XXXX年移动通信及其发展

移动通信及发展PotevioCo.,Ltd.移动通信3G、4G标准1目录现代移动通信基站结构有关基本问题介绍LTE的特点蜂窝移动通信系统发展历程第一代(80年代)模拟

NMT

AMPS

TACS其他第三代(2000)

宽带多媒体

IMT-2000第二代(90年代)数字GSM900/1800/1900CDMAIS-95TDMAIS-136PDC第三代移动通信的提出IMT-2000是第三代移动通信系统（3G）的统称第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）1985年提出，考虑到该系统将于2000年左右进入商用市场，工作的频段在2000MHz，且最高业务速率为2000Kbps，故于1996年正式更名为IMT-2000（InternationalMobileTelecommunication-2000）第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类通信的通信系统3G发展概述3G标准化组织ETSI：欧洲电信标准协会(EuropeanTelecommunicationsStandards)TIA：电信工业协会T1P1：美国通信一个标准化组织，负责于欧洲标准协调CWTS：中国无线通信标准研究组TTA：是韩国目前唯一的标准制定和研究非官方非赢利性组织TTC：日本电信技术委员会ARIB：日本无线工业及商贸联合会电话交换网的基本模型交换机交换机中继线用户线电话电话用户线交换机移动交换机中继线用户线电话电话用户线移动电话网概念固定网络与移动网络的比较汇接局端局接入网驻地网用户核心网MSCCN接入网BCS+BTSRNC+NodeB驻地网无线传输/室内覆盖用户BBU+RRUIMT-2000无线接口标准

CDMATDMAFDMAIMT-DSDirectSpreadIMT-MCMultiCarrier

IMT-TDTime-CodeIMT-SCSingleCarrierIMT-FTFrequencyTime1985：FPLMTS，1996更名为IMT-20001992：WRC92大会分配频谱230MHz1999.3：完成IMT-2000RTT关键参数1999.11：完成IMT-2000RTT技术规范2000：完成IMT2000全部网络标准3G标准化进程IMT-2000无线接口技术术10个地面技术8种FDD技术、5种TDD技术主要技术体制制WCDMACDMA2000UWC-136TD-SCDMA6个卫星技术共16种侯选技术IMT-2000无线接口技术术10个地面技术技术演进发展展3G标准WCDMA核心网络：基基于MAPTD-SCDMA核心网络：基基于MAPCDMA2000核心网络：基基于ANSI-41CDMA技术是3G的主流技术全球统一频段段、统一标准准，全球无缝缝覆盖高效的频谱效效率高服务质量、、高保密性能能易于2G系统演进过渡渡提供多媒体业业务环境移动目标标车速环境：144kbps步行环境：384kbps室内环境：2048kbpsIMT-2000的目标IMT-2000无线接口技术术2000年的6个推荐标准多址方式双工名称CDMAFDDDSWCDMAFDDMCCDMA2000TDDTD-SCDMATD-CDMATDMATDDMCUWC-136TDDSCEP-DECT2007年的WiMAX技术的802.16e被推荐为3G标准移动通信的3G标准（IMT-2000）WCDMA：全称为WidebandCDMA，也称为CDMADirectSpread，意为宽频分分码多重存取取，这是基于于GSM网发展出来的的3G技术规范，是是欧洲提出的的宽带CDMA技术，它与日日本提出的宽宽带CDMA技术基本相同同（基于CDMA）CDMA2000：是由窄带CDMA(CDMAIS95)技术发展而来来的宽带CDMA技术，也称为为CDMAMulti-Carrier，它是由美国国高通北美公公司为主导提提出（基于CDMA）TD-SCDMA：全称为TimeDivision-SynchronousCDMA(时分同步CDMA)，该标准是由由中国大陆独独自制定的3G标准，1999年6月29日，中国原邮邮电部电信科科学技术研究究院（大唐电电信）向ITU-T提出（基于CDMA）WiMax：全名是微波波存取全球互互通(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，又称为802·16无线城域网，，是又一种为为企业和家庭庭用户提供““最后一英里里”的宽带无无线连接方案案（基于OFDM）3GPP标准的研究进展3GPPRel993GPPRel43GPPRel5200020012002GSM/GPRS核心网WCDMAFDD电路域IP话音承载电路域CS/MGWTD-SCDMAVoIPQoS是关键由TAM核心网转到IPIP多媒体子系统HSDPA3GPPRel62004MBMSMIMO支持WLAN接入1999年12月冻结2001年3月冻结2002年12月冻结2005年3月冻结3GPPRel9/10重点在LTE-Advanced3GPPRel72007加强了对固定定、移动融合合的标准化制制订考虑了LTE的演进增加ADSL和cable接口2007年6月冻结3GPPRel82009年3月冻结2009对TISPAN和3GPP现有的IMScore的研究成果的的合并PBX接入IMSIMS集中控制Cable接入3GPP2标准发展CDMA2000在核心网标准准和技术方面面相对滞后IS-95A规范完成时间点199519982000QCELP话音编码9.6kbps115.2kbps8码道捆绑307.2kbps话音容量加倍倍cdma20001xEV-DO/DVRev.D2002DO:高速数据业务务DV:高速数据业务务＋话音业务务IS-95BCdma20001xEV-DORev.0/A/B2004Cdma20001xEV-/DVRev.C3G到4G的演进路线2009年10月14日至21日，国际电信信联盟（ITU）在德国德累累斯顿举行ITU-RWP5D工作组第6次会议，启动动了4G标准的征集工工作，遴选新新一代移动通通信（IMT-Advanced，又称4G）候选技术术。国际电电信联盟收收到来自中中国、日本本、韩国、、欧洲标准准化组织3GPP和北美标准准化组织IEEE的共6项4G候选技术提提案ITU-RWP5D工作组下一一次会议将将于2010年2月17日至2月24日召开，会会议地点定定在除日内内瓦以外的的地方。在在接下来的的4个月里，已已设立在世世界各国的的外部评估估工作组，，将对LTE-Advanced和802.16m两大候选4G标准进行严严格的评估估4G标准的征集集（IMT-Advanced）第四代（2010年）（IMT-Advanced；技术基础础OFDM正交频分复复用+MIMO多输入多输输出）北美标准化化组织IEEE(802.16m)日本(两项分别基基于LTE-A和802.16m)3GPP(LTE-A)韩国(基于802.16m)中国(TDD-LTE-Advanced)技术路线（（应用OFDM和MIMO）LTE（TDD、FDD）802.16m（TDD）第四代移动动通信移动通信3G、4G标准21目录现代移动通通信基站结结构有关基本问问题介绍LTE的特点移动基站射射频拉远“光纤到塔塔顶”解决决了天馈施施工的难题题BBU1根光缆机房天面RRU传统基站馈线多、工工程复杂“光纤到塔塔顶”只需1根光缆27根馈缆TD-SCDMA的拉远技术术移动基站的的基带拉远远移动基站的的基带拉远远分布式基站站系统所谓分布式式基站，是是指基站的的数字基带带处理部分分和射频部部分作为各各自独立的的模块分开开放置，并并通过光纤纤相连的一一种基站模模式RNCBBUBBUBBURRURRURRURRURRURRURRURRUUEUEUEIubIubIub混合组网链形组网星形组网RRU建网快速灵灵活，降低低建网和运运维费用“BBU+RRU”建网方案MGWMSCServer小规模基基带池大规模基基带池RRURRURRURRURRURNCRNCGGSNSGSNBBURRURRURRURRU中规模基基带池产品实地图图片2022/12/8Page29移动通信3G、4G标准30目录现代移动通通信基站结结构有关基本问问题介绍LTE的特点关于多址和和双工技术术基站MS1MS2MS3MS4多址技术频分多址（（FDMA）：频分多多址（FrequencyDivisionMultipleAccess，FDMA）是把通信信系统的总总频段划分分成若干个个等间隔的的频道（或或称信道）），分配给给不同的用用户使用OFDMA：即正交频频分多址，，英文全称称：OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess时分多址（（TDMA）：时分多多址（TimeDivisionMultipleAccess，TDMA）是把无线线频谱按时时隙划分，，若干个时时隙组成一一帧码分多址（（CDMA）：码分分多址（CodeDivisionMultipleAccess，CDMA）是使用扩扩展频谱技技术的一种种多址技术术空分多址（（SDMA）：空分多多址（SpaceDivisionMultipleAccess，SDMA）是通过控控制用户的的空间辐射射能量来提提供多址接接入能力的的，通过分分割空间信信道分离同同一时隙和和同一频道道上的多个个用户信号号波分多址（（WDMA）：波分多多址（WaveDivisionMultipleAccess，）主要用用于光通信信，不同的的信源使用用不同波长长的光波来来传输数据据，各路光光波经过一一个棱镜（（或衍射光光栅）合成成一个光束束在光纤干干道上传输输，在接收收端利用相相同的设备备将各路光光波分开。。这样复用用后，可以以使光纤的的传输能力力成几倍几几十倍的提提高无线接入的的技术基础础-多址接入无线接入的的技术基础础-多址接入ftFDMACodeFDMA：每个用户户分配一个个频率FDMA频率时间频率1频率2频率3频率4频率5ftTDMACodeTDMA：几个用户户共享同一一个频率，，只是在时时间上区分分频率时间BCDBCDBCDBCDAAAAA在TDM帧中的位置不变变TDM帧TDM帧TDM帧TDM帧…TDM帧TDMAfCDMACodetCDMA：几个用户户同时共享享同样的频频率，时间间，但采用用不同的码码字（地址址）SDMASDMA：几个用户户在空间上上加以区分分，这是由由于智能天天线的采用用而引入的的一种多址址方式。不不同空间的的用户可以以复用频率率、时隙码码道和功率率资源没有智能天天线...能量分布于于整个小区区在没有移动动用户活动动的区域，，干扰不会会下降TD-SCDMA技术基础础：智能天线线空分多址址大大增加系统统容量降低发射射功率波束赋形形时可以以克服多多径传传播问题题基带数字字信号处处理为每每条信道道提供一一条赋形形天线发发射波束束WDMAWDMA：目前一根根单模光光纤的传传输速率率可达到到2.5Gb/s、10Gb/s，如能采采用色散散补偿技技术解决决光纤传传输中的的色散问问题(指光脉冲冲中由于于不同频频率分量量传输速速率不同同导致信信号失真真产生误误码的现现象)，则一根根单模光光纤的传传输速率率可达到到40Gb/s，这已是是当前单单个光载载波信号号传输的的极限值值DWDM

1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm701550nm11551nm21552nm31553nm41554nm51555nm61556nm71557nm82.5Gb/s1310nm20Gb/s复用器分用器EDFA120kmDWDMA：由DWDM光纤系统统组成的的光纤网网可迅速增增加网络络容量，，还具有有透明性性，可传传送语音音、数据据、图像像等多媒媒体信息息。由于于多个光光信道共共用光放放大器而而显著降降低了网网络成本本。在用用DWDM系统构成成的光网网络中，，可采用用光线路路保护技技术，以以提高可可靠性与与可用性性OFDM与FDM比较子载波1234子载波1234FDMAOFDM1f1f2f2f3f3f4f4fOFDMAOFDMA：OFDMA是OFDM技术的演演进。在在利用OFDM对信道进进行子载载波化后后，在部部分子载载波上加加载传输输数据的的传输技技术。用用户可以以选择信信道条件件较好的的子通道道（subchannel）进行数数据传输输，一组组用户可可以同时时接入到到某一信信道OFDMAOFDMA的运作原則是将所有子載波分割割成若干干群組，，称为子通道(Subchannel)，分配給給不同用用戶使用用，並根据环境境传输状状态决定定各個子通道的子載波數双工方式式：双向向通信传统的FDD仍是主要要的双工工方式TDD方式受到到更大关关注，TD-SCDMA的亮点移动通信信系统的的双工方方式图中的送送话器、、受话器器、消测测音电路路和混合合电路等等构成了了电话机机，完成成声、电电转换和和电、声声转换的的任务FDD方式需要成对对频段适合于大大区制全全国性组组网适合于上上下行对对称业务务；TDD方式可用于任任何频段段适合于小小区/微微小区区组网适合于上上下行非非对称及及对称业业务其他……TDD(时分双工；如TD-SCDMA)DUDDDDDDFDD（频分双工；如WCDMA和CDMA2000）DDDDDDDU双工方式式FDDtfCodeTDDtfCodeTDD高效支持持非对称称业务FDD+FDMAtfCode模拟移动动通信FDD+TDMAtfCodeGAM移动通信信fCodeFDD+CDMACDMAIS95/2000/WCDMA移动通信信fCodeTDD+CDMATD-SCDMA移动通信信t移动通信3G、4G标准56目录现代移动动通信基基站结构构有关基本本问题介介绍LTE的特点关于LTE（1）LTE（LongTermEvolution）：也被被通俗的的称为3.9G，具有100Mbps的数数据据下下载载能能力力，，被被视视作作从从3G向4G演进进的的主主流流技技术术LTE项目目的的主主要要性性能能目目标标包包括括在20MHz频谱谱带带宽宽能能够够提提供供下下行行100Mbps、上上行行50Mbps的峰峰值值速速率率改善善小小区区边边缘缘用用户户的的性性能能提高高小小区区容容量量、、降降低低建建网网成成本本，，实实现现从从Release6的低低成成本本演演进进。。实实现现合合理理的的终终端端复复杂杂度度、、成成本本和和耗耗电电降低低系系统统延延迟迟，，用用户户平平面面内内部部单单向向传传输输时时延延低低于于5ms，控控制制平平面面从从睡睡眠眠状状态态到到激激活活状状态态迁迁移移时时间间低低于于50ms，从从驻驻留留状状态态到到激激活活状状态态的的迁迁移移时时间间小小于于100ms关于于LTE（2）支持持100Km半径径的的小小区区覆覆盖盖能够够为为350Km/h高速移动用户户提供>100kbps的接入服务支持成对或非非成对频谱，，并可灵活配配置1.25MHz到20MHz多种带宽支持增强的IMS（IP多媒体子系统统）和核心网网追求后向兼容容,但应该仔细考考虑性能改进进和向后兼容容之间的平衡衡取消CS（电路交换））域，CS域业务在PS（包交换）域域实现，如采采用VoIP对低速移动优优化系统，同同时支持高速速移动尽可能支持简简单的临频共共存关于LTELTE是以OFDM为核心的技术术，为了降低低用户面延迟迟，取消了无无线网络控制制器（RNC）。与其说是是3G技术的“演进进”（evolution），不如说是是“革命”（（revolution）这场“革命””是系统不可可避免的丧失失了大部分后后向兼容性，，也就是说，，从网络侧和和终端侧都要要做大规模的的更新换代。。因此从技术术归属上，可可以将LTE看作4G范畴LTE的起因：在2004年WiMax对UMTS技术产生