福建联通3G网络及技术全员普及培训.ppt
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1、1,WCDMA 技术及网络培训,福建联通移动网优中心 2009.4.10,2,3G技术概述WCDMA技术基础WCDMA的容量与速率问题2G用户升级与2/3G互操作建网思路与3G覆盖范围,主要内容,3,内容介绍,3G是什么,与2G什么区别?,3G能提供什么样的特色服务?,2G用户如何升级到3G?,WCDMA与电信、移动的3G有什么优势?,3G的速率到底能达到多少?,哪些区域能提供3G覆盖?,关于3G的疑问,4,3G技术概述WCDMA技术基础WCDMA的容量与速率问题2G用户升级与2/3G互操作建网思路与3G覆盖范围,主要内容,5,3G的定义与标准移动通信发展概述3G的定义与标准3G的典型业务介绍
2、3G主流制式对比WCDMA的优势WCDMA技术演进中国3G频率分配,3G技术概述,6,AMPS,TACS,NMT,其它,GSM,CDMA,IS95,TDMA,IS-136,PDC,第一代 80年代,模拟技术,第二代 90年代,数字技术,第三代 IMT2000,宽带技术,UMTS,WCDMA,CDMA2000,1X,需求驱动,TD-SCDMA,需求驱动,GPRS,HSPA,EV-DO,Super 3G,WiMAX,需求驱动,更高的速率,LTE,第四代 LTE,移动宽带,移动通信发展概述,7,3G定义与标准,第三代移动通信系统(3G):IMT2000采用宽带码分多址(CDMA),实现移动宽带多媒体
3、通信IMT2000:2000年,在2000M频段实现2000K的数据通信3G对数据通信速率的要求室内环境至少2Mbps室内外步行环境至少384kbps室外车辆运动中至少144kbps卫星移动环境至少9.6kbpsIMT2000推荐的3种制式:WCDMA、CDMA2000、TDSCDMA,8,丰富多彩的业务,可视电话、视频会议,网络游戏,彩铃、彩信,手机电视,WAP业务,基于CAMEL3的PPS,高速上网,移动QQ,电子钱包,视频监控,定位导航,3G典型业务-业务应用,视频点播,掌上股市,9,3G业务分类-应用角度,10,3G业务分类-技术角度,需注意,并非WCDMA手机都支持HSDPA/HSU
4、PA,即使至此也有分类。,11,3种3G主流技术的特点分析,12,WCDMA特点与优势:宽、广、优、廉,WCDMA的优势分析-技术优势,三种3G技术对比分析,13,14,WCDMA的优势分析-演进优势,100K5Mbps,5M40Mbps,40M100Mbps,20012006 20072009 20102015,15,WCDMA的优势分析-市场主导优势,目前全球GSM/WCDMA用户数超过36亿,占全球总移动用户数86.6%,WCDMA用户2.87亿,HSDPA用户2.5亿。,GSM/WCDMA市场占有率,GSM/WCDMA 全球用户数占据绝对统治地位,截至2009年初,全球有284张WCD
5、MA网络,其中234张HSPA网络。,16,WCDMA的优势分析-终端优势,HSPA终端产业链已经成熟,截至2008年12月:超过130家设备商从事这方面的工作全球有超过1161种HSPA终端,371款终端、294种笔记本、122种USB MODEM,94种数据卡,17,WCDMA的优势总结,标准成熟,具备后续演进能力带宽优势,速率高理论速率14.4/5.76M市场占有率高与产业链成熟终端种类多、价格便宜,附:电信、移动的优势分析,3G主流标准中WCDMA有绝对优势,但是3G业务开发与内容服务是重点。,18,WCDMA技术演进路线,GSM,WCDMAR99/R4,GPRS,EDGE,HSDPA
6、R5,HSUPAR6,HSPA+R7,LTER8,WCDMA技术演进线路明确,目前正处于HSPA快速商用时期,19,对业务使用感受的提升,平均用户延迟(in seconds),JPEG image,30 kbyte(VGA),Slideshow,200 kbyte(PowerPoint),MP3,1000 kbyte(1 min of audio),以下载文件的性能比较:,20,关键特性,扁平化架构时延大幅度降低网络部署更简单TCO 节省Self Organization Network,LTE,大容量下行频谱效率比R6提升 34倍上行频谱效率比R6提升23倍永远在线,高吞吐率下行峰值速率10
7、0M,平均吞吐率15Mbps/5MHz上行峰值速率50M,平均吞吐率 4Mbps/5MHz,All IP网络部署更快速更易于业务开展网络架构更简单CAPEX 节省,3G演进的后续阶段LTE的关键特性,LTE 更有利于快速开展更丰富业务和吸引用户,21,全球3G频谱分配,22,中国3G频谱分配,中国频谱资源分配,中国联通获1940-1955MHz和2130-2145MHz共30MHz频段;中国电信获得1920-1935MHz和2110-2125MHz共30MHz频段,目前在CDMA占用的825-835和915-925频段升级EVDO;中国移动获得的TDD频段是1880-1900MHz和2010-
8、2025MHz,以及日后小灵通让出的1900MHz-1920MHz频段,其中核心频段55MHz资源,另外还2300至2400MHz的补充资源。,与容量相关,联通分配3个载波,23,第一部分 思考题,移动通信的演进经历了几代?每代技术的能力什么?第三代移动通信的定义第三代移动通信包括哪几种技术?优劣势有哪些?WCDMA技术的演进细分为哪些阶段第三代移动通信技术的频率资源有哪些?中国联通、中国移动、中国电信在什么频段上建设3G网络?,24,3G技术概述WCDMA技术基础WCDMA的容量与速率问题2G用户升级与2/3G互操作建网思路与3G覆盖范围,主要内容,25,WCDMA技术基础,WCDMA网络结
9、构WCDMA无线原理WCDMA关键技术HSDPA/HSUPA,26,WCDMA 网络结构,Intranet/Internet,固定网络,分组交换域,电路交换域,HLR,SCP,Node B,RNC,Node B,RNC,Iur,Iub,Iub,Iu-CS,Iu-PS,GMSC Server,Nc,Nb,Mc,Mc,MSC Server,27,WCDMA/GSM核心网共核心网,28,WCDMA技术特点,调制方式:上行:QPSK;下行:QPSK,多址方式:CDMATDMAFDMA;双工方式:FDD,信道编码:卷积码和Turbo码,解调方式:导频辅助的相干解调;语音编码方式:AMR,发射分集方式:T
10、STD、STTD、FBTD,功率控制:上下行闭环功率控制开环功率控制,基站同步方式:即支持异步,也支持同步基站运行,载频带宽:5MHz;码片速率:3.84Mcps;,29,双工方式,双工方式:分为FDD和TDD(Time/Frequency Division Duplex)FDD:上下行频率配对,间隔称为双工间隔(Duplex Spacing)TDD:上下行频率相同,30,多址技术,采用调频的多址技术.业务信道在不同频段分配给不同的用户。TACS、AMPS,采用时分的多址技术。业务信道在不同的时间分配给不同的用户GSM、DAMPS,CDMA是采用扩频的码分多址技术。所有用户在同一时间、同一频段
11、上、根据不同的编码获得业务信道,31,频率规划与扰码分配,频率复用比1-18,频率复用比为1,WCDMA高效的频谱效率,扰码扰码的作用:上行用于区分用户,下行用于区分小区;上行扰码由高层分配,共224个,同一RNC内不同的用户扰码不同;下行共8192个扰码,共512个主扰码,一个小区有且仅有一个,可以复用,32,收发信机数据处理过程,33,WCDMA扩频原理,34,扩频通信原理,35,扩频通信抗干扰示意图,f,S(f),f0,扩频前的信号频谱,信号,S(f),f,f0,扩频后的信号频谱,信号,S(f),f,f0,解扩频后的信号频谱,信号,干扰噪声,f,S(f),f0,解扩频前的信号频谱,信号,
12、干扰噪声,信号,脉冲干扰,白噪声,36,功率控制远近效应与快衰弱,CDMA自提出以来,如何克服“远近效应”一直是主要问题,一个UE就能阻塞整个小区,信号被离基站近的UE信号淹没,无法通信,衰落,37,功控的目的,由于远近效应,WCDMA系统必须引入功率控制;引入功率控制后,还能带来很多其它的好处:调整发射功率,保持上下行链路的通信质量克服阴影衰落和快衰落降低网络干扰,提高系统质量和容量,38,WCDMA的快速功率控制,WCDMA功率控制速度可以达到1500次/秒功控速度大于衰落速度,可以克服阴影衰落和快衰落降低网络干扰,提高系统质量和容量省电,延长手机的通话时间,39,多径与Rake接收机,发
13、射信号,40,Rake接收机,RAKE 接收技术有效地克服多径干扰,提高接收性能,41,硬切换,软切换,软切换,42,在 3GPP R5中引入不需独立载波性能提高:更高的速率:1014 Mbps更多的高速音频视频应用减少了下载时间更高的系统容量:2 3 倍减少运营商每Mbyte 成本减少往返延迟 50%reduction,HSDPA概述,更高速率,43,HSDPA技术分析,44,HSUPA概述,HSUPAHigh Speed Uplink Packet Access,更高上行速率,在 3GPP R6中引入不需独立载波可以进行软切换仍然采用1500Hz功率控制,通过在上行链路中使用NodeB的快
14、速调度,对网络业务负载和各个接入终端的数据速率做出快速调整,使得上行链路可以减少为保护超负荷而预留的峰值储备。这样,HSUPA的动态资源分配就可以充分利用R99剩余的容量,实现了更高的上行用户数据速率和小区上行容量。,45,HSUPA采用的关键技术,基于Node的快速调度,HARQ(Hybrid ARQ),2ms、10ms TTI,5个新的物理信道,2 ms,10 ms,E-RGCH,E-HICH,E-AGCH,E-DPCCH,E-DPDCH,基站B,基站A,软切换,新的扩频因子,2SF22SF4支持并码传输,SF2,46,第二部分 思考题,WCDMA核心网由哪些网元组成?WCDMA和GSM核
15、心网的关系?WCDMA无线带宽是多少?WCDMA无线接口采用了哪些主要技术?HSDPA/HSUPA采用了哪些新技术?,47,3G技术概述WCDMA技术基础WCDMA的容量与速率问题2G用户升级与2/3G互操作建网思路与3G覆盖范围,主要内容,48,覆盖能力与业务关系,49,50,51,资源消耗不同,资费也因有所差异!,52,53,54,终端的HSDPA能力,55,HSDPA速率与环境关系,不同无线环境下的HSDPA速率分别对应70%扇区功率与50%扇区功率开销。,56,57,HSDPA速率总结,理论最高速率15码道传输达14.4Mbps一般终端只支持CAT8,10码到传输,理论速率速率7.2M
16、bps,而且基站每扇区也只配10码道。扣除开销、重传,应用层可获得最高速率约5.6Mbps=700KByteps(1Byte=8bit)。上述速率是指近站、无线环境良好、单用户独占资源的情况。考虑到移动性、覆盖距离、资源共享,建网目标是全网平均用户速率达到1.2Mbps。另外还受到终端能力(CAT类型)以及签约数据的限制。(用户需要签约最高速率,一般为2M,与资费有关),参考:电信固网宽带速率现在一般为2Mbps,58,3G技术概述WCDMA技术基础WCDMA的容量与速率问题2G用户升级与2/3G互操作建网思路与3G覆盖范围,主要内容,59,“不换卡不换号”模式下:2G用户升级3G,不对SIM
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