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1、1,第三讲： WCDMA系统介绍,2,第三代移动通信技术-WCDMA,移动通信的发展 移动的基本功能 移动网络的特征 WCDMA 网络的发展 走向成熟的3G,3,第三代移动通信技术-WCDMA,移动通信的发展 移动的基本功能 移动网络的特征 WCDMA 网络的发展 走向成熟的3G,4,移动通信的发展历史,5,移动技术比较,MS1 MS 2 MS 3,Power,t,f,MS 1 MS 2 MS 3,f,Code,t,MS 1 MS 2 MS 3,5 MHz,FDMA 频分多址,TDMA 时分多址,CDMA 码分多址,6,城区 45%负荷 1180 用户,郊区30%负荷 650 用户,农村 20
2、% 负荷 350 用户,0.77km 95% 室内,3.1 km 90% 室内,12.1 km 90% 车内,不同环境下的覆盖与容量 (使用塔顶放大器),定向小区, 12.2k(20mE/用户) 话音,7,文本,图片 e-mail WAP 文本,高清晰度可视电话 视频 streaming 音乐 (Streaming) 图片 e-mail WAP 文本,用户业务,1kb/s,10kb/s,100 kb/s,1Mb/s,1G,2G/2.5 G,3G,用户数据速率,8,第三代移动通信技术-WCDMA,移动通信的发展 移动的基本功能 移动网络的特征 WCDMA 网络的发展 走向成熟的3G,9,网络基本
3、结构,GMSC,AUC,HLR,MSC/VLR,电路域,无线接入,SGSN,GGSN,分组域,核心网络,PSTN,Internet,10,无线网络基本结构,GMSC,AUC,HLR,MSC/VLR,电路域,无线接入,Node B,RNC,SGSN,GGSN,分组域,核心网络,PSTN,Internet,11,无线网络基本结构,基站 (Node B),基站,基站,基站,小区1,小区2,小区2,小区3,小区1,小区1,基站控制器 (RNC),12,基站控制器RNC,RNC在整个无线网络的功能： 无线网络资源管理 呼叫连接管理 用户移动性管理,RBS,网络规划 工具,RNC,核心网络,无线网络,Iu
4、,Iur,Iub,网管系统,13,WCDMA 的区域关系,9600367,WCDMA 服务区,运营商服务区,(每个运营商),移动交换中心(MSC),无线控制中心(RNC),基站,14,无线网络特性-覆盖,关键:无线基站发射功率/接收灵敏度 移动终端发射功率/接收灵敏度,低功率发射,大功率发射,出服务区,15,无线网络功能-切换,Inter-frequency handover between two carriers,基站2,基站1,16,无线网络功能-软切换,基站1,基站2,基站控制器 RNC,17,基站1,基站2,系统满负荷,系统负荷不满,无线网络特性-小区呼吸效应,18,无线传播特性-多
5、径衰落,19,用户移动速率 2Mbps 10 km/h,用户移动速率384kbps 120 km/h,用户移动速率144kbps 500 km/h,WCDMA 移动速度与数据速率的关系,20,宏,蜂,窝,微,蜂,窝,微,微,蜂,窝,WCDMA 覆盖与数据速率的关系,384kbps,384kbps-2Mbps,2Mbps,21,第三代移动通信技术-WCDMA,移动通信的发展 移动的基本功能 移动网络的特征 WCDMA 网络的发展 走向成熟的3G,22,未来网络发展趋势,今天 单一业务网络,MGW-媒介网关,23,网络基本结构,GMSC,AUC,HLR,MSC/VLR,电路域,无线接入,SGSN,
6、GGSN,分组域,核心网络,PSTN,Internet,24,SGSN设备,移动性管理 会话管理 用户数据管理 安全性 计费,25,网关功能 会话管理 IP 地址分配 安全性 计费,GGSN设备,26,网络基本结构,GMSC,AUC,HLR,MSC/VLR,电路域,无线接入,SGSN,GGSN,分组域,核心网络,PSTN,Internet,27,MSC/MGW设备,基本交换功能 处理电路域业务和呼叫控制 移动性和连接管理 移动多媒体的能力 业务 电信业务 承载业务 补充业务 USSD IN和CAMEL 业务 定位业务 接口协议包括MAP, RANAP, BSSAP, ISUP, TUP, CA
7、P等等,28,HLR/AUC设备,移动用户签约信息的存储和管理 移动用户位置信息的管理 各种补充业务流程的处理 鉴权,29,3GPP R4 定义的分层网络,MSC Server,MSC,MSC Server,网关控制协议（GCP）,30,分层结构对MSC的影响,MSC 服务器只负责控制部分的功能，承载建立以及相应的交换 功能则由媒介网关（MGW）来完成 承载层可以是TDM，ATM 或IP 增加了两种新的控制信令 BICC和GCP 承载层有单独的信令来完成承载建立,31,呼叫案例：漫游，位置登记和鉴权,PLMN 2,PLMN 1,SS7 network,MS from PLMN 1,32,HLR
8、,呼叫案例：移动(A)到PSTN,UTRAN,A,HLR,PSTN Switch,PLMN,PSTN,(2)被叫号码分析,33,MSCVLR,HLR,(3) MSISDN IMSI,呼叫案例：PSTN到移动(B),UTRAN,B,GMSC,PSTN,PLMN,34,MSCVLR,HLR,(3) MSISDN - IMSI,呼叫案例：移动(A)到移动(B),B,MSC/VLR,35,Backbone,呼叫案例：移动(A)到 Internet,A,HLR,APN 接入点域名,36,WCDMA 网络逻辑图,GMSC,GGSN,HLR,EIR,AUC,SCF,SMS- IWMSC,RNC,RBS,Uu
9、,Iu,无线接入网,核心网络,外部网络,终端,Iur,USIM,ME,RNC,RBS,Uu,USIM,ME,Iub,Iub,Iu,SGSN,MSC,Cu,Cu,SMS- GMSC,SGSN,MSC,BSC,BTS,Um,SIM,MT,Abis,A,ISDN PSTN PSPDN CSPDN PDN: -Intranet -Extranet -Internet,BSS,RNS,RNS,UTRAN,Gr,Gn+,Gb,37,移动与固定网络及业务的主要区别(1),移动性 归属地/访问地概念 漫游 移动特性给网络带来的新内容 - LU(位置更新), RAU(路由区域更新) - HO(切换) 因频率资源
10、有限,移动话音采用压缩编码(AMR),固定网采用PCM编码在移动网中有TRA(码速变换)的概念和硬件,38,移动与固定网络及业务的主要区别(2),移动特殊服务 - 位置服务（LBS) -个性化服务 (Personalized Service),UTRAN,RNS,3G-MSC,RNC,GMPC,HLR,RNC,Node,B,Node,B,External,LCS Client,3G-SGSN,Visited PLMN,GMLC,SMLC,RNC,SMLC,RNC,移动定位系统,39,HLR - Home Location Register VLR - Visitor Location Regi
11、ster AUC - Authentication Centre EIR - Equipment Identity register MSC - Mobile Service Switching Centre GMSC - Gateway MSC SGSN Serving GPRS Support Node,MAP协议,专门为移动网络开发设计 MAP协议主要用在:呼叫接续过程中对移动被叫的位置查询, 移动用户漫游时VMSC/VLR（访问地）和HLR（归属地）之间的信息交互, 补充业务的登记和取消, MSC设备之间的切换 , 短消息,40,第三代移动通信技术-WCDMA,移动通信的发展 移动的基
12、本功能 移动网络的特征 WCDMA 网络的发展 走向成熟的3G,41,R4,R5,R6,规范版本,WCDMA 无线接入 GSM-UMTS间的 漫游和切换 支持GSM系统中定 义的所有补充业务 AMR语音编码 OSA,R99,网络的功能与容量,在电路域呼叫控制 和承载建立的分离 “streaming”级别的 分组数据业务,IP多媒体系统(II) 多媒体广播和多播 业务 WLAN/UMTS互操作,IP 多媒体系统,TD-SCDMA,HSDPA,Multi-User Detector,业务功能,网络功能,IP UTRAN,WCDMA的发展,2002,2004,2005,商用时间,42,第三代移动通信
13、技术-WCDMA,移动通信的发展 移动的基本功能 移动网络的特征 WCDMA 网络的发展 走向成熟的3G,43,全球WCDMA网络商用状况,全球已有100万用户 主要运营商已有9个网络投入商用 至2004年一季度将达到30-40个商用网络GSMA预测 主要运营商将在2003年底/2004年初投入商用,44,WCDMA终端,日本NTTDOCOMO的商用终端: 待机时间: 300小时 体积: 98cc 重量: 100克,已经公开发布的终端,45,3G 运营商的经验,制定并严格执行一个稳定的,系统化的商用计划 从终端用户满意度看,地理覆盖较人口覆盖更为重要 关注端到端服务性能 网络规划设计与网络优化决定网络性能,46,用户端到端性能分析,MGW,SGSN,GGSN,Radio Access,Network,Core Network,Corporate Network,Service Network,承载网络性能,应用服务性能,Internet,Fire- wall,MSC,BGW,端到端系统性能: 话音, 可视电话,流媒体业务,互联网接入, MMS 采用节点统计(Stattool, NetQB)被动测量,端到端业务性能:话音, 可视电话,流媒体业务,互联网接入, MMS 采用外部测试设备(TEMS,
