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1、不同制式无线移动通信基础介绍 2010 09 23 目录 CDMA制式技术特点 移动通信技术分类 WCDMA制式技术特点 GSM制式技术特点 TD SCDMA制式技术特点 一 移动通信的无线基本原理 无线移动通信的发展历程 一 移动通信的无线基本原理 几种无线接入方式 FDMA FREQUENCEDIVIDEMULTIPLEADRESS 频分多址 应用于模拟蜂窝移动系统上 TDMA TIMEDIVIDEMULTIPLEADRESS 时分多址 目前应用于GSM数字移动系统 具体是指 每一频带上有8个时隙 最多可有8个移动用户使用同一频带 一个用户占用时隙 CDMA CODEDIVIDEMULTI
2、PLEADRESS 码分多址 CDMA是以不同的代码序列实现通信 以往的蜂窝系统对邻接小区必须提供不同的频率配置 而CDMA则可重复使用所有小区全部频谱 或者说所有小区使用同一无线信道传送不同的信息 其基本原理是使用一组正交的伪随机噪声序列 简称伪码 通过相关处理实现多客户共享频率的同时入网接续的功能 因此CDMA技术是最有效的频率复用技术 一 移动通信的无线基本原理 几种无线接入方式 用户1 用户2 用户3 用户1 用户2 用户3 时间 频率 时间 时间 频率 频率 码 业务信道在不同频段分配给不同用户如 AMPS TACS 业务信道在不同时间分配给不同用户如 DAMPS GSM FDMA
3、TDMA CDMA 用户3 用户2 用户1 所有用户在同一时间 同一频段上 根据编码获得业务信道 一 移动通信的无线基本原理 几种无线接入方式 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 同一频段上 根据不同的编码获得业务信道 二 GSM数字移动无线系统简介 2 1 GSM900 其技术参数 频段 上行 890 915 MHz 移动台发 下行 930 960 MHz 移动台收 频带宽度 30MHz 其中后6MHz是联通频段 上 下行频
4、率间隔 40MHz 载频间隔 200KHz频点 MHz 200KHz N 共N 1个频点 通信方式 全双工信道分配 每载频8个时隙 含8个全速率信道 16个半速率信道 每个时隙信道速率 22 8Kbit s信道总速率 270Kbit s调制方式 GMSK 高斯滤波最小频移键控 GSM数字移动无线系统的分类 二 GSM数字移动无线系统简介 2 2 DCS1800其技术参数 频段 上行 1710 1785 MHz 移动台发 下行 1805 1880 MHz 移动台收 频带宽度 75MHz 上 下行频率间隔 95MHz 载频间隔 200KHz频点 75MHz 200KHz 375 共374个频点 G
5、SM数字移动无线系统的分类 二 GSM数字移动无线系统简介 2 3 PCS1900其技术参数 频段 上行 1850 1910 MHz 移动台发 下行 1930 1990 MHz 移动台收 频带宽度 60MHz 上 下行频率间隔 80MHz 载频间隔 200KHz 频点 60MHz 200KHz 300 共299个频点 GSM数字移动无线系统的分类 三 CDMA移动无线系统简介 CDMA发展历程 IS95B115 2kbps IS95A9 6kbps cdma20003X cdma20001XEV1XEV DO1XEV DV CDMA1X307 2kbps话音业务容量更大手机待机时间更长 199
6、5 1998 2000 2002 更高的频谱效率和网络容量更高的分组数据速率和更丰富的业务平滑向3G过渡 三 CDMA移动无线系统简介 CDMA系统概念 三 CDMA移动无线系统简介 CDMA系统缺点 三 CDMA移动无线系统简介 CDMA系统的扩频概念 三 CDMA移动无线系统简介 CDMA系统的扩频概念 三 CDMA移动无线系统简介 CDMA系统频率使用划分 三 CDMA移动无线系统简介 CDMA系统模型 调制方式 95前向采用QPSK调制95反向采用OQPSK调制OQPSK阻止信号过零 大大减小调制信号动态范围 降低输出功率峰均比降低对移动台功放的线性要求 三 CDMA移动无线系统简介
7、CDMA系统模型 信息流 信息流 信息流 四 WCDMA移动无线系统简介 WCDMA CHINA 使用频段参数 基本参数WCDMA工作频段 1920 1980MHz频段分配给FDD上行链路使用2110 2170MHz频段分配给FDD下行链路使用基本标称带宽5MHz双工器频率间隔190MHz基本扩频码速率3 84Mcps 帧长10ms 每帧包含15个时隙 每时隙0 666ms 代表一个功控周期 四 WCDMA移动无线系统简介 WCDMA CHINA 信道结构 上行除了专用信道DPDCH和DPCCH外 还有公共信道PRACH和PCPCH PCPCH和PRACH类似 增加了碰撞检测前导和功率控制前导
8、 主要用于突发数据 下行除了专用信道DPDCH和DPCCH外 还有 公共导频信道CPICH提供相位参考 公共控制信道CCPCH提供公共控制信息 同步信道SCH用于小区搜索和帧同步 共享信道PDSCH伴随专用信道传送大业务数据 四 WCDMA移动无线系统简介 WCDMA CHINA 信道区分 扩频分为两步 正交扩频和加扰Symbolrate 扩频因子SF Chiprate正交扩频 OVSF信道码区分信道扰码 上行区分用户 下行区分小区 DATA 信道码OVSF 扰码 Symbolrate Chiprate3 84MHz Chiprate3 84MHz 四 WCDMA移动无线系统简介 WCDMA优
9、点 频分双工 上下隔离好支持快速移动终端 克服快衰落能力强覆盖范围灵活支持厂家多 五 TD SCDMA的技术特点 什么是TD SCDMA TD SCDMA TimeDivision SynchronizationCodeDivisionMultipleAccess 时分同步码分多址 ITU正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一 它得到了CWTS及3GPP的全面支持 由中国提出的第一个完整的通信技术标准 是UTRAFDD的可替代方案 集CDMA TDMA FDMA SDMA等技术于一体 系统容量大 频谱利用率高 抗干扰能力强 采用了智能天线 联合检测 接力切换 同步CDMA 动态信道分配等
10、技术 五 TD SCDMA的技术特点 TD低码片速率特点 载波频带窄 在1 6MHz带宽内可实现2Mbps的数据业务 低码片速率的优势 频谱利用率高频率使用灵活系统设备成本低 五 TD SCDMA的技术特点 TD SCDMA 关键技术 智能天线 降低多径 多址干扰联合检测 降低多址干扰上行同步 减少码间串扰接力切换 提高切换可靠性软件无线电低码片速率 5 4 2 1 3 6 0 五 TD SCDMA的技术特点 TD双工方式 载波频带窄 在1 6MHz带宽内可实现2Mbps的数据业务 低码片速率的优势 频谱利用率高频率使用灵活系统设备成本低 六 3G不同制式比较 中国3G频谱分配 60MHz 3
11、0MHz FDD TDD 15MHz 40MHz 155MHz 1785 1850 1755 1880 1920 1980 2010 2025 2110 2170 2200 2400 Satellite Empty Satellite 2300 六 3G不同制式比较 3G双工方式 在第三代移动通信系统中必要的两种双工方式FDD 适合于大区制的全国系统 适合于对称业务 如话音 交互式实时数据业务等 TDD 适合于高密度用户地区 城市及近郊区的局部覆盖 适合于对称及不对称的数据业务 如话音 实时数据业务 特别是互联网方式的业务 能提供成本低廉的设备 预计在3G中 使用移动卫星实现全球覆盖 使用FD
12、D提供大区制对称业务 在城市及近郊区使用TDD系统 用多模终端实现漫游 六 3G不同制式比较 3G双工方式 时分双工 TDD 上行频段和下行频段一样 TD SCDMA优势频率使用灵活 不需要成对频谱 上行和下行使用同样的载频 因此无线传播是对称的 便于使用新技术 用时间来自适应上下行业务量 支持不对称数据业务 适应移动互联网业务的需求 节约成本 无需笨重的双工器 基站设备体积小 频分双工 FDD 上行频段和下行频段分开 六 3G不同制式比较 TD双工方式的优点 有利于频谱的有效利用在2GHz以下已很难找到成对的频谱 TDD能有效地使用各种频率资源 不需要成对的频率 更适用于不对称业务IP型的业务往往上下行不对称 FDD系统一建立通信就将分配到一对频率以分别支持上下行业务 这样只能是浪费一个频段 而在TDD方式中 如果空中接口的设计具有足够的灵活性 则可以动态地改变上下行的时隙数 充分利用频率资源 上下行链路的信道特性对称上下行使用相同频率 上下行链路的传播特性相同 利于使用智能天线 Pre RAKE等新技术 设备成本低由于信道是对应的 所以就可能简化接收机 同时依然保持有效的抗衰落分集技术 TDD系统设备将可能比FDD系统低20 50 谢谢
