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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（FREQUENCE DIVIDE MULTIPLE ADRESS）：频分多址，应用于模拟蜂窝移动系统上。 TDMA（TIME DIVIDE MULTIPLE ADRESS）：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（CO
2、DE DIVIDE MULTIPLE ADRESS）：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
3、配给不同用户 如：DAMPS、GSM,FDMA,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：（890915）MHz，移动台发。 下行：（930960）MHz，移动台收。
4、 频带宽度：30 MHz，其中后6MHz是联通频段。 上，下行频率间隔：40 MHz。 载频间隔：200KHz 频点：？ MHz/200K Hz=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：22.8 Kbit/s 信道总速率：270 Kbit/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：（17101785）MHz，移动台发。 下行：（18051880）MHz，移动台收。 频带宽度：75 MHz。 上
5、，下行频率间隔：95 MHz。 载频间隔：200KHz 频点：75 MHz/200KHz=375，共374个频点。,GSM数字移动无线系统的分类,二、GSM数字移动无线系统简介,2.3：PCS1900其技术参数： 频段：上行：（18501910）MHz，移动台发。 下行：（19301990）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,IS95B 115.2kbps,IS95A 9.6kbps,cdma2
6、000 3X,cdma2000 1X EV 1X EV-DO 1X EV-DV,CDMA 1X 307.2kbps 话音业务容量更大 手机待机时间更长,1995,1998,2000,2002,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QP
7、SK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,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： 19201980MHz频段分配给FDD上行链路使用 21102170MHz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
8、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，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 Symbol rate 扩频因子SF = Chip rate 正交扩频：OVSF
9、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,Symbol rate,Chip rate 3.84MHz,Chip rate 3.84MHz,四、WCDMA移动无线系统简介,WCDMA优点:,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 Time Division-Synchronization Code Division Multiple Access，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
10、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UTRA FDD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
11、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:,60 MHz,30 MHz,FDD,TDD,15MHz,40 MHz,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
12、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FDD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
13、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2050%。,谢 谢！,
