WCDMA(初級)-3G制式技術(shù)分析指導書

3G制式對比分析課程目標了解3G三種主要制式的各自特點從對比中看三種制式各自的優(yōu)勢了解制式選擇的關(guān)鍵因素學習完本課程，您將能夠：課程內(nèi)容

T第一章3G各種制式分析第二章WCDMA和CDMA2000第三章制式選擇關(guān)鍵因素不同時期，不同需求不同需求，不同業(yè)務不同業(yè)務，不同技術(shù)AMPSTACSNMT其它GSMCDMAIS95TDMAIS-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)務寬帶業(yè)務TD-SCDMA3G為用戶與運營商提供了完整的綜合業(yè)務解決方案3G體制

WCDMA核心網(wǎng)絡：基于MAP和GPRS無線傳輸技術(shù)：WCDMA－FDD/TDD

TD-SCDMA核心網(wǎng)絡：基于MAP無線傳輸技術(shù)：TD-SCDMA

cdma2000核心網(wǎng)絡：基于ANSI41和MIP無線傳輸技術(shù)：cdma2000CDMA技術(shù)是3G的核心3G的核心-CDMA技術(shù)cdma2000技術(shù)體制-網(wǎng)絡特點cdma2000RTT技術(shù)特點cdma20001X技術(shù)特點IS-95A/B是cdma2000的子集碼片速率1.2288Mcps擴頻調(diào)制：前向QPSK，反向HPSK反向?qū)ьl，相干解調(diào)快速前向和反向功率控制前向發(fā)射分集：OTD、STS信道編碼增加Turbo碼可變幀長，5ms,10ms,20ms,40ms,80ms支持F-QPCH，延長手機待機時間速率最大可達307.2kbps支持QoS協(xié)商支持多媒體業(yè)務支持8K/13KQCELP8kbpsEVRC信道容量是IS-95A/B的2倍cdma20001X候選增強技術(shù)高通提出的HDR，支持最高速率為2.4Mbps的數(shù)據(jù)業(yè)務摩托羅拉和諾基亞公司聯(lián)合提出的1XTREME中國提出的LAS-CDMA目前3GPP2已經(jīng)完成基于HDR的1X-EV-DO版本，正在根據(jù)摩托羅拉、朗訊和LAS-CDMA的提案技術(shù)討論1X-EV-DV版本cdma20003X技術(shù)特點碼片速率3*1.2288Mcps，接入速率最大可達2Mbpscdma2000過渡1IS-95A/B載頻cdma20001X載頻cdma2000兼容IS-95A/B。增加SCH以支持分組業(yè)務?？梢酝ㄟ^增加cdma20001XBSC和cdma2000BTS的方式平滑過渡。即業(yè)務可以平滑升級，但設備需增加。1IS-95A/B載頻+2cdma20001X載頻WCDMA發(fā)展歷程WCDMA技術(shù)體制-網(wǎng)絡特點WCDMA基本內(nèi)容調(diào)制方式：上行：QPSK；下行：QPSK語音編碼：AMR信道編碼：卷積碼和Turbo碼解調(diào)方式：導頻輔助的相干解調(diào)發(fā)射分集方式：TSTD、STTD、FBTD功率控制：上下行閉環(huán)功率控制，外環(huán)功率控制基站同步方式：支持異步和同步的基站運行信號帶寬：5MHz；碼片速率：3.84McpsWCDMA技術(shù)優(yōu)勢更大的系統(tǒng)容量更優(yōu)的話音質(zhì)量更高的頻譜效率更快的數(shù)據(jù)速率更強的抗衰落能力更好的抗多徑性適應高達500km/h的移動速度TD－SCDMA發(fā)展歷程TD-SCDMA技術(shù)體制-網(wǎng)絡特點TD-SCDMA技術(shù)特點TD-SCDMA系統(tǒng)的優(yōu)勢有利于頻譜的有效利用，不需要成對的頻段，分配頻段也比較簡單，而WCDMA系統(tǒng)的FDD技術(shù)卻需要成對的頻段；更適用于不對稱的業(yè)務，因為上下行資源可以靈活分配，因此更適用于Internet，多媒體應用和文件傳輸業(yè)務；而WCDMA系統(tǒng)此時只能是浪費一個上行頻段；上下行鏈路的相關(guān)性，上下行工作于同一頻率，因此對稱的電波傳播特性使之便于使用諸如智能天線等新技術(shù)，達到提高性能，降低成本的作用；而WCDMA上下行不使用同一個頻段，因此不具備相關(guān)性；TDD設備成本較低，主要是由于信道是對應的，因此就可能簡化接收機；無收發(fā)隔離的要求，可以使用單片IC來實現(xiàn)射頻收發(fā)信機。TD-SCDMA系統(tǒng)的劣勢基站之間的同步：為了減小基站間的干擾，需要基站間的同步；TDD中的干擾是一個重要的問題。在通信系統(tǒng)中的同步非常重要，而TDD系統(tǒng)本身是一個同步系統(tǒng)，因此對同步的要求就很高。同時上下行同處于一個頻段，又造成了干擾類型的增加。TD-SCDMA系統(tǒng)的覆蓋較WCDMA系統(tǒng)小；移動速度問題，ITU-R要求的TDD支持的最高速率為120km/h，而FDD系統(tǒng)的最高速率為500km/h；發(fā)射功率：TD-SCDMA有著TDMA的因素，導致脈沖功率干擾，需較大的瞬時發(fā)射功率，F(xiàn)DD則是在所有時隙上發(fā)射的，不存在該問題。三種主要體制的比較WCDMAWCDMAcdma2000cdma2000TD-SCDMATD-SCDMA接收機結(jié)構(gòu)接收機結(jié)構(gòu)RAKERAKERAKERAKERAKERAKE閉環(huán)功率控制閉環(huán)功率控制支持支持支持支持支持支持越區(qū)切換越區(qū)切換軟、硬切換軟、硬切換軟、硬切換軟、硬切換接力切換解調(diào)方式解調(diào)方式相干解調(diào)相干解調(diào)相干解調(diào)相干解調(diào)相干解調(diào)相干解調(diào)碼片速率碼片速率(Mcps)(Mcps)3.843.84N*1.2288N*1.22881.281.28發(fā)射分集方式發(fā)射分集方式TSTDTSTDSTTDSTTDFBTDFBTDOTDOTDSTSSTS無無同步方式同步方式異步異步同步同步同步核心網(wǎng)核心網(wǎng)GSMMAPGSMMAPANSI-41ANSI-41GSMMAPGSMMAP本章小結(jié)本章主要對3種3G制式體制的技術(shù)特點進行了對比和介紹。通過這些特點的學習，大家可以更好地掌握各種3G制式。課程內(nèi)容

T第一章3G各種制式分析第二章WCDMA和CDMA2000第三章制式選擇關(guān)鍵因素關(guān)鍵技術(shù)分析關(guān)鍵技術(shù)分析關(guān)鍵技術(shù)分析WCDMA與cdma20001x的語音能力相當語音業(yè)務容量(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數(shù)據(jù)業(yè)務容量(單位：Kbps/MHz/cell)WCDMA數(shù)據(jù)業(yè)務容量比cdma2000要大預置條件

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月外場試驗數(shù)據(jù)能力分析華為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無線覆蓋分析智能天線是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)建設移動網(wǎng)，每用戶成本可減少約27%WCDMA標準能夠更好的支持智能天線技術(shù)對智能天線支持的分析3GPPRel993GPPRel4

3GPPRel5功能凍結(jié)時間點2000/032001/032002/03GSM/GPRS核心網(wǎng)WCDMAFDD電路域IP話音承載電路域CallServer/MGWIP實時多媒體HSPDAWCDMA標準規(guī)劃清晰，制定嚴謹支持HSDPA技術(shù)，順應未來高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務的需求順應IP技術(shù)發(fā)展潮流，分階段引入IP，目標是實現(xiàn)全網(wǎng)的IP化，標準完善2001/06及以后發(fā)布的協(xié)議能夠保持前向兼容WCDMA標準發(fā)展IS-95A規(guī)范完成時間點199519982000QCELP話音編碼9.6kbps115.2kbps8碼道捆綁307.2kbps話音容量加倍cdma20001xEV-DO/DV2002DO:高速數(shù)據(jù)業(yè)務DV:高速數(shù)據(jù)業(yè)務＋話音業(yè)務IS-95Bcdma20001xcdma2000-3x?cdma2000標準發(fā)展存在不確定因素支持1xEV技術(shù)，順應未來高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務的需求業(yè)界對cdma20001xEV-DO/DV的發(fā)展存在爭議在核心網(wǎng)標準和技術(shù)方面相對滯后cdma2000標準發(fā)展未來高速數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展分析WCDMA和cdma2000高速數(shù)據(jù)業(yè)務比較WCDMA規(guī)范制定嚴謹，組織嚴密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標準的嚴謹性有待加強IS95廠家設備難以互通，給運營商設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MCCMSIN/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)與漫游分析在我國應用時，處理CDMA信令組網(wǎng)及漫游時應考慮的問題國內(nèi)CDMA信令網(wǎng)采用ITU7號信令，需要由網(wǎng)絡設備完成MIN到IMSI的轉(zhuǎn)換和構(gòu)造分配給我國的MIN號段不連續(xù)，應重視網(wǎng)絡設備的號碼分析和路由配置可考慮應用IMSI來解決CDMA漫游問題需要升級現(xiàn)有CDMA網(wǎng)絡設備需要考慮向下兼容的問題網(wǎng)絡需要同時支持MIN和IMSI，對設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（續(xù)）本章小結(jié)本章主要從關(guān)鍵技術(shù)、業(yè)務能力、協(xié)議發(fā)展等方面對WCDMA和CDMA2000進行了對比和分析。通過對比，我們可以了解兩種制式各自的優(yōu)劣。課程內(nèi)容

T第一章3G各種制式分析第二章WCDMA和CDMA2000第三章制式選擇關(guān)鍵因素全球GSM用戶數(shù)約6.6億戶，約占全球移動用戶的68%全球CDMA用戶數(shù)約1億，占全球移動用戶的10%，用戶主要集中在北美和東亞地區(qū)GSM在2G移動市場獲得成功的關(guān)鍵因素標準嚴謹、開放，全球漫游眾多廠家支持注：數(shù)據(jù)摘自3GSM大會，2002年2月份發(fā)布通信市場及業(yè)務發(fā)展趨勢18501900195020002050210021502200ITU1880MHz1980MHz1885MHz2025MHz2010MHzIMT2000IMT20002110MHz2170MHzMSSMSSPCSTDDWLLFDDWLL19802025MHzGSM1800PCSFDDWLL196019201945中國cellular(1)cellular(2)cellular(2)1805MHz1865IMT2000、歐洲的頻率劃分和中國一致北美的頻率劃分與中國的核心頻段沖突中國頻率資源情況WCDMA：技術(shù)已經(jīng)成熟，產(chǎn)品正步入商用化階段日本NTTDoCoMo已實現(xiàn)商用商用系統(tǒng)設備和終端產(chǎn)品將從2002年下半年開始陸續(xù)規(guī)模面市WCDMA終端同cdma2000終端復雜度接近，成本主要取決于市場支持的廣度800M頻段cdma2000系統(tǒng)韓國SKT已實現(xiàn)商用對于800MHz頻段cdma2000，設備和終端廠家的支持豐富3G核心頻段的cdma2000系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)，目前鮮有選擇該頻段制式的運營商頻段搬移帶來系統(tǒng)設計的改變：設備、終端配套的儀器儀表及終端廠家進展緩慢，影響到設備廠家研發(fā)進程3G技術(shù)成熟度

WCDMA全球采用統(tǒng)一的頻段，具有更強的漫游及全球業(yè)務拓展能力全球僅有兩家運營商宣布選擇核心頻段cdma2000，尚未商用ChinaMobile（中國） 擁有GSM網(wǎng)絡NTTDoCoMo（日本） WCDMAVerizon（美國） cdma2000ItaliaMobile（意大利） WCDMACingular（美國） WCDMAD2Vodafone（德國） WCDMAT-Mobil（德國） WCDMAChinaUnicom（中國） 擁有CDMA、GSM網(wǎng)絡AT&T（美國） WCDMAOmnitelVodafone（意大利） WCDMAKDDI（日本） cdma2000FranceTelecomMobiles（法國） WCDMATelefónica

Moviles（西班牙） WCDMAVodafone（英國） WCDMASKTelecom（