第三代移动通信系统

1、 第三代移动通信技术（第三代移动通信技术（3G）郑一欢16721469 第三代移动通信第三代移动通信技术技术（3G）l 第三代移动通信系统概述第三代移动通信系统概述l cdma2000的无线传输技术的无线传输技术l WCDMA（UMTS）系统的无线传输技术）系统的无线传输技术l TD-SCDMA系统的无线传输技术系统的无线传输技术1. 第三代移动通信系统概述第三代移动通信系统概述 l 1.1 概述概述l 1.2 第三代移动通信新技术第三代移动通信新技术l 1.3 第三代移动通信系统的业务及其特征第三代移动通信系统的业务及其特征LOREM IPSUM DOLOR1LOREM IPSUM DOLO

2、R2LOREM IPSUM DOLOR3LOREM IPSUM DOLOR4CONTENTSLOREM IPSUM DOLOR1LOREM IPSUM DOLOR2LOREM IPSUM DOLOR3LOREM IPSUM DOLOR4LOREM IPSUM DOLOR5CONTENTS本章提示本章提示 l IMT-2000的主要目标是全球一网，全球漫游；多层小区结构，适的主要目标是全球一网，全球漫游；多层小区结构，适应多种环境；提供多媒体业务，有足够大的系统容量；高的保密性应多种环境；提供多媒体业务，有足够大的系统容量；高的保密性和高的服务质量。和高的服务质量。l IMT-2000对无线传输

3、技术的要求是：支持高速传输多媒体业务，对无线传输技术的要求是：支持高速传输多媒体业务，室内至少室内至少2Mbit/s，室外步行至少，室外步行至少384kbit/s，车辆行驶环境至少，车辆行驶环境至少144kbit/s；传输速率能根据业务按需分配。；传输速率能根据业务按需分配。 本章提示本章提示 l 后后3G（Beyond 3G）技术已显露端倪。由于人们希望能在移动环）技术已显露端倪。由于人们希望能在移动环境中数据传输速率更高，即从境中数据传输速率更高，即从2Mbit/s提高到提高到100Mbit/s，因此还需，因此还需要研究更高传输速率的调制技术、软件无线电技术、智能天线技术要研究更高传输速率

4、的调制技术、软件无线电技术、智能天线技术和广带（和广带（Broad band）IP网络技术，这就是网络技术，这就是4G移动通信技术研究。移动通信技术研究。 1.1 概述概述 l 最早由国际电信联盟(ITU)于1985年提出，当时称为未来公众陆地移动通信系统（FPLMTS），1996年正式命名为IMT-2000l 意指工作在2000MHz频段上，最高业务速率为2000kbit/s，并在2000年左右开始商用的国际移动通信系统。第三代移动通信系统即 IMT-2000l 1997年4月，ITU向各成员国征集IMT-2000的无线接口候选传输技术。这引发了长达近四年的3G技术标准之争和技术融合的进程。

5、l 最终在2001年确定了cdma2000、WCDMA、TD-SCDMA这三种主流3G技术标准。1.1 概述概述 1IMT-2000的主要目标和要求的主要目标和要求 （1）形成全球统一的频率和统一的标准（2）实现全球的无缝漫游适应多种环境，采用多层小区结构，即微微蜂窝、微蜂窝、宏蜂窝，将地面移动通信系统和卫星移动通信系统结合在一起，与不同网络互通，提供无缝漫游和业务一致性，网络终端具有多样性，并与第二代移动通信系统共存和互通，开放结构，易于引入新技术。基本目标：1IMT-2000的主要目标和要求的主要目标和要求 （3）提供高质量的多媒体业务包括高质量的语音、可变速率的数据、高分辨率的图像等多种

6、业务，实现多种信息一体化。（4）足够的系统容量，强大的多种用户管理能力，高保密性能和服务质量。1IMT-2000的主要目标和要求的主要目标和要求 l 高速传输以支持多媒体业务：室内环境至少2 Mbit/s；室外步行环境至少384 kbit/s；室外车辆环境至少144 kbit/s。l 传输速率按需分配。l 上下行链路能适应不对称业务的需求。为实现上述目标，ITU对无线传输技术提出了以下要求：2IMT-2000的频带划分的频带划分 全球基础上可用于IMT-2000的业务： 18852025 MHz及21102200 MHz频带。l 其中，19802010 MHz和21702200 MHz为卫星移

7、动业务频段共60 MHz；l 其余170 MHz为陆地移动业务频段，其中对称频段是260 MHz，不对称的频段是50 MHz。 分配了2 GHZ附近的230 MHZ的频带:二、二、 第三代移动通信新技术第三代移动通信新技术 l 在第三代移动通信系统中都采用了卷积码和在第三代移动通信系统中都采用了卷积码和Turbo码两种纠错编码。码两种纠错编码。l 在高速率、对译码时延要求不高的数据链路中使用在高速率、对译码时延要求不高的数据链路中使用Turbo码以利于其码以利于其优异的纠错性能；考虑到优异的纠错性能；考虑到Turbo码译码的复杂度、时延的原因，在语码译码的复杂度、时延的原因，在语音和低速率、对

8、译码时延要求比较苛刻的数据链路中使用卷积码，音和低速率、对译码时延要求比较苛刻的数据链路中使用卷积码，在其他逻辑信道中也使用卷积码。在其他逻辑信道中也使用卷积码。 1高效信道编译码技术高效信道编译码技术l 基本思想基本思想： 高速模高速模/数（数（A/D）和数）和数/模（模（D/A）转换器尽可能靠天线处理，所有）转换器尽可能靠天线处理，所有基带信号处理都用软件方式替代硬件实施。基带信号处理都用软件方式替代硬件实施。l 关键部分关键部分： 宽带多频段天线、高速宽带多频段天线、高速A/D和和D/A转换器以及高速信号处理部分。转换器以及高速信号处理部分。2软件无线电软件无线电技术技术二、二、 第三代

9、移动通信新技术第三代移动通信新技术 l 优点优点是基于同样的硬件环境，针对不同的功能采用不同的软件来实是基于同样的硬件环境，针对不同的功能采用不同的软件来实施，其系统升级、多种模式的运行可以自适应地完成。软件无线电施，其系统升级、多种模式的运行可以自适应地完成。软件无线电能实现多模式通信系统的无缝连接。能实现多模式通信系统的无缝连接。 二、二、 第三代移动通信新技术第三代移动通信新技术 2软件无线电软件无线电技术技术l 无线覆盖范围、系统容量、业务质量、阻塞和掉话等问题一直困扰无线覆盖范围、系统容量、业务质量、阻塞和掉话等问题一直困扰着蜂窝移动通信系统。着蜂窝移动通信系统。l 采用智能天线阵（

10、采用智能天线阵（Adaptive Antenna Arrays）技术可以提高第三代）技术可以提高第三代移动通信系统的容量及服务质量。移动通信系统的容量及服务质量。二、二、 第三代移动通信新技术第三代移动通信新技术 3智能天线智能天线技术技术l 智能天线阵技术是基于自适应天线阵列原理，利用天线阵列的波束智能天线阵技术是基于自适应天线阵列原理，利用天线阵列的波束合成和指向，产生多个独立的波束，自适应地调整其方向图以跟踪合成和指向，产生多个独立的波束，自适应地调整其方向图以跟踪信号变化；对干扰方向调零以减少甚至抵消干扰信号，提高接收信信号变化；对干扰方向调零以减少甚至抵消干扰信号，提高接收信号的载干

11、比（号的载干比（C/I），以增加系统的容量和频谱效率。），以增加系统的容量和频谱效率。3智能天线智能天线技术技术二、二、 第三代移动通信新技术第三代移动通信新技术 l 其特点在于以较低的代价换得无线覆盖范围、系统容量、业务质量、其特点在于以较低的代价换得无线覆盖范围、系统容量、业务质量、抗阻塞和掉话等性能的显著提高。抗阻塞和掉话等性能的显著提高。3智能天线智能天线技术技术二、二、 第三代移动通信新技术第三代移动通信新技术 l 多用户检测的基本思想是把所有用户的信号都当做有用信号，而不多用户检测的基本思想是把所有用户的信号都当做有用信号，而不是当做干扰信号。是当做干扰信号。l 考虑到复杂度及成本

12、等的原因，多用户检测主要围绕基站进行。考虑到复杂度及成本等的原因，多用户检测主要围绕基站进行。 4多用户检测多用户检测 二、二、 第三代移动通信新技术第三代移动通信新技术 l 移动移动IP的目标是将无线话音核无线数据综合到一个技术平台上传输，的目标是将无线话音核无线数据综合到一个技术平台上传输，这一平台就是这一平台就是IP协议。协议。l 基于移动基于移动IP技术，为用户快速、高效、方便地部署丰富的应用服务技术，为用户快速、高效、方便地部署丰富的应用服务成为可能。成为可能。l 全全IP网络可节约成本，提高可扩展性、灵活性和使网络运作更有效网络可节约成本，提高可扩展性、灵活性和使网络运作更有效率等

13、；支持率等；支持IPv6，解决，解决IP地址的不足和移动地址的不足和移动IP。 5全全IP的核心的核心网网 二、二、 第三代移动通信新技术第三代移动通信新技术 6IMT-2000无线协议分层模型无线协议分层模型 l 在在IMT-2000中将中将Um接口分成接口分成4层：物理层、介质接入层、链路接入层：物理层、介质接入层、链路接入层和网络层（包括呼叫控制、移动性管理和无线电资源管理）。层和网络层（包括呼叫控制、移动性管理和无线电资源管理）。 9.1.3 第三代移动通信系统的业务及其特征第三代移动通信系统的业务及其特征 l 1交互性业务交互性业务l 交互性业务分为会话业务、消息业务和检索与存储业务三种。交互性业务分为会话业务、消息业务和检索与存储业务三种。l （1）会话业务）会话业务l （2）消息业务）消息业务l （3）检索与存储业务）检索与存储业务2分配性业务分配性业务 l 分配性业务是从一个中心源向网上数量不限的授权接收机分配一种分配性业务是从一个中心源向网上数量不限的授权接收机分配一种连续的信息流。连续的信息流。l 它包括广播业务，