际容量尚待验证),2倍),业务特征应用场合,适合于对称业务，如语音，交互式实时数据业务，支持非对称业务适合各种蜂窝组网制式，适合城区、郊县和乡村,适合于对称业务，如语音，交互式实时数据业务，支持非对称业务同WCDMA,尤其适合于非对称数据业务，如 Internet适合城区组网,35,信息产业部电信研究院通信标准研究所,主要内容,CDMA的基本原理,三种主流技术的关键技术及标准三种主流技术的比较,36,信息产业部电信研究院通信标准研究所,技术比较

31、要素技术可用性和成熟性频谱规划运营商和支持厂家,可用性,终端投资效益,投资效益,竞争力,技术演进规模效益综合竞争力业务与服务质量先进性,标准体系和后向兼容性37,信息产业部电信研究院通信标准研究所技术选择的主要因素-1,WCDMA,cdma2000,TD-SCDMA,MII频谱规划,2X60 MHz补充 2x30Mhz,2X60 MHz补充 2x30Mhz,55 MHz补充100MHz,中国增补频段,主要工作频段,2.1GHz,800MHz,1900MHz(2.1GHz可改频到3G核心频段),系统供货能力,强:2003年,所 强:2002年,主要 2005年,大唐,有主流厂家,北美厂家,和Si

32、emens等,终端供货能力,10种左右,大于100种,38,ETACS,ETACS,835-839保留,Reserved,保留,825-835,870-880,890-903,903-909,909-915,935-948,948-954,954-960,884-890,839-845,880-884,CMCC,中移动,DCS1800,DCS1800,中移动,DCS1800,联通,DCS1800,联通,DCS1800,TDD,TD-SCDMA,ITUMSS,1980-2010,929-935,1805-1820,1880-1900,2110-2170,1710-1725,1745-1755,1

33、755-1785,1785-1805,1840-1850,1850-1865,1865-1880,1900-1910,1910-1920,1945-1960,1960-1980,1980-2010,2010-2025,2300-2400,TACS-C(Rx)TACS-A TACS-B GSM,AMPS-A AMPS-B(Rx),A,信息产业部电信研究院通信标准研究所当前中国2G/3G移动通信的频谱分配TACS-C TACS-A TACS-B GSMAMPS-A AMPS-B(Rx)(Rx)(Tx)(Tx)(Tx)(Tx)(Rx)(Rx)(Tx)(Tx)890-897.5 897.5-905 9

34、05-915 924-935 935-942.5942.5-950 950-960825-835 835-845 870-880 880-890,联通CDMA,CT2(空),联通CDMA,中移动GSM,联通GSM,中移动GSM,联通GSM,PCS1900 Rx1850-1910,PCS1900 Tx1930-1990,DCS1800 Rx1710 1785,DCS1800 Tx1805 1880,ITU IMT-2000 Rx1920-1980,ITU IMT-2000 Tx2110-2170,DCS 1800未发放,SCDMA,DCS 1800未发放,中国电信CDMAWLL,PHS,中国电信

35、CDMAPCSWLL,FDD补充频段,FDD补充频段,TDD主要频段,FDD主要频段,TDD主要,FDD主要频段,TDD补充,ITU标准,美国标准,信产部尚未发放,中移动,联通,中国电信,TDD频谱,信产部3G规划,39,40,信息产业部电信研究院通信标准研究所主流支持厂家,WCDMA北电网络EricssonNokiaSiemensAlcatel华为中兴UTstarcomLucentMotorolaSamsung(东信),cdma2000北电网络LucentMotorola中兴华为EricssonSamsungLG,TD-SCDMA大唐Siemens华为中兴等,LGContract value

36、 through Q1 2003,EVDO PDA,(a)&(b),$700,600,(Korea),信息产业部电信研究院通信标准研究所全球终端的情况Two different possible scenarios(a)and1X PDA UMTS videophone(b)are shown for UMTS videophones,500,EVDO Smartphone,(a),(b),UMTS PDA,1X Image,(Korea),400300,phone1X Smartphone,(no image)2001X Phone1000,End01,Mid02,End02,Mid03,E

37、nd 03,Mid04,End04,Mid05,End05,41,Subs(M),Subs(M),No.Operators,No.Operators,1,1,1,4 0,0,80,42,信息产业部电信研究院通信标准研究所3G运营商的商业化部署,8 016 014 02 00 08 Hutchison6 0Docomo2 00,W C D M AVodafoneO2,S u b s/O p e r a t o r sTelefonica,1 2 01 0 08 06 04 02 00,2 0 0 1,2 0 0 2,2 0 0 3,2 0 0 4,2 0 0 5,2 0 0 6,2 0 0 7,

38、Y e a r,W C D M AW C D M A,S u b sO p e r a to r,2,00,c d m a 2 0 0 0 S u b s/O p e r a t o r s,80,1111,80604020,Sprint,CUTC,706050,1 00SKT/KTF6040200,VerizonBellMobility,403020100,Source:EMC Sep.,2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007,2002/CDG,2003/IMS,Dec.2002,Ye a r,c dma2000 Subsc dma1x RTT,漫游范围,*,*

39、,*,信息产业部电信研究院通信标准研究所,美洲cdma2000WCDMA,欧洲WCDMA,亚太WCDMAcdma2000,其它地区WCDMAcdma2000,技术选择,终端条件,国内漫游,亚太漫游,美洲漫游,欧洲漫游,WCDMA 2.1G,GSM+,WCDMA,cdma2000 2.1G 800MHz+,2.1GHz,TD-SCDMA,TD-SCDMA/GSM/WCDMA,?北美计划实施1.9GHz WCDMA,?,*东欧有450MHz CDMA 网络,43,信息产业部电信研究院通信标准研究所技术选择的主要因素 投资效益,WCDMA,cdma2000 TD-SCDMA,投资保护,+,+,+,(

40、演进),规模效益投资回报期,+,+,+未见报告,44,信息产业部电信研究院通信标准研究所,ITU 3G 提案Korea 1,主要的3G技术FDD,Korea 2ChinaJapanEurope(ETSI),DS-FDDDS-TDD(LCR)TDD&DS-FDDTDD(HCR)&DS-FDD,MC-FDDDS-FDD,CDMA2000UMTS(WCDMA),U.S.-T1P1 TDD&DS-FDDU.S.WIMS DS-FDDTDD,DS-FDDU.S.cdma2000&MC-FDD,TDD,TD-SCDMA(LCR低码片速率),三种主流3G标准的无线接入均基于CDMA技术45,信息产业部电信研

41、究院通信标准研究所无线接入方式与双工方式,WCDMA/cdma2000,TD-SCDMATDD/TDMA,码,频率,CDMA5/1.25MHz,码,频率,CDMA,5/1.25MHz时间,675s 75s 160s75s 675s,675s,1.6MHz时间,TDMA,FDD,+CDMA,TDD,+,CDMA,SDMA46,e,Th,移动性,技术定位,Edge,g E,a,信息产业部电信研究院通信标准研究所,Hi,移动性优化GPRS,WCDMAcdma2000TD-SCDMA,Le,din,dge,未来:高移动性和大带宽TrueMobileMultimedia,802.11a/,Bluetoo

42、th,802.11b,HiperLAN2,带宽优化,Lo,Dial-Up,Broadband,带宽,10Base-T,100Base-T,T-1Hi,无线通信的未来:百花齐放 百家争鸣47,信息产业部电信研究院通信标准研究所3GPP UMTS 标准HCR TDD,GSM,GPRS,WCDMA,HSDPA*,EDGE,TSM*,TD-SCDMA*,*HSDPA:高速数据分组接入（UMTS Release 5）*TD-SCDMA：即3GPP TDD LCR（低码片率）选项*TSM：TD-SCDMA System for Mobile（仅有CWTS文稿，尚未成为国际标准）48,Intranet,In

43、ternet,信息产业部电信研究院通信标准研究所3GPP UMTS R99CS-Domain,Iu-CSRAN,MSC,SCP,“call”TDMHLR,GMSC,PSTN,PS-Domain,Iu-PS,SGSN,“session”GnIP Backbone,GGSN,Gi,Intranet/Internet,UMTS=CDMA+GSM MAP+Packet Core49,Intranet,Internet,50,信息产业部电信研究院通信标准研究所3GPP UMTS R4CS-Domain,MSCMSCServer,GMSCGMSCServer,LCR_TDD,Iu-CS,MGW,TDM,A

44、TM or IP“call”,MGW,PSTN,RNC,PS-Domain,SCP,HLR,FDD,Iu-PS,SGSN,“session”GnIP Backbone,GGSN,Gi,Intranet/Internet,UMTS=CDMA/TD-SCDMA+GSM MAP/SoftSwitch+Packet Core,MSC,GMSC,Server,CS-Domain,Intranet,Internet,51,信息产业部电信研究院通信标准研究所3GPP UMTS R5GMSCTDM,ATM or IPMSCServer,PSTN,LCR_TDD,Iu-CS,MGW,“call”,MGW,CSC

45、F,IM Sub-System,RNC,PS-Domain,SCP,HSS,MGCFMGW,“IPv6 Based”,“session”,Iu-PS,SGSN,Gn,GGSN,IP Backbone GiIntranetFDD(HSDPA)/InternetUMTS=CDMA/TD-SCDMA/HSDPA+IMS/(GSM,MAP/Soft Switch+Packet Core),信息产业部电信研究院通信标准研究所技术选择的主要因素-综合竞争力,WCDMA,cdma2000,TD-SCDMA,便于投放增值和特色业务,+完备的业务,+,+,平台,网络服务质量先进性标准体系后向兼容性,+,+,+,

46、52,信息产业部电信研究院通信标准研究所,3G定义的 4类业务 QoS包括：服务可用性(接通，掉话等),时延,抖动,流量,丢包率等.,SDU error,ratio,Conversational,Streaming,Interactive,Background,10-1,10-2,Video Stream,10-310-410-5,VideoConferencespeechCS data,Audio Stream,Basic BrowsingMobile OfficeInternetInfo Service andE-commerce,E-Mail,Delay10-6,100msec,1sec

47、,10sec,100 sec,以用户和业务为中心的网络性能要求,a target value:cannot be guaranteed,53,对方过三关,54,信息产业部电信研究院通信标准研究所,号码资源,建立通话,业务类型要明确,QoS要保障,3G 移动网络MSC/VLR,同步及网络初始化,BTS软切换保证网,BSC/RNC,HLR,PSTNExternalPacketNetworks,业务分类服务质量功率控制,络质量,BTSSGSN功率控制很重要,For UMTS only,PDSN/GGSN,软切换,网络容量全靠它高性能网络确保竞争力,网络规划,信息产业部电信研究院通信标准研究所CDMA

48、的关键特性之一：容量、质量和覆盖的互换性容量,质量,覆盖,55,信息产业部电信研究院通信标准研究所,CDMA的关键特性之二：数据业务的覆盖特性153.6 kbps服务距离76.8 kbps38.4 kbps,服务用户数,19.2 kbps9.6 kbps56,信息产业部电信研究院通信标准研究所,数据业务的覆盖特性,考虑将小区边缘定为38.4Kbps,市场竞争的考虑：,最低速率不小于GPRS当前最高速率,原则上不增加基站：,数据业务没有软切换区，当前规划基本可以满足要求,适当的技术储备,对将来的考虑,增加基站密度起用新的载波,使用新技术：1X/EV-DO,57,信息产业部电信研究院通信标准研究所

49、WCDMA/cdma2000无线规划的共性SF=128SF=32SF=4,Speech 8 kbps,Data 64 kbps,Data 384 kbps,BTSUplinkloading=30%多业务和系统负荷,对覆盖的影响,Uplinkloading=50%Uplinkloading=70%58,WCDMA/cdma2000,PN3,信息产业部电信研究院通信标准研究所的无线规划差异WCDMA可以发挥宽带的特点，降低上行的CDMA负荷,上行话务负荷小区支持话音信道数小区对应的覆盖半径,50%501.75Km,30%302.28km,CDMA2000(1X)的CDMA负荷为50时的容量为35信

50、道由于WCDMA使用绝对扰码标识各小区，而CDMA2000采用不同时延的伪随机序列 CDMA2000需要进行类似频率复用的PN规划而WCDMA不需要,PN吗分组示例,PN7,PN0,相邻PN吗干扰示例,PN6PN5,PN1PN2,PN0,PN7,PN干扰,PN5,PN4,PN3,PN4,PN2PN1,PN5,PN3,59,例如,信息产业部电信研究院通信标准研究所,TD-SCDMA:新技术,新挑战,TD-SCDMA：为了在方位角域区分移动终端以尽可能发挥智能天线的效能,RF规划将面临新的问题,1）如何在密集市区克服“street canyons”效应？2）定向智能天线的部署？,3）初期硬切换对掉