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1、,3G发展演进与制式比较,2,课程内容,T,第一章 3G发展与演进第二章 3G制式比较 第三章 3G进展与应用,3,不同时期，不同需求,4,不同需求，不同业务,5,不同业务，不同技术,AMPS,TACS,NMT,其它,GSM,CDMA,IS95,TDMA,IS-136,PDC,第一代 80年代,模拟,第二代 90年代,数字,第三代,IMT-2000,UMTS,WCDMA,cdma,2000,需求驱动,需求驱动,模,拟,技,术,数,字,技,术,语,音,业,务,宽,带,业,务,TD-SCDMA,3G为用户与运营商提供了完整的综合业务解决方案,6,第三代移动通信的提出IMT-2000是第三代移动通信
2、系统（3G）的统称第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）1985年提 出，考虑到该系统将于2000年左右进入商用市场，工作的频段在2000MHz，且最高业务速率为2000Kbps，故于1996年正式更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类通信的通信系统,3G发展概述,7,3G标准化组织,8,3G,体制,WCDMA,核心网络：基于MAP和GPRS,无线传输
3、技术：WCDMAFDD/TDD,TD-SCDMA,核心网络：基于MAP,无线传输技术：TD-SCDMA,cdma2000,核心网络：基于ANSI 41和MIP,无线传输技术：cdma2000,CDMA技术是3G的核心,3G的核心-CDMA技术,9,WCDMA标准发展,WCDMA标准规划清晰，制定严谨 WCDMA支持HSDPA技术，顺应未来高速无线数据业务的需求 WCDMA将分阶段引入IP，目标是实现全网的IP化，标准比较完善 WCDMA 2001/06及以后发布的协议能够保持前向兼容,3GPP Rel99,3GPP Rel4,3GPP Rel5,功能冻结时间点,2000/03,2001/03,
4、2002/03,GSM/GPRS核心网WCDMA FDD,电路域IP话音承载电路域CS/MGWTD-SCDMA,IP实时多媒体HSDPA,10,WCDMA发展历程,11,GSM网络结构图,12,WCDMA-R99网络介绍,GSM/GPRS BSS,BTS,BSC,NodeB,RNC,PCU,UMTS UTRAN,SS7,SCP,SMS,SCE,PSTNISDN,Internet,Intranet,MSC/VLR,GMSC,HLR/AUC,SGSN,CG,BG,GGSN,RAN,CN,Other PLMN,A,Gb,Iu_CS,Iu_PS,Gi,Gp,C/D/Gs,Gr/Gs/Gd/Ge,Gc,
5、13,WCDMA-R4网络接口介绍,GSM/GPRS BSS,BTS,BSC,NodeB,RNC,PCU,UMTS UTRAN,SS7,SCP,SMS,SCE,PSTNISDN,Internet,Intranet,HLR/AUC,SGSN,CG,BG,GGSN,UTRAN,CN,Other PLMN,MGW,MGW,VMSC Server,GMSC Server,IP/ATM Backbone,Nc,Mc,Nb,14,WCDMA-R5网络介绍,15,cdma2000发展历程,16,cdma2000 RTT技术特点,17,cdma2000 1X技术特点,IS-95A/B是cdma2000的子集码
6、片速率1.2288 Mcps扩频调制：前向QPSK，反向HPSK反向导频，相干解调快速前向和反向功率控制前向发射分集：OTD、STS信道编码增加Turbo码可变帧长，5ms,10ms,20ms,40ms,80ms支持F-QPCH，延长手机待机时间速率最大可达307.2kbps支持QoS协商支持多媒体业务支持8K/13K QCELP 8 kbps EVRC信道容量是IS-95A/B的2倍,18,cdma2000 3X技术特点,码片速率3*1.2288 Mcps，接入速率最大可达2Mbps,19,cdma2000过渡,1 IS-95A/B载频,cdma2000 1X载频,cdma2000兼容IS-
7、95A/B。增加SCH以支持分组业务。可以通过增加cdma2000 1X BSC和cdma2000 BTS的方式平滑过渡。即业务可以平滑升级，但设备需增加。,1 IS-95A/B载频+2 cdma2000 1X载频,20,CDMA2000组网图,21,TD-SCDMA发展历程,22,基本配置，CS/PS,TD-SCDMA系统框架,23,3G频谱分配,24,中国3G频谱分配（2002年11月）,IMT2000、欧洲的频率划分和中国一致北美的频率划分与中国的核心频段冲突第三代公众移动通信系统的工作频段为：（一）主要工作频段：频分双工（FDD）方式：19201980MHz21102170MHz；时分
8、双工（TDD）方式：18801920MHz、20102025MHz。（二）补充工作频率：频分双工（FDD）方式：17551785MHz18501880MHz；时分双工（TDD）方式：23002400MHz，与无线电定位业务共用，均为主要业务，共用标准另行制定。（三）卫星移动通信系统工作频段：19802010MHz21702200MHz。,25,全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖高效的频谱效率高服务质量、高保密性能易于2G系统演进过渡提供多媒体业务车速环境：144kbps步行环境：384kbps室内环境：2048kbps,IMT-2000 的目标,26,时延,误码,background,con
9、versational,streaming,interactive,3G的业务应用,不同业务QOS要求,27,会话型业务类别,语音业务实时会话要求端到端的时延很低且业务是对称或近似对称使用AMR(自适应多速率)技术12.2(GSM),10.2,7.95,7.40(IS-41),6.70(PDC),5.90,5.15 和 4.75kbps.AMR的比特率可由无线接入网根据空中接口的负荷和话音连接的质量控制。AMR可在网络容量，覆盖和话音质量之间根据运营商的要求进行权衡交易,28,会话型业务类别,视频电话时延要求与语音业务类似对于CS连接：采用ITU-T Rec.H.324M对于PS连接：采用IE
10、TF SIP,29,数据流型业务类别,多媒体数据流在数据流的信息实体之间保持时间的联系数据被处理成稳定和连续的流非对称业务,30,交互式业务类别,在一定时间内响应基于定位的业务网络计算机游戏,31,后台式业务类别,不需立即采取行动E-mail 的传递SMS数据库的下载.,32,课程内容,T,第一章 3G发展与演进第二章 3G制式比较 第三章 3G进展和应用,33,TD-SCDMA技术特点,34,TD-SCDMA简介帧结构,Radio frame10ms,Multi frame,Sub-frame,5ms,TS5,TS4,TS0,TS2,TS1,G,TS3,TS6,DwPTS,UpPTS,Dat
11、a,Midamble,Data,675us,g,L1,144chips,35,TD-SCDMA系统的优势,有利于频谱的有效利用，不需要成对的频段，分配频段也比较简单，而WCDMA系统的FDD技术却需要成对的频段；更适用于不对称的业务，因为上下行资源可以灵活分配，因此更适用于Internet，多媒体应用和文件传输业务；而WCDMA系统此时只能是浪费一个上行频段；上下行链路的相关性，上下行工作于同一频率，因此对称的电波传播特性使之便于使用诸如智能天线等新技术，达到提高性能，降低成本的作用；而WCDMA上下行不使用同一个频段，因此不具备相关性；,36,TD-SCDMA系统的劣势,基站之间的同步：为了
12、减小基站间的干扰，需要基站间的同步；TDD中的干扰是一个重要的问题。在通信系统中的同步非常重要，而TDD系统本身是一个同步系统，因此对同步的要求就很高。同时上下行同处于一个频段，又造成了干扰类型的增加。移动速度问题，ITU-R要求的TDD支持的最高速率为120km/h，而FDD系统的最高速率为500km/h；发射功率：TD-SCDMA有着TDMA的因素，导致脉冲功率干扰，需较大的瞬时发射功率，FDD则是在所有时隙上发射的，不存在该问题。,37,关键技术分析,38,关键技术分析,39,关键技术分析,40,WCDMA规范制定严谨，组织严密3GPP规范规定，WCDMA所有接口都是开放的日本的DoCo
13、Mo的试验网证明了Iub接口开放的可行性cdma2000标准的严谨性有待加强IS95厂家设备难以互通，给运营商设备选型带来了较大问题Abis接口不开放，不同厂商的BTS和BSC不能互通,接口开放性分析,41,产业支持力度,42,三种主要体制的比较,WCDMA,WCDMA,cdma2000,cdma2000,TD-SCDMA,TD-SCDMA,接收机结构,接收机结构,RAKE,RAKE,RAKE,RAKE,RAKE,RAKE,闭环功率控制,闭环功率控制,支持,支持,支持,支持,支持,支持,越区切换,越区切换,软、硬切换,软、硬切换,软、硬切换,软、硬切换,接力切换,解调方式,解调方式,相干解调,
14、相干解调,相干解调,相干解调,相干解调,相干解调,码片速率,码片速率,(Mcps),(Mcps),3.84,3.84,N*1.2288,N*1.2288,1.28,1.28,发射分集方式,发射分集方式,TSTD,TSTD,STTD,STTD,FBTD,FBTD,OTD,OTD,STS,STS,无,无,同步方式,同步方式,异步,异步,同步,同步,同步,核心网,核心网,GSM MAP,GSM MAP,ANSI-41,ANSI-41,GSM MAP,GSM MAP,43,课程内容,T,第一章 3G发展与演进第二章 3G制式比较 第三章 3G进展和应用,44,3G时代已经来临,全球共发放了119个3G
15、牌照其中116个为WCDMA牌照，覆盖全球主要移动通信市场WCDMA成为未来全球3G主导制式，3G的代名词海外3G网络建设情况日本、英国、意大利和香港等国家和地区3G网络已建成（部分正在建设）GSM协会预测到04年2月份，开通的商用WCDMA网络将达3040个3G网络运营截至2003年8月全球已有80个运营商和设备供应商签订了商用合同9个网络已经开通运营，全球WCDMA用户达到175万,45,2003年9月，Hi3G在欧洲的3G用户已经超过67万和黄在3G投入总额超过170亿美元，花在牌照上的资金已达103亿美元。在欧洲拥有英国、意大利、爱尔兰、瑞典、丹麦、以色列、奥地利、挪威8张牌照手机由摩
16、托罗拉和NEC提供（e606、e808、e808y、A830）英国建基站4300个，覆盖率为70；意大利建基站3200个，覆盖率为50。英国、意大利3G业务于03年3月推出，奥地利、瑞典、澳大利亚业务也已经开通，香港03年四季度推出欧洲3G服务的六大业务 1、可视电话 2、定位服务 3、体育服务（新闻、短片）4、游戏（3D、Java）5、消息类（MMS/SMS/Email）6、生活（电视、电影、广播）,运营商分析Hi3G,和黄在欧洲的3G网络情况,46,DoCoMo 在2003年取得迅速发展,面临激烈竞争KDDI的CDMA2000网络，680万用户 注J-Phone的WCDMA网络，约35万用
17、户 注度过艰难时期开创WCDMA先河，2001年开始部署WCDMA预商用网络在Tokyo、Yokosuka、Kawasaki部署网络，完成了约20%以上的人口区域的覆盖面对着网络覆盖率过低、手机待机及通话时间过短等问题2002年之前，FOMA的用户数始终无法突破20万大关赢得可喜进展2003年1月：新增1万用户2003年2月：新增3.69万用户2003年3月：新增13.84万用户到2003年6月,已达53万用户数,注 统计数据截至2003年6月,47,DoCoMo 市场迅速增长的主要原因,移动电话的样式、电池性能和附加功能得到改进2003年1月份推出新手机：1月8日F2051上市、1月23日N
18、2051上市、3月15日P2102V上市电池性能显著提高：F2051和N2051待机时间在静止状态下达到230个小时，移动环境达到170个小时，通话时间已增加至110分钟以上F2051、N2051内置30万像素的数码相机，可拍摄静态照片和传送动态视频邮件覆盖得到显著改善覆盖率由20提高到90仅用了两年时间。,48,大规模长期3G研发投入,人员与投入超过 1/3 的研发经费用于3G 产品开发全球化3G研发团队拥有 3500 名优秀工程师，网络规划工程师达到200人全球化无线研发机构上海研究所：WCDMA接入网中国深圳总部：WCDMA核心网电路域、cdma2000 1X核心网和接入网北京研究所：W
19、CDMA核心网分组域南京研究所：OSS瑞典研究所：WCDMA 核心算法、射频美国研究所：CDMA2000 1X算法、ASIC印度研究所：软件技术（CMM5）俄罗斯研究所：射频技术、算法,华为在固定网、移动网、光网络、数据通信、业务与软件等领域已积累丰富的经验，全面提供端到端的客户化3G解决方案,WCDMA成功商用,阿联酋UAE的WCDMA R4商用网络已开通并投入商业运营，2004年2月15日将开始大规模放号。华为独家为SUNDAY提供包括WCDMA基础网络、终端及业务平台在内的全套3GPP R4端到端解决方案。,香港SUNDAY首席执行官许博志:“华为已全面掌握WCDMA核心技术，成为全球少数提供全套商用系统的厂商之一。”,阿联酋交通部长Ahmed Humaid Al Tayer宣布中东和阿拉伯国家第一个商用3G网络正式开通，并成为第一个正式用户。他说：这是阿联酋电信的“重要里程碑”，“世界一流的技术改变了每个人的生活”。,50,
