移动通信关键技术与发展趋势探讨

移动通信关键技术与发展趋势探讨

演讲提纲移动通信发展历程移动通信对高校人才需求未来移动通信发展趋势初探移动通信关键技术移动通信发展历程3G为用户与运营商提供了完整的综合业务解决方案1G(1980s)AMPSTACSNMSOthers语音业务2G(1992-2000)CDMAIS95GSMTDMAIS136PDC语音业务2.5G(2000-2004)CDMA20001xGPRSEGPRS数据业务3G(2004-至今)UMTS/WCDMACDMA2000-EVDOTD-SCDMAWiMAX宽带业务技术业务多媒体3G发展概述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，1996年正式更名为IMT-2000（InternationalMobileTelecommunication-2000）3G目标要求一能实现全球漫游，并保持与第二代通信系统的兼容三能适应多种环境，综合现有的PSTN、ISDN、卫星通信系统等二能提供多种业务类型，包括语音、数据、视频会话、多媒体、电子商务等四强大的多种用户管理能力、足够的系统容量、高保密性和高质量的服务3G对无线传输的要求一高速传输以支持多媒体业务（车速144K、步行384、室内2M）三上下行链路能适应不对称要求二传输速率能按需分配四一条链路中能提供不同QoS要求的多种业务（语音、视频、分组数据等）五高频谱利用率工作频段2000MHz商用时间2000年左右最高速率2000Kbit/s原计划该系统于2000年左右商用工作的频段在2000MHz（2.1GHz）最高业务速率为2000Kbps（2Mbps）3G系统要求3G的演进策略现有技术技术趋势

IS-95CDMA2000GSMWCDMAGPRSAMPSUWC-136GSMTD-SCDMA既保护现有投资和运营商的利用，同时又有利于现有技术的平滑过渡总体上讲都是渐进的：TMT-2000：建立IMT-2000系统家族，求同存异，实现不同3G系统上的全球漫游美国欧洲亚洲中国韩国日本IS-41GSM第二带核心网不同无线接口兼容性问题IS-136TDMAGSM-MAPGSM-MAPIS-95CDMAPDC频谱资源问题知识产权问题主要技术体制比较IMT-2000无线接口标准ITU制定5大标准的主要原因：第二代核心网的不同；无线接口的兼容性问题；频谱分配作用；知识产权问题；竞争也是一个主要因素。通过融合，目前形成三种主流技术标准：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA3GPP发展WCDMA、CDMATDD和EDGE3GPP2发展cdma2000的技术规范3GPP23GPP3G主流制式划分

WCDMA核心网络：基于MAP和GPRS无线传输技术：WCDMA－FDD/TDD

cdma2000核心网络：基于ANSI41和MIP无线传输技术：cdma2000EDGETD-SCDMAGSM向WCDMA的演进策略HSCSDGPRSWCDMAGSM多个全速率语音信道进行共同分配，提供不同空中接口用户速率的多种业务的混合14.4-64Kbit/s1.标准无线分组接入；2.速率最高171.2Kbit/s;3.可延伸未来无线分组协议；需要增加网元：SGSN、GGSN及PCUWCDMA技术体制GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRAN

HLR/AUCSGSNCGBGGPRSbackboneCNMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneCSdomainPSdomainIu-CSIu-PSRANSS7PSTN/PLMNInternet,Intranet

SCPGGSN基于TDM、ATM、IP技术，并向全IP网结构演进基于ATM技术，并向全IP方向发展WDMA技术特点信道编码：卷积码，TURBO码信道带宽：5MHz码片速率：3.84Mcps调制方式：上行BPSK，下行QPSK解调方式：导频辅助相干解调发射分集方式：TSTD、STTD、FBTD功率控制：上下行闭环功率控制，外环功率控制基站同步方式：支持同步和异步基站运营语音编码：AMRWCDMA技术特点BSCMSCHLRVLRPDSNHAAAAInternetPLMN/PSTN分组域电路域BTSBTSBTSM2000接入网ANAAA以WIN为架构的业务平台以ATM交换机为平台MobileIP技术的分组网络

CDMA2000技术体制CDMA2000技术特点TD-SCDMA技术体制GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRAN

HLR/AUCSGSNCGBGGPRSbackboneCNMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneCSdomainPSdomainIu-CSIu-PSRANSS7PSTN/PLMNInternet,Intranet

SCPGGSNTD-SCDMA空中接口TD-SCDMA技术特点TD-SCDMA具有3S特点TD-SCDMA关键技术智能天线（SmartAntenna）同步CDMA(SynchronousCDMA)软件无线电（SoftwareRadio）智能天线+联合检测多时隙CDMA+DS-CDMA同步CDMA信道译码和交织接力切换185019001950200020502100215022002250ITUEuropeUSAMSSPCSADBBCDCEFAFEMSSReserveBroadcastauxiliary2165MHz1990MHz1850190019502000205021002150220022501880MHz1980MHzUMTSGSM1800DECTMSS1885MHz2025MHz2010MHzIMT2000MSSUMTSJapanMSSIMT2000MSSIMT2000PHS18951918BC1885AA’2170MHzIMT20002110MHz2170MHzMSSMSSCDMATDDWLLFDDWLL19802025MHzGSM1800CDMAFDDWLL196019201945Chinacellular(1)cellular(2)cellular(2)1805MHz1865186518701885189018951910193019451965197019753G频谱分配Page20中国3G频谱分配（2002年11月）（一）主要工作频段：频分双工（FDD）方式：1920－1980MHz／2110－2170MHz时分双工（TDD）方式：1880－1920MHz、2010－2025MHz（二）补充工作频率：频分双工（FDD）方式：1755－1785MHz／1850－1880MHz时分双工（TDD）方式：2300－2400MHz，与无线电定位业务共用，均为主要业务，共用标准另行制定（三）卫星移动通信系统工作频段：1980－2010MHz／2170－2200MHz60MHz60MHz15

MHzFDD(上行)TDDTDD扩展(下行)100

MHzTDD补充24002300ISM2483,5ISM频段(WLAN,oven,bluetooth…)83,5MHz2500ITUIMT-2000扩展频段2690190MHz卫星FDD(下行)中国的3G频率规划190019201980201020252110217018801805175530

MHz30

MHz1850FDD补充FDD补充40

MHz现800/900/1800MHz2G频段均为扩展工作频段PHS丰富的3G业务时延

误码不同业务QOS要求会话类业务流类业务交互类业务背景类业务

IMT-2000无线接口标准

CDMATDMAIMT-DSWCDMAIMT-MCcdma2000

IMT-TCTD-CDMATD-SCDMAIMT-SCUWC-136IMT-FTDECTFDDTDD排名公司名称收入（百万欧元）2006年排名收入（百万欧元）地区1AT&T(SBC)88,136737,171美国2NTT

Corporation68,407375,419日本3Verizon66,799263,654美国4德国电信61,347159,604德国5Talefonica52,901637,882西班牙6法国电信51,702449,038法国7Vodafone45,843541,929英国8意大利电信31,275829,919意大利9SprintNextel31,092929,390美国10英国电信29,8061027,877英国11中国移动29,4721126,216中国12EDDI

Corporation21,2031221,491日本13中国电信16,9951417,785中国14AmericaMovil16,4351913,444墨西哥15SoftbankGroup16,174317,784日本16Telstra14,8991813,509澳洲17TelMex12,2802012,994墨西哥18KPN11,9412111,811荷兰19BC11,5291713,945加拿大20KTCorporation11,5012310,408韩国21Telenor11,603298,627挪威22Quest10,5512211,782美国23TeliaSonera10,070249,336瑞典24中国联通9,173259,145中国25SFR8,627288,638法国移动运营商世界格局（07年）国内通信业在电子业中的地位2009年（第23届）电子信息百强企业名单单位：万元序号企业名称省市营业收入1华为技术有限公司广东省12,274,1382海尔集团公司山东省12,201,8423联想控股有限公司北京市11,521,0694海信集团有限公司山东省4,887,6345中兴通讯股份有限公司广东省4,429,343…………

26普通东方通信集团浙江省860,27680大唐电信科技股份有限公司北京市269,314…………

数据来源：Dell’oroGroup研究报告(截止2009年初)设备制造商世界格局数据来源：Dell’oroGroup研究报告（2009第一季度）设备制造商世界格局（续）中国移动TD一期试验网厂家分布城市载扇数中国城市市及比例备注北京21237ZTE100%ZTECN上海15599大唐85%：烽火15%阿尔卡特天津9103ZTE90%:普天10%华为CN沈阳6524ZTE81%：鼎桥19%华为CN秦皇岛2696ZTE80%：普天20%ZTECN广州16214大唐100%（其中新邮通代理大唐）ZTECN深圳15354鼎桥70%：ZTE23%；爱立信7%华为CN爱立信基站OEMZTE,

RNC为爱立信自己产品厦门4512ZTE约90%（4092）；鼎桥10%华为CN合计9123ZTE52%；大唐ZTECN设备制造商世界格局（续）ZTE在一期中领先业界3个月推出分布式基站，以大份额比例获利设备制造商世界格局（续）本土企业的崛起演讲提纲移动通信发展历程移动通信对高校人才需求未来移动通信发展趋势初探移动通信关键技术FDMA（1G模拟时代）频率时间功率FDMAFDMA+TDMA（2G数字时代）频率时间功率TDMAFDMA+TDMA+CDMA（3G时代）功率时间CDMA频率码分多址（CDMA）的技术特点优点抗干扰能力强，频率复用度高，频谱利用率高保密性强：扩频后的信号近似白噪声软容量，具备一定的话务自适应能力缺点占用带宽较大自干扰系统－系统内用户互相干扰技术实现难度大，需要采用快速功率控制、负载控制等技术RNC、NodeB基本功能安全性功能无线接入承载

(RAB)QoSParametersCoreNetwork无线资源管理(RRM)无线接入与调制解调CodingInterleavingD1D2D3D4D5D6D7D8D1D2D3D4D5D6D7D812345678Demodulation002104017113002104017113ModulationQ1101I1000QPSKRNCNodeB演讲提纲移动通信发展历程移动通信对高校人才需求未来移动通信发展趋势初探移动通信关键技术Scramblingcode1SpreadingcodeWCDMA系统结构及关键技术OVSFCodeTD-SCDMA系统结构及关键技术CDMA2000系统结构及关键技术WCDMA协议版本的演进R99保留2G（GSM和GPRS）核心网核心网分CS电路域和PS分组域接入网引入WCDMARAN核心网和接入网之间的Iu接口基于ATMR4保留WCDMAR99RAN核心网电路域采用NGN架构，以IP承载话音业务R5核心网增加IM（IP多媒体域），增强IPQoS能力接入网增加HSDPA功能，单载波下载高达14.4Mbps的数据接入能力接入网向IPRAN方向发展200020012002规范完成时间R6/R7全IP解决方案HSUPAPhaseII单载波上载速率高达5.76MbpsHSPA＋(64QAM,CPC,MIMO)LTE(OFDMA,MIMO)2004双工方式FDD多址方式FDMA+CDMA载频间隔5MHz空中接口速率3.84Mbps频率复用系数1功控频率1500Hz切换软切换、硬切换分集5MHz带宽可以进行RAKE接收机多径分集帧长10ms多速率可变的扩频因子WCDMA主要参数双工间隔DuplexSpacingTime频率功率5MHz5MHz码分复用CodeMultiplexULDLUMTS用户1UMTS用户

2WCDMAFDD频段2GHz频段：上行链路（UE发射，基站接收）：1920—1980MHz下行链路（基站发射，UE接收）：2110—2170MHz支持190MHz的收发间隔。1800MHz频段（可选）WCDMA通信模型信源解码信源编码信道编码交织去交织信道解码加扰解扰扩频解扩调制解调射频发射射频接收无线信道Page42WCDMA网络结构GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRAN

SCPSMSSCEHLR/AUC/HSSSGSNCGBGGGSNGPRSbackboneCNMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneCSdomainPSdomainIu-CSIu-PSIPbackboneMRFPIMSdomainMGWP-CSCFS-CSCFMGCFMRFCRANSS7PSTN/PLMNInternet,IntranetWCDMA关键技术1扩频与解扩23功率控制技术多径无线信道和Rake接收4切换技术扩频与解扩（DS-CDMA）扩频解扩码片符号数据扩频码扩频信号=数据×码字扩频码数据=扩频信号×码字1-11-11-11-11-1扩频与解扩（DS-CDMA）期望信号其他用户信号期望的扩频信号扩频码解扩后的数据其他扩频信号积分后的其他信号1-11-11-18-81-18-8解扩后的其他信号相关接收机的基本操作积分后的数据处理增益扰码与OVSF扩频码Scramblingcode下行上行User3signalUser3signalScramblingcode1Scramblingcode2Scramblingcode3User2signalSpreadingcodeSpreadingcodeSpreadingcode扰码1扰码2扰码3User2signalOVSFCodeOVSFCodeOVSFCodeUser1signalSpreadingcode2Spreadingcode3User1signalUser2signalUser3signalOVSFCode1User1signalUser2signalUser3signal扰码OVSFCode2OVSFCode3扰码：上行扰码用来区分UE，下行扰码用来区分小区OVSF扩频码：下行区分用户，上行区分同一用户不同业务WCDMA关键技术1扩频与解扩23功率控制技术多径无线信道和Rake接收4切换技术无线多径环境时间接收信号强度发射信号路径=光速/码片速率码片速率：3.84=>时间间隔：0.26微秒码片速率为1Mchip/s,路径差300米距离78米，能在较小的小区提供多径接收空间选择性衰落空间分集：分集天线水平距离大于10倍波长极化分集：两接收天线极化方向正交发射分集：克服大尺度衰落（由于周围环境地段和地物的差别而导致的阴影区引起）时间选择性衰落时间分集－信道交织频率选择性衰落频率分集－跳频、扩频RAKE接收机克服快衰落（和干扰）的手段－分集技术前向链路容量是当前CDMA蜂窝系统容量的瓶颈，WCDMA标准在发射分集上的应用上进行了深入的研究，提出了新的发射分集方案，提高前向链路容量；开环发射分集基于时空块编码的发射天线分集（STTD）SCH上的时间切换传输分集（TSTD）闭环发射分集，FBI域WCDMA的发射分集最大比合并在接收端由N个分集支路，经过相位调整后，按照适当的增益系数，同相相加，在送入检测器进行监测等增益合并在接收端由N个分集支路，经过相位调整后，按照相等的增益系数，同相相加，在送入检测器进行监测选择性合并在N个分集支路中选择具有最大信噪比的支路作为输出分集接收合并技术RAKE接收机原理图前端接收机第一接收径第二接收径第三接收径

延时估计器计算延时及相位偏转

信号合成器合并信号tts(t)s(t)Rake接收机结构图WCDMA关键技术1扩频与解扩23功率控制技术多径无线信道和Rake接收4切换技术这就是“远近效应”功率控制概念两个用户设备与基站距离不同，具有不同的路径衰耗；对于上行信号，如果两个用户设备以相同的发射功率进行发送，基站处收到的信号可相差30-70dB;远距离的用户设备容易被其他设备信号“淹没”；距离基站近的一个用户设备完全可以阻塞整个小区一个UE就能阻塞整个小区信号被离基站近的UE的信号“淹没”，无法通信由于远近效应，WCDMA系统必须引入功率控制；引入功率控制后，还能带来很多其它的好处：调整发射功率，保持上下行链路的通信质量克服阴影衰落和快衰落降低网络干扰，提高系统质量和容量分类：功控的目的开环功率控制闭环功率控制内环功率控制外环功率控制功率控制内环功率控制的目的：使基站处接收到的每个UE信号的bit能量相等NodeBUE每一个UE都有一个自己的控制环路上行内环功控测量接收信号SIR并比较设置SIRtar1500Hz内环下发TPCNodeBUE下发TPC测量接收信号SIR并比较内环RNC上行外环功控设置BLERtar测量接收数据BLER并比较设置SIRtar可以得到BLER稳定的业务数据外环10-100HzUE开环功控的目的是提供初始发射功率的粗略估计。它是根据测量结果对路径损耗和干扰水平进行估计，从而计算初始发射功率的过程。UE测量CPICH的接收功率计算上行初始发射功率开环功控NodeBRACHBCH:CPICHchannelpowerULinterferencelevel没有开环功控，造成初始干扰大，而且闭环功控收敛慢timepowertimepower为什么使用开环功率控制？使用开环功控后，初始干扰变小，而且闭环功控收敛很快WCDMA关键技术1扩频与解扩23功率控制技术多径无线信道和Rake接收4切换技术切换的分类硬切换软切换同频硬切换异频硬切换切换系统间切换UEmoveTargetBSSourceBStimeDataUEreceived/sent硬切换UEmoveTargetBSSourceBStimeDataUEreceived/sent“GAP”ofcommunication硬切换的特点先中断源小区的链路，后建立目标小区的链路通话会产生“缝隙”非CDMA系统都只能进行硬切换硬切换UEmoveTargetBSSourceBStimeDataUEreceived/sent软切换软切换特点CDMA系统所特有，只能发生在同频小区间先建立目标小区的链路，后中断源小区的链路可以避免通话的“缝隙”软切换增益可以有效的增加系统的容量软切换会比硬切换占用更多的系统资源UEmoveTargetBSSourceBStimeDataUEreceived/sentNo“GAP”ofcommunication软切换NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridgeCN软切换流程示意图同频–不同码Rake接受/分集合并NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridgeCN软切换流程示意图同频–不同码RNC分集合并NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridgeCN软切换流程示意图同频–不同码SRNC分集合并，DRNC透传NodeBAirBridgeAirBridgeAirBridgeServingRNCDriftRNCCN软切换流程示意图NodeBAirBridgeAirBridgeAirBridgeServingRNCRNCCN软切换流程示意图对于软切换，多条支路的合并，下行进行最大比合并（RAKE合并），上行进行选择合并当进行软切换的两个小区属于同一个NodeB时，上行的合并可以进行最大比合并，此时，成为更软切换由于最大比合并可以比选择合并获得更大的增益，在切换的方案中，更软切换优先更软切换演讲提纲移动通信发展历程移动通信对高校人才需求未来移动通信发展趋势初探移动通信关键技术Scramblingcode1WCDMA系统结构及关键技术OVSFCodeTD-SCDMA系统结构及关键技术CDMA2000系统结构及关键技术1995年11月，CATT（电信科学技术研究院）和美国Cwill公司合资成立信威公司，开发SCDMA（大灵通）无线通信系统1998年6月，CATT代表中国向国际电联（ITU）提交TD-SCDMA技术提案1999年10月，CATT和西门子公司组建联合团队，合作开发TD-SCDMA系统1999年11月5日，TD-SCDMA写入ITU-RM.1457规范2001年3月16日，TD-SCDMA写入3GPPR4系列规范，成为了真正意义上的可商用国际标准2002年10月，中国为TDD分配155MHz频率资源TD-SCDMA发展历程2002年10月30日，TD-SCDMA产业联盟正式成立TD-SCDMA发展历程(续)2003年8月29日，华为和西门子成立了合资公司：鼎桥(TD-TECH)，研发TD-SCDMA技术2004年12月8日，芯原、凯明、中芯国际三方合力推出国产3G手机芯片2004年12月9日，温家宝总理在荷兰接通了来自北京的全球第一个TD-SCDMA商用手机国际长途电话2005年3月，TD-SCDMA试验网在北京建成2006年1月20日信息产业部正式颁布，3G三大国际标准之一的“中国标准”TD-SCDMA为我国通信行业标准2007年4月，中国移动TD-SCDMA网络建设揭开序幕……TD-SCDMA发展历程(续)NodeBRNCCN

华为西门子中兴诺基亚阿朗所有符合UMTS标准的核心网供应商终端/芯片

大唐移动凯明重邮信科天碁联想海信华立夏新波导……测试仪器华为大唐中兴普天诺西爱立信新邮通烽火

泰克安捷伦罗德-施瓦茨……TD-SCDMA系统产业链华为大唐中兴普天诺西爱立信新邮通烽火TD-SCDMA主要参数WCDMATD-SCDMA双工方式FDDTDD多址方式FDMA＋CDMAFDMA＋TDMA＋CDMA＋SDMA(智能天线)载波带宽5MHz1.6MHz码片速率3.84Mcps1.28Mcps同步方式异步同步接收检测相干解调联合检测GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUMTSTD-SCDMA

SS7SCPSMSSCEPSTNISDNInternet,IntranetHLR/AUCSGSNCGBGGGSNGPRSbackboneOtherPLMNMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneNcMcNbRANCNMSTD-SCDMA网络结构UEQ3

Q4

Q3

Q4

Q1

Q2

Q1

Q2

Q3

200020012002Q1

Q2

Q3

2004Q1

Q2

20073GPPR4LCRTDD3GPPR5HSDPA单载波3GPPR6MBMS3GPPR6orR7TD-SCDMA标准进展－3GPP呼吸效应不明显

TD-SCDMA系统特性（续）TD-SCDMA的多业务覆盖其它CDMA系统的多业务覆盖多业务基本实现均衡覆盖，大大简化网络设计的难度

TD-SCDMA系统特性高效支持非对称业务上行下行数据下载数据上传入城出城入城出城早上上班下午下班资源浪费灵活分配上/下行时隙比例，高效支持非对称业务

TD-SCDMA系统特性（续）时分双工方式联合检测智能天线上行同步软件无线电接力切换功率控制….TD-SCDMA系统的关键技术TS5TS4TS0TS2TS1TS3TS6动态信道分配

动态信道分配TD-SCDMA系统主要关键技术接力切换联合检测时分双工智能天线上行同步软件无线电TDD与FDD双工方式对比TDD的优势：易于使用非对称频段,无需具有特定双工间隔的成对频段适合传输上下行不对称的数据业务上行和下行使用相同频率载频，有利于智能天线技术的实现FDDTDD上行5MHz下行5MHz5M＋5M＝10M带宽1.6M带宽

TD-SCDMA物理资源池5ms功率时间频率CDMA码1.6MHzCarrier(载频)在频域上，每载频仅需要1.6MHz)带宽不需要对称的频段，可以利用零散频段

TD-SCDMA物理资源池（续）5ms功率时间频率CDMA码1.6MHzCarrier(载频)TD-SCDMA系统具有最高的频谱利用率，仅需要5MHz就可以组建一个基本的通信系统，实现宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝三层覆盖5ms功率时间频率0CDMA码TS01.6MHzDwPTSUpPTSGP载频每个5ms子帧由三个特殊时隙（DwPTS、GP、UpPTS）和7个常规时隙（TS0-TS6）组成TS1TS2TS3TS4TS5TS6DwPTS、UpPTS分别做下行同步和上行同步时隙，不承载用户数据

TD-SCDMA物理资源池（续）5ms功率时间频率0CDMA码TS01.6MHzDwPTSUpPTSGP载频TS1TS2TS3TS4TS5TS6GP是上行同步建立过程中的传播时延保护TS0-TS6用于承载用户数据或控制信息TS1总是固定用作上行时隙每个子帧有两个上下行转换点SP第一个转换点固定在DwPTS结束处SPSP第二个转换点可以根据需要灵活配置SP

TD-SCDMA物理资源池（续）5ms功率时间频率0CDMA码TS01.6MHzDwPTSUpPTSGP载频TS1TS2TS3TS4TS5TS6SPSPTD-SCDMA码使用16个码道来区分不同的用户信号

TD-SCDMA物理资源池（续）5ms功率时间频率015CDMA码TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS61.6MHzDwPTSUpPTSGP载频DwPTSUpPTSGPSPSPTD-SCDMA码使用16个码道来区分不同的用户信号

TD-SCDMA物理资源池（续）TD-SCDMA无线资源元素频率资源时间资源码道资源

功率资源

空间资源最多可达16个码道1.6MHz下行下行下行下行上行每个用户业务信道通过临时分配到的CDMA码来被识别时隙不同空间的用户可以复用频率、时隙码道和功率资源功率资源包括可用功率和干扰功率。动态信道分配TD-SCDMA系统主要关键技术接力切换联合检测时分双工智能天线上行同步软件无线电ABCD时隙2A同一时隙不同用户到达基站时间点对齐BCD上行同步的基本概念上行同步的目的减小小区内用户间的上行多址干扰和多径干扰，增加小区容量和小区半径SF=4Cch4,0=(1,1,1,1)Cch4,1=(1,1,-1,-1)Cch4,2=(1,-1,1,-1)Cch4,3=(1,-1,-1,1)1,1,-1,-11,-1,-1,1理想无时延1,1,-1,-11,-1,-1,1延时1chip1,1,-1,-11,-1,-1,1使TD-SCDMA具有区别于cdma2000和WCDMA的专利，拥有自主知识产权上行同步保持SSBitsSS

命令含义00'Down'减小k/8chip个同步偏移11'Up'增加k/8chip个同步偏移01‘Donothing’保持不变业务数据GP16业务数据SSMidamble144chips动态信道分配TD-SCDMA系统主要关键技术接力切换联合检测时分双工智能天线上行同步软件无线电软件无线电（SDR）的设计思想尽可能以软件（算法）实现射频硬件部分的功能构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台各种功能，如工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等用软件来完成使A/D和D/A转换器尽可能靠近天线新一代无线通信系统具有高度灵活性、开放性MBBPMBBPLTELTESDR基站设备的后续演进FANPWRPWRMBBPMBBPMBBPMBBPUTRPGMPTTMPT多模、宽带射频单元MTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUFANPWRPWRMBBPMBBPMBBPMBBPUTRPGMPTTMPTMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUFANPWRPWRMBBPMBBPUTRPGMPTTMPTRRUBBUBBU3G（TD）4G(TD-LTE)软件升级插LTE卡RRU平滑演进统一架构=TDD-LTEGSM

WCDMA

FDD-LTETD-SCDMATDD-LTE====硬件软件基站TD-SCDMAFDD-LTEWCDMAGSM

基站平台通用基站平台技术为优质TD网络提供持久动力通用基站平台确保平滑演进软件无线电带来的后续演进多种通信制式的设备共享硬件平台，节省机房，降低投资技术演进时只需要进行软件升级，新技术、新制式网络建设速度大大加快动态信道分配TD-SCDMA系统主要关键技术接力切换联合检测时分双工智能天线上行同步软件无线电智能天线的设计思想没有智能天线的情况下，小区间用户干扰严重使用智能天线的情况下，小区间用户干扰得到极大改善智能天线的优势使用智能天线...能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端移动终端在整个小区内处于受跟踪状态不使用智能天线...能量分布于整个小区内在没有激活状态的移动终端的地区内，干扰并没有得到减少智能天线的优势提高了基站接收机的灵敏度提高了基站发射机的等效发射功率降低了系统的干扰增加了CDMA系统的容量改进了小区的覆盖降低了系统的成本智能天线系统的组成天线阵列圆阵或线阵收发信机一个阵元一套射频收发单元智能天线算法PAPAPAS(t)w1w2w8合分路器件

加权智能天线的效果对用户起到空间隔离、消除干扰的作用最大化对期望用户的能量最小化对其他用户的干扰用户间干扰被有效抑制智能天线技术的后续发展开发双极化智能天线，减小天线尺寸和重量采用光纤射频拉远单元(RRU)，以光纤代替馈线，进一步降低天馈成本动态信道分配TD-SCDMA系统主要关键技术接力切换联合检测时分双工智能天线上行同步软件无线电多址干扰(MAI)多径干扰(ISI)扩频信号功率MAI有用信号acb+=移动通信系统中的干扰扩频信号功率MAI有用信号扩频信号功率MAI有用信号多址干扰的概念传统接收机解调技术每个用户的信号“分别”进行扩频码匹配处理只有在理想正交的情况下，才能完全消除多址干扰的影响能量频率MAIISI热噪声传统接收机解调能量频率MAIISI热噪声CDMA信号在空中传输联合检测的设计思想对多个用户的信号的多径分量进行“联合”处理，充分利用用户信号的扩频码、幅度、定时、延迟等信息，大幅度降低多径和多址干扰能量频率MAIISI热噪声CDMA信号在空中传输使用联合检测能量热噪声K个用户信道估计AK个用户联合检测用户1用户2用户K接收数据E用户数据X甲卷： e1=a11*x1+a21*x2其中e1,a11,a21已知，求解x1合卷： e1

=a11*x1+a21*x2

e2

=a12*x1+a22*x2其中e1,e2,a11,a12,a21,a22已知求解x1,x2e=AX，确定性计算乙卷： e2

=

a12*x1

+

a22*x2

其中e2,a12,

a22已知，求解x2联合检测的数学模型接收信号能量MAI接收信号能量MAI接收信号能量热噪声热噪声热噪声传统接收机联合检测传统接收机：小信号被淹没联合检测：小信号依然能够解调减少多址干扰和多径干扰，提高系统容量减少噪声上升，提高覆盖减少噪声上升，提高覆盖联合检测的效果动态信道分配TD-SCDMA系统主要关键技术接力切换联合检测时分双工智能天线上行同步软件无线电接力切换接力切换的设计思想利用上行同步技术，在切换测量期间，使用上行预同步的技术，提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息，从而达到减少切换时间，提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的接力切换的优势相对于软切换，占用系统资源少，提高了系统容量相对于硬切换，业务中断时间很短，且掉话率低源小区目标小区源小区目标小区业务同步预同步源小区目标小区接力切换(续)切换前切换中切换后上行预同步接力赛：步伐同步调整基站A基站BΔt=tB-tA与基站B预先取得上行同步三种切换技术比较(切换前)接力切换硬切换软切换基站A基站B基站A基站B基站A基站B三种切换技术比较(切换中)接力切换硬切换软切换（长期保持）基站A基站B基站A基站B基站A基站B软切换浪费资源！硬切换容易掉话！三种切换技术比较(切换后)接力切换硬切换软切换基站A基站B基站A基站B基站A基站B动态信道分配TD-SCDMA系统主要关键技术接力切换联合检测时分双工智能天线上行同步软件无线电灵活的上下行分层容量配置↑↓↓↓↓↓3:31:5f1f2↓↓↓↑↑↑↓↓↓↓↑↑↑↓↓↓↓↓2:43:31:5↑↑↑↓↓↓特别适合不对称数据业务，快速满足业务动态发展需求提升网络资源利用率，节约运营费用过渡区域采用频率隔离和交叉时隙限制等措施慢速DCA优势灵活的上下行区域容量配置频域DCA(FDMA)业务动态地分配到干扰最小的频率上EnergyTimeFDMAFrequencyCDMATDMA时域DCA(TDMA)业务分配到干扰最小的时隙空域DCA(SDMA)自适应的智能天线技术选择最佳的解耦方向码域DCA(CDMA)改变分配的码道来降低干扰动态信道分配（DCA）的效果1：干扰最小化动态信道分配（DCA）的效果2：带宽“按需分配”系统容量传统信道配置业务源速率动态信道配置演讲提纲移动通信发展历程移动通信对高校人才需求未来移动通信发展趋势初探移动通信关键技术Scramblingcode1SpreadingcodeWCDMA系统结构及关键技术OVSFCodeTD-SCDMA系统结构及关键技术CDMA2000系统结构及关键技术移动通信发展历程1G(1980s)AMPSTACSNMSOthers2G(1992-2000)CDMAIS95GSMTDMAPDC2.5G(2000-2004)CDMA20001xGPRSEGPRSWCDMATDMA3G(2004-至今)EVDORev.0EVDORev.ATD-SCDMAHSDPAHSUPAWimax语音业务语音业务宽带业务数据业务BSCMSCHLRVLRPDSNHAAAAInternetPLMN/PSTNCDMA网络结构分组域电路域BTSBTSBTSM2000接入网ANAAACDMA发展历程CDMA发展历程1995

IS95A9.6kbps1998IS95B115.2kbps2000CDMA20001x307.2kbps20021x&EVDO2.4Mbps2005EVDORev.A3.1Mbps更高的频谱效率和网络容量.更高的分组数据速率.更丰富的业务类型.平滑向3G过渡.2007EVDV前向功控基于测量报告功率控制EIB功率控制闭环功率控制反向功控开环功率控制闭环功率控制功率控制软切换更软切换硬切换同频硬切换异频硬切换切换时间分集空间分集频率分集分集技术CDMA关键技术WCDMAcdma2000TD-SCDMA双工方式FDDFDDTDD多址方式FDMA＋CDMAFDMA＋CDMAFDMA＋TDMA＋CDMA＋SDMA(智能天线)载波带宽5MHz1.25MHz1.6MHz码片速率3.84Mcps1.2288Mcps1.28Mcps同步方式异步同步同步接收检测相干解调相干解调联合检测小结：3种制式技术对比应用场景室内覆盖密集城区商业区城市居民区行政区域郊区或农村道路农村景点城镇BTS3900/3900ABTS3900C宏基站小基站BBURRU/ODU分体式基站DBS3900演讲提纲移动通信发展历程移动通信对高校人才需求未来移动通信发展趋势初探移动通信关键技术通信占人才需求比例

2009年工业与信息化部预计政府投资3G网络3000亿……2008年中国移动TD-SCDMA两期采购无线基站近4万个……2008年中国电信CDMA2000采购无线载波近25万……近100万人才缺口2008年中国新联通WCDMA一期招标77272个无线基站……3G人才的无限机遇我国每年移动软件人才的需求量为50万人左右，这一数字随着3G的发展将继续以每年30%左右的速度增长教育部教育管理信息中心：依靠学历教育几乎是不可能的，因此在3G教育方面，应该大力推动职业教育欧洲标准化组织驻华代表KlausZiegler先生：3G人才培训的门槛是很高的，不仅需要国家有关领导部门的支持，还需要国际国内大型电信企业的支持中国网通人力资源部：短缺人才正是运营商未来发展3G、推进3G的关键。”智联招聘发布的报告：随着3G发展和3G业务的增长，3G人才需求持续增大，2008年下半年的月度在线职位需求基本上徘徊在800个－1200个之间，2009年2月－6月的需求量一直维持在1400个以上3G人才需求状况北京邮电大学教授曾剑秋认为，如果考虑到3G正式启动后的应用以及三网融合的发展，3G人才的缺口可能要突破一百万据工业和信息化部人才交流中心预计，3G进入大规模建设阶段后，按目前的培养速度，3G人才需求缺口将达百万3G人才需求状况3G人才需求状况根据权威人士预测，2008年以后中国的3G产品逐步进入主导市场；3G用户每年新增5000～7000万户而2G用户每年减少2000～3000万户；2008年2G用户与3G用户相当，总用户数达到5亿户；2010年后2G退出中国市场。伴随3G步伐的加快，市场对通信人才的需求将呈现出要求不断提高、价值不断上升、领域不断扩展的趋势。复合型的通信人才将成为市场的宠儿3G人才分两个基本大类：营销人才和技术人才保守估计3G有50万人才的缺口，有的专家认为3G能带来100万的就业市场。3G人才需求的主要方向：●设备厂商－设备和网络的开发、研制人才；●运营商－运营模式，关注新的应用，新的理念即销售及策划人才；●增值服务商－实现新应用新业务的平台或软件开发人员●工程提供商—3G工程提供安装、维护、管理。3G人才需求状况移动通信岗位模型移动通信网络工程师1、负责移动通信设备的硬件安装与软件调测；2、负责核心网络设备的日常维护工作承担GSM/GPRS移动通信系统（包括无线网技术、网络规划设计与网络优化）；3、负责CDMA数字移动通信系统（包括核心网技术、无线网技术、网络规划设计与网络优化）；4、第三代移动通信系统等工程设计和施工任务；1、扎实的通信理论知识，对移动通信网有一定了解；2、熟悉计算机操作、熟悉TCP/IP、UNIX操作系统及数据库相关知识；3、了解移动通信2G/3G方面的产品。了解目前移动通信发展的热点技术；4、掌握GSM的基本原理，GSM物理层主要关键技术，GSM网络层结构、协议、流程，GSM主要业务功能等；掌握CDMA技术的基本原理，CDMA的应用，CDMA移动通信系统构成等；5、了解第三代移动通信系统的无线传输技术及最新发展趋势；6、了解在移动通信中的智能网，包括移动智能网基本原理、GSM网中的CAMEL业务原理、CDMA移动智能网、移动智能网业务、移动网中的其它增值业务和移动数据业务。移动通信基站工程督导1、负责通信设备厂商的3G/GSM基站工程安装、调测；2、负责主流通信设备厂商基站工程管理和组织实施，具体包括工程调度、人员管理、业主协调以及质量控制；3、负责基站技术支持工作；1、熟悉通信电子基础知识；2、熟悉移动通信系统原理；3、熟悉华为移动通信基站设备，认识各个单板的主要功能；4、认识工程现场施工流程，能够处理现场出现的设备故障；5、了解工程安全生产方面知识，对施工现场安全施工负责；核心网调测工程师1、WCDMA、GSM核心网的调测，系统割接；2、负责交换机软件系统升级；3、负责硬件更换工作；4、交换系统技术支持；5、从事局数据的制作；1、熟悉通信电子基础知识；2、熟悉移动通信系统原理；3、掌握WCDMA、GSM核心网调试方法及故障排除方法；4、掌握核心网交换机软件系统升级步骤及系统备份；5、掌握设备单板更换步骤及其注意事项；6、掌握局数据的制作；移动通信岗位模型（续）BSC/RNC调测工程师1、从事BSC/RNC交换设备的开通、调测等；2、从事在网设备的软件升级，网络局数据的制作；3、负责BSC/RNC技术支持，包括网络局数据的标准化、网络接口分析与优化，设备故障处理以及培训工作等；1、熟悉通信电子基础知识；2、熟悉移动通信系统原理；3、掌握BSC/RNC调试方法及故障排除方法；4、掌握BSC/RNC软件系统升级步骤及系统备份；5、掌握设备单板更换步骤及其注意事项；6、掌握局数据的制作；7、认识网络接口分析与优化及设备故障处理知识；通信工程监理1、从事通信管道建设工程监理的质量控制；2、通信线路建设工程监理的质量控制；3、通信设备安装工程监理的质量控制；4、通信电源设备安装监理的工程质量控制；5、通信铁塔工程监理的质量控制；1、熟悉通信电子基础知识；2、熟悉通信工程监理基础知识；3、熟悉通信电源、程控交换机、光传输、宽带接入、移动基站等设备的安装调试过程；4、熟悉通信管道、通信线路、通信铁塔等工程过程及注意事项；移动通信岗位模型（续）3G软件调试工程师1、从事BSC/RNC/MSC交换设备的开通、调测等；2、从事在网设备的软件升级，网络局数据的制作；3、负责BSC/RNC/MSC技术支持，包括网络局数据的标准化、网络接口分析与优化，设备故障处理以及培训工作等；1、熟悉通信电子基础知识；2、熟悉移动通信系统原理；3、掌握BSC/RNC/MSC调试方法及故障排除方法；4、掌握BSC/RNC/MSC软件系统升级步骤及系统备份；5、掌握设备单板更换步骤及其注意事项；6、掌握局数据的制作；7、认识网络接口分析与优化及设备故障处理知识；3G网络优化工程师1、对移动网络进行网络测试及性能分析；2、分析移动通信网络优化方案确定与实施网络优化工程实施3、对基站硬件及小区数据进行分析处理及制作；4、结合基站及小区数据对无线网络进行性能优化；1、掌握通信电子基础知识；2、掌握移动通信系统知识；3、掌握无线功能参数的使用，话务统计的定义和提取，并对话务统计，根据话务统计对网络无线小区进行分析；4、熟练掌握基站硬件及小区数据，并能根据基站硬件告警对相应的基站硬件进行处理；5、熟悉TEMS、Grayson、安捷伦、鼎利等测试设备及分析软件；掌握小区数据及数据的制作；6、熟悉无线优化流程和优化工具的使用；7、了解网络优化的全部流程，能够合理安排网络优化的各项事宜，具备网络优化的全局把控能力；移动通信岗位模型（续）3G网络规划工程师1、对运营商网络参数进行分析、统计；2、根据运营商现网的质量情况和下一步发展要求，规划3G相关网络无线参数；3、选择基站站址，调整网络结构，对全网进行频率规划和调整4、配合网络优化团队对网络进行优化，以提高网络的质量，充分发挥网络效能；1、掌握通信电子基础知识；2、掌握移动通信系统知识；3、掌握无线功能参数的使用，话务统计的定义和提取，并对话务统计，根据话务统计对网络无线小区进行分析；4、掌握基站选址、网络调整、频率规划等相关知识；5、掌握网络优化的工作流程，能够配合网络优化团队对网络进行优化；移动通信岗位模型（续）对整个移动通信系统进行设计和规划学会对设备、系统进行维护在掌握整个系统的基础上进行优化网络规划工程师掌握系统设备的安装调试，打下坚实基础设备安装工程师设备维护工程师系统优化工程师移动通信职业提升演讲提纲移动通信发展历程移动通信对高校人才需求未来移动通信发展趋势初探移动通信关键技术3G技术演进介绍HSDPA/HSUPA技术OFDM技术MIMO技术上行增强多频点（MC）多种定位方式MBMS&IMSPTT&POCLTE的展望LTE即longtermevolution，基于3GPPR8标准，其目标是能够提供更高接入速率的，在20Mhz带宽下，下行可以达到100Mbps，上行达到50MbpsLTE的关键技术包括，下行OFDMA，上行SC-FDMA，64QAM，MIMO，基于IP的flatarchitecture等技术华为现有的射频模块已经HARDWAREREADY，只需要通过软件升级，就可以演进到LTE。HUAWEIHSPA+<E路标NowR5HSDPADL:14.4Mbps;UL:384kbpsin5MHz2ms16Q