资料1：移动通信技术和3G发展演进课件

1、福建省分公司 2004年4月移动通信技术与3G发展演进3G技术资料一（内部交流）移动通信发展历程3G制式对比分析 移动通信技术与3G发展演进2移动通信发展历程1880年，Hertz 向人们展示了第一个无线通信系统随后，Marconi 建立了第一个商用无线通信系统1921年，第一个陆上移动通信系统在美国底特律警察局得到使用1946年，AT&T推出了第一个移动电话系统60年代末、70年代初出现了第一个蜂窝电话系统1980年代初，第一代蜂窝系统投入商用美国的AMPS、欧洲的TACS1991年，GSM系统在欧洲开通运行1995年，CDMA(IS-95)系统商用3移动通信的发展第一代模拟系统第二代数字系

2、统 第三代系统AMPS, NMT, TACS, JTACS, etcIS-95AIS-95BGSMHSCSD, GPRS,EDGEIS-54IS-136PDCCDMA2000HDRWCDMAUWC-13619912000200241G2G2.5G3GAMPSGSMIS-136IS-95Acdma2000UWC-136WCDMAEDGEPDCIS-95BIS-54ARIB (WCDMA)UTRA (WCDMA)GPRSHSCSD136HS OutdoorUTRA TDDUTRA FDD136HS Indoor3G标准的演进5第二代移动通信系统第二代：数字移动通信系统 1992: 欧 洲 GSM

3、(Global System for Mobile communication)1995: 美 国 IS95 即 CDMA (Code Division Multiple Access)美 国 IS-136 即 D-AMPS(Digital- Advance Mobile Phone Service)日 本 PDC (Personal Digital Cellular) 业 务语音和低速率数据业务 缺 点容量不大 提高系统容量多种制式不兼容 全球标准数据传输速率低 多媒体应用72001 Market Share:GSM48 %CDMA28 %TDMA15 %PDC9 %Western Euro

4、pe:Japan:Rest of the World :US & Canada :GSM(100%)GSM(87%)CDMA(13%)PDC(64%)CDMA(36%)GSM(12%)CDMA(49%)TDMA(39%)GSM(41%)CDMA(35%)TDMA(24%)China :第二代移动通信系统分布8数据传输速率承载技术 UMTS2 Mb/s 384 Kb/s EDGE GPRS160 Kb/s57.6 Kb/sHSCSD1997199819992000200120022003CS data - SMS, 9.6Kbits/s9.6 Kb/s从GSM到UMTS10演进199719992

5、00120031x Ev-DO 2.4 MbpsImprove Packet PerformanceIS95-A14.4kbpsSMS/VMS/IN IS95-B115.2 kbps Improve capacityImprove call qualitycdma2000 3xWireless Multimedia (More than 2.4 Mbps)cdma2000 1x307.2kbpsDouble Voice capacityImprove standby time(2 Times)1x Ev-DVDO : Data OnlyDV : Data VoiceCDMA系统 IS95系统的

6、演进111999 Market Share:GSM48 %CDMA28 %TDMA15 %PDC9 %UMTSCDMA2000EDGEIMT2000Western Europe:Japan:Rest of the World :US & Canada :GSM(100%)GSM(87%)CDMA(13%)PDC(64%)CDMA(36%)GSM(12%)CDMA(49%)TDMA(39%)GSM(41%)CDMA(35%)TDMA(24%)CDMA2000UMTSUMTSUMTSUMTSEDGEEDGECDMA2000CDMA2000UMTSUMTSCDMA2000EDGEChina :向第三

7、代网络的演进12ITUIMT-20003GPP23GPPUWCCEPDECT技术规范组织标准发展组织ETSIANSITIACWTSTTC ARIBTTA UTRA cdma2000IMT-SCDECTIMT-2000无线技术IMT-2000规范架构EuropePRChinaJapanKoreaUSA3G标准 IMT-2000 规范架构143G标准3GPP和3GPP23GPP3GPP2（3G Partnership Project2）: 该组织是于1999年1月成立，由美国TIA、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA四个标准化组织发起，主要是制订以ANSI-41核心网为基础，CDMA200

8、0为无线接口的第三代技术规范。3GPP（3G Partnership Project）: 该组织是在1998年12月成立的，由欧洲的ETSI、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA和美国的T1五个标准化组织发起，主要是制订以GSM核心网为基础，UTRA(FDD为W-CDMA技术，TDD为TD-CDMA技术)为无线接口的第三代技术规范。153G简介不同的时期,不同的需求保证语音质量提供基本通话能力大容量提高语音服务质量保密性低速率数据更大容量更高的频谱利用率更高速数据接入更高服务质量更安全的服务更低的运营成本早期需求当前需求新的需求173G简介不同的需求,不同的业务单一语音业务服务质量不高保

9、密性差用户高质量语音简单低速数据业务短消息更高质量语音高速移动接入定位业务多媒体,电子商务个性化服务运营成本高频谱利用率低业务单一运营商运营成本降低频谱利用率提高少量增值业务运营成本更低频谱利用率更高多种业务更高服务质量提高市场竞争力早期业务当前业务新的业务183G简介不同的业务,不同的技术AMPSTACSNMT其它GSMCDMA IS95TDMAIS-136PDC第一代 80年代模拟第二代 90年代数字第三代 IMT-2000UMTSWCDMAcdma2000需求驱动需求驱动模拟技术数字技术语音业务宽带业务TD-SCDMA193G技术体制CDMA技术是3G的核心20WCDMA由欧洲标准化组织

10、3GPP所制定cdma2000体制是基于IS-95的标准基础上提出的3G标准，目前其标准化工作由3GPP2来完成TD-SCDMA标准由中国无线通信标准组织CWTS提出，目前已经融合到了3GPP关于WCDMA-TDD的相关规范中3G技术体制21GSM与WCDMA软容量软切换单频复用需要严格的功率控制宽带处理增益容量和覆盖相互关联10 ms frameVariable rate users= Codes with different spreading5 MHzHigh rate multicode userfreqtime.PWCDMA硬容量 硬切换需要频率复用功率控制不必要基本没有频率分集容量

11、和覆盖基本不相互依赖GSM22第三代移动通信标准进展WCDMA标准进展 Rel99Rel4 Rel5 功能冻结时间点2000/032001/032002/06GSM/GPRS核心网WCDMA FDD引入Iur接口传输速率2Mbps商用版本2001年6月后续CRCS域控制和承载的分离引入TD-SCDMA引入实时IP多媒体域（IMS）HSDPA（高速下行分组接入）继续完善IMS与PLMN/PSTN/ISDN的电路互操作MBMS(广播多播）框架结构的研究 Rel6 24WCDMA技术特点25WCDMA网络结构（R4）R4：核心网电路域（CS）呼叫控制与承载分离27WCDMA网络结构（R5）R5：全I

12、P化的网络28CDMA 2000标准进展CDMA2000进展IS 95BCDMA2000 1X1X EV-DO1X EV-DV99年底2001年初2001.102002.05电路域ANSI-41速率153.6kbps分组MobileIP商用版本2000年底最大速率307kbps语音和数据最大速率2.4Mbps单独载波支持数据业务最大速率3.1Mbps同时支持语音和数据29CDMA 2000标准特点30TD-SCDMA标准进展TD-SCDMA的发展TSMLCR采用GSM/GPRS核心网无线接口采用A接口和Gb接口接入核心网传输速率384kbps采用WCDMA核心网无线接口采用Iu接口接入核心网传

13、输速率2Mbps31TD-SCDMA RTT技术特点32移动通信发展历程3G制式对比分析 移动通信技术与3G发展演进33关键技术分析34关键技术分析35关键技术分析36WCDMA与cdma20001x的语音能力相当语音业务容量(单位：Erlang/MHz/cell) WCDMA仿真及测试数据来自华为2001年10月外场试验，cdma2000测试数据来自华为2001年8月外场试验 WCDMA与cdma2000语音编码速率有所差别语音能力分析37数据业务容量(单位：Kbps/MHz/cell)WCDMA数据业务容量比cdma2000要大预置条件 WCDMA仿真及测试数据来自华为2001年10月外场

14、试验，cdma2000测试数据来自华为2001年8月外场试验数据能力分析38华为WCDMA、cdma2000在核心频段灵敏度测试结果地点：上海外场，一般城区 时间：2001/12 车速：60km/s； 测试条件：双极化天线、增益17.15dbi、挂高25米华为WCDMA覆盖性能测试结果WCDMA、cdma2000在核心频段的无线覆盖能力相当无线覆盖分析39智能天线是3G中最重要的增强技术之一 4天线多波束切换相对双天线接收分集，系统容量约提高一倍、覆盖面积提高50%采用智能天线技术建设移动网，每用户成本可减少约27%WCDMA标准能够更好的支持智能天线技术对智能天线支持的分析40未来高速数据业

15、务发展分析WCDMA和cdma2000高速数据业务比较41WCDMA规范制定严谨，组织严密3GPP规范规定，WCDMA所有接口都是开放的日本的DoCoMo的试验网证明了Iub接口开放的可行性cdma2000标准的严谨性有待加强IS95厂家设备难以互通，给运营商设备选型带来了较大问题Abis接口不开放，不同厂商的BTS和BSC不能互通接口开放性分析42MCCMSIN/MINMNCIMSI（国际移动用户识别）国内移动用户识别WCDMA和cdma2000信令组网与漫游比较信令组网与漫游分析43在我国应用时，处理CDMA信令组网及漫游时应考虑的问题国内CDMA信令网采用ITU 7号信令，需要由网络设备完成MIN到IMSI的转换和构造分配给我国的MIN号段不连续，应重视网络设备的号码分析和路由配置可考虑应用IMSI来解决CDMA漫游问题需要升级现有CDMA网络设备需要考虑向下兼容的问题网络需要同时支持MIN和IMSI，对设备提出特殊的要求不能有效支持国际漫游信令组网与漫游分析44三种主要体制的比较项目WCDMACDMA2000TD-SCDMA占用带宽5MHz1.25MHz1.6MHz每载波码片速率3.84Mcps1.2288Mcps1.28Mcps双工方式FDDFDDTDD核心网GSM-MAPANSI-41GSM