資料1：移動通信技術(shù)和3G發(fā)展演進課件

1、福建省分公司 2004年4月移動通信技術(shù)與3G發(fā)展演進3G技術(shù)資料一（內(nèi)部交流）移動通信發(fā)展歷程3G制式對比分析 移動通信技術(shù)與3G發(fā)展演進2移動通信發(fā)展歷程1880年，Hertz 向人們展示了第一個無線通信系統(tǒng)隨后，Marconi 建立了第一個商用無線通信系統(tǒng)1921年，第一個陸上移動通信系統(tǒng)在美國底特律警察局得到使用1946年，AT&T推出了第一個移動電話系統(tǒng)60年代末、70年代初出現(xiàn)了第一個蜂窩電話系統(tǒng)1980年代初，第一代蜂窩系統(tǒng)投入商用美國的AMPS、歐洲的TACS1991年，GSM系統(tǒng)在歐洲開通運行1995年，CDMA(IS-95)系統(tǒng)商用3移動通信的發(fā)展第一代模擬系統(tǒng)第二代數(shù)字系

2、統(tǒng) 第三代系統(tǒng)AMPS, NMT, TACS, JTACS, etcIS-95AIS-95BGSMHSCSD, GPRS,EDGEIS-54IS-136PDCCDMA2000HDRWCDMAUWC-13619912000200241G2G2.5G3GAMPSGSMIS-136IS-95Acdma2000UWC-136WCDMAEDGEPDCIS-95BIS-54ARIB (WCDMA)UTRA (WCDMA)GPRSHSCSD136HS OutdoorUTRA TDDUTRA FDD136HS Indoor3G標(biāo)準(zhǔn)的演進5第二代移動通信系統(tǒng)第二代：數(shù)字移動通信系統(tǒng) 1992: 歐 洲 GSM

3、(Global System for Mobile communication)1995: 美 國 IS95 即 CDMA (Code Division Multiple Access)美 國 IS-136 即 D-AMPS(Digital- Advance Mobile Phone Service)日 本 PDC (Personal Digital Cellular) 業(yè) 務(wù)語音和低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 缺 點容量不大 提高系統(tǒng)容量多種制式不兼容 全球標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸速率低 多媒體應(yīng)用72001 Market Share:GSM48 %CDMA28 %TDMA15 %PDC9 %Western Euro

4、pe:Japan:Rest of the World :US & Canada :GSM(100%)GSM(87%)CDMA(13%)PDC(64%)CDMA(36%)GSM(12%)CDMA(49%)TDMA(39%)GSM(41%)CDMA(35%)TDMA(24%)China :第二代移動通信系統(tǒng)分布8數(shù)據(jù)傳輸速率承載技術(shù) UMTS2 Mb/s 384 Kb/s EDGE GPRS160 Kb/s57.6 Kb/sHSCSD1997199819992000200120022003CS data - SMS, 9.6Kbits/s9.6 Kb/s從GSM到UMTS10演進199719992

5、00120031x Ev-DO 2.4 MbpsImprove Packet PerformanceIS95-A14.4kbpsSMS/VMS/IN IS95-B115.2 kbps Improve capacityImprove call qualitycdma2000 3xWireless Multimedia (More than 2.4 Mbps)cdma2000 1x307.2kbpsDouble Voice capacityImprove standby time(2 Times)1x Ev-DVDO : Data OnlyDV : Data VoiceCDMA系統(tǒng) IS95系統(tǒng)的

6、演進111999 Market Share:GSM48 %CDMA28 %TDMA15 %PDC9 %UMTSCDMA2000EDGEIMT2000Western Europe:Japan:Rest of the World :US & Canada :GSM(100%)GSM(87%)CDMA(13%)PDC(64%)CDMA(36%)GSM(12%)CDMA(49%)TDMA(39%)GSM(41%)CDMA(35%)TDMA(24%)CDMA2000UMTSUMTSUMTSUMTSEDGEEDGECDMA2000CDMA2000UMTSUMTSCDMA2000EDGEChina :向第三

7、代網(wǎng)絡(luò)的演進12ITUIMT-20003GPP23GPPUWCCEPDECT技術(shù)規(guī)范組織標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展組織ETSIANSITIACWTSTTC ARIBTTA UTRA cdma2000IMT-SCDECTIMT-2000無線技術(shù)IMT-2000規(guī)范架構(gòu)EuropePRChinaJapanKoreaUSA3G標(biāo)準(zhǔn) IMT-2000 規(guī)范架構(gòu)143G標(biāo)準(zhǔn)3GPP和3GPP23GPP3GPP2（3G Partnership Project2）: 該組織是于1999年1月成立，由美國TIA、日本的ARIB、日本的TTC、韓國的TTA四個標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)起，主要是制訂以ANSI-41核心網(wǎng)為基礎(chǔ)，CDMA200

8、0為無線接口的第三代技術(shù)規(guī)范。3GPP（3G Partnership Project）: 該組織是在1998年12月成立的，由歐洲的ETSI、日本的ARIB、日本的TTC、韓國的TTA和美國的T1五個標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)起，主要是制訂以GSM核心網(wǎng)為基礎(chǔ)，UTRA(FDD為W-CDMA技術(shù)，TDD為TD-CDMA技術(shù))為無線接口的第三代技術(shù)規(guī)范。153G簡介不同的時期,不同的需求保證語音質(zhì)量提供基本通話能力大容量提高語音服務(wù)質(zhì)量保密性低速率數(shù)據(jù)更大容量更高的頻譜利用率更高速數(shù)據(jù)接入更高服務(wù)質(zhì)量更安全的服務(wù)更低的運營成本早期需求當(dāng)前需求新的需求173G簡介不同的需求,不同的業(yè)務(wù)單一語音業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量不高保

9、密性差用戶高質(zhì)量語音簡單低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)短消息更高質(zhì)量語音高速移動接入定位業(yè)務(wù)多媒體,電子商務(wù)個性化服務(wù)運營成本高頻譜利用率低業(yè)務(wù)單一運營商運營成本降低頻譜利用率提高少量增值業(yè)務(wù)運營成本更低頻譜利用率更高多種業(yè)務(wù)更高服務(wù)質(zhì)量提高市場競爭力早期業(yè)務(wù)當(dāng)前業(yè)務(wù)新的業(yè)務(wù)183G簡介不同的業(yè)務(wù),不同的技術(shù)AMPSTACSNMT其它GSMCDMA IS95TDMAIS-136PDC第一代 80年代模擬第二代 90年代數(shù)字第三代 IMT-2000UMTSWCDMAcdma2000需求驅(qū)動需求驅(qū)動模擬技術(shù)數(shù)字技術(shù)語音業(yè)務(wù)寬帶業(yè)務(wù)TD-SCDMA193G技術(shù)體制CDMA技術(shù)是3G的核心20WCDMA由歐洲標(biāo)準(zhǔn)化組織

10、3GPP所制定cdma2000體制是基于IS-95的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上提出的3G標(biāo)準(zhǔn)，目前其標(biāo)準(zhǔn)化工作由3GPP2來完成TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)由中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)組織CWTS提出，目前已經(jīng)融合到了3GPP關(guān)于WCDMA-TDD的相關(guān)規(guī)范中3G技術(shù)體制21GSM與WCDMA軟容量軟切換單頻復(fù)用需要嚴(yán)格的功率控制寬帶處理增益容量和覆蓋相互關(guān)聯(lián)10 ms frameVariable rate users= Codes with different spreading5 MHzHigh rate multicode userfreqtime.PWCDMA硬容量 硬切換需要頻率復(fù)用功率控制不必要基本沒有頻率分集容量

11、和覆蓋基本不相互依賴GSM22第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)進展WCDMA標(biāo)準(zhǔn)進展 Rel99Rel4 Rel5 功能凍結(jié)時間點2000/032001/032002/06GSM/GPRS核心網(wǎng)WCDMA FDD引入Iur接口傳輸速率2Mbps商用版本2001年6月后續(xù)CRCS域控制和承載的分離引入TD-SCDMA引入實時IP多媒體域（IMS）HSDPA（高速下行分組接入）繼續(xù)完善IMS與PLMN/PSTN/ISDN的電路互操作MBMS(廣播多播）框架結(jié)構(gòu)的研究 Rel6 24WCDMA技術(shù)特點25WCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（R4）R4：核心網(wǎng)電路域（CS）呼叫控制與承載分離27WCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（R5）R5：全I

12、P化的網(wǎng)絡(luò)28CDMA 2000標(biāo)準(zhǔn)進展CDMA2000進展IS 95BCDMA2000 1X1X EV-DO1X EV-DV99年底2001年初2001.102002.05電路域ANSI-41速率153.6kbps分組MobileIP商用版本2000年底最大速率307kbps語音和數(shù)據(jù)最大速率2.4Mbps單獨載波支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)最大速率3.1Mbps同時支持語音和數(shù)據(jù)29CDMA 2000標(biāo)準(zhǔn)特點30TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)進展TD-SCDMA的發(fā)展TSMLCR采用GSM/GPRS核心網(wǎng)無線接口采用A接口和Gb接口接入核心網(wǎng)傳輸速率384kbps采用WCDMA核心網(wǎng)無線接口采用Iu接口接入核心網(wǎng)傳

13、輸速率2Mbps31TD-SCDMA RTT技術(shù)特點32移動通信發(fā)展歷程3G制式對比分析 移動通信技術(shù)與3G發(fā)展演進33關(guān)鍵技術(shù)分析34關(guān)鍵技術(shù)分析35關(guān)鍵技術(shù)分析36WCDMA與cdma20001x的語音能力相當(dāng)語音業(yè)務(wù)容量(單位：Erlang/MHz/cell) WCDMA仿真及測試數(shù)據(jù)來自華為2001年10月外場試驗，cdma2000測試數(shù)據(jù)來自華為2001年8月外場試驗 WCDMA與cdma2000語音編碼速率有所差別語音能力分析37數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量(單位：Kbps/MHz/cell)WCDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量比cdma2000要大預(yù)置條件 WCDMA仿真及測試數(shù)據(jù)來自華為2001年10月外場

14、試驗，cdma2000測試數(shù)據(jù)來自華為2001年8月外場試驗數(shù)據(jù)能力分析38華為WCDMA、cdma2000在核心頻段靈敏度測試結(jié)果地點：上海外場，一般城區(qū) 時間：2001/12 車速：60km/s； 測試條件：雙極化天線、增益17.15dbi、掛高25米華為WCDMA覆蓋性能測試結(jié)果WCDMA、cdma2000在核心頻段的無線覆蓋能力相當(dāng)無線覆蓋分析39智能天線是3G中最重要的增強技術(shù)之一 4天線多波束切換相對雙天線接收分集，系統(tǒng)容量約提高一倍、覆蓋面積提高50%采用智能天線技術(shù)建設(shè)移動網(wǎng)，每用戶成本可減少約27%WCDMA標(biāo)準(zhǔn)能夠更好的支持智能天線技術(shù)對智能天線支持的分析40未來高速數(shù)據(jù)業(yè)

15、務(wù)發(fā)展分析WCDMA和cdma2000高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)比較41WCDMA規(guī)范制定嚴(yán)謹(jǐn)，組織嚴(yán)密3GPP規(guī)范規(guī)定，WCDMA所有接口都是開放的日本的DoCoMo的試驗網(wǎng)證明了Iub接口開放的可行性cdma2000標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)謹(jǐn)性有待加強IS95廠家設(shè)備難以互通，給運營商設(shè)備選型帶來了較大問題Abis接口不開放，不同廠商的BTS和BSC不能互通接口開放性分析42MCCMSIN/MINMNCIMSI（國際移動用戶識別）國內(nèi)移動用戶識別WCDMA和cdma2000信令組網(wǎng)與漫游比較信令組網(wǎng)與漫游分析43在我國應(yīng)用時，處理CDMA信令組網(wǎng)及漫游時應(yīng)考慮的問題國內(nèi)CDMA信令網(wǎng)采用ITU 7號信令，需要由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完成MIN到IMSI的轉(zhuǎn)換和構(gòu)造分配給我國的MIN號段不連續(xù)，應(yīng)重視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的號碼分析和路由配置可考慮應(yīng)用IMSI來解決CDMA漫游問題需要升級現(xiàn)有CDMA網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要考慮向下兼容的問題網(wǎng)絡(luò)需要同時支持MIN和IMSI，對設(shè)備提出特殊的要求不能有效支持國際漫游信令組網(wǎng)與漫游分析44三種主要體制的比較項目WCDMACDMA2000TD-SCDMA占用帶寬5MHz1.25MHz1.6MHz每載波碼片速率3.84Mcps1.2288Mcps1.28Mcps雙工方式FDDFDDTDD核心網(wǎng)GSM-MAPANSI-41GSM