现代移动通信第三代移动通信与移动通信新技术ppt课件

1、第第7章章 第三代挪动通讯第三代挪动通讯与挪动通讯新技术与挪动通讯新技术7.1 概 述 7.2 3G主要规范的技术特点7.3 挪动通讯新技术 7.4 下一代挪动通讯的开展概略7.1 概概 述述7.1.1 第三代挪动通讯的开展7.1.2 第三代挪动通讯的目的和要求7.1.1 第三代挪动通讯的开展第三代挪动通讯的开展 国际电联ITU以及各地域组织非常注重对第三代挪动通讯系统的研讨和开展。 欧洲的UMTS由欧洲电信规范化协会ETST担任其规范化任务。 挪动卫星通讯技术是实现广域、国际、洲际间个人通讯的重要手段。7.1.2 第三代挪动通讯的目的和要求第三代挪动通讯的目的和要求 第 三 代 挪 动 通

2、讯 ( 3 G ) ， 最 初 I T U 称 其 为FPLMTS(Future Public Land Mobile Telecommunieation System)，现为IMT-2000。 IMT-2000挪动通讯系统的目的是建立全球的综合性个人通讯网，包括寻呼系统、无绳、蜂窝系统和挪动卫星通讯系统等功能，提供全球范围内的个人通讯。在ITU-RM.1225建议中对3G提出了以下几个方面的最低要求。(1)任务环境和业务速率包括：(2)全球无缝覆盖。(3)可支持的业务包括(4)与2G兼容，实现平滑过渡。7.2 3G主要规范的技术特点主要规范的技术特点7.2.1 WCDMA的技术特点7.2.2

3、 TD-SCDMA 7.2.3 CDMA 2000技术特点7.2.4 其他宽带技术规范7.2.1 WCDMA的技术特点的技术特点1. 任务方式2. 信道编码与交错3. 扩频与调制4. 多速率5. 相关检测和波束构成6. 分组数据7. 功率控制7.2.2 TD-SCDMA1. 帧构造TD-SCDMA的每个子帧的构造如 图7.1所示。2. 脉冲类型3. 功率控制4. 扩频和调制5. 无线帧的不延续发射(DTX)图图7.1 TD-SCDMA子帧构造子帧构造子帧 5ms(640chip)1.28Mchip/sTS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6DwPTS(96chip)GP(96chip)UpP

4、TS(160chip)切换点切换点7.2.3 CDMA 2000技术特点技术特点1. 多载波2. 扩频码3. 相关检测4. 多速率5. 分组数据6. 功率控制表7.1 WCDMA，CDMA 2000，TD-SCDMA无线传输主要技术特性表表7.1 WCDMA，CDMA 2000，TD-SCDMA无线传输主要技术特性无线传输主要技术特性无线传输系统名称无线传输技术参数WCDMACDMA 2000TD-SCDMA双工方式FDD/TDDFDDTDD信道带宽(M Hz)5/10/201.25/5/10/201.2码片速率(M chip/s)N3.84，N=1,2,4N1.2288, N=1,3,6,9

5、,121.1136多址方式DS-CDM ADS-CDM A 或 M C-CDM ATD-SCDM A帧长(ms)102010多速率可变扩频和多码扩频可变扩频和多码扩频可变扩频因子多时隙FEC 编码卷积码(码率 1/2,1/3；K=9)RS 码或 Turbo 码(数据)卷积码(码率 1/2,1/3；K=9)Turbo 码卷积码(码率 1/41；K=9)RS 码(数据)交织帧内交织(卷积码)帧间交织(RS 码)块交织(20ms)帧内交织(卷积码)帧间交织(RS 码)扩频前 向 ： Walsh( 信 道 化 ) Gold 序列 218(区分小区)反 向 ： Walsh( 信 道 化 ) Gold 序

6、列 241(区分用户)前 向 ： Walsh(信 道 化 ) M序列 215(区分小区)反 向 ： Walsh(信 道 化 ) M序列 241-1(区分用户)前向：Walsh(信道化)PN 序列(区分小区)反向：Walsh(信道化)PN 序列(区分用户)调制数据调制：QPSK/BPSK扩频调制：QPSK数据调制：QPSK/BPSK扩频调制：OQPSK前向信道：DQPSK反向信道：QPSK/16QAM相干解调前向:专用导频信道(TDM )反向:专用导频信道(TDM )前向：公共导频信道反向：专用导频信道前向：专用导频信道反向：专用导频信道功率控制FDD: 开 环 + 快 速 闭 环TDD : 开

7、环+慢速闭环开环快速闭环(800kHz)开环快速闭环(200kHz)基站间同步异步同步(可选)同步(GPS)同步(GPS 或其他方式)7.2.4 其他宽带技术规范其他宽带技术规范 当今的3G技术主要有三种：W-CDMA，CDMA 2000，UWC-(或IS-HS)。ITU的IMT-2000空中接口的主要目的可概括为：全覆盖和挪动，比特率为144kbit/s，最正确比特率为384kbit/s；有限覆盖和挪动，比特率为2Mbit/s；与现有系统相比，有更高的频率利用率；可灵敏地引入新的业务。图7.8 不同规范间互通的业务框架图图7.8 不同规范间互通的业务框架不同规范间互通的业务框架基于 ANSI

8、TIA/EIA-41 的核心网基于 GSM的核心网CDMA 2000基于 ANSI的手机UWC-136基于 ANSI的手机WCDMA基于 GSM的手机7.3 挪动通讯新技术挪动通讯新技术7.3.1 智能天线技术7.3.2 软件无线电技术7.3.3 多用户检测技术7.3.4 新型的调制技术OFDM技术7.3.5 WAP技术7.3.6 无线ATM及挪动ATM技术7.3.7 市蓝牙技术7.3.1 智能天线技术智能天线技术1. 智能天线的根本原理和组成图7.9 智能天线原理构造图单个用户情况2. 常用智能算法及其性能3. 智能天线在挪动通讯中的运用图图7.9 智能天线原理构造图单个用智能天线原理构造图

9、单个用户情况户情况自适应算法 DSPA/D或D/A波束形成网络模数转换天线阵列数字信号处理器自适应数字信号处理器本地参考信号q(t)(tye(t)k)(tSkW1W2WN7.3.2 软件无线电技术软件无线电技术1. 概述2. 体系构造 图7.12 软件无线电硬件平台构造框图3. 软件无线电技术中的关键技术4. 第三代挪动通讯系统中的软件无线电技术图图7.12 软件无线电硬件平台构造框图软件无线电硬件平台构造框图宽带多波段天线射频部分D/AA/D高速 DSP专用可编程处理器低速 DSP计算机天线射频段高速处理段低速处理段话音7.3.3 多用户检测技术多用户检测技术 采用多用户检测技术，实际上可以

10、证明利用最大似然序列检测(MLSD)可以逼近单用户接纳性能，并有效抑制远近效应，大大提高系统容量。 主要的次优检测有：线性检测、多级干扰抵消检测和非线性类概率检测。7.3.4 新型的调制技术新型的调制技术OFDM技术技术1. OFDM技术概述2. OFDM技术的根本原理图7.13 OFDM的原理框图3. OFDM系统的关键技术4. OFDM与CDMA技术图图7.13 OFDM的原理框图的原理框图1f2fNfPT图713 OFDM原理12N12NSTS/P7.3.5 WAP技术技术1. 概述2. WAP的组成图7.17 WAP协议栈3. WAP的运用及其实现4. WAP的开展图图7.17 WAP

11、协议栈协议栈无线应用环境(WAE)无线传输层安全协议(WTLP)无线会话协议(WSP)无线传输协议(WTP)无线数据板协议(WDP)其他业务与应用承载SMS USSD CSDIS-136CDMACDPDPDC-P其他SMS：短消息服务USSD：非结构化补充数据业务CSD：电路交换数据CDPD：蜂窝数字分组数据PDC：个人数据蜂窝7.3.6 无线无线ATM及挪动及挪动ATM技术技术1. WATM根本概念2. 挪动ATM(M-ATM)图7.18 M-ATM网络构造普通概念图图7.18 M-ATM网络构造普通概念网络构造普通概念MT1MT2MT3MT4BSBSBS基于 ATM的 B-ISDNWATM交换机WATM交换机WATM交换机MATM 层(接入网)移动 WATM 层(核心网)7.3.7 市蓝牙技术市蓝牙技术 蓝牙技术是一种完全开放的低本钱、短间隔无线衔接技术规范的代称，主要为便携设备提供话音和数据传输效力。 蓝牙技术的优点是大量采用成熟技术。7.4 下一代挪动