第4章3G技术概述.ppt

IMT-2000的主要目标和要求特点的主要目标和要求特点IMT-2000的发展历程的发展历程3G系统承载的业务系统承载的业务3G系统的基本特征系统的基本特征3G系统中支持的新技术系统中支持的新技术 3G标准化进程及其演进策略标准化进程及其演进策略3G3G主要技术标准概述主要技术标准概述nIMT-2000 意指工作在2000MHz频段并在2000年左右投入商用的国际移动通信系统（International Mobile Telecom System），它既包括地面通信系统也包括卫星通信系统。n基于IMT-2000的宽带移动通信系统称为第三代移动通信系统，简称为3G，它将支持速率高达2Mbps的业务，而且业务种类将涉及话音、数据、图像以及多媒体等业务。IMT-2000的目标n全球漫游；n适应多种环境；n能提供高质量的多媒体业务；n足够的系统容量和强大的用户管理能力。IMT-2000对传输技术提出的要求（一）全球性标准全球性标准多种环境下支持高速的分组数据传输速率多种环境下支持高速的分组数据传输速率a.a.快速移动环境快速移动环境 144kbpsb.b.步行环境步行环境 384kbps c.c.固定位置环境固定位置环境2Mbps 便于系统的升级、演进，易于向下一代系便于系统的升级、演进，易于向下一代系统灵活发展统灵活发展传输速率能够按需分配传输速率能够按需分配 IMT-2000对传输技术提出的要求（二）n上下行链路能适应不对称业务的需求上下行链路能适应不对称业务的需求n具有简单的小区结构和易于管理的信道结构具有简单的小区结构和易于管理的信道结构n无线资源的管理、系统配置和服务设施要灵无线资源的管理、系统配置和服务设施要灵活方便活方便n业务与其它固定网络业务兼容业务与其它固定网络业务兼容n频率利用率高频率利用率高n高保密性高保密性4.2 IMT-2000的发展历程IMT-2000的发展大致经历了以下的历程的发展大致经历了以下的历程：n1991年，国际电联正式成立年，国际电联正式成立TG8/1工作组，负责工作组，负责FPLMTS标准的制定。标准的制定。n1996年，年，FPLMTS正式更名为正式更名为IMT-2000。n1997年初，国际电联发出通函，向各国征集年初，国际电联发出通函，向各国征集IMT-2000无无线传输技术方案。线传输技术方案。n1998年年6月，月，ITU共收到共收到10种地面无线传输方案。种地面无线传输方案。n经过协调与融合，经过协调与融合，1999年年11月，确定了月，确定了IMT-2000的无线的无线传输技术规范，将无线接口标准明确为五种方案。传输技术规范，将无线接口标准明确为五种方案。IMT-2000地面无线传输技术提案（地面无线传输技术提案（10种）种）序号提案名称双工方式提交者1J:W-CDMAFDD、TDD日本：ARIB2ETSI-UTRA-UMTSFDD、TDD欧洲：ETSI3WIMS W-CDMAFDD美国：TIA4WCDMA/NAFDD美国：T1P15Global CDMA IIFDD韩国：TTA6TD-SCDMATDD中国：CATT7cdma2000FDD、TDD美国：TIA8Global CDMA IFDD韩国：TTA9UWC-136FDD美国：TIA10EP-DECTTDD欧洲：ETSI DECT计划IMT-2000地面无线接口标准地面无线接口标准（五种）（五种）多址方式标准名称对应提案CDMAIMT-2000 CDMA DSWCDMAIMT-2000 CDMA MCcdma2000IMT-2000 CDMA TDDTD-SCDMA和UTRA-TDDTDMAIMT-2000 TDMA SCUWC-136IMT-2000 TDMA MCDECTIMT-2000的发展历程(续)n2000年年5月，国际电信联盟月，国际电信联盟-无线标准部（无线标准部（ITU-R）最终通过最终通过IMT-2000无线接口规范（无线接口规范（M.1457），包），包括：括：n-美国电信工业协会（美国电信工业协会（TIA）提交的）提交的cdma2000；-欧洲电信标准化协会（欧洲电信标准化协会（ETSI）提交的）提交的WCDMA；-中国电信科学技术研究院（中国电信科学技术研究院（CATT）提交的）提交的 TD-SCDMA。采用码分多址接入技术（采用码分多址接入技术（CDMA）的）的3种候种候选方案成为第三代移动通信的主流标准：选方案成为第三代移动通信的主流标准：IMT-2000IMT-2000的三种主流标准的三种主流标准nWCDMAWCDMA：欧洲欧洲ETSIETSI提出，核心网基于提出，核心网基于GSM-MAPGSM-MAP，同时提供在基于，同时提供在基于ANSI-41ANSI-41的核心网上运行的能力。空中接口采用的核心网上运行的能力。空中接口采用DS-CDMADS-CDMA多址多址方式。方式。ncdma2000cdma2000：美国美国TIA TR45.5TIA TR45.5向向ITUITU提出的提出的RTTRTT方案。其核心是由朗讯、方案。其核心是由朗讯、motorolamotorola、北方电讯和高通联合提出的宽带、北方电讯和高通联合提出的宽带cdmaOnecdmaOne技术。技术。与现有的与现有的IS-95BIS-95B后向兼容，核心网基于后向兼容，核心网基于ANSI-41ANSI-41，同时提供，同时提供在基于在基于GSM-MAPGSM-MAP的核心网上运行的能力。的核心网上运行的能力。nTD-SCDMATD-SCDMA：第三代移动通信业务的中国标准，由第三代移动通信业务的中国标准，由中国标准协会中国无中国标准协会中国无线通信标准组织（线通信标准组织（CWTSCWTS）制订的标准，已制订的标准，已被被ITUITU和和3GPP3GPP接受。接受。采用采用时分时分同步码分多址技术同步码分多址技术。IMT-2000的三种主流标准性能指标性能指标/标准标准WCDMAWCDMAcdma2000cdma2000TD-SCDMATD-SCDMA核心网核心网GSM MAPGSM MAPANSI-41ANSI-41GSM MAPGSM MAP带宽带宽5MHz5MHzN N*1.25MHz1.25MHz1.6MHz1.6MHz多址方式多址方式CDMACDMACDMACDMACDMA/TDMACDMA/TDMA码片速率码片速率3.84Mchip/s3.84Mchip/sN N*1.2288Mchip/s1.2288Mchip/s1.28Mchip/s1.28Mchip/s双工方式双工方式FDD/TDDFDD/TDDFDDFDDTDDTDD帧长帧长10ms/1510ms/15时隙时隙/帧帧5 5、1010、2020、4040、80ms/1680ms/16时隙时隙/帧帧5 5 2ms/72ms/7 2 2时隙时隙/2/2子帧子帧/帧帧语音编码语音编码自适应多速率语音编码器自适应多速率语音编码器（AMRAMR）可变速率声码器可变速率声码器IS-773IS-773、IS-127IS-127自适应多速率语音编码器自适应多速率语音编码器（AMRAMR）信道编码信道编码卷积码和卷积码和TurboTurbo码码卷积码和卷积码和TurboTurbo码码卷积码和卷积码和TurboTurbo码码信道化码信道化码前向前向OVSFOVSF，扩频因子，扩频因子5125124 4；反向反向OVSFOVSF，扩频因子，扩频因子2562564 4前向：前向：WalshWalsh和长码；和长码；反向：反向：WalshWalsh和准正交码和准正交码OVSFOVSF，扩频因子，扩频因子16161 1扰码扰码前向：前向：1818位位GOLDGOLD码；码；反向：反向：2424位位GOLDGOLD码码长码和短长码和短PNPN码码长度固定为长度固定为1616的伪随机的伪随机码码功率控制功率控制开环开环+闭环闭环开环开环+闭环闭环开环开环+闭环闭环切换切换软切换软切换软切换软切换接力切换接力切换导频结构导频结构上行专用导频；上行专用导频；下行公共或专用导频下行公共或专用导频上行专用导频；上行专用导频；下行公共或专用导频下行公共或专用导频下行公共导频下行公共导频DwPTSDwPTS；上行同步上行同步UpPTSUpPTS 基站同步基站同步同步同步/异步异步GPSGPS同步同步同步同步3G三种制式的比较 n3G灵活的支持多种业务：话音、数据、灵活的支持多种业务：话音、数据、图像及多媒体等；并能够灵活引进新业务图像及多媒体等；并能够灵活引进新业务nITU-R的建议的建议M.816将将3G支持的主要业务支持的主要业务划分为划分为交互性业务交互性业务、分配性业务分配性业务和和移动性移动性业务业务三大类三大类3G系统承载的业务（续）系统承载的业务（续）（）交互性业务交互性业务 会话业务、消息业务和检索与存储业务会话业务、消息业务和检索与存储业务（）分配性业务）分配性业务 例如广播业务例如广播业务（）移动性业务）移动性业务 漫游业务和定位业务漫游业务和定位业务4.4 3G系统的基本特征系统的基本特征系统频段（系统频段（WCR-92）系统频段系统频段nITU在2000年的WRC2000大会上在WRC-92基础上又批准了新的附加频段：806960 MHz 17101885 MHz 25002690 MHz我国第三代移动通信系统的频率规划我国第三代移动通信系统的频率规划频率范围（频率范围（MHz）工作模式工作模式业务类型业务类型备注备注上行上行 19201980下行下行 21102170FDD（频分双工）（频分双工）陆地移动业务陆地移动业务主要工作频段主要工作频段上行上行 17551785下行下行 18501880FDD陆地移动业务陆地移动业务补充工作频段补充工作频段1 8 8 0 1 9 2 0，20102025TDD（时分双工）（时分双工）陆地移动业务陆地移动业务主要工作频段主要工作频段23002400TDD陆地移动业务陆地移动业务补充工作频段，无补充工作频段，无线电定位业务共用线电定位业务共用上行上行825835 下行下行870880上行上行 885915 下行下行930960上行上行17101755 下行下行18051850FDD陆地移动业陆地移动业务务之前规划给中国移之前规划给中国移动和中国联通的频动和中国联通的频段，上下行频率不段，上下行频率不变变19802010/21702200卫星移动业务IMT-2000系统结构系统结构nITU-T的SG11/WP3工作组于1998年5月确定了IMT-2000的网络框架标准Q.1701，该标准明确了由ITU定义的系统接口：IMT-2000系统结构（续）系统结构（续）n系统的系统的无线接口无线接口是最重要的一个接口是最重要的一个接口当今的主流标准是当今的主流标准是以及以及n目前目前IMT-2000中的核心网主要有三种。中的核心网主要有三种。GSM MAP和和ANSI-41与与IMT-2000的三种主流标准之间的的三种主流标准之间的对应关系对应关系 IMT-2000系统结构（续）系统结构（续）n按照各组成部分的功能划分按照各组成部分的功能划分，IMT-2000系统可以分为三大部分：系统可以分为三大部分：移动终端移动终端移动终端无线接入网无线接入网n实现无线传输功能 n可以细分为 无线传输特殊功能（RTSF）无线载体通用功能（核心网核心网n主要作用是提供信息交换和传输主要作用是提供信息交换和传输，可以，可以采用采用分组交换或者分组交换或者ATM网络，最终将过网络，最终将过渡到全渡到全IP网络，网络，并且与第二代移动通信并且与第二代移动通信系统核心网兼容。系统核心网兼容。IMT-2000的系统结构图的系统结构图n高效的信道编码技术高效的信道编码技术n智能天线技术智能天线技术n软件无线电技术软件无线电技术n多用户检测与干扰消除多用户检测与干扰消除n全全IPIP核心网核心网1 1、高效的信道编码技术、高效的信道编码技术1）在高速率、对译码