摩托羅拉培訓-firstday2

UMTS移動通信系統(tǒng)1蜂窩移動通信系統(tǒng)的發(fā)展2第一代模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)歷史回顧：1978年，美國的貝爾實驗室成功開發(fā)了AMPS（AdvanceMobilePhoneService）系統(tǒng)，實現(xiàn)了真正意義上的可以隨時隨地通信的大容量的蜂窩移動通信系統(tǒng)。1987年，中國首個TACS制式模擬移動電話系統(tǒng)建成商用，之后AMPS也曾被引入中國。主要標準：美國的AMPS、歐洲的TACS、英國的ETACS、歐洲的NMT-450和NMT-900、日本的NTT和JTACS/NTACS主要特點：用戶的接入方式采用頻分多址（FDMA），當一個呼叫建立后，該用戶在其呼叫結束以前一直占用一個頻段調制方式：FM業(yè)務的種類單一，主要是話音業(yè)務系統(tǒng)的保密性較差頻譜效率較低，有限頻譜資源和無限用戶容量之間的矛盾十分突出3第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)-GSM歷史回顧：1992年，第一個數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)——歐洲的GSM（GlobalSystemforMobileCommunication）網(wǎng)絡在歐洲開始鋪設，由于其優(yōu)越的性能，在全球范圍內以驚人的速度得以擴張，目前已是全球最大的蜂窩通信系統(tǒng)。1993年，中國的第一個全數(shù)字移動電話GSM系統(tǒng)建成開通，之后中國電信和中國聯(lián)通都采用了GSM。主要特點：微蜂窩小區(qū)結構數(shù)字化技術---語音信號數(shù)字化新的調制方式---GMSK、QPSK等FDMA/TDMA頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大便于實現(xiàn)通信安全保密4第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)-CDMA歷史回顧：1995年，美國的高通公司（Qualcomm）提出了一種采用碼分多址（CDMA)方式的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)技術解決方案（IS-95CDMA)，目前已分別在中國香港、韓國、北美等國家和地區(qū)投入使用，用戶反映良好。CDMA系統(tǒng)的主要特點：用戶的接入方式采用碼分多址（CDMA）軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大抗多徑衰落可運用話音激活、分集接收等先進技術IS-95CDMA5第三代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)3G的主要特點：支持移動多媒體業(yè)務寬帶CDMA技術

高頻譜效率

FDMA/TDMA/CDMA

從電路交換到分組交換

從媒體(media)到多媒體(Multi-media)

高保密性全球范圍無縫漫游系統(tǒng)微蜂窩結構3G主流技術：

WCDMAcdma2000TD-SCDMA

63rdGenerationMobileNetworks(3G)Evolutionto3GTD-SCDMA7InformationServicesSMSChatRoomE-Mailm-stocktradingm-bankingm-cashPictureMailRouteplanningMulti-playerGamesMobileOfficeScheduleManagementWorkflowManagementElectronicConferenceRadioMusicVideoMailVideostreamingWebInteractiveTVTVConference低速數(shù)據(jù)高速數(shù)據(jù)WAPGPRS3G移動數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展方向83rdGenerationMobileNetworks(3G)9第三代移動通信的幾個組織IMT-2000:InternationalMobileTelecommunications2000. IMT-2000isanITUinitiativetoprovide wirelessaccesstotheglobaltelecommunication infrastructure. IMT-2000encompassesbothsatelliteand terrestrialcomponentsandaimstoservefixed andmobileusersinpublicandprivatenetworks.103GPPThirdGenerationPartnershipProject

第三代移動通信標準化的伙伴項目

UMTS:UniversalMobileTelecommunicationSystem.參加3GPP的成員組織： ARIB(Japan):AssociationofRadioIndustriesandBusinesses. ETSI(Europe):EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute. CommitteeT1(USA) TTA(Korea):TelecommunicationsTechnologyAssociation,Korea CWTS(China):ChinaWirelessTelecommunicationStandard TTC(Japan):TelecommunicationTechnologyCommittee,Japan113GPPThirdGenerationPartnershipProject2 第三代移動通信標準化的伙伴項目2A3GPartnershipProjectforevolvedANSI/TIA/EIA-41networksandrelatedradiotransmissiontechnologies. 參加3GPP2的成員組織： ARIB(Japan):AssociationofRadioIndustriesandBusinesses. TIA(USA):TelecommunicationsIndustryssociation. TTA(Korea):TelecommunicationsTechnologyAssociation,Korea CWTS(China):ChinaWirelessTelecommunicationStandard TTC(Japan):TelecommunicationTechnologyCommittee,Japan12移動無線傳播環(huán)境13TransmitterReceiverDR2R3R3矢量圖DR1R2=衰落!多徑影響14多普勒頻移fcfcfd-fcfd+信號功率f15TransmittingantennaReceivingantenna1Receivingantenna2Receivingantenna3ReceiverRA1SuppressionRA2SuppressionRA3Amplification抗多徑影響—空間分集16Transmittingantennaλ1,λ2,λ3ReceivingantennaDR2R3Receiverλ1,λ2,λ3λ1Suppressionλ2Suppressionλ3Amplification抗多徑影響—頻率分集1712tt|A2||A1||A3|重疊的多徑信號經(jīng)過匹配濾波器壓縮后的信號+A1*A2*A3*A1*S1(t)+A2*S2(t)+A3*S3(t)“Rake”receiver抗多徑影響—時間分集18抗多徑影響—RAKE接收機19分類：

頻分多址(FDMA)---按頻道劃分用戶，頻帶獨享，時間共享 時分多址(TDMA)---按時隙劃分用戶，時隙獨享，頻率共享 碼分多址(CDMA)---按碼型劃分用戶，時隙/頻率共享多址技術20頻分多址（FDMA）技術含義：每個用戶占用一個頻率用戶識別：頻道號特點：

簡單，容易實現(xiàn)，適用于模擬和數(shù)字信號 以頻率復用為基礎，以頻帶劃分各種小區(qū) 需要嚴格的頻率規(guī)劃，是頻率受限和干擾受限系統(tǒng) 以頻道區(qū)分用戶地址，一個頻道傳輸一路模擬/數(shù)字話路 對功控的要求不嚴，硬件設備取決于頻率規(guī)劃和頻道設置 基站由多部不同載波頻率的發(fā)射機同時工作 不適宜大容量系統(tǒng)使用應用：模擬/數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)PowerFrequencyTimeFDMA21時分多址（TDMA）技術含義：每個用戶占用一個時隙用戶識別：時隙特點：

以頻率復用為基礎，小區(qū)內以時隙區(qū)分用戶 每個時隙傳輸一路數(shù)字信號，軟件對時隙動態(tài)配置 系統(tǒng)要求嚴格的系統(tǒng)定時同步 對功控的要求不嚴 是時隙受限和干擾受限系統(tǒng) TDD模式下，上下型信道信息可以共享應用：GSM系統(tǒng)FrequencyPowerTimeFDMA/TDMA22碼分多址（CDMA）技術FrequencyCDMAPowerTime含義：每個用戶使用一個碼型，頻率/時間共享用戶識別：碼型特點：

每個基站只需一個射頻系統(tǒng) 每個碼傳輸一路數(shù)字信號 每個用戶共享時間和頻率 是一個多址干擾受限系統(tǒng) 需要嚴格的功率控制 需要定時同步 軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大 抗衰落、抗多徑能力強應用：IS-95CDMA系統(tǒng)、cdma2000系統(tǒng)、WCDMA系統(tǒng)23蜂窩移動通信的基本概念24蜂窩移動通信的基本概念

蜂窩系統(tǒng)---“小區(qū)制”系統(tǒng)-將所要覆蓋的地區(qū)劃分為若干個小區(qū)，每個小區(qū)的半徑可視用戶的分布密度在1-10km左右,在每個小區(qū)設立一個基站為本小區(qū)范圍內的用戶服務。-“頻率復用”的概念-特點：用戶容量大，服務性能較好，頻譜利用率較高，用戶終端小巧且電池使用時間長，輻射小等-問題：系統(tǒng)復雜，越區(qū)切換，漫游，位置登記；更新和管理以及系統(tǒng)鑒權等

蜂窩分類-宏蜂窩(Macro-cell)2-20km-微蜂窩(Micro-cell)0.4－2km-微微蜂窩(Pico-cell)<400m-分層蜂窩(由多種蜂窩組成)25移動通信系統(tǒng)的全球覆蓋26蜂窩—頻率復用方式FDMA頻率復用11111111113626221457CDMA頻率復用27FDMA—蜂窩覆蓋28Sector-1Sector-2Sector-3Sector-4Sector-5Sector-6Sector-1Sector-3Sector-2G=3x0.85=2.55G=6x0.85=5.1*扇區(qū)的重疊按15%記扇區(qū)的裂變29蜂窩在通信網(wǎng)的位置30Base1Base2Base3蜂窩系統(tǒng)的小區(qū)切換31VLRMSCVLRMSCGMSCBSCBTSBTSAbisBSSAUCHLRPSTNEDCHAPSTNBSCBTSBTSAbisBSSA移動通信網(wǎng)絡結構32VLRMSCVLRMSCGMSCBSCBTSBTSAbisBSSAUCHLREDCHABSCBTSBTSAbisBSSAPSTNVLRMSCVLRMSCGMSCBSCBTSBTSAbisBSSAUCHLREDCHABSCBTSBTSAbisBSSA終端用戶漫游33CDMA擴頻技術原理擴頻原理：以頻帶換取信噪比 香農(nóng)理論：C=Bw

log2

(1+S/N)擴頻系統(tǒng)的優(yōu)點：抗干擾能力強，可抗白噪聲、人為干擾、多徑干擾等保密性好。擴頻信號頻譜近似白噪聲，若不知PN序列生成方法就難以獲取原始信息隱蔽性好。擴頻信號近似白噪聲，難以檢測，寬帶擴頻信號功率譜密度很低，難以監(jiān)聽易于實現(xiàn)大容量多址通信易于精確定時和測距易于采用各種先進的分集技術，如RAKE接收、智能天線等34CDMA擴頻和處理增益35CDMA直接序列擴頻技術CDMA36FrequencyDomainUser#3User#2User#1SynchPagingPilot1.2288MHzfreqCodeDomain0123456789324063User1User3User2WalshCodePilotPagingSynchIS-95系統(tǒng)：信號在頻域和碼域上的分布情況IS-95CDMA37UMTS系統(tǒng)382G與3G網(wǎng)絡結構VLRMSCVLRMSCSGSNGMSCBSCBTSBTSAbisBSSBSCBTSBTSAbisBSSAUCHLREIRPSTNEDCFHAGSMPSTNGGSNPDNGbGpGcGfGnGrGsGPRSOtherPLMNRNCNodeBNodeBIubRNSRNCNodeBNodeBIubRNSIurIu-CSIu-PSIu-PSIu-CSUMTSGiPLMN:Publiclandmobilenetwork

UMTS:UniversalMobileTelecommunicationSystem

39WCDMA網(wǎng)絡結構NodeBcellcellcellMEUSIMSIMMEUSIMSIMMEUSIMSIMNodeBcellcellcellNodeBcellcellcellRNCRNCMSCSGSNGMSCGGSNVLREIRHLRAuCUEIurIubUuEEDPSTNBFCGsGfGrGnGiGpGcIuIuCSCN:CoreNetworkRNSRNSIuPSFDDModeonly40WCDMA網(wǎng)絡功能實體41CoreNetworkD-RNCS-RNCNodeBcellcellcellNodeBcellcellcellNodeBcellcellcellNodeBcellcellcellIubIubIubIubIurIuUTRAN結構42UENodeBCRNCSRNCCNUuIubIurIuUMTS接口43建立、維護和釋放無線介入承載完成系統(tǒng)內和系統(tǒng)間切換以及SRNS重新分配不針對UE的一些通用過程，特定UE的用戶信令管理;在UE和CN之間傳遞NAS信令消息;實現(xiàn)一個UE同時接入多個CN域分組數(shù)據(jù)流的資源預留機制Iu接口的主要功能44454647IuB傳輸資源的管理NodeB的O&M

Iub

鏈路管理；小區(qū)配置管理；

無線網(wǎng)絡性能管理；

事件管理；

公用傳輸信道管理；無線資源管理（RRM）

；

實現(xiàn)具體的O&M傳輸

系統(tǒng)信息管理Iub協(xié)議功能48

TrafficMa