現(xiàn)代移動通信第三代移動通信與移動通信新技術(shù)ppt課件

1、第第7章章 第三代挪動通訊第三代挪動通訊與挪動通訊新技術(shù)與挪動通訊新技術(shù)7.1 概 述 7.2 3G主要規(guī)范的技術(shù)特點7.3 挪動通訊新技術(shù) 7.4 下一代挪動通訊的開展概略7.1 概概 述述7.1.1 第三代挪動通訊的開展7.1.2 第三代挪動通訊的目的和要求7.1.1 第三代挪動通訊的開展第三代挪動通訊的開展 國際電聯(lián)ITU以及各地域組織非常注重對第三代挪動通訊系統(tǒng)的研討和開展。 歐洲的UMTS由歐洲電信規(guī)范化協(xié)會ETST擔任其規(guī)范化任務。 挪動衛(wèi)星通訊技術(shù)是實現(xiàn)廣域、國際、洲際間個人通訊的重要手段。7.1.2 第三代挪動通訊的目的和要求第三代挪動通訊的目的和要求 第 三 代 挪 動 通

2、訊 ( 3 G ) ， 最 初 I T U 稱 其 為FPLMTS(Future Public Land Mobile Telecommunieation System)，現(xiàn)為IMT-2000。 IMT-2000挪動通訊系統(tǒng)的目的是建立全球的綜合性個人通訊網(wǎng)，包括尋呼系統(tǒng)、無繩、蜂窩系統(tǒng)和挪動衛(wèi)星通訊系統(tǒng)等功能，提供全球范圍內(nèi)的個人通訊。在ITU-RM.1225建議中對3G提出了以下幾個方面的最低要求。(1)任務環(huán)境和業(yè)務速率包括：(2)全球無縫覆蓋。(3)可支持的業(yè)務包括(4)與2G兼容，實現(xiàn)平滑過渡。7.2 3G主要規(guī)范的技術(shù)特點主要規(guī)范的技術(shù)特點7.2.1 WCDMA的技術(shù)特點7.2.2

3、 TD-SCDMA 7.2.3 CDMA 2000技術(shù)特點7.2.4 其他寬帶技術(shù)規(guī)范7.2.1 WCDMA的技術(shù)特點的技術(shù)特點1. 任務方式2. 信道編碼與交錯3. 擴頻與調(diào)制4. 多速率5. 相關(guān)檢測和波束構(gòu)成6. 分組數(shù)據(jù)7. 功率控制7.2.2 TD-SCDMA1. 幀構(gòu)造TD-SCDMA的每個子幀的構(gòu)造如 圖7.1所示。2. 脈沖類型3. 功率控制4. 擴頻和調(diào)制5. 無線幀的不延續(xù)發(fā)射(DTX)圖圖7.1 TD-SCDMA子幀構(gòu)造子幀構(gòu)造子幀 5ms(640chip)1.28Mchip/sTS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6DwPTS(96chip)GP(96chip)UpP

4、TS(160chip)切換點切換點7.2.3 CDMA 2000技術(shù)特點技術(shù)特點1. 多載波2. 擴頻碼3. 相關(guān)檢測4. 多速率5. 分組數(shù)據(jù)6. 功率控制表7.1 WCDMA，CDMA 2000，TD-SCDMA無線傳輸主要技術(shù)特性表表7.1 WCDMA，CDMA 2000，TD-SCDMA無線傳輸主要技術(shù)特性無線傳輸主要技術(shù)特性無線傳輸系統(tǒng)名稱無線傳輸技術(shù)參數(shù)WCDMACDMA 2000TD-SCDMA雙工方式FDD/TDDFDDTDD信道帶寬(M Hz)5/10/201.25/5/10/201.2碼片速率(M chip/s)N3.84，N=1,2,4N1.2288, N=1,3,6,9

5、,121.1136多址方式DS-CDM ADS-CDM A 或 M C-CDM ATD-SCDM A幀長(ms)102010多速率可變擴頻和多碼擴頻可變擴頻和多碼擴頻可變擴頻因子多時隙FEC 編碼卷積碼(碼率 1/2,1/3；K=9)RS 碼或 Turbo 碼(數(shù)據(jù))卷積碼(碼率 1/2,1/3；K=9)Turbo 碼卷積碼(碼率 1/41；K=9)RS 碼(數(shù)據(jù))交織幀內(nèi)交織(卷積碼)幀間交織(RS 碼)塊交織(20ms)幀內(nèi)交織(卷積碼)幀間交織(RS 碼)擴頻前 向 ： Walsh( 信 道 化 ) Gold 序列 218(區(qū)分小區(qū))反 向 ： Walsh( 信 道 化 ) Gold 序

6、列 241(區(qū)分用戶)前 向 ： Walsh(信 道 化 ) M序列 215(區(qū)分小區(qū))反 向 ： Walsh(信 道 化 ) M序列 241-1(區(qū)分用戶)前向：Walsh(信道化)PN 序列(區(qū)分小區(qū))反向：Walsh(信道化)PN 序列(區(qū)分用戶)調(diào)制數(shù)據(jù)調(diào)制：QPSK/BPSK擴頻調(diào)制：QPSK數(shù)據(jù)調(diào)制：QPSK/BPSK擴頻調(diào)制：OQPSK前向信道：DQPSK反向信道：QPSK/16QAM相干解調(diào)前向:專用導頻信道(TDM )反向:專用導頻信道(TDM )前向：公共導頻信道反向：專用導頻信道前向：專用導頻信道反向：專用導頻信道功率控制FDD: 開 環(huán) + 快 速 閉 環(huán)TDD : 開

7、環(huán)+慢速閉環(huán)開環(huán)快速閉環(huán)(800kHz)開環(huán)快速閉環(huán)(200kHz)基站間同步異步同步(可選)同步(GPS)同步(GPS 或其他方式)7.2.4 其他寬帶技術(shù)規(guī)范其他寬帶技術(shù)規(guī)范 當今的3G技術(shù)主要有三種：W-CDMA，CDMA 2000，UWC-(或IS-HS)。ITU的IMT-2000空中接口的主要目的可概括為：全覆蓋和挪動，比特率為144kbit/s，最正確比特率為384kbit/s；有限覆蓋和挪動，比特率為2Mbit/s；與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，有更高的頻率利用率；可靈敏地引入新的業(yè)務。圖7.8 不同規(guī)范間互通的業(yè)務框架圖圖7.8 不同規(guī)范間互通的業(yè)務框架不同規(guī)范間互通的業(yè)務框架基于 ANSI

8、TIA/EIA-41 的核心網(wǎng)基于 GSM的核心網(wǎng)CDMA 2000基于 ANSI的手機UWC-136基于 ANSI的手機WCDMA基于 GSM的手機7.3 挪動通訊新技術(shù)挪動通訊新技術(shù)7.3.1 智能天線技術(shù)7.3.2 軟件無線電技術(shù)7.3.3 多用戶檢測技術(shù)7.3.4 新型的調(diào)制技術(shù)OFDM技術(shù)7.3.5 WAP技術(shù)7.3.6 無線ATM及挪動ATM技術(shù)7.3.7 市藍牙技術(shù)7.3.1 智能天線技術(shù)智能天線技術(shù)1. 智能天線的根本原理和組成圖7.9 智能天線原理構(gòu)造圖單個用戶情況2. 常用智能算法及其性能3. 智能天線在挪動通訊中的運用圖圖7.9 智能天線原理構(gòu)造圖單個用智能天線原理構(gòu)造圖

9、單個用戶情況戶情況自適應算法 DSPA/D或D/A波束形成網(wǎng)絡(luò)模數(shù)轉(zhuǎn)換天線陣列數(shù)字信號處理器自適應數(shù)字信號處理器本地參考信號q(t)(tye(t)k)(tSkW1W2WN7.3.2 軟件無線電技術(shù)軟件無線電技術(shù)1. 概述2. 體系構(gòu)造 圖7.12 軟件無線電硬件平臺構(gòu)造框圖3. 軟件無線電技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)4. 第三代挪動通訊系統(tǒng)中的軟件無線電技術(shù)圖圖7.12 軟件無線電硬件平臺構(gòu)造框圖軟件無線電硬件平臺構(gòu)造框圖寬帶多波段天線射頻部分D/AA/D高速 DSP專用可編程處理器低速 DSP計算機天線射頻段高速處理段低速處理段話音7.3.3 多用戶檢測技術(shù)多用戶檢測技術(shù) 采用多用戶檢測技術(shù)，實際上可以

10、證明利用最大似然序列檢測(MLSD)可以逼近單用戶接納性能，并有效抑制遠近效應，大大提高系統(tǒng)容量。 主要的次優(yōu)檢測有：線性檢測、多級干擾抵消檢測和非線性類概率檢測。7.3.4 新型的調(diào)制技術(shù)新型的調(diào)制技術(shù)OFDM技術(shù)技術(shù)1. OFDM技術(shù)概述2. OFDM技術(shù)的根本原理圖7.13 OFDM的原理框圖3. OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)4. OFDM與CDMA技術(shù)圖圖7.13 OFDM的原理框圖的原理框圖1f2fNfPT圖713 OFDM原理12N12NSTS/P7.3.5 WAP技術(shù)技術(shù)1. 概述2. WAP的組成圖7.17 WAP協(xié)議棧3. WAP的運用及其實現(xiàn)4. WAP的開展圖圖7.17 WAP

11、協(xié)議棧協(xié)議棧無線應用環(huán)境(WAE)無線傳輸層安全協(xié)議(WTLP)無線會話協(xié)議(WSP)無線傳輸協(xié)議(WTP)無線數(shù)據(jù)板協(xié)議(WDP)其他業(yè)務與應用承載SMS USSD CSDIS-136CDMACDPDPDC-P其他SMS：短消息服務USSD：非結(jié)構(gòu)化補充數(shù)據(jù)業(yè)務CSD：電路交換數(shù)據(jù)CDPD：蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)PDC：個人數(shù)據(jù)蜂窩7.3.6 無線無線ATM及挪動及挪動ATM技術(shù)技術(shù)1. WATM根本概念2. 挪動ATM(M-ATM)圖7.18 M-ATM網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造普通概念圖圖7.18 M-ATM網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造普通概念網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造普通概念MT1MT2MT3MT4BSBSBS基于 ATM的 B-ISDNWATM交換機WATM交換機WATM交換機MATM 層(接入網(wǎng))移動 WATM 層(核心網(wǎng))7.3.7 市藍牙技術(shù)市藍牙技術(shù) 藍牙技術(shù)是一種完全開放的低本錢、短間隔無線銜接技術(shù)規(guī)范的代稱，主要為便攜設(shè)備提供話音和數(shù)據(jù)傳輸效力。 藍牙技術(shù)的優(yōu)點是大量采用成熟技術(shù)。7.4 下一代挪動