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1、,第三代移动通信,求索知识分享社区,内容提要,第三代移动通信的现状与未来 第三代移动通信的空中接口 WCDMA网络的结构与演进,第一部分,第三代移动通信的现状与未来,第一部分,概述 国内外3G频段 3G主流技术标准 国内外3G研发现状 3G主流技术的商用情况,移动通信是一种沟通移动用户与固定用户之间或移动用户之间的通信方式。它具有快速、便捷、可靠、不受时空限制的特点。 1897年，马可尼在固定站和一艘拖船之间进行的无线通信实验，标志着移动通信的诞生。1947年贝尔实验室提出了蜂窝通信的概念，70年代试验，80年代开始使用。 时至今日，蜂窝移动通信经过了两代成熟的发展，并且进入了第三代移动通信的
2、研制、试验和建设阶段。,1 概述,蜂窝移动通信的发展历程,AMPS TACS NMT C450 NAMTS,模拟技术,DAMPS IS-95 GSM PDC,数字技术,CDMA2000 WCDMA,语音业务,多媒体业务,技术驱动,业务驱动,第一代 模拟蜂窝移动通信系统80年代,第二代 数字蜂窝移动通信系统90年代,第三代 数字蜂窝移动通信系统21世纪,FDMA 话音,TDMA 话言和低速数据,CDMA 宽带多媒体,技术驱动,3G最早由ITU在1985年提出，称为未来公众陆地移动通信系统（FPLMTS）。 1996年更名为国际移动通信2000即IMT2000。,工作频段2000MHz,商用时间
3、2000年左右,最高速率2000Kbit/s,IMT-2000的含义,第一部分,概述 国内外3G频段 3G主流技术标准 国内外3G研发现状 3G主流技术的商用情况,2 IMT-2000的核心频段,1850,1900,1950,2000,2050,2100,2150,2200,2250,ITU,欧洲,美国,MSS,PCS,A,D,B,TDD,B,C,D,C,E,F,A,F,E,MSS,保留,2165 MHz,1850,1900,1950,2000,2050,2100,2150,2200,2250,1880,1980,TDD,FDD,DECT,MSS,1885,2025,2010,TDD,TDD,
4、FDD,MSS,FDD,日本,MSS,FDD,MSS,FDD,PHS,2170,FDD,2110,2170,MSS,MSS,保 留,保 留,保 留,FDD WLL,FDD WLL,中国,MSS,1920,1980,TDD,TDD WLL,1865,1880,1895,1900,1920,1945,1960,1980,1918,1980,2010,2025,1920,2010,2025,2110,2170,2170,2110,2110,蜂窝,蜂窝,保 留,IMT-2000的扩展频谱,60MHz,60MHz,15 MHz,FDD (上行),TDD,TDD,扩展 (下行),100 MHz,TDD补充
5、,2400,2300,ISM,2483,5,ISM频段 (WLAN, oven, bluetooth) 83,5 MHz,2500,ITU IMT-2000 扩展频段,2690,190 MHz,卫星,FDD (下行),中国的3G频率规划,1900,1920,1980,2010,2025,2110,2170,1880,1805,1755,30 MHz,30 MHz,1850,FDD补充,FDD补充,40 MHz,现800/900/1800MHz 2G频段均为扩展工作频段,PHS,当前中国2G/3G移动通信的频谱分配,CMCC DCS1800,Guard Band,TDD TD-SCDMA,DCS
6、 1800 未发放,CDMA PCS,联通 DCS1800,DCS 1800 未发放,联通 DCS1800,中移动 DCS1800,SCDMA,CDMA PCS (空),DCS1800 Rx 1710 - 1785,DCS1800 Tx 1805 1880,中国电信 CDMA WLL,PCS1900 Rx 1850 - 1910,CDMA PCS (空),PCS1900 Tx 1930 - 1990,ITU IMT-2000 Rx 1920 - 1980,中移动 DCS1800,ITU MSS 1980 - 2010,PHS,中国电信 CDMA WLL,第一部分,概述 国内外3G频段 3G主流
7、技术标准 国内外3G研发现状 3G主流技术的商用情况,3 IMT-2000无线接口标准,CDMA TDMA,IMT-DS WCDMA,IMT-MC cdma2000,IMT-TC TD-CDMA TD-SCDMA,IMT-SC UWC-136,IMT-FT DECT,FDD,TDD,IMT-2000无线接口标准,ITU制定5大标准的主要原因： 第二代核心网的不同； 无线接口的兼容性问题； 频谱分配作用； 知识产权问题； 竞争也是一个主要因素。 通过融合，目前形成三种主流技术标准：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA 3GPP发展WCDMA、CDMA TDD和EDGE 3GPP2发展c
8、dma2000的技术规范,3G的演进策略,总体上讲都是渐进的。 现有技术 技术趋势 IS-95 CDMA2000 GSM WCDMA GPRS AMPS UWC-136 GSM TD-SCDMA,3GPP2,3GPP,3G主流制式划分,WCDMA,核心网络：基于MAP和GPRS,无线传输技术： WCDMAFDD/TDD,cdma2000,核心网络：基于ANSI 41和MIP,无线传输技术：cdma2000,EDGE,TD-SCDMA,第三代移动通信标准化进展,PS域,CS域,UTRAN,业务网,3G网络结构,WCDMA网络-R99,Gb,RNC,RNC,Node B,Node B,Iub,Iu
9、b,Iur,IuPS,IuCS,BSS,MSC/VLR,GMSC,PSTN,HLR/AUC,A,SGSN,GGSN,Internet,Gn,核心网电路域,ANSI-41,核心网分组域,MIP,无线部分,PDSN/FA,BSC,PCF,HA,IP,AAA,VLR,MSC/,SSP,HLR/AC,PSTN/,ISDN,BTS,BSC,BTS,PCF,BTS,cdma2000 网络,A10、A11,A8、A9,A1、A2,A3、A7,IS-95,TD-SCDMA网络,Phase1-TD-SCDMA接入到GSM核心网 无线接口物理层采用TD-SCDMA，层二、层三与GSM接近（主要无线资源控制不同）
10、以A、Gb接口接入到GSM/GPRS核心网络 Phase2-TD-SCDMA接入到R4核心网 无线接口物理层采用TD-SCDMA,层二、层三与WCDMA的结构类似（主要无线资源控制不同） 以Iu接口接入到R4核心网,第一部分,概述 国内外3G频段 3G主流技术标准 国内外3G研发现状 3G主流技术的商用情况,4国内外3G研发现状WCDMA,WCDMA的设备供应商已能提供商用系统设备。软件版本基于R99 2001年6月版本，并支持后续版本中重要的CR（主要涉及GSM和WCDMA的切换）。 各厂家均预测可在2003年到2004年初推出基于3GPP R4版本的产品。 各厂家系统之间已经进行了多次互操
11、作性测试(IOT)，以及与终端间的IOT。 参加MTNET下一阶段测试的厂家有12个，分别是：华为、中兴、爱立信、诺基亚、西门子/NEC、北电、阿尔卡特/富士通、朗讯、摩托罗拉、UT斯达康、东信、广州LG。,国内外3G研发现状cdma2000,目前给联通CDMA1X供货的有朗讯、爱立信、摩托罗拉、北电、上海贝尔、中兴、东信等厂家。 cdma2000的设备供应商都能提供cdma2000 1X的非核心频段的产品。 2002年8月，CDG联合爱立信、LG、朗讯、摩托罗拉、北电、高通、三星、中兴8家无线通信厂商签署协议，根据市场需求提供2.1GHz的终端、基础设施和相关技术。,国内外3G研发现状TD-
12、SCDMA,基于TD-SCDMA TSM标准的商用基站产品，大唐/西门子预计2003年底提供,TSM商用终端2004年提供。 11月2日，拥有完全自主知识产权的我国第一台3商用手机在重庆研制成功。 基于TD-SCDMA LCR标准的商用基站产品预计2004年左右提供， LCR标准的商用终端预计2005年左右提供。 目前从事系统产品开发的厂家较少。大唐和西门子两家研发NODE B，华为和北电准备参与RNC。参加TD-SCDMA产业联盟的其它厂家还没有进行产品开发。,IMT2000家族,业务平台统一! 终端多频多模!,第一部分,概述 国内外3G频段 3G主流技术标准 国内外3G研发现状 3G主流技
13、术的商用情况,5国内外3G商用现状,目前全球WCDMA商用的网络有12个：NTT DoCoMo、J-phone、MOBILKOM、Hutchison的6个H3G网络。 据统计，到2003年9月NTT DoCoMo商用用户数超过100万。EMC报道，2003年10月日本商用用户数超过116万，意大利43万，英国22万。全球超过200万。 2004年1月,全球超过300万。 目前有34种商用终端，FOMA提供15种终端，H3G初期提供3种终端。,国内外3G商用现状,目前全球有63个商用的cdma2000 1X网络，8个cdma2000 1xEV-DO的商用网络。 据统计，2003年10月，cdma
14、2000用户达到6450万左右；在亚洲，cdma2000用户超过4000万左右。 2004年1月，cdma2000用户达到8210万左右； 2004年1月，cdma2000 1xEV-DO用户达到553万左右； 目前，cdma2000 1x有422种终端，cdma2000 1xEV-DO有40多种终端。,结论,第三代移动通信的发展已经起步。 cdma2000 1X已经大规模商用，近期WCDMA也开始大规模商用。 目前cdma2000 1X的商用用户数高于WCDMA。但是从中长期比较，由于全球选择WCDMA的运营商占98%，(在核心频段全球已发放117个WCDMA执照，3个cdma2000执照)
15、, 所以说WCDMA的潜在市场规模更大，商业前景更好。,第二部分,第三代移动通信的空中接口,第二部分,无线传播特性 概述 电波的各种传播方式 各个波段的传播特点 无线信道的复杂性 移动信道研究的基本方法 电波传播特性研究的结果 无线接口的主要技术 3G技术的特点和优势,1.1概述,传播特性直接关系到通信设备的能力、天线高度的确定、通信距离的计算、以及为实现优质可靠的通信所必须采用的技术措施等一系列系统设计问题。 移动通信系统的无线信道环境比固定无线通信的信道环境更复杂，必须根据移动通信的特点按照不同的传播环境和地理特征进行分析和仿真。,1.2电波的各种传播方式,表面波传播 电波是紧靠着地面传播的，地面的性质，地貌，地物等的情况都会影响电波的传播。一方面使电波发生变化和引起电波的吸收。另一方面由于地球表面是球型，使沿它传播的电波发生绕射。 外层空间传播 电磁波由地面发出，经低空大气层和电离层而到达外层空间的传播，如卫星传播、宇宙探测等均属
