第20讲 移动通信新进展 现代移动通信ppt（新版教材课件）

无线移动通信新发展无线移动通信新发展 The Advance of The Advance of Wireless Mobile CommunicationsWireless Mobile Communications / 117 2 / 64 2 内容回顾与提示内容回顾与提示 n问题问题 1 无线线移动动通信网络规络规 划作用及基本流程？ n问题问题 2 GSM网络规络规 划有何特别问题别问题 ？ n问题问题 3 CDMA网络规络规 划有何特点问题问题 ？ 本次课课要回答的问题问题 ： 宽带宽带 无线线因特网接入技术术 、3G演进进系统统、新一代无线线移动动通信系统统及关键键技 术术。 重点： 主要的宽带宽带 无线线接入系统统及技术术特点、3G 长长期演进进系统统、无线线移动动通信新技术术。 难难点： 理解为为何要开发发3G长长期演进进系统统。 / 117 3 / 64 3 内容提要内容提要（ContentsContents） n n 无线移动通信发展现状无线移动通信发展现状 The Status of Wireless Mobile CommunicationsThe Status of Wireless Mobile Communications n n 宽带无线接入系统宽带无线接入系统 WidebandWideband Wireless Access SystemsWireless Access Systems n n 3G 3G长期演进计划长期演进计划 The 3G-LTE ProjectThe 3G-LTE Project n n 新一代无线移动通信系统及关键技术新一代无线移动通信系统及关键技术 New-G Mobile Communication System & Its Promising New-G Mobile Communication System & Its Promising TechnologiesTechnologies / 117 4 / 64 4 内容提要内容提要（ContentsContents） n n 无线移动通信发展现状无线移动通信发展现状 The Status of Wireless Mobile CommunicationsThe Status of Wireless Mobile Communications n n 宽带无线接入系统宽带无线接入系统 WidebandWideband Wireless Access SystemsWireless Access Systems n n 3G 3G长期演进计划长期演进计划 The 3G-LTE ProjectThe 3G-LTE Project n n 新一代无线移动通信系统及关键技术新一代无线移动通信系统及关键技术 New-G Mobile Communication System & Its Promising New-G Mobile Communication System & Its Promising TechnologiesTechnologies / 117 5 / 64 5 无线移动通信发展源动力无线移动通信发展源动力 计算机/互联网音视频广播 电信 现代 无线移动 通信 无线移动支持IPIP通过无线接入支持双向、IP 三个应用领域三个应用领域( (三大推手三大推手) ) / 117 6 / 64 6 北美 D-AMPS、IS-136 IS-136+、IS-95 GPRS/ EDGE cdma2000、UMTS/ DoCoMo-WCDMA EV-DO,EVDV 欧洲 NMT、TACS GSM UMTS WCDMA (F2) Hybrid TDMA/ CDMA (F1) GPRS/ EDGE Wideband-cdmaOne HSDPA,HSUPA 亚太 NMT、NTT GSM、IS-95、PDC DoCoMo/ UMTS-WCDMA Wideband-cdma2000 GPRS/ EDGE ETRI-CDMA China-specific TDS-CDMA HSD/UPA 全球蜂窝移动通信技术分布图全球蜂窝移动通信技术分布图 地面蜂窝移动通信在全球取得成功地面蜂窝移动通信在全球取得成功 / 117 7 / 64 7 Wide Area Wide Area NetworkNetwork Metropolitan Metropolitan Area NetworkArea Network Local Area Local Area NetworkNetwork Personal Area Personal Area NetworkNetwork FixedFixed WIMAXWIMAX & & 2G / 3G2G / 3G MobileMobile WIMAXWIMAX & & 3G Evol3G Evol Wi-FiWi-Fi WiMediaWiMedia & & BTBT CognitiveCognitive Radio RegionalRadio Regional Wireless AccessWireless Access & & 2G / 3G2G / 3G Regional Area Regional Area NetworkNetwork 无线接入技术成系列推出无线接入技术成系列推出 宽带无线接入系统与蜂窝系统并行交叉布局态势宽带无线接入系统与蜂窝系统并行交叉布局态势 / 117 8 / 64 8 10110 数字广播 体育 突发发灾害 原始影像 在列车车上 公交车车上 居家 新闻闻 12 个子信道1个子信道 MPEG2 信道复用 HDTV手持HDTV 发发射台 用于手持终终端 任何时间时间 任何地点 高画质质 高音质质 用于大屏幕电视电视 H.264 步行中 移动多媒体广播趋于双向互动移动多媒体广播趋于双向互动 / 117 9 / 64 9 无线移动通信技术发展现状无线移动通信技术发展现状 n n 第一代蜂窝移动通信第一代蜂窝移动通信基本退出基本退出历史舞台；历史舞台； n n 第二代蜂窝移动通信取得第二代蜂窝移动通信取得空前辉煌空前辉煌； n n 第二代演进系统第二代演进系统 (2.5G/2.75G) (2.5G/2.75G) 提供提供3G3G延迟带来的延迟带来的业务业务空档；空档； n n 第三代蜂窝移动通信在经历不断延期后第三代蜂窝移动通信在经历不断延期后逐步进入商用逐步进入商用，市场前景不明朗；，市场前景不明朗； n n 无线无线 PAN/LAN/MAN/WAN PAN/LAN/MAN/WAN 特有方式雄心勃勃地为互联网用户等提供数据类业务特有方式雄心勃勃地为互联网用户等提供数据类业务 ，给未来蜂窝移动通信构成很大冲击给未来蜂窝移动通信构成很大冲击； n n 为了应对为了应对WLANWLAN等带来压力，等带来压力，3G3G增强系统增强系统 (3G (3G + + ) ) 已经研制成功，以已经研制成功，以弥补弥补3G3G业务能业务能 力不足力不足； n n 当广受争议的当广受争议的3G3G尚未部署的时候，全球尚未部署的时候，全球已经开展已经开展新一代蜂窝系统新一代蜂窝系统 (B3G/4G) (B3G/4G) 研研 究与开发究与开发，各种演示系统粉末登场；，各种演示系统粉末登场； n n 为了避免市场风险，运营商主动出击倡导为了避免市场风险，运营商主动出击倡导 3G 3G长期演进系统长期演进系统 (LTE-E3G) (LTE-E3G) 开发，开发， 期望赶在期望赶在20092009年之前形成商用年之前形成商用，以阻击，以阻击WIMAXWIMAX等无线等无线/ /移动移动INTERNETINTERNET接入系统的接入系统的 挑战；挑战； n n 数字电视地面广播数字电视地面广播/ /卫星广播系统开发卫星广播系统开发日益成熟日益成熟，双向视频传输、手机电视等，双向视频传输、手机电视等 新型业务模式也在伺机而发新型业务模式也在伺机而发 n n 20052005年年1010月，月，ITUITU将将B3G/4GB3G/4G无线移动通信定义为：无线移动通信定义为：IMT-AdvancedIMT-Advanced！ 3G/B3G进行中 / 117 10 / 64 10 无线移动通信发展的多样性无线移动通信发展的多样性 无线移动通信不仅仅是蜂窝系统！无线移动通信不仅仅是蜂窝系统！ / 117 11 / 64 11 内容提要内容提要（ContentsContents） n n 无线移动通信发展现状无线移动通信发展现状 The Status of Wireless Mobile CommunicationsThe Status of Wireless Mobile Communications n n 宽带无线接入系统宽带无线接入系统 Wideband Wireless Access Systems Wideband Wireless Access Systems n n 3G 3G长期演进计划长期演进计划 The 3G-LTE ProjectThe 3G-LTE Project n n 新一代无线移动通信系统及关键技术新一代无线移动通信系统及关键技术 New-G Mobile Communication System & Its Promising New-G Mobile Communication System & Its Promising TechnologiesTechnologies / 117 12 / 64 12 宽带无线接入的定位与走向宽带无线接入的定位与走向 n n 宽带无线接入技术立足点宽带无线接入技术立足点 n n 宽带无线接入技术起源于计算机通信网，尤其是因特宽带无线接入技术起源于计算机通信网，尤其是因特 网，是因特网技术与无线通信技术结合的产物；网，是因特网技术与无线通信技术结合的产物； n n 它的传输协议对因特网业务支持有很好继承性；它的传输协议对因特网业务支持有很好继承性； n n 随着对无线传输技术的不断改进，新推出的接入系统随着对无线传输技术的不断改进，新推出的接入系统 在移动性和业务实时性方面也很出色；在移动性和业务实时性方面也很出色； n n 组网灵活、设备简单、数据业务能力强等优点，使之组网灵活、设备简单、数据业务能力强等优点，使之 成为未来蜂窝移动通信系统强有力的竞争对手。成为未来蜂窝移动通信系统强有力的竞争对手。 n n 无线接入系统按应用场景设计，形成从固定到移动、无线接入系统按应用场景设计，形成从固定到移动、 从短距离到大区域广域覆盖、从窄带到超宽带等系列从短距离到大区域广域覆盖、从窄带到超宽带等系列 标准；标准； n n 已成为新一代无线移动通信系统设计重要技术参考。已成为新一代无线移动通信系统设计重要技术参考。 / 117 13 / 64 13 宽带无线接入的主要标准宽带无线接入的主要标准 n n 主要系统（主要系统（依次按覆盖区域大小划分依次按覆盖区域大小划分） n n 无线体域网（无线体域网（WBAN WBAN Wireless Body Area NetworkWireless Body Area Network） n n 无线个域网（无线个域网（WPAN WPAN Wireless Personal Area Network Wireless Personal Area Network ） n n 无线局域网（无线局域网（WLAN WLAN Wireless Local Area Network Wireless Local Area Network ） n n 无线城域网（无线城域网（WMAN WMAN Wireless Wireless Metropolitan Metropolitan Area Area Network Network ） n n 无线广域网（无线广域网（WWAN WWAN Wireless Wide Area Network Wireless Wide Area Network ） n n 无线区域网（无线区域网（WRAN WRAN Wireless Regional Area Network Wireless Regional Area Network ） 以上无线接入系统在IEEE标准系列中分别对应 IEEE802.15、11、16、20、22等。 / 117 14 / 64 14 宽带无线接入的主要标准宽带无线接入的主要标准 n n WLANWLAN（IEEE802.11IEEE802.11） n n 无线局域网是一种能支持较高数据传输速率（无线局域网是一种能支持较高数据传输速率（254Mbps254Mbps），采），采 用微蜂窝、微微蜂窝结构的自主管理的计算机局域网络。其设备用微蜂窝、微微蜂窝结构的自主管理的计算机局域网络。其设备 主要包括无线网卡、无线访问接入点、无线主要包括无线网卡、无线访问接入点、无线HUBHUB和无线网桥等，和无线网桥等， 可广泛应用于家庭、企业、商业热点地区的公共接入、自组织网可广泛应用于家庭、企业、商业热点地区的公共接入、自组织网 等方面。等方面。 n n 无线局域网主要有两种网络类型：对等网络和基础结构网络。无线局域网主要有两种网络类型：对等网络和基础结构网络。 n n IEEE802.11IEEE802.11包括包括IEEE802.11a/b/gIEEE802.11a/b/g和其它相关标准。和其它相关标准。 n n 20062006年年1 1月，月，IEEEIEEE批准了批准了IEEE802.11nIEEE802.11n草案，该草案引入草案，该草案引入 MIMO-OFDMMIMO-OFDM新技术，可支持高达新技术，可支持高达500Mbps500Mbps的数据速率。的数据速率。 n n 成立于成立于19991999年的年的Wi-FiWi-Fi（Wireless FidelityWireless Fidelity）联盟是一个非盈利）联盟是一个非盈利 国际协会，旨在认证根据国际协会，旨在认证根据IEEE802.11IEEE802.11规格的无线局域网产品的规格的无线局域网产品的 互操作性，促进互操作性，促进IEEE802.11IEEE802.11无线局域网产品的发展和应用。无线局域网产品的发展和应用。 / 117 15 / 64 15 宽带无线接入的主要标准宽带无线接入的主要标准 n n WWL LANAN（IEEE802.IEEE802.1111） 802.11802.11b802.11g802.11a 可用频谱带宽83.5MHz83.5MHz83.5MHz125MHz 在中国的工作频率2.42.835GH z 2.42.835GH z 2.42.835GH z 5.7255.85GH z 互不重叠的信道数3335,1324(US) 调制方法FHSS,DSSSCCKCCK,OFDMOFDM 每个信道的最大数 据速率/Mbps 1,21,2,5.5,11 1,2,5.5,6,9,11, 12, 18,24,36,48,5 4 6,9,12,18,24, 36,48,54 最大UDP吞吐量 （1500Byte） 1.7Mbps7.1Mbps19.5Mbps30.7Mbps 最大TCP/IP吞吐量 （1500Byte） 1.6Mbps5.9Mbps14.4Mbps24.0Mbps 802.11b、802.11g、802.11a 三大物理层标准的比较 / 117 16 / 64 16 宽带无线接入的主要标准宽带无线接入的主要标准 n n WWMMANAN（IEEE802.IEEE802.1616） n n 无线城域网实现中等距离的地理范围内通信用户的互联，覆盖范无线城域网实现中等距离的地理范围内通信用户的互联，覆盖范 围从几百米到几十公里，它可以是城市或大型社区中不同网络的围从几百米到几十公里，它可以是城市或大型社区中不同网络的 互联而成为一个大的网络，也可以是一些无线局域网通过骨干线互联而成为一个大的网络，也可以是一些无线局域网通过骨干线 路桥接而成的网络。路桥接而成的网络。 n n 19991999年，年，IEEEIEEE成立了成立了IEEE 802.16IEEE 802.16工作组工作组 ，世界知名企业还世界知名企业还 发动成立了发动成立了WiMAXWiMAX（World interoperability for Microwave World interoperability for Microwave AccessAccess）论坛。）论坛。 n n IEEE 802.16IEEE 802.16根据使用频段的不同，定义了根据使用频段的不同，定义了3 3种不同的物理层技术种不同的物理层技术 ：单载波（：单载波（SCSC）、）、OFDMOFDM、OFDMAOFDMA。 n n 111166 GHz66 GHz固定无线接入系统主要采用单载波调制技术，而对固定无线接入系统主要采用单载波调制技术，而对 于于2 211 GHz11 GHz频段的系统，将主要采用频段的系统，将主要采用OFDMOFDM和和OFDMAOFDMA技术。技术。 / 117 17 / 64 17 宽带无线接入的主要标准宽带无线接入的主要标准 n n WWMMANAN（IEEE802.IEEE802.1616） n n IEEE 802.16IEEE 802.16系统可以工作在频分双工或时分双工方式，终端可以采用系统可以工作在频分双工或时分双工方式，终端可以采用 半双工频分双工（半双工频分双工（H-FDDH-FDD）方式）方式 ； n n 可以采用从可以采用从1.251.2520 MHz20 MHz之间的带宽之间的带宽 ，1.25 MHz1.25 MHz的倍数、的倍数、1.75 1.75 MHzMHz的倍数，的倍数， 1066 GHz1066 GHz的固定无线接入系统，可以采用的固定无线接入系统，可以采用28 MHz28 MHz带带 宽宽； n n IEEE 802.16IEEE 802.16标准系列中的标准系列中的802.16802.16、802.16a802.16a、802.16c802.16c和和802.16d802.16d标标 准，随着准，随着802.16d802.16d标准的发布，标准的发布，IEEE 802.16IEEE 802.16标准系列中的固定宽带无标准系列中的固定宽带无 线接入标准已全部完成线接入标准已全部完成 ； n n 工作重心将转移到对工作重心将转移到对802.16e802.16e标准的制定上。标准的制定上。802.16e802.16e是是802.16d802.16d的增的增 补方案，它在补方案，它在26GHz26GHz的特许频段内支持低速的移动终端的特许频段内支持低速的移动终端 。 / 117 18 / 64 18 宽带无线接入的主要标准宽带无线接入的主要标准 n n WWP PANAN（IEEE802.IEEE802.1515） n n 无线个域网系指在个人周围空间形成的无线网络，其覆盖范围在无线个域网系指在个人周围空间形成的无线网络，其覆盖范围在 10m10m以内，尤其是指能在便携式消费电器和通信设备之间进行短以内，尤其是指能在便携式消费电器和通信设备之间进行短 距离无线连接的自组织网络。距离无线连接的自组织网络。 n n WPANWPAN根据不同应用场合又分为高速根据不同应用场合又分为高速WPANWPAN和低速和低速WPANWPAN两种。两种。 目前流行的篮牙目前流行的篮牙BluetoothBluetooth（IEEE802.15.1IEEE802.15.1）是介于高速）是介于高速 WPANWPAN和低速和低速WPANWPAN之间的一种之间的一种WPANWPAN技术。技术。 n n 针对高速针对高速WPANWPAN和低速和低速WPANWPAN，IEEEIEEE制定了两个标准，超宽带制定了两个标准，超宽带 UWB IEEE802.15.3UWB IEEE802.15.3和和Zigbee IEEE802.15.4Zigbee IEEE802.15.4； n n IEEE802.15.3IEEE802.15.3支持高速率，工作在支持高速率，工作在ISMISM（Industrial Scientific Industrial Scientific MedicalMedical）频段，采用）频段，采用UWBUWB技术，支持技术，支持250kbps250kbps、40kbps40kbps和和 20kbps20kbps三种数据速率三种数据速率 。 / 117 19 / 64 19 宽带无线接入的主要标准宽带无线接入的主要标准 n n WWWWANAN（IEEE802.IEEE802.2020） n n 无线广域网是支持广域范围的移动宽带无线入网络，相应的标准无线广域网是支持广域范围的移动宽带无线入网络，相应的标准 是是IEEE802.20IEEE802.20。 n n IEEE 802.20IEEE 802.20工作组于工作组于20022002年年9 9月成立，该小组正在研究建立一月成立，该小组正在研究建立一 个完全基于个完全基于IPIP的空中接口方案的空中接口方案 ； n n IEEE 802.20IEEE 802.20工作组于工作组于20022002年年9 9月成立。该小组正在研究建立一月成立。该小组正在研究建立一 个完全基于个完全基于IPIP的空中接口方案的空中接口方案 ； n n 20062006年年6 6月月1515日，日，IEEEIEEE标准协会标准委员会突然宣布暂停标准协会标准委员会突然宣布暂停IEEE IEEE 802.20802.20工作组的一切活动，并开始调查美国工作组的一切活动，并开始调查美国QualcommQualcomm是否有是否有“ “ 暗箱操作暗箱操作” ”问题问题 ； n n IEEE 802.20IEEE 802.20还能否发展有待时日的考验。还能否发展有待时日的考验。 / 117 20 / 64 20 内容提要内容提要（ContentsContents） n n 无线移动通信发展现状无线移动通信发展现状 The Status of Wireless Mobile CommunicationsThe Status of Wireless Mobile Communications n n 宽带无线接入系统宽带无线接入系统 Wideband Wireless Access Systems Wideband Wireless Access Systems n n 3G 3G长期演进计划长期演进计划 The 3G-LTE Project The 3G-LTE Project n n 新一代无线移动通信系统及关键技术新一代无线移动通信系统及关键技术 New-G Mobile Communication System & Its Promising TechnologiesNew-G Mobile Communication System & Its Promising Technologies / 117 21 / 64 21 何谓何谓3G-LTE3G-LTE？、为何？、为何3G-LTE3G-LTE？ 为何提出为何提出3G-LTE3G-LTE？ 第三代移动通信长期演进系统第三代移动通信长期演进系统 3G L3G Long-ong-T Term Evolution Systemerm Evolution System（3G3G-LTE-LTE） n n 3G3G系统技术局限：从电路交换起家、数据速率有系统技术局限：从电路交换起家、数据速率有 限、网络结构复杂、业务延时大，等等；限、网络结构复杂、业务延时大，等等； n n 现有现有3G3G系统运营不理想；系统运营不理想； n n 受受WiMAXWiMAX等技术竞争压力；等技术竞争压力； n n B3G/4G B3G/4G技术进步；技术进步； n n 为了实现向为了实现向4G4G平滑过渡，平滑过渡， 那么，那么，3G3G到底咋的啦？到底咋的啦？ / 117 22 / 64 22 n n 3G3G在国外：在国外：20022002年前后进入商用，经营惨淡；年前后进入商用，经营惨淡； n n 3G3G在中国：准备发运营牌照，为了在中国：准备发运营牌照，为了TDTD延期；延期； n n 3G3G在发展：在发展：3G+3G+、3G+3G+、3G-LTE3G-LTE，寻求自强；，寻求自强； n n 3G 3G给人映像：梦想、利器、鸡肋、负担、陷阱、给人映像：梦想、利器、鸡肋、负担、陷阱、，仁，仁 者见仁；者见仁； n n 3G 3G技术面：是参照系，是其他技术的榜样或对手；技术面：是参照系，是其他技术的榜样或对手； n n 3G3G咋么了：差点让咋么了：差点让MiMAXMiMAX撞坏了腰！，警报尚未解除；撞坏了腰！，警报尚未解除； n n 3G3G的未来：努力向前演绎进，争取平滑过渡。的未来：努力向前演绎进，争取平滑过渡。 3G3G发展状况发展状况 / 117 23 / 64 23 E3G GSM US-TDMA GPRS WCDMA cdmaOnecdma2000-1X 1XEV-DV 1XEV-DO 10s of kb/s(2G) 100s of kb/s 2Mbps,理论可达10Mbps n 解决办法:自适应编码调制,短分组混合ARQ, NodeB调度 n 单用户可占用多码/多时隙 HSDPA数据速率表 / 117 27 / 64 27 3G3G的增强技术的增强技术 HSPA HSPA与与HSPA+HSPA+ nHSPA+的特点与解决方案 n 低低复杂成分使HSPA向LTE平滑演进 n 降低用户面延迟 n 简化/减少节点数量 n 采用高阶调制64QAM n 采用MIMO技术 n 连续分组数据连接（CPC） / 117 28 / 64 28 3GPP3GPP的长期演进的长期演进3G-LTE3G-LTE / 117 29 / 64 29 n更高的峰值速率和平均吞吐量 n相比HSDPA更好的传输和差错纠正技术，频率选择 性调度和小区间干扰抑制 n更加强大的MIMO算法 n超低延迟 (10 ms，HSPA+是50ms) n 短TTI (0.5 ms，HSPA+是2ms)以及扁平架构 n 从开始就采用基于IP/MPLS传输的回程 OFDM + 扁平架构 3GPP3GPP的长期演进的长期演进3G-LTE3G-LTE3GPP LTE是如何获得高性能的 ？ / 117 30 / 64 30 n研究未来10年或更长时间内网 络演进 n目标 n降低时延、提高数据速率、改 进系统容量和覆盖 n扁平化的系统架构 n接入网eNodeB+核心网 aGW n关键技术 n空中接口 nSC-FDMA (上行),OFDMA( 下行) n多天线MIMO技术 n增强的多媒体广播/多播技术 MBMS E NodeB MME/UPE MME/UPE S1 X2 X2 X2 CN RAN E NodeB E NodeB aGWaGW 分组数 据网 3GPP LTE 3GPP3GPP的长期演进的长期演进 扁平化的网络结构 / 117 31 / 64 31 n容量提升 n峰值速率:下行:100 Mbps,上行峰值:50 Mbps 20MHz n频谱效率:下行是HSDPA的3-4倍,上行是HSUPA的2-3倍 n覆盖增强 n提高“小区边缘比特率”,5 km满足最优容量,30km轻微下降,并支持 100km的覆盖半径 n移动性提高 n015km/h性能最优，15120 km/h高性能,支持120 350 km/h,甚至在 某些频段支持500 km/h n质量优化 n时延:RAN用户面: 小于 10 ms,控制面:小于 100 ms n服务内容综合多样化 n高性能的广播业务,MBMS,提高实时业务支持能力，VoIP达到 UTRAN电路域性能 n运维成本降低 n扁平化架构,降低运维成本 3G-LTE的目标 3GPP3GPP的长期演进的长期演进 / 117 32 / 64 32 3G-LTE技术方案 n全新的扁平、IP化网络架构，重新定义网元类型和接口的 标准 n只考虑PS域 n只有两种网元：无线网:eNodeB+核心网:aGW n引入了基于OFDM的关键技术 n通过IP方式承载综合业务 n原UTRAN的CS域业务均 可由LTE网络的PS域承载 n信令减化 E NodeB S1 X2 X2 X2 CN RAN E NodeB E NodeB aGWaGW 分组数 据网 UTRAN核心网PS 域 SGSN GGSN UTRAN接入 网 RNC UTRANLTE 3GPP3GPP的长期演进的长期演进 / 117 33 / 64 33 3G-LTE技术方案 CS MSC Server 接入 网关 aGW UTRAN LTE接入网 MGW PS分组域 SGSNGGSN UTRAN核心网 eNode B 电路交 换网 UTRAN接入网 RNC Node B Iu 分组数 据网 MME/ UPE 3GPP Anchor IMS 子系统 LTE S1 SGi S3S4 Gi SAE Anchor 非3GPP系统 （WiMAX、WLAN等） LTE与其它网络互联与漫游 3GPP3GPP的长期演进的长期演进 / 117 34 / 64 34 nLTE技术方案特点 n优点 nLTE性能先进 n缺陷 n与已有各3GPP标准不兼容,现有网 络向LTE平滑演进困难 n已有3G网络建设投资保护性差！ 3G-LTE技术方案 3GPP3GPP的长期演进的长期演进 / 117 35 / 64 35 3GPP3GPP的长期演进的长期演进 / 117 36 / 64 36 3GPP3GPP的长期演进的长期演进 / 117 37 / 64 37 3GPP3GPP的长期演进的长期演进 / 117 38 / 64 38 3GPP3GPP的长期演进的长期演进 / 117 39 / 64 39 3GPP3GPP的长期演进的长期演进 / 117 40 / 64 40 CDMA2000 x 144kbps W-CDMA 384kbps 2G Wireless Access Services GSM IEEE802.16e （120km/h） 15Mbps75Mbps 3G 3.5G HSDPA 14Mbps EVDO 3.1Mbps Enhanced 3G Super 3G Approximate. 30Mbps Ultra 3G Several 10Mbps kbps 100kbps1Mbps 1Mbps10Mbps 10100Mbps Mobile Communication Services IMT-2000 WiMAX,etc Wide band Wireless LAN 11Mbps 54Mbps 100Mbps 1Gbps 11n Ultra-high speed Wireless LAN IEEE802.11 11b11a/g High mobility 100Mbps Nomadic 1Gbps 4G （IMT-Advanced） （High-speed of Wireless Access Service） IEEE 802.16-2004 75Mbps Wireless MAN Mobility Wide band MBTDD Next-generation PHS etc. 无线移动通信长期演进无线移动通信长期演进( (基于现有认识基于现有认识) ) / 117 41 / 64 41 内容提要内容提要（ContentsContents） n n 无线移动通信发展现状无线移动通信发展现状 The Status of Wireless Mobile CommunicationsThe Status of Wireless Mobile Communications n n 宽带无线接入系统宽带无线接入系统 Wideband Wireless Access Systems Wideband Wireless Access Systems n n 3G 3G长期演进计划长期演进计划 The 3G-LTE Project The 3G-LTE Project n n 新一代无线移动通信系统及关键技术新一代无线移动通信系统及关键技术 New-G Mobile Communication System & Its New-G Mobile Communication System & Its Promising TechnologiesPromising Technologies / 117 42 / 64 42 劳劳工 老幼护护理 农业农业 医疗疗食品 金融 科学研究教育 家用电电器 机器人作业业 交通运输输 分配 环环境 泛在网络世界 连接所有的人和物 任何时间任何地点为任何人办任何事的便捷网络 人与人+人与物+物与物 无线移动通信的未来无线移动通信的未来泛在通信泛在通信 / 117 43 / 64 无线移动通信的理想无线移动通信的理想个人通信个人通信 WLAN -Bluetooth, WLAN Security & PrivacySecurity & Privacy Context AwarenessContext Awareness ResilienceResilience Ubiquitous ServicesUbiquitous Services Office Hotspot Pedestrian mobility Vehicular mobility Cellular - B3G/3G Home Broadcast -Terrestrial digital, FM radio etc. Positioning -GPS, VICS, DSRC / 117 44 / 64 44 IP Core Network Cellular BWA WLAN Digital TV Satellite PANs Services applications wired access High-speed Mobile WAN All-IP, open architecture Separation of technology and application Fast adoption of new systems and services Future-proof 未来无线移动通信愿景融合网概念未来无线移动通信愿景融合网概念 / 117 45 / 64 45 B3G/4G - Heterogeneous Network Integration 未来无线移动通信愿景融合网概念未来无线移动通信愿景融合网概念 / 117 46 / 64 46 IP based convergence backbone WLAN (2.4, 5, 60GHz) Terrestrial radio (New Mobile Access, IMT-2000 Enhancement, IMT-2000) IN-building PicoCell MicroCell MacroCell Urban Rural Portable Internet (New Mobile Access, HPI) Mobile gets IP IP goes mobile 未来无线移动通信愿景融合网概念未来无线移动通信愿景融合网概念 / 117 47 / 64 47 无线移动通信技术的发展趋势无线移动通信技术的发展趋势 / 117 48 / 64 48 新一代无线移动通信新一代无线移动通信ITUITU的定义的定义 n 统一命名: IMT-Advanced 设计目标 n峰值速率:低速移动、热点覆盖场景下1Gbps以上 ,高速移动、广域覆盖场景下100Mbps n 支持泛在通信 带中继的热点覆盖 分层多模覆盖 / 117 49 / 64 49 IMT-AdvancedIMT-Advanced的标准化计划的标准化计划 / 117 50 / 64 50 nGranularity Maximizing Multiple Access nMIMO OFDM nSmart Antenna System & SDMA nIterative Detection nSA for IC nOFDM/OQAM-IOTA nM-WiMAX Evolution nDFE, Synchronization & Detection nPerformance Optimization nFLP / FXP Design nSpectrum Sensing nAdaptive Frame Structure nInterference Analysis nCoverage / Throughput Optimization nIterative Channel Estimation nHybrid Double-Dwell Acquisition 3G LTE & 4G 系统统技术术 M-WiMAX 系统统技术术 认认知无线电线电 RFID, DMB & UWB 未来无线移动通信热点技术未来无线移动通信热点技术(1)(1) / 117 51 / 64 51 n3GPP LTE, 4G Mobile Access Systems nM-WiMAX, CR Systems QoS Throughput Maximization Packet Scheduling Fairness Support nRadio Resource Management nDynamic Channel Assignment nDynamic Power Allocation nAdaptive Modulation & Coding nInter-Cell Interference Mitigation nManagement of Various QoS nOptimization of CQI Feedback Load 跨层设计问题层设计问题 资资源调调度 自适应编码调应编码调制 研究热热点 应应用 QPSK 1/3 w. P4,1/3 QPSK 1/12 w. P4,1/12 64-QAM-5/6 w. P64, 5/6 16-QAM 1/3 w. P16,1/3 未来无线移动通信热点技术未来无线移动通信热点技术(2)(2) / 117 52 / 64 52 nMMR Relays to enhance Coverage, Capacity & Flexibility nExtension to the Conventional Single-hop Cellular Network nAttractive Attention for Future IMT-Advanced 多跳蜂窝窝网 nScheduling nRouting Metric nImpact of UE Mobility nDiversity Combining Scheme in Multi Routes nCooperative MIMO 研究热热点 未来无线移动通信热点技术未来无线移动通信热点技术(3)(3) / 117 53 / 64 53 T x R x 空间分集: 增加可靠性（STC） 空间复用: 增加速率（BLAST） T x R x 无线移动通信新技术简介无线移动通信新技术简介(1)(1) n 多输入多输出（MIMO）技 术 2种处理方式， 2种基本用途。 / 117 54 / 64 54 Alamouti 空时编码 (STBC) T1T2 tx1s1-s2* t