3.2第五章G系统ppt课件

1、第五章第五章 第三代移动通信系统第三代移动通信系统概述概述第五章第五章 CDMA系统系统第三代移动通信概述第三代移动通信概述WCDMA系统系统TD-SCDMA系统系统CDMA2000系统系统一、第三代移动通信概述一、第三代移动通信概述u3G是ITU于1985年提出的未来公众陆地移动通信系统(FPLMTS)uIMT-2000意指在2000年左右开始商用、并工作在2GHz频段的移动通信系统uETSI将IMT-2000叫作UMTSu特点：综合了蜂窝、寻呼、集群、无线接入、移动数据、移动卫星、个人通信等各类移动通信功能，提供与固定电信相兼容和移动接入互联网的高质量业务，在较高传输速率和较大带宽的条件下

2、工作。 3G目标：实现个人用户终端在全球范围内任何时候Whenever），在任何地点Wherever），与另一个人Whomever），以任何方式Whatever可以进行通信。 3G将卫星移动通信网与地面移动通信网相结合，形成一个全球无缝覆盖的立体通信网络，满足城市和偏远地区不同密度用户的通信需求，支持话音、数据和多媒体业务。 3G系统中采用了高效信道编码、软件无线电、智能天线、多用户检测和干扰消除等新技术。一、第三代移动通信概述一、第三代移动通信概述1.IMT-2000的主要要求业务数据速率室内：2Mbps；手持机：384kbps；高速移动：FDD方式144kbps，500km/h；TDD方式

3、144kbps，120km/h。业务质量数据业务的误码率不超过10-3或10-6。兼容性能够实现多种网络互联，具有从2G向3G过渡的灵活性，以及向未来通信演进的灵活性。IMT-2000业务应与固定网络业务兼容。2.IMT-2000的频带划分 18852025MHz及21102200MHz频带可用于全球范围内的IMT-2000的业务。 19802019MHz和21702200MHz为卫星移动业务频段，共60MHz。 其余170MHz为陆地移动业务频段，其中对称频段是260MHz，不对称的频段是50MHz。 3G标准化组织主要有3GPP和3GPP2 13GPP：主要负责FDD(WCDMA)和TDD

4、(HCRTDD和LCRTDD)技术的标准化。 各国的主要标准化组织均是其项目伙伴，欧洲ETSI、美国ATIS、日本ARIB和TTC、韩国TTA以及中国CWTS等。 3GPP的标准分为不同版本Release），采取整体推进的方式，各版本之间的发布时间间隔约为1年。目前3GPP已完成了R99、R4、R5和R6多个版本，正在制定R7标准。 Release的发布体现了3GPP确定的技术发展路线。3G标准化组织23GPP2：主要负责CDMA2000技术的标准化工作，各国的主要标准化组织也均是3GPP2的项目伙伴。CDMA标准是一个不断演进的标准，在2G IS-95A/B基础上发展到CDMA2000-1X

5、之后，从20002019年，3GPP2在CDMA2000发展方向及标准的研究主要集中在1X-EV方面，包括1X-EV-DO和1X-EV-DV两大体系和趋势。1X-EV-DO专门为高速无线分组数据业务设计，1X-EV-DV系统则能够提供混合的高速数据和话音业务。3G标准化组织 ITU 批准了5种IMT-2000标准，三个主流标准是WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。 日本NTT DoCoMo首先在2019年10月将WCDMA商用，最大数据传输速率为384kbps。 韩国商用的是CDMA2000-1X，数据传输速率最高为307.2kbps。 美国Sprint PCS开通了CDMA200

6、0-1X系统。 英国沃达丰Vodafone公司在2019年开始提供3G业务。 我国的3G运营牌照是2019年发布的，3个主流标准在中国都有运营。一、第三代移动通信概述一、第三代移动通信概述概述WCDMA陆地无线接入网络子系统UTRAN空中接口Uu总体描述二、二、WCDMA系统系统WCDMA通信系统也称为UMTS。构成：陆地无线接入网络子系统UTRAN、核心网络子系统CN和用户终端设备UE三部分UTRAN为UE提供无线接口，完成与用户无线接入有关的所有功能，包括无线信道的分配、释放、切换、管理等。UTRAN包括多个无线网络子系统RNS，通过Iu接口与核心网络子系统CN连接。二、二、WCDMA系统

7、系统 CN处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并提供外部网络连接的交换和路由。 CN可分为电路交换域CS和分组交换域PS），CS域是UMTS的电路交换核心网，用于支持电路数据业务，PS域是UMTS的分组业务核心网，用于支持分组数据业务GPRS和一些多媒体业务。 根据UTRAN连接到核心网络逻辑域的不同，Iu接口可分为IuCS和IuPS，其中IuCS是UTRAN与CS域的接口，IuPS足UTRAN与PS域的接口。二、二、WCDMA系统系统 用户终端设备UE主要包括射频处理单元、基带处理单元、协议栈模块以及应用层软件模块等。 UE通过空中接口Uu与网络设备进行数据交互，提供电路域和分组域内

8、的各种业务，包括普通话音、宽带话音、移动多媒体、Internet应用功能等。 3G的UE是一种多模设备，UE由移动设备ME、2G用户识别卡SIM以及3G手机卡USIM等部分组成。其中ME是一个裸的终端设备，通过它可以完成无线连接，实现应用功能。SIM存储的是2G 用户的签约数据，USIM存储的是3G 用户的签约数据。二、二、WCDMA系统系统 UE和UTRAN设计基于WCDMA无线技术。 CN则采用了GSM/GPRS的定义，这有利于实现从2G到3G网络的平滑过度。 UMTS系统也有一个运营维护子系统OSS，执行网络操作维护、用户管理等相关功能，这一点同GSM系统也是一样的。二、二、WCDMA系

9、统系统WCDMA系统基本技术参数系统基本技术参数参数名称规格载频间隔5MHz码片速率3.84Mc/s双工方式FDD/TDD帧长10ms基站同步方式异步扩频调制下行链路：平衡QPSK上行链路：双信道QPSK扩展因子FDD模式上行：4-256FDD模式下行：4-512TDD模式下行：1-16功率控制开环和快速闭环，1600bit/s切换软切换，频率间切换 UTRAN由一组通过Iu连到核心网CN的无线网络子系统RNS组成。 一个RNS由一个基站控制器RNC和一个或多个基站Node B组成。 RNC和Node B之间通过Iub接口连接。 UE通过空中接口Uu接入RNS。WCDMA陆地无线接入网络子系统

10、陆地无线接入网络子系统UTRANWCDMA陆地无线接入网络子系统陆地无线接入网络子系统UTRAN（1RNC是RNS的控制部分，主要负责各种接口的管理，承担无线资源和无线参数的管理。（2Node B是RNS的无线收发信设备，由RNC控制，服务于一个无线小区。Node B在逻辑上对应于GSM网络中的收发信机BTS。WCDMA陆地无线接入网络子系统陆地无线接入网络子系统UTRAN 空中接口是指用户设备UE与UMTS陆地无线接入网之间的Uu接口。 空中接口实现了移动通信系统中移动终端的移动性。 第三代移动通信系统三种主流标准的区别主要体现在空中接口的不同。 整体结构上，空中接口分为物理层L1、数据链路

11、层L2、网络层L3。 L2和L3的部分子层，按不同的功能又可以划分成两个平面：用户平面和控制平面。空中接口空中接口Uu 空中接口协议C面是控制平面，U面是用户平面。 用户平面：实现无线接入业务，通过无线接入传送用户数据、用户需要发送和接收的所有信息，例如分组数据和语音都经过这个平面传输。 控制平面：控制无线接入，以及用户终端UE同网络之间的连接，例如业务请求、不同传输资源的控制和切换等。空中接口空中接口Uu UE通过Uu接口接入到UMTS系统的固定网络部分。 空中接口协议的作用是建立、重新配置和释放无线承载业务。 空中接口分为3层：物理层L1、数据链路层L2和网络层L3。 从C面看，L2层包括

12、媒体接入层MAC和无线链路控制层RLC。 从U面看还包含分组数据汇聚层PDCP协议和广播/多播控制层BMC协议。网络层包含的协议层是无线资源控制层RRC。空中接口空中接口UuUTRAN的用户面和控制面的用户面和控制面 通信网由终端(terminal)、连路(links)、节点(nodes)组成, 链路将节点关联起来。 源终端发送的消息是怎样才能到目的终端呢? 消息经过链路和节点直至到达目的终端，其中关键是n节点怎么将消息路由到目的终端。 所以，传送的消息中必须包含2部分内容：1，用户想传递的内容(业务数据)-由用户面处理2，控制网络将业务数据通过网络传到对方的信令-由控制面处理 TD-SCDM

13、A是我国在国际上第一次提出的通信系统性标准。 TD-SCDMA标准的提出并成为世界广泛支持和承认的国际标准，是我国电信发展史上的里程碑。 TD-SCDMA采用TDD双工方式，系统融合了当今国际领先的智能无线、同步CDMA和软件无线电等技术。在频谱利用率、对业务支持的灵活性、频率灵活性及成本等方面具有独特的优势。三、三、TD-SCDMA系统系统 TD-SCDMA系统由用户设备UE、无线接入网RAN）、核心网CN三大部分组成。 TD-SCDMA系统在核心网络标准方面与WCDMA采用相同的标准规范，包括核心网与无线接入网之间采用相同的Iu接口，因此上一节对WCDMA 核心网的介绍也适用于TD-SCDMA。三、三、TD-SCDMA系统系统 TD-SCDMA与WCDMA的差异表现在无线接入网部分，具体在以下几个主要方面： 不同的Uu接口，尤其Uu物理层是TD-SCDMA与WCDMA最主要的差别所在。 RAN内部接口Iub，Iur有差异。TD-SCDMA无线接入网可接入R4核心网，也可接入R99核心网。 TD-SCDMA采用不需配对频率的TDD双工模式，以及FDMA/TDMA/CDMA相结合的多址接入方式，同时使用1.28Mc/s的低码片速率，扩频带宽为1.6MHz三、