第6章 3G.ppt.ppt

1、3G3G移动通信技术移动通信技术3GPP和和3GPP2WiMAX3GPP和和3GPP2发展背景发展背景标准化组织标准化组织基本概念基本概念标准发展历程标准发展历程技术方案比较技术方案比较 发展趋势发展趋势发展现状发展现状发展背景发展背景用户的需求用户的需求运营商的期望运营商的期望有线电信网用有线电信网用75年拥有最初的年拥有最初的5000万用户万用户无线电广播用无线电广播用35年拥有最初的年拥有最初的5000万用户万用户电视用电视用13年拥有最初的年拥有最初的5000万用户万用户蜂窝移动通信用蜂窝移动通信用12年拥有最初的年拥有最初的5000万用户万用户因特网用因特网用5年拥有最初的年拥有最初

2、的5000万用户万用户3G用用 ? 年拥有最初的年拥有最初的5000万用户万用户3G3G移动通信标准化的进展移动通信标准化的进展 1985年，年，ITU TG8/1提出了第三代移动通信系提出了第三代移动通信系统的概念，最初命名为统的概念，最初命名为FPLMTS（ Future Public Land Mobile Telecommunications System）未来公共陆地移动通信系统）未来公共陆地移动通信系统1996年更名为年更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunications 2000）国际移动通信系统）国际移动通信系统2000。 (预

3、计在预计在2000年商用，载波频段年商用，载波频段2000MHz，提供，提供2000kbps的数据业务）的数据业务）3G3G移动通信标准化的进展移动通信标准化的进展1999年年10月月25日到日到11月月5日，在芬兰赫尔日，在芬兰赫尔辛基召开的辛基召开的ITU TG8/1第第18次会议最终通次会议最终通过了过了IMT-2000无线接口技术规范建议无线接口技术规范建议(IMT.RSPC)。最终确立了。最终确立了IMT-2000所包所包含的含的2000年年5月，月， IMT-2000正式成为正式成为ITU标准标准IMT-2000无线接口技术规范建议无线接口技术规范建议IS-136DECTIMT-D

4、S CDMA DSCDMA 2000TD-SCDMAIMT-TD CDMA TDDIMT-MC CDMA MCUMTS FDDUMTS TDDIMT-SC TDMA SCIMT-FT FDMA/TDMAIMT 2000 Terrestrial Radio InterfacesWCDMAIMT-2000无线接口技术规范建议无线接口技术规范建议2007年年10月月18日，日，国际电信联盟国际电信联盟（ITU）批准）批准WiMAX无线宽带接入技术成为移动设备的全球标准，成为无线宽带接入技术成为移动设备的全球标准，成为3G标准标准IMT-2000家族的正式成员。家族的正式成员。ITU将将WiMax列为

5、列为TDD技术，而不允许它在技术，而不允许它在 FDD频段频段中使用。中使用。WiMAX将与将与TD-SCDMA共同占有共同占有TDD频段频段目前，除中国之外，绝大多数国家的目前，除中国之外，绝大多数国家的3G TDD频谱都处频谱都处于相对闲置状态于相对闲置状态WiMAX的推动者：英特尔、三星、摩托罗拉和诺基亚的推动者：英特尔、三星、摩托罗拉和诺基亚WiMAX是唯一先商用，后被是唯一先商用，后被ITU接受的接受的3G标准标准专业性标准化组织专业性标准化组织3GPP（The Third Generation Partnership Project）第三代移动通信合）第三代移动通信合作者计划（作者

6、计划（/）3GPP2（/）TD-SCDMA 技术论坛技术论坛 TD-SCDMA ForumUMTS forum：通用移动通信系统论坛：通用移动通信系统论坛Universal Mobile Telecommunications System（ / ）3GPP成立于成立于1998年年12月。成员包括欧洲的月。成员包括欧洲的ETSI、日本的日本的ARIB和和TTC、中国的、中国的CCSA、韩国的、韩国的TTA和北美的和北美的ATIS。致力于制订以致力于制订以GSM核心网为基础，核

7、心网为基础，UTRA（FDD为为W-CDMA技术，技术，TDD为为TD-CDMA技技术）为无线接口的第三代技术规范术）为无线接口的第三代技术规范有看法认为有看法认为3GPP组织的存在很大程度上是组织的存在很大程度上是为了避开为了避开高通高通公司在公司在CDMA标准方面的标准方面的专利专利。3GPP2建立于建立于1998年年12月，成员包括：月，成员包括：TIA（北（北美）、美）、CCSA（中国）、（中国）、ARIB和和TTC（日本）和日本）和 TTA（韩国）。（韩国）。实际是实际是CDMA2000标准体系的标准化机标准体系的标准化机构，它受到拥有多项构，它受到拥有多项CDMA关键技术专关键技术

8、专利的高通公司的较多支持。利的高通公司的较多支持。与与3GPP存在一定竞争。存在一定竞争。3G基本概念基本概念3G的最低要求的最低要求IMT-2000的系统结构的系统结构ITU的的3G频段划分频段划分3G牌照牌照3G的最低要求的最低要求ITURM.1225四种工作环境下提供数据业务的要求四种工作环境下提供数据业务的要求移动卫星移动卫星高速移动：高速移动：FDD，500km/h；TDD，120km/h，64144kbps室内外步行：室内外步行：30km/h，384kbps室内固定用户：室内固定用户：3km/h，2Mbps全球无缝覆盖全球无缝覆盖主要业务要求主要业务要求提供高质量话音提供高质量话音

9、电路交换和分组交换数据的高质量传输电路交换和分组交换数据的高质量传输提供增值业务和智能网业务提供增值业务和智能网业务和第二代移动通信系统兼容和第二代移动通信系统兼容IMT-2000的系统结构的系统结构IMT-2000的功能子系统由三部分构成的功能子系统由三部分构成 终端终端(UIM+MT)无线接入网无线接入网(RAN)核心网核心网(CN) 基于基于GSM MAP网络网络基于基于ANSI-41IMT-2000的系统结构的系统结构 IMT-2000 CDMA技术无线接口技技术无线接口技术与核心网的关系术与核心网的关系 ITU的的3G频段划分频段划分 IMT-2000的核心频率为的核心频率为1.8G

10、到到2.2GHz之之间的间的230M频带，为全球共同频率。频带，为全球共同频率。分为地面和卫星两部分分为地面和卫星两部分地面通信部分的带宽为地面通信部分的带宽为170M（FDD：120MHz，TDD：50MHz）卫星通信部分（卫星通信部分（MSS）的带宽为）的带宽为60MHz。 IMT-2000的核心频率的核心频率3G牌照牌照 各国将各国将IMT-2000的频率资源划分成不同的频率资源划分成不同的频段，然后再以不同的方式（拍卖、的频段，然后再以不同的方式（拍卖、甄选等）分配各移动通信运营商，就形甄选等）分配各移动通信运营商，就形成了所谓的成了所谓的3G牌照（牌照（License）。）。 日本日

11、本3G频率的分配情况频率的分配情况日本由于频率资源短缺，所以目前最多日本由于频率资源短缺，所以目前最多可以发放可以发放3张张3G许可证。日本邮政电信省许可证。日本邮政电信省（MPT）于）于2000年年6月将这月将这3张张3G许可证许可证发放给了发放给了NTT DoCoMo、KDDI和和J-phone三家符合申请条件的运营商。三家符合申请条件的运营商。 日本日本3G频率的分配情况频率的分配情况 欧洲主要国家的欧洲主要国家的3G牌照情况牌照情况 在欧洲，由于移动电话的普及率已经超在欧洲，由于移动电话的普及率已经超过过60%，部分国家已经达到，部分国家已经达到100%，移动，移动话音业务已经趋于饱和

12、，各大运营商都话音业务已经趋于饱和，各大运营商都将将3G看成新的利润增长点，所以看成新的利润增长点，所以3G牌照牌照在欧洲拍卖出了天价，如德国的移动运在欧洲拍卖出了天价，如德国的移动运营商就为了获得营商就为了获得3G牌照而付出了牌照而付出了400多亿多亿美元的代价，平均到每个德国人身上大美元的代价，平均到每个德国人身上大约有约有1000美元。美元。 欧洲主要国家的欧洲主要国家的3G牌照情况牌照情况 美国美国IMT-2000频率的使用情况频率的使用情况 美国在移动通信方面由于其复杂的技术美国在移动通信方面由于其复杂的技术标准和覆盖范围，而使得其服务质量和标准和覆盖范围，而使得其服务质量和水平都落

13、后于欧洲地区。美国水平都落后于欧洲地区。美国3G牌照的牌照的拍卖被推迟，这也使美国下一代无线服拍卖被推迟，这也使美国下一代无线服务时间大大延迟。务时间大大延迟。 美国美国IMT-2000频率的使用情况频率的使用情况 PCS：Personal Communication Services个人通信业务其它国家的其它国家的3G牌照情况牌照情况1999年年3月芬兰以甄选的方式发放第一个月芬兰以甄选的方式发放第一个3G牌照牌照 韩国以韩国以1.3万亿韩元的价格将万亿韩元的价格将3G许可证分许可证分别卖给了别卖给了KTICOM、SK Telecom和和LG Telecom。 大多数的国家已经以拍卖、直接指

14、配、大多数的国家已经以拍卖、直接指配、甄选等方式发放了甄选等方式发放了3G牌照牌照 。中国的电信重组中国的电信重组及及3G牌照分配情况牌照分配情况移动移动铁通铁通网通网通联通联通电信电信卫通卫通新移动新移动TD-SCDMAGSM134139/150/157/158/159/187/188新联通新联通WCDMAGSM130132/156 /185/186新电信新电信cdma2000CDMA133/153/180/189CDMA网基础电信业务 中国中国航天航天科技科技集团集团GSM网中国的中国的3G资源分配情况资源分配情况WCDMA标准和标准和cdma2000标准共留了标准共留了60M2的频段的频

15、段TD-SCDMA标准留出了标准留出了155M的频段的频段卫星通信用有卫星通信用有230M的频率的频率 。 中国的电信重组中国的电信重组及及3G牌照分配情况牌照分配情况2009年年1月月7日，工信部向中国移动、中国电日，工信部向中国移动、中国电信、中国联通分别发放了三张信、中国联通分别发放了三张3G牌照：牌照：中国电信：中国电信：1920-1935MHz和和2110-2125MHz中国联通：中国联通：1940-1955MHz和和2130-2145MHz中国移动：中国移动：1880-1900MHz和和2010-2025MHz三家运营商分别于三家运营商分别于2月、月、4月、月、10月开始月开始3G

16、网网络的正式商用。络的正式商用。3G发展历程发展历程WCDMA和和TD-SCDMA的相关标准由的相关标准由3GPP制定，成套演进制定，成套演进cdma2000的相关标准由的相关标准由3GPP2制定，制定， 分分为无线网和核心网两大部分，两部分技为无线网和核心网两大部分，两部分技术的演进分阶段各自独立进行术的演进分阶段各自独立进行WCDMA发展历程发展历程TD-SCDMA发展历程发展历程cdma2000发展历程发展历程WCDMA发展历程发展历程GSMGPRSUMTSUTRA FDD(WCDMA)UTRA TDD(TD-CDMA)通用陆地无线接入系统全球移动通信系统通用分组无线业务通用移动通信系统

17、WCDMA发展历程发展历程主要由欧洲主要由欧洲ETSI和日本和日本ARIB提出提出网络演进分成以下几个阶段网络演进分成以下几个阶段R99R4R5R6R7制定中制定中R991999年年4月形成，月形成，2000年年3月完成月完成核心网继承核心网继承GSM及及GPRS核心网核心网空中接口采用空中接口采用WCDMA技术技术RAN与与CN间使用间使用ATM承载方式承载方式数据速率可支持数据速率可支持144kbps、384kbps、2MbpsR42001年年3月完成月完成最大变化是将最大变化是将MSC拆分成拆分成MSC Server和和MGW两个网元，实现了呼叫控制与承载两个网元，实现了呼叫控制与承载的

18、分离，开始向全的分离，开始向全IP网络架构演进网络架构演进R52002年年9月标准冻结月标准冻结增加了增加了HSDPA引进了引进了IMS（IP Multimedia Subsystem IP多媒体子系统）多媒体子系统）增加了增加了CSCF、MGCF、BGCF等网络实等网络实体体IP承载成为核心承载方式，形成全承载成为核心承载方式，形成全IP网网络架构络架构R62004年年12月标准冻结月标准冻结网络架构无太大变化网络架构无太大变化主要增加一些新的功能特性及对已有功主要增加一些新的功能特性及对已有功能特性的增强能特性的增强增加了增加了HSUPATD-SCDMA的发展历程的发展历程TD提交到提交到

19、ITU1998年年6月月TD在在3GPP融合融合1999年年12月月ITU正式通过正式通过3G标准标准2000年年5月月TD写入写入3GPPR4规范规范2001年年3月月TD率先成为中率先成为中国通信行业标准国通信行业标准2006年年1月月TD-SCDMA的发展历程的发展历程LTE TDD 3GPP单频点LCR TDD（R4）单频点LCR TDD（R5）LCR TDD(R6) CCSA多载波HSDPATD-SCDMA行标（R4 2003/03）N频点小区TD-SCDMA行标第二版（R5）OFDMA TDDMC-CDMA TDDcdma2000发展历程发展历程美国美国TIA TR45.5向向IT

20、U提出的第三代移动提出的第三代移动通信空中接口标准的建议（通信空中接口标准的建议（RTT方案）方案）称为称为cdma2000，其核心是由，其核心是由Lucent、Motorola、Nortel和和Qualcomm联合提出联合提出的的Wideband cdmaOne技术。技术。 CDMA系统的无线接口经历了几个阶段系统的无线接口经历了几个阶段IS-95（没有商用）（没有商用）IS-95AIS-95Bcdma2000 1xcdma2000 1x EV-DOcdma2000 1x EV-DVcdma2000的标准都是后向兼容的。兼容性有两方面的含义：的标准都是后向兼容的。兼容性有两方面的含义：下一代

21、移动终端可以直接在上一代网络中漫游，无须更换终端；下一代移动终端可以直接在上一代网络中漫游，无须更换终端；上一代移动终端也可以直接漫游到下一代网络中，也无须更换终端。上一代移动终端也可以直接漫游到下一代网络中，也无须更换终端。 cdma2000无线技术发展历程无线技术发展历程 2G 3GIS-95 IS-95A和和IS-95B - 第二代第二代CDMA技术标准技术标准IS-95A - 是是1995年美国年美国TIA正式颁布的窄带正式颁布的窄带CDMA(N-CDMA)标准。标准。IS-95B - 是是IS-95A的进一步发展，于的进一步发展，于1998年制定的标准。年制定的标准。主要目的是能满足

22、更高的比特速率业务的需求，主要目的是能满足更高的比特速率业务的需求，IS-95B可提可提供的理论最大比特速率为供的理论最大比特速率为115kbit/s，实际只能实现，实际只能实现64kbit/s。IS-95A和和IS-95B均有一系列标准，其总称为均有一系列标准，其总称为IS-95。cdma one - 第二代第二代CDMA技术标准技术标准cdma one是基于是基于IS-95标准的各种标准的各种CDMA产品的总称，即所有基产品的总称，即所有基于于cdma one技术的产品，其核心技术均以技术的产品，其核心技术均以IS-95作为标准。作为标准。cdma2000 1x原意指采用单载波形式的原意指

23、采用单载波形式的cdma2000系统，系统，也可以理解为也可以理解为cdma2000的第一阶段。的第一阶段。它在核心网部分引入了分组交换，可支它在核心网部分引入了分组交换，可支持移动持移动IP业务。业务。cdma2000 1x可以提供双倍于可以提供双倍于IS-95的语音的语音容量以及容量以及153.6 kbit/s的数据传输速率的数据传输速率 cdma2000 1x EV-DO主要是对数据业务进行了增强，即在网络容量主要是对数据业务进行了增强，即在网络容量（固定带宽，每个小区容纳的用户数）和业务（固定带宽，每个小区容纳的用户数）和业务级别（提供给每个用户的平均数据吞吐量）方级别（提供给每个用户

24、的平均数据吞吐量）方面进行了优化。面进行了优化。该技术有助于提升无线数据业务的利润空间，该技术有助于提升无线数据业务的利润空间，已经在韩国、美国和日本等国家有了规模商用。已经在韩国、美国和日本等国家有了规模商用。数据速率数据速率EV-DO Rev.A：前向：前向3.1 Mbit/s/反向反向1.8 Mbit/sEV-DO Rev.B：前向：前向73.5 Mbit/s/反向反向27 Mbit/s cdma2000 1x EV-DV对数据业务和语音业务同时进行了增强，对数据业务和语音业务同时进行了增强，集集cdma2000 1x和和cdma2000 1x EV-DO两两者之优势，可在者之优势，可在

25、1.25MHz带宽内，同时提带宽内，同时提供语音业务和高达供语音业务和高达3.1Mbit/s的分组数据的分组数据速率。速率。3G3G移动通信的技术方案比较移动通信的技术方案比较国际电联国际电联ITU接受的接受的3G移动通信系统标准以几大移动通信系统标准以几大CDMA方案为主，各方案为主，各CDMA方案，除了码片速方案，除了码片速率、同步方式、导频方式等有所不同外，其它率、同步方式、导频方式等有所不同外，其它如功率、软切换等基本技术并无大的区别如功率、软切换等基本技术并无大的区别欧洲和日本提出的欧洲和日本提出的WCDMA美国提出的美国提出的cdma2000 我国提出的我国提出的TD-SCDMA

26、（时分同步的码分多（时分同步的码分多址技术）址技术）WCDMA系统的核心网基于系统的核心网基于GSM-MAP，可通过网，可通过网络扩展方式提供在基于络扩展方式提供在基于ANSI-41的核心网的核心网上运行的能力上运行的能力采用采用DS-CDMA多址方式多址方式码片速率是码片速率是3.84Mcps载波带宽为载波带宽为5MHzWCDMA支持宽带业务，可有效支持电路交换业支持宽带业务，可有效支持电路交换业务（如务（如PSTN、ISDN网）、分组交换业务网）、分组交换业务（如（如IP网）网）灵活的无线协议可在一个载波内对同一灵活的无线协议可在一个载波内对同一用户同时支持话音、数据和多媒体业务用户同时支

27、持话音、数据和多媒体业务通过透明或非透明传输块来支持实时、通过透明或非透明传输块来支持实时、非实时业务非实时业务WCDMA系统不采用系统不采用GPS精确定时，不同基站可精确定时，不同基站可选择同步和不同步两种方式，可以不受选择同步和不同步两种方式，可以不受GPS系统的限制系统的限制在反向信道上，采用导频符号相干在反向信道上，采用导频符号相干RAKE接收的方式，解决了接收的方式，解决了CDMA中反向信道中反向信道容量受限的问题容量受限的问题WCDMA WCDMA采用精确的功率控制，包括基采用精确的功率控制，包括基于于SIR的快速闭环、开环和外环三种方式的快速闭环、开环和外环三种方式功率控制速率为

28、功率控制速率为1500次次/秒，控制步长秒，控制步长0.254dB可变，可有效满足抵抗衰落的可变，可有效满足抵抗衰落的要求要求WCDMAWCDMA还可采用一些先进的技术，来还可采用一些先进的技术，来提高整个系统的性能。如：提高整个系统的性能。如：自适应天线（自适应天线（Adaptive antennas）多用户检测（多用户检测（Multi-user detection）分集接收（正交分集、时间分集）分集接收（正交分集、时间分集）分层式小区结构等分层式小区结构等cdma2000 cdma2000的主要特点：与现有的的主要特点：与现有的TIA/EIA-95-B 标准向后兼容，并可与标准向后兼容，并

29、可与IS-95B系统的频段共享或重叠，这样就使系统的频段共享或重叠，这样就使cdma2000系统可从系统可从IS-95B系统的基础上系统的基础上平滑地过渡、发展，保护已有的投资。平滑地过渡、发展，保护已有的投资。cdma2000 cdma2000也能有效地支持现存的也能有效地支持现存的IS-634A标准。标准。cdma2000的核心网是基于的核心网是基于ANSI-41，同，同时通过网络扩展方式提供在基于时通过网络扩展方式提供在基于GSM-MAP的核心网上运行的能力。的核心网上运行的能力。cdma2000 cdma-2000采用采用MC-CDMA（多载波（多载波CDMA）多址方式，可支持话音、分

30、组）多址方式，可支持话音、分组数据等业务，并且可实现数据等业务，并且可实现QoS的协商。的协商。cdma-2000包括包括1X和和3X两部分，也可扩两部分，也可扩展到展到6X、9X、12X。 cdma2000 cdma2000采用的功率控制有开环、闭环采用的功率控制有开环、闭环和外环三种方式，速率为和外环三种方式，速率为800次次/秒或秒或50次次/秒。秒。cdma2000还可采用辅助导频、正交还可采用辅助导频、正交分集、多载波分集等技术来提高系统的分集、多载波分集等技术来提高系统的性能。性能。 TD-SCDMA是中国在其通信史上第一次提出并被广是中国在其通信史上第一次提出并被广泛认可的国际标

31、准泛认可的国际标准 是世界上惟一的是世界上惟一的TDD（时分双工）模（时分双工）模 式的式的3G标准，将独自享标准，将独自享有有ITU为为TDD模式所分配的模式所分配的3G频率频率 由大唐电信集团开发由大唐电信集团开发工作频率：工作频率：2010-2025MHzTD-SCDMA采用时分双工（采用时分双工（TDD）TDMACDMA多址方式工作多址方式工作基于同步基于同步CDMA智能天线、智能天线、多用户检测（多用户检测（JD）正交可变扩正交可变扩 频系数频系数Turbo编码技术等编码技术等 TD-SCDMA = FDMA+TDMA+CDMA1.6 MHz最多可最多可达达16个个码道码道每个用户通

32、过临时分配每个用户通过临时分配到的到的CDMA码来被识别码来被识别时隙时隙下行下行下行下行下行下行上行上行timeenergyfrequencyTD-SCDMA产业联盟产业联盟理事成员单位理事成员单位非理事成员单位非理事成员单位TD-SCDMA主要优势主要优势 频谱效率高频谱效率高 适合上下行非对称的业务适合上下行非对称的业务不存在呼吸效应及软切换不存在呼吸效应及软切换简化硬件，设备的成本低简化硬件，设备的成本低 频点多，组网灵活频点多，组网灵活 与第二代移动通信与第二代移动通信GSM系统兼容，组网系统兼容，组网易于实施易于实施TD-SCDMA主要技术主要技术TD-SCDMA使用了如下主要技术

33、：使用了如下主要技术：智能天线智能天线上行同步上行同步软件无线电软件无线电 TD-SCDMA之智能天线技术之智能天线技术 智能天线技术是雷达系统自适应天线阵在智能天线技术是雷达系统自适应天线阵在通信系统中的新应用。由多个天线单元通信系统中的新应用。由多个天线单元组成，每一个天线后接一个复数加权器，组成，每一个天线后接一个复数加权器，最后用相加器进行合并输出。最后用相加器进行合并输出。 自适应或智能的主要含义是指加权系数可自适应或智能的主要含义是指加权系数可以根据一定的自适应算法进行自适应更以根据一定的自适应算法进行自适应更新调整。新调整。TD-SCDMA之智能天线技术之智能天线技术 两个重要组

34、成部分两个重要组成部分对来自移动台发射的多径电波方向进行对来自移动台发射的多径电波方向进行到达角到达角(DOA)估计，并进行空间滤波，抑估计，并进行空间滤波，抑制其它移动台的干扰。制其它移动台的干扰。对基站发送信号进行波束形成，使基站对基站发送信号进行波束形成，使基站发送信号能够沿着移动台电波的到达方发送信号能够沿着移动台电波的到达方向发送回移动台，从而降低发射功率，向发送回移动台，从而降低发射功率，减少对其它移动台的干扰。减少对其它移动台的干扰。 TD-SCDMA之上行同步技术之上行同步技术指来自同一时隙的各用户终端的上行指来自同一时隙的各用户终端的上行CDMA信号在到达基站的基带处理器时信

35、号在到达基站的基带处理器时是完全同步的。使各个码道在解扩时完是完全同步的。使各个码道在解扩时完全正交，不会产生多址干扰，从而提高全正交，不会产生多址干扰，从而提高系统容量，简化设备复杂度。系统容量，简化设备复杂度。TD-SCDMA之软件无线电之软件无线电软件无线电是软件无线电是1992年美国首次提出的一年美国首次提出的一种实现无线通信的新的体系结构。它的种实现无线通信的新的体系结构。它的基本概念是把硬件作为无线通信的基本基本概念是把硬件作为无线通信的基本平台，把尽可能多的无线通信及个人通平台，把尽可能多的无线通信及个人通信功能用软件实现。信功能用软件实现。3G3G发展趋势发展趋势IMT-Adv

36、anced概述概述基本要求基本要求通信特征通信特征HSDPAHSUPAHSPA+LTE HSPAIMT-Advanced概述概述System Beyond IMT-2000， 4GIMT-Advanced的提出是针对的提出是针对3G无法克服的困无法克服的困难难无全球统一标准无全球统一标准速率不高速率不高与原有网络兼容问题与原有网络兼容问题手机问题手机问题1999年成立的年成立的ITU的的WP8F工作组主要负责工作组主要负责3G未来发展和未来发展和IMT-Advanced的研究的研究IMT-Advanced概述概述据国际电信联盟副秘书长赵厚麟介绍，据国际电信联盟副秘书长赵厚麟介绍，国际电信联盟将

37、从国际电信联盟将从2010年年10月开始，审月开始，审议议6个个4G技术标准草案。可以分成技术标准草案。可以分成WiMAX 802.16m（IEEE）LTE-AdvancedTD-LTE-Advanced（中国）（中国）FDD-LTE- Advanced（3GPP）IMT-Advanced基本要求基本要求WP8F提出的提出的IMT-Advanced系统的要求主系统的要求主要包括：要包括：高速数据传输：根据移动速度支持各种传输速高速数据传输：根据移动速度支持各种传输速度（度（3km/h-100Mbps， 60km/h-20Mbps，250km/h-2Mbps， 500km/h-xMbps）以以I

38、P为基础的无线接续，支持为基础的无线接续，支持QoS各系统（各系统（IMT-2000、WLAN、BWA、卫星、卫星、广播）之间无缝的业务支持，并支持全球漫游广播）之间无缝的业务支持，并支持全球漫游支持多重模式，支持对称支持多重模式，支持对称/非对称业务非对称业务IMT-Advanced通信特征通信特征通信速度更快通信速度更快网络频谱更宽网络频谱更宽*通信更加灵活通信更加灵活*智能性能更高智能性能更高兼容性能更平滑兼容性能更平滑实现更高质量的多媒体通信实现更高质量的多媒体通信通信费用更便宜通信费用更便宜HSDPAHigh Speed Downlink Package Access 高速下行高速下

39、行分组接入分组接入是是3GPP在在R5协议中引入的一种能够提高下行协议中引入的一种能够提高下行容量和数据业务速率的增强技术容量和数据业务速率的增强技术 用户下行数据业务速率理论峰值高达用户下行数据业务速率理论峰值高达14.4Mbps通过改进无线调制方式和无线接入管理方法来通过改进无线调制方式和无线接入管理方法来实现实现HSDPAHSDPA的关键技术的关键技术 自适应调制编码（自适应调制编码（AMC） 快速混合自动重传（快速混合自动重传（FastHARQ） 基站包调度（基站包调度（Node B Scheduling） 2ms短帧短帧 TD-HSDPA TD-HSDPA是将是将HSDPA引入的增强

40、版引入的增强版TD-SCDMA系统系统单载波支持数据传输速率单载波支持数据传输速率2.8MbpsHSUPAHigh Speed Uplink Packet Access高速上行链路高速上行链路分组接入分组接入 3GPP在在R6中引入的无线侧上行链路增强技术中引入的无线侧上行链路增强技术关键技术关键技术多码传输多码传输HARQ基于基于Node B的快速调度等的快速调度等单小区最大上行数据吞吐率达到单小区最大上行数据吞吐率达到5.76Mbit/s大大增强了大大增强了WCDMA上行链路的数据业务承载上行链路的数据业务承载能力和频谱利用率。能力和频谱利用率。HSPA+也称为增强版也称为增强版HSPA，

41、eHSPA是是HSPA（3GPPR6）的向下演进版本，是上下）的向下演进版本，是上下行能力增强的一项技术行能力增强的一项技术HSPA+的下行业务信道是的下行业务信道是HS-DSCHHSPA+的上行业务信道是的上行业务信道是E-DCH收发天线，收发天线，HSPA+采用全新的采用全新的MIMO（2X2）配置，实现峰值速率的翻倍。配置，实现峰值速率的翻倍。下载速率从目前下载速率从目前14.4Mbps提升至提升至21Mbps，上，上传速率从目前传速率从目前1.9Mbs提升至提升至11MbpsLTELong Term Evolution长期演进技术长期演进技术为了应对为了应对WiMax等高速率无线上网技

42、术等高速率无线上网技术的竞争，的竞争，3GPP成立了成立了LTE项目组项目组OFDM/FDMA为核心为核心LTE的主要性能目标的主要性能目标在在20MHz频谱带宽能够提供下行频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行、上行50Mbps的峰值速率；的峰值速率；能够为能够为350Km/h高速移动用户提供高速移动用户提供100kbps的接入服务；的接入服务；支持支持100km半径的小区覆盖；半径的小区覆盖；改善小区边缘用户的性能；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；提高小区容量；LTE的主要性能目标的主要性能目标降低系统延迟，用户平面内部单向传输降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于时延低于5m

43、s，控制平面从睡眠状态到激，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于到激活状态的迁移时间小于100ms；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25MHz到到20MHz多种带宽多种带宽 全球发展状况全球发展状况2001年年10月月1日，日本日，日本NTT DoCoMo*公公司的司的FOMA是全球上第一个开通的是全球上第一个开通的3G商商业运营服务，该服务基于业运营服务，该服务基于WCDMA标准。标准。2005年，移动产业协会年，移动产业协会UMTS论坛称，全论坛称，全球球3G移动网络用户已

44、经超过移动网络用户已经超过5000万万 3G用用4年拥有最初的年拥有最初的5000万用户万用户2010年年7月，全球移动电话用户首次突破月，全球移动电话用户首次突破了了50亿大关，亿大关，3G用户总数超过用户总数超过5亿。亿。全球发展特点全球发展特点HSPA和和EV-DO发展加速发展加速 数据流量剧增数据流量剧增 资费下降资费下降 3G对运营商业绩贡献巨大对运营商业绩贡献巨大中国中国3G发展状况发展状况2009年是中国的年是中国的“3G元年元年”。2010年年1月月中旬，工信部公布了中旬，工信部公布了2009年我国年我国3G发展发展总体情况。截至总体情况。截至2009年年11月底，中国月底，中

45、国3G用户规模达到用户规模达到1307万，预计去年全年万，预计去年全年3G用户超过用户超过1500万户，万户，3G直接投资直接投资1609亿亿元，间接拉动国内投资近元，间接拉动国内投资近5890亿元。亿元。中国电信中国电信3G用户数约用户数约526.2万户万户 居运营商居运营商之首之首中国中国3G发展状况发展状况2011年消息，截至年消息，截至9月底用户突破月底用户突破1亿，其亿，其中中1-3月新增月新增3G用户占用户占60%。2012年年10月，根据三大运营商最新公布月，根据三大运营商最新公布的前三季度财报，电信、移动、联通的前三季度财报，电信、移动、联通3G用户数分别达到用户数分别达到59

46、72万户、万户、7560万户和万户和6686.3万户。至此，中国万户。至此，中国3G用户总数突用户总数突破破2亿大关。亿大关。宽带无线接入系统宽带无线接入系统WiMAXWiMAX概述概述WiMAX的关键技术特性的关键技术特性WiMAX技术优势技术优势WiMAX的困境的困境WiMAX新闻新闻WiMAX概述概述WiMAX（World Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互操作性），全球微波接入互操作性）是一项基于是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城标准的宽带无线接入城域网（域网（Broadband Wireless Access

47、Metropolitan Area Network，BWAMAN）技术。）技术。WiMax亦常被称为亦常被称为IEEE Wireless MAN（Metropolitan Area Network），其基本目标），其基本目标是提供一种在城域网一点对多点的多厂商环境是提供一种在城域网一点对多点的多厂商环境下，可有效地互操作的宽带无线接入手段。下，可有效地互操作的宽带无线接入手段。WiMAX概述概述工作频段工作频段2GHz60GHz支持支持FDD和和TDD物理层技术包括单载波、物理层技术包括单载波、OFDM及基于及基于OFDM的几种的几种演进技术演进技术不同的物理层传输技术可选用不同的可用带宽不同

48、的物理层传输技术可选用不同的可用带宽在汇聚子层提供对应在汇聚子层提供对应ATM、Ethernet、IP等外部承载等外部承载的选项的选项提供基于提供基于PKM(保密密钥管理保密密钥管理)v1或或PKMv2的认证和密的认证和密钥管理，提供多种管理信息和业务的加密密钥和算法，钥管理，提供多种管理信息和业务的加密密钥和算法，并提供用户认证和设备认证两种认证方式并提供用户认证和设备认证两种认证方式WiMAX的关键技术特性的关键技术特性采用正交频分复用（采用正交频分复用（OFDM）正交频分多址）正交频分多址（OFDMA）等先进传输技术，具有大带宽特性。理想）等先进传输技术，具有大带宽特性。理想传输环境下，

49、在传输环境下，在20MHz带宽上，可实现带宽上，可实现75Mb/s的传输的传输速率速率采用自适应调制、智能天线等无线技术，覆盖范围大。采用自适应调制、智能天线等无线技术，覆盖范围大。视距传输条件下最远覆盖半径可达视距传输条件下最远覆盖半径可达50km，非视距城区，非视距城区传输环境下一般能达到传输环境下一般能达到15km具有具有QoS保障机制保障机制，使业务能延伸到接入网。，使业务能延伸到接入网。IEEE802.16e-2005空中接口定义了空中接口定义了5种种QoS业务调度类业务调度类型、型、3种业务流状态，业务建立采用申请种业务流状态，业务建立采用申请/允许方式，使允许方式，使基站能针对无线资源进行接入控制和带宽管理，保证基站能针对无线资源进行接入控制和带宽管理，保证接入网内部的业务质量接入网内部的业务质量WiMAX的关键技术特性的关键技术特性增加对切换和移动性管理相关的信令，应对移增加对切换和移动性管理相关的信令，应对移动通信的需求动通信的需求在空中接口协议栈中特别增加汇聚子层，支持在空中接口协议栈中特别增加汇聚子层，支持不同承载技术不同承载技术采用基于采用基于PKM(保密密钥管理保密密钥管理)v1、PKMv2的安的安全密钥管理协议，