第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)

1、 第三代移動(dòng)通信技術(shù)（第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3G）鄭一歡16721469 第三代移動(dòng)通信第三代移動(dòng)通信技術(shù)技術(shù)（3G）l 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述l cdma2000的無線傳輸技術(shù)的無線傳輸技術(shù)l WCDMA（UMTS）系統(tǒng)的無線傳輸技術(shù)）系統(tǒng)的無線傳輸技術(shù)l TD-SCDMA系統(tǒng)的無線傳輸技術(shù)系統(tǒng)的無線傳輸技術(shù)1. 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述 l 1.1 概述概述l 1.2 第三代移動(dòng)通信新技術(shù)第三代移動(dòng)通信新技術(shù)l 1.3 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)及其特征第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)及其特征LOREM IPSUM DOLOR1LOREM IPSUM DOLO

2、R2LOREM IPSUM DOLOR3LOREM IPSUM DOLOR4CONTENTSLOREM IPSUM DOLOR1LOREM IPSUM DOLOR2LOREM IPSUM DOLOR3LOREM IPSUM DOLOR4LOREM IPSUM DOLOR5CONTENTS本章提示本章提示 l IMT-2000的主要目標(biāo)是全球一網(wǎng)，全球漫游；多層小區(qū)結(jié)構(gòu)，適的主要目標(biāo)是全球一網(wǎng)，全球漫游；多層小區(qū)結(jié)構(gòu)，適應(yīng)多種環(huán)境；提供多媒體業(yè)務(wù)，有足夠大的系統(tǒng)容量；高的保密性應(yīng)多種環(huán)境；提供多媒體業(yè)務(wù)，有足夠大的系統(tǒng)容量；高的保密性和高的服務(wù)質(zhì)量。和高的服務(wù)質(zhì)量。l IMT-2000對(duì)無線傳輸

3、技術(shù)的要求是：支持高速傳輸多媒體業(yè)務(wù)，對(duì)無線傳輸技術(shù)的要求是：支持高速傳輸多媒體業(yè)務(wù)，室內(nèi)至少室內(nèi)至少2Mbit/s，室外步行至少，室外步行至少384kbit/s，車輛行駛環(huán)境至少，車輛行駛環(huán)境至少144kbit/s；傳輸速率能根據(jù)業(yè)務(wù)按需分配。；傳輸速率能根據(jù)業(yè)務(wù)按需分配。 本章提示本章提示 l 后后3G（Beyond 3G）技術(shù)已顯露端倪。由于人們希望能在移動(dòng)環(huán)）技術(shù)已顯露端倪。由于人們希望能在移動(dòng)環(huán)境中數(shù)據(jù)傳輸速率更高，即從境中數(shù)據(jù)傳輸速率更高，即從2Mbit/s提高到提高到100Mbit/s，因此還需，因此還需要研究更高傳輸速率的調(diào)制技術(shù)、軟件無線電技術(shù)、智能天線技術(shù)要研究更高傳輸速率

4、的調(diào)制技術(shù)、軟件無線電技術(shù)、智能天線技術(shù)和廣帶（和廣帶（Broad band）IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這就是4G移動(dòng)通信技術(shù)研究。移動(dòng)通信技術(shù)研究。 1.1 概述概述 l 最早由國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)于1985年提出，當(dāng)時(shí)稱為未來公眾陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)（FPLMTS），1996年正式命名為IMT-2000l 意指工作在2000MHz頻段上，最高業(yè)務(wù)速率為2000kbit/s，并在2000年左右開始商用的國(guó)際移動(dòng)通信系統(tǒng)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)即 IMT-2000l 1997年4月，ITU向各成員國(guó)征集IMT-2000的無線接口候選傳輸技術(shù)。這引發(fā)了長(zhǎng)達(dá)近四年的3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)和技術(shù)融合的進(jìn)程。

5、l 最終在2001年確定了cdma2000、WCDMA、TD-SCDMA這三種主流3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。1.1 概述概述 1IMT-2000的主要目標(biāo)和要求的主要目標(biāo)和要求 （1）形成全球統(tǒng)一的頻率和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)（2）實(shí)現(xiàn)全球的無縫漫游適應(yīng)多種環(huán)境，采用多層小區(qū)結(jié)構(gòu)，即微微蜂窩、微蜂窩、宏蜂窩，將地面移動(dòng)通信系統(tǒng)和衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)結(jié)合在一起，與不同網(wǎng)絡(luò)互通，提供無縫漫游和業(yè)務(wù)一致性，網(wǎng)絡(luò)終端具有多樣性，并與第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)共存和互通，開放結(jié)構(gòu)，易于引入新技術(shù)?；灸繕?biāo)：1IMT-2000的主要目標(biāo)和要求的主要目標(biāo)和要求 （3）提供高質(zhì)量的多媒體業(yè)務(wù)包括高質(zhì)量的語音、可變速率的數(shù)據(jù)、高分辨率的圖像等多種

6、業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)多種信息一體化。（4）足夠的系統(tǒng)容量，強(qiáng)大的多種用戶管理能力，高保密性能和服務(wù)質(zhì)量。1IMT-2000的主要目標(biāo)和要求的主要目標(biāo)和要求 l 高速傳輸以支持多媒體業(yè)務(wù)：室內(nèi)環(huán)境至少2 Mbit/s；室外步行環(huán)境至少384 kbit/s；室外車輛環(huán)境至少144 kbit/s。l 傳輸速率按需分配。l 上下行鏈路能適應(yīng)不對(duì)稱業(yè)務(wù)的需求。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，ITU對(duì)無線傳輸技術(shù)提出了以下要求：2IMT-2000的頻帶劃分的頻帶劃分 全球基礎(chǔ)上可用于IMT-2000的業(yè)務(wù)： 18852025 MHz及21102200 MHz頻帶。l 其中，19802010 MHz和21702200 MHz為衛(wèi)星移

7、動(dòng)業(yè)務(wù)頻段共60 MHz；l 其余170 MHz為陸地移動(dòng)業(yè)務(wù)頻段，其中對(duì)稱頻段是260 MHz，不對(duì)稱的頻段是50 MHz。 分配了2 GHZ附近的230 MHZ的頻帶:二、二、 第三代移動(dòng)通信新技術(shù)第三代移動(dòng)通信新技術(shù) l 在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中都采用了卷積碼和在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中都采用了卷積碼和Turbo碼兩種糾錯(cuò)編碼。碼兩種糾錯(cuò)編碼。l 在高速率、對(duì)譯碼時(shí)延要求不高的數(shù)據(jù)鏈路中使用在高速率、對(duì)譯碼時(shí)延要求不高的數(shù)據(jù)鏈路中使用Turbo碼以利于其碼以利于其優(yōu)異的糾錯(cuò)性能；考慮到優(yōu)異的糾錯(cuò)性能；考慮到Turbo碼譯碼的復(fù)雜度、時(shí)延的原因，在語碼譯碼的復(fù)雜度、時(shí)延的原因，在語音和低速率、對(duì)

8、譯碼時(shí)延要求比較苛刻的數(shù)據(jù)鏈路中使用卷積碼，音和低速率、對(duì)譯碼時(shí)延要求比較苛刻的數(shù)據(jù)鏈路中使用卷積碼，在其他邏輯信道中也使用卷積碼。在其他邏輯信道中也使用卷積碼。 1高效信道編譯碼技術(shù)高效信道編譯碼技術(shù)l 基本思想基本思想： 高速模高速模/數(shù)（數(shù)（A/D）和數(shù)）和數(shù)/模（模（D/A）轉(zhuǎn)換器盡可能靠天線處理，所有）轉(zhuǎn)換器盡可能靠天線處理，所有基帶信號(hào)處理都用軟件方式替代硬件實(shí)施。基帶信號(hào)處理都用軟件方式替代硬件實(shí)施。l 關(guān)鍵部分關(guān)鍵部分： 寬帶多頻段天線、高速寬帶多頻段天線、高速A/D和和D/A轉(zhuǎn)換器以及高速信號(hào)處理部分。轉(zhuǎn)換器以及高速信號(hào)處理部分。2軟件無線電軟件無線電技術(shù)技術(shù)二、二、 第三代

9、移動(dòng)通信新技術(shù)第三代移動(dòng)通信新技術(shù) l 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是基于同樣的硬件環(huán)境，針對(duì)不同的功能采用不同的軟件來實(shí)是基于同樣的硬件環(huán)境，針對(duì)不同的功能采用不同的軟件來實(shí)施，其系統(tǒng)升級(jí)、多種模式的運(yùn)行可以自適應(yīng)地完成。軟件無線電施，其系統(tǒng)升級(jí)、多種模式的運(yùn)行可以自適應(yīng)地完成。軟件無線電能實(shí)現(xiàn)多模式通信系統(tǒng)的無縫連接。能實(shí)現(xiàn)多模式通信系統(tǒng)的無縫連接。 二、二、 第三代移動(dòng)通信新技術(shù)第三代移動(dòng)通信新技術(shù) 2軟件無線電軟件無線電技術(shù)技術(shù)l 無線覆蓋范圍、系統(tǒng)容量、業(yè)務(wù)質(zhì)量、阻塞和掉話等問題一直困擾無線覆蓋范圍、系統(tǒng)容量、業(yè)務(wù)質(zhì)量、阻塞和掉話等問題一直困擾著蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。著蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。l 采用智能天線陣（

10、采用智能天線陣（Adaptive Antenna Arrays）技術(shù)可以提高第三代）技術(shù)可以提高第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量及服務(wù)質(zhì)量。移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量及服務(wù)質(zhì)量。二、二、 第三代移動(dòng)通信新技術(shù)第三代移動(dòng)通信新技術(shù) 3智能天線智能天線技術(shù)技術(shù)l 智能天線陣技術(shù)是基于自適應(yīng)天線陣列原理，利用天線陣列的波束智能天線陣技術(shù)是基于自適應(yīng)天線陣列原理，利用天線陣列的波束合成和指向，產(chǎn)生多個(gè)獨(dú)立的波束，自適應(yīng)地調(diào)整其方向圖以跟蹤合成和指向，產(chǎn)生多個(gè)獨(dú)立的波束，自適應(yīng)地調(diào)整其方向圖以跟蹤信號(hào)變化；對(duì)干擾方向調(diào)零以減少甚至抵消干擾信號(hào)，提高接收信信號(hào)變化；對(duì)干擾方向調(diào)零以減少甚至抵消干擾信號(hào)，提高接收信號(hào)的載干

11、比（號(hào)的載干比（C/I），以增加系統(tǒng)的容量和頻譜效率。），以增加系統(tǒng)的容量和頻譜效率。3智能天線智能天線技術(shù)技術(shù)二、二、 第三代移動(dòng)通信新技術(shù)第三代移動(dòng)通信新技術(shù) l 其特點(diǎn)在于以較低的代價(jià)換得無線覆蓋范圍、系統(tǒng)容量、業(yè)務(wù)質(zhì)量、其特點(diǎn)在于以較低的代價(jià)換得無線覆蓋范圍、系統(tǒng)容量、業(yè)務(wù)質(zhì)量、抗阻塞和掉話等性能的顯著提高。抗阻塞和掉話等性能的顯著提高。3智能天線智能天線技術(shù)技術(shù)二、二、 第三代移動(dòng)通信新技術(shù)第三代移動(dòng)通信新技術(shù) l 多用戶檢測(cè)的基本思想是把所有用戶的信號(hào)都當(dāng)做有用信號(hào)，而不多用戶檢測(cè)的基本思想是把所有用戶的信號(hào)都當(dāng)做有用信號(hào)，而不是當(dāng)做干擾信號(hào)。是當(dāng)做干擾信號(hào)。l 考慮到復(fù)雜度及成本

12、等的原因，多用戶檢測(cè)主要圍繞基站進(jìn)行?？紤]到復(fù)雜度及成本等的原因，多用戶檢測(cè)主要圍繞基站進(jìn)行。 4多用戶檢測(cè)多用戶檢測(cè) 二、二、 第三代移動(dòng)通信新技術(shù)第三代移動(dòng)通信新技術(shù) l 移動(dòng)移動(dòng)IP的目標(biāo)是將無線話音核無線數(shù)據(jù)綜合到一個(gè)技術(shù)平臺(tái)上傳輸，的目標(biāo)是將無線話音核無線數(shù)據(jù)綜合到一個(gè)技術(shù)平臺(tái)上傳輸，這一平臺(tái)就是這一平臺(tái)就是IP協(xié)議。協(xié)議。l 基于移動(dòng)基于移動(dòng)IP技術(shù)，為用戶快速、高效、方便地部署豐富的應(yīng)用服務(wù)技術(shù)，為用戶快速、高效、方便地部署豐富的應(yīng)用服務(wù)成為可能。成為可能。l 全全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)可節(jié)約成本，提高可擴(kuò)展性、靈活性和使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作更有效網(wǎng)絡(luò)可節(jié)約成本，提高可擴(kuò)展性、靈活性和使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作更有效率等

13、；支持率等；支持IPv6，解決，解決IP地址的不足和移動(dòng)地址的不足和移動(dòng)IP。 5全全I(xiàn)P的核心的核心網(wǎng)網(wǎng) 二、二、 第三代移動(dòng)通信新技術(shù)第三代移動(dòng)通信新技術(shù) 6IMT-2000無線協(xié)議分層模型無線協(xié)議分層模型 l 在在IMT-2000中將中將Um接口分成接口分成4層：物理層、介質(zhì)接入層、鏈路接入層：物理層、介質(zhì)接入層、鏈路接入層和網(wǎng)絡(luò)層（包括呼叫控制、移動(dòng)性管理和無線電資源管理）。層和網(wǎng)絡(luò)層（包括呼叫控制、移動(dòng)性管理和無線電資源管理）。 9.1.3 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)及其特征第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)及其特征 l 1交互性業(yè)務(wù)交互性業(yè)務(wù)l 交互性業(yè)務(wù)分為會(huì)話業(yè)務(wù)、消息業(yè)務(wù)和檢索與存儲(chǔ)業(yè)務(wù)三種。交互性業(yè)務(wù)分為會(huì)話業(yè)務(wù)、消息業(yè)務(wù)和檢索與存儲(chǔ)業(yè)務(wù)三種。l （1）會(huì)話業(yè)務(wù)）會(huì)話業(yè)務(wù)l （2）消息業(yè)務(wù)）消息業(yè)務(wù)l （3）檢索與存儲(chǔ)業(yè)務(wù)）檢索與存儲(chǔ)業(yè)務(wù)2分配性業(yè)務(wù)分配性業(yè)務(wù) l 分配性業(yè)務(wù)是從一個(gè)中心源向網(wǎng)上數(shù)量不限的授權(quán)接收機(jī)分配一種分配性業(yè)務(wù)是從一個(gè)中心源向網(wǎng)上數(shù)量不限的授權(quán)接收機(jī)分配一種連續(xù)的信息流。連續(xù)的信息流。l 它包括廣播業(yè)務(wù)，