3G基本原理
移动通信2G3G与4G
2G、3G与4G信息11-2李永贤学号：08113637 一、2G2G网络是指第二代无线蜂窝电话通讯协议，是以无线通讯数字化为代表，能够进行窄带数据通讯。
2G移动通信系统采用TDMA或CDMA数字蜂窝系统。
系统构成上与第一代模拟移动通信系统无多大差别，在几个主要方面，如多址方式、调制技术、语音编码、信道编码、分集技术等采用了数字技术。
业务种类主要限于语音和低速数据(≤9.6kb/s)。
（一）、GSM的系统组成GSM系统的主要组成部分可分为移动台（MS）、基站子系统(BSS)和移动网子系统（NSS）。
基站子系统（简称基站BS）由基站收发台（BTS）和基站控制器（BSC）组成；网络子系统由移动交换中心（MSC）和操作维护中心（OMC）以及原地位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）、鉴权中心（AUC）和设备标志寄存器（EIR）等组成。
1.移动台（MS）即便携台或车载台，是物理设备，它必须包含用户识别模块（SIM），SIM卡和硬件设备一起组成移动台。
没有SIM卡，MS是不能接入GSM 网络的。
2．基站收发信机（BTS）包括无线传输所需要的各种硬件和软件，如发射机、接收机、支持各种上小区结构（如全向、扇形、星状和链状）所需要的天线，连接基站控制器的接口电路以及收发台本身所需要的检测和控制装置等。
3.基站控制器（BSC）是基站收发台和移动交换中心之间的连接点，也为基站收发台和操作维修中心之间交换信息提供接口。
一个基站控制器通常控制几个基站收发台，其主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立和拆除，并为本控制区内移动台的过区切换进行控制等。
4.移动交换中心（MSC）是蜂窝通信网络的核心，其主要功能是对位于本MSC 控制区域内的移动用户进行通信控制和管理。
与固定网络的交换设备有相似之处（如呼叫的接续和信息的交换），也有特殊的要求（如无线资源的管理和适应用户移动性的控制）。
5.原地位置寄存器（HLR）是一种用来存储本地用户位置信息的数据库。
移动通信原理
移动通信原理移动通信原理1. 引言移动通信是现代社会中不可或缺的一部分。
它允许人们在移动中保持联系并实现即时通信。
移动通信原理是指支持移动设备之间的通信的技术原理。
本文将介绍移动通信的基本原理和主要技术。
2. 移动通信基本原理移动通信的基本原理是通过无线信号传输数据和声音，使移动设备之间进行通信。
以下是移动通信的基本原理：1. 频率分配：移动通信系统将频率范围分配给不同的服务提供商，以防止干扰和冲突。
2. 调制解调：在移动通信中，发射端使用调制将信息信号转换为适合无线传输的信号，并在接收端使用解调将其恢复为原始信号。
3. 多路复用：为了在有限的频谱范围内支持多个用户同时通信，移动通信系统使用多路复用技术，将多个用户的信号合并在一起传输。
4. 扩频技术：为了提高信号的传输质量和抗干扰能力，移动通信系统使用扩频技术来扩展信号的带宽。
3. 移动通信技术移动通信有多种技术，其中包括以下几种：3.1 2G技术2G技术是第二代移动通信技术，主要使用数字信号进行通信。
最常见的2G技术是GSM（全球系统移动通信），它使用时隙复用和频分复用来支持多个用户同时通信。
3.2 3G技术3G技术是第三代移动通信技术，提供更高的数据传输速率和更丰富的功能。
最常见的3G技术是CDMA2000和WCDMA。
CDMA2000使用码分多址技术，而WCDMA使用宽带码分多址技术。
3.3 4G技术4G技术是第四代移动通信技术，具有更高的数据传输速率和更低的延迟。
最常见的4G技术是LTE（长期演进技术），它使用OFDMA和MIMO技术来提供高速数据传输。
3.4 5G技术目前，5G技术正在快速发展，预计将提供更高的数据传输速率、更低的延迟和更大的网络容量。
5G技术将使用更高的频率范围和更先进的调制解调技术。
4. 移动通信的应用移动通信技术已广泛应用于各个领域，包括：- 移动方式通信：人们使用移动方式进行语音通话和短信交流。
- 移动互联网：通过移动通信网络，人们可以访问互联网并使用各种在线服务，如社交媒体、电子邮件和在线购物。
移动通信3G核心网原理
移动通信3G核心网原理移动通信3G核心网是移动通信系统中的关键部分，负责处理用户数据、信令传输和网络管理等功能。
本文将介绍3G核心网的原理和主要组成部分。
1. 3G核心网概述3G核心网是移动通信系统中的核心架构，它负责支持移动通信网络的各种业务。
它连接着无线接入网和其他核心网，提供了语音方式、短信、数据传输等通信功能。
3G核心网的主要特点包括高可靠性、高可用性和高性能。
2. 3G核心网结构3G核心网由多个功能模块组成，包括位置注册、鉴权、会话管理、流量控制等。
下面是3G核心网的主要组成部分：2.1 移动接入网（RAN）移动接入网是连接用户和核心网的桥梁，它包括无线基站和无线电网络控制器（RNC）。
无线基站负责与移动设备进行无线通信，而RNC是无线基站的控制中心，负责管理和控制无线基站。
移动接入网与核心网之间通过接口进行数据和信令的交换。
2.2 位置注册和鉴权中心（HLR/AuC）位置注册和鉴权中心是3G核心网的重要组成部分，它负责管理用户的位置信息和进行用户身份鉴权。
当用户开机时，移动设备会发送位置注册请求到HLR/AuC，HLR/AuC会根据用户的身份信息和鉴权算法进行鉴权。
如果鉴权成功，HLR/AuC会向核心网发送用户位置信息。
2.3 会话管理和控制（MSC）会话管理和控制是3G核心网的核心功能之一，它负责管理和控制用户会话和通信连接。
当用户发起方式呼叫时，MSC会进行呼叫的建立、保持和释放等操作。
MSC还负责进行用户的计费和信令的转发，确保呼叫的顺利进行。
2.4 流量控制和策略管理（SGSN/PGW）流量控制和策略管理是3G核心网的关键功能之一，它负责管理和控制用户数据传输。
SGSN是用户数据传输的核心节点，它负责对用户数据进行分组和路由转发。
PGW则负责分配和管理用户的IP地质，以及进行用户数据的流量控制。
3. 3G核心网工作原理3G核心网的工作原理主要包括用户注册、鉴权、呼叫控制、数据传输等过程。
WCDMA(核心网部分)
STP ：
不同本地网间的移动信令转接
GMSC/GW ：
VMSC/VLR ：
SSP/IP：
HLR/AuC ：
移动本地网与外网 （固定网或其他运营商的 移动网）的关口完成 PSTN 用户呼移动用户 时呼入呼叫的路由功能，承担路由分析、网 间接续、网间结算等重要功能；同时也完成 移动呼叫本地固定的话路汇接功能； VMSC ，下挂 RNC 或 BSC, 负责电路域的呼 叫接续、移动性管理、鉴权和加密等功能。 VLR 存贮 用户签约信息 ； 保存用户当前 状态信息 ； 配合 VMSC 完成所有业务流 程 ； SSP 实现 CAMEL 的呼叫控制功能（CCF） 、业 务 交 换 功 能 （ SSF ） , IP 实 现 SRF(Specialised Resource Function)功能 HLR 提供签约用户数据的存储与处理； AuC 提供对签约用户的鉴权数据的管理、 计算功 能。
WCDMA
核心网络关键设备（CS电路域）
MSC/VLR：完成电路交换型业务的交换功能和信令控制功能
移动性管理: MM&MAP
位置更新流程 切换控制 鉴权与认证
附着与分离
呼叫流程
UNI侧信令：移动专有的CM控制信令 NNI侧信令：ISUP/TUP
短消息控制:
GMSC：在某一个网络中完成移动用户路由寻址功能的MSC。GMSC可 以与MSC合设，也可分设 TMSC（汇接中心）: 完成骨干话路由功能
WCDMA 分组域（PS）网络核心技术
移动性管理
Attach/Detach 位置更新
3G技术原理简介
内部公开▲ 内部公开
WCDMA终端是如何实现与系统的同步的？
移动台开机后首先要与某一个小区的信号取得时序同步。这种从 无联系到时序同步的过程就是移动台的小区搜索过程。在小区搜 索过程中，移动台捕获一个小区的发射信号并根据此确定这个小 区的下行链路扰码和帧同步。 小区搜索分三步实现： 第一步：时隙同步 移动台首先搜索主同步信道的主同步码，与信号最强的基站取得 时隙同步。因为所有的小区都使用同一个码字作自己的主同步码。 这一步可利用匹配滤波器匹配基本同步码Cpsc来实现，也可用相 关器实现。PSC是一个Golay码序列，具有里良好的非周期自相 关性，易于识别。
内部公开▲ 内部公开
CDMA的软容量是指什么
我们举个例子，一个房间里面已有一些交谈者，可能还会不 断有新的交谈者进入，当然交谈者总数有一定限度，这与房间大 小、人的音量、交谈者之间的距离都有密切的关系。房间的大小 对于CDMA系统来说就是单载波的容量；而交谈者之间的音量则 相当于CDMA系统中手机的发射功率；音量控制即对应CDMA中 一个非常重要的技术——功率控制；交谈者的距离即对应手机与 基站的距离。 通过例子，我们可以总结出CDMA系统的一些特点： CDMA 系统是一个自干扰系统； CDMA系统单载频的容量不想FDMA、 TDMA那样是固定的，这也就是我们常提到的“软容量”；因此 功率控制在CDMA系统中起着重要作用，它直接影响着系统容量。
内部公开▲ 内部公开
为什么功率控制在CDMA系统中非常重要
功率控制被认为是所有CDMA 关键技术核心。解释其重要性， 首先让我们了解“远近效应”这个概念。可以设想，如果小区中 的所有用户均以相同的功率发射信号，则靠近基站的手机到达基 站的信号就强，而远离基站的手机到达基站的信号就弱，这样将 导致强信号掩盖弱信号，这就是移动通信中的“远近效应”问题。 因为所有用户共同使用同一频率（载波），所以“远近效应”问 题更加突出。 CDMA功率控制的目的就是克服“远近效应”，使 系统既能维持高质量通信，又不对占用同一信道德其他用户产生 不应有的干扰。 由于CDMA系统有一套精确的功率控制方法，所以CDMA手机能 保持低的发射功率。 CDMA系统中的功率控制分为前向功率控制 和反响功率控制。反向功率控制又分为仅有手机参与的开环控制 和手机、基站同时参与的闭环功率控制。反响开环功率控制由手 机独立完成，手机根据它本身在小区中所接收功率的变化，迅速 调节手机发射功率。才使CDMA手机能保持适当的发射功率。
3G技术介绍
手机音乐
在无线互联网发展成 熟的日本，手机音乐是 最为亮丽的一道风景线， 通过手机上网下载音乐 是电脑的50倍。3G时 代，只要在手机上安装 一款手机音乐软件，就 能通过手机网络，随时 随地让手机变身音乐魔 盒，轻松收纳无数首歌 曲，下载速度更快。
手机购物
不少人都有在淘宝上购物的经历，但手机商城 对不少人来说还是个新鲜事。事实上，移动电子 商务是3G时代手机上网用户的最爱。目前90%的 日本韩国手机用户都已经习惯在手机上消费，甚 至是购买大米、洗衣粉这样的日常生活用品。专 家预计，中国未来手机购物会有一个高速增长期， 用户只要开通手机上网服务，就可以通过手机查 询商品信息，并在线支付购买产品。
英语系12-2班 组 成员：刘莹莹、王朝匣、 田丹丹、徐鹤玲
目录
引定义 3G技术的起源 3G的发展历程 3G标准 3G手机
3G在中国
3G应用
引定义
第三代移动通信技术（3rd-generation， 3G）： 是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯 技术。3G服务能够同时传送声音及数据信 息，速率一般在几百kbps以上。 目前3G存在四种标准：CDMA2000， WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。
3G技术在中国的发展前景
1.中国3G决策已明朗。 2.发张3G是移动通信产业的主流。 3.自主创新在3G演进中的延续与强化。 4. 在2008年及以后的一个时期内，即使 移动WiMAX被ITU批准为3G标准，中国仍 会沿着成熟和壮大TD-SCDMA产业，以及 以TD为核心的3G独立演进路线发展，并且 倡导自主创新的未来宽带移动通信技术与 标准，力争在4G时代有更大的突破。
海蒂.拉玛最初研究这个 技术是为了帮助美国军 方制造出能够对付纳粹 德国的电波干扰或防窃 听的军事通讯系统，因 此这个技术最初的作用 是用于军事。二战结束 后因为暂时失去了价值， 美国军方封存了这项技 术，在60年代对此技术 展开了研究，但进展不 大。
移动通信3G核心网原理
移动通信3G核心网原理移动通信3G核心网原理一、介绍二、核心网架构移动通信3G核心网由多个功能节点组成，包括移动交换中心（MSC）、数据分组交换节点（SGSN）、地理位置寄存器（HLR）等。
这些节点通过各种接口相互连接，构成了一个分布式的核心网架构。
三、移动交换中心（MSC）移动交换中心是核心网的核心节点之一，它负责处理移动方式呼叫的建立、路由、交换等功能。
当用户拨打方式时，MSC会将呼叫信令处理并转发到相应的终端设备。
MSC还承担了用户鉴权、计费等重要任务。
四、数据分组交换节点（SGSN）数据分组交换节点是另一个核心节点，它主要处理移动数据业务的传输。
当用户使用移动互联网、发送短信等服务时，数据分组交换节点负责对数据进行分组并进行路由转发。
它还承担了用户鉴权、数据安全等功能。
五、地理位置寄存器（HLR）地理位置寄存器是一个存储用户信息的数据库，包括用户的身份、位置等信息。
当用户移动到新的位置时，HLR会记录用户的新位置，并将这个信息告知其他节点，以便其他节点能够正确路由用户的呼叫和数据。
六、移动网络的接入与漫游3G核心网不仅支持本地用户的接入，还支持用户在其他地区漫游时进行通信。
当用户从一个地区漫游到另一个地区时，核心网中的节点会进行相应的位置更新，并确保用户在新的位置上能够正常使用移动通信服务。
七、协议与接口移动通信3G核心网使用了多种协议和接口，包括GSM、GPRS、UMTS、IP等。
这些协议和接口实现了核心网的各项功能，并保证了用户的通信质量和安全性。
八、移动通信3G核心网是实现3G移动网络通信的关键，它通过各种技术和协议，实现了移动方式通信、互联网接入、数据传输等功能。
核心网的架构包括移动交换中心、数据分组交换节点、地理位置寄存器等多个功能节点，它们通过协议和接口相互连接，形成了一个分布式的网络。
通过了解核心网原理和组成，我们能够更好地理解和使用移动通信网络。
3G无线基本原理
CDMA历史
• 1950s: CDMA应用于军方需求市场
• 1956:
• 1961: • 1978:
提出RAKE接收机的形式 (Rake receiver)
提出扩频系统中的远近效应 (Near-far problem) 建议基于研究结果的扩频系统的蜂窝系统应用
• 1993:
• 1995:
窄带 CDMA系统标准(Narrowband CDMA IS-95)
1
=
+
User 2 Code 2: Cch
* (SF=
=
1
) 1 -1 1 -1
1 -1 2
-1
1
1
-1
1
用户复用后 信号
=
0
-2
加扰
2
用户复用后的信号
0
扰码
*
=
2 1 -1
发射信号
2
0
2
空口噪声干扰
2
发射2 1 0 -1
接收信号
=
1 0 -1
接收、去扰、解扩
接收信号
1 0 -1
去扰 解扩
3GPP UMTS R99 – March’00
• R4
– RAN：加入了TD_SCDMA选项 – CS域：承载与控制分离
• R5
– RAN：HSDPA ,IP UTRAN选项 – 核心网：引入了IP多媒体子系统 (IMS) …
RAN
PS-分组域 IMS IP多媒体子系统
CS-电路域
R99 WCDMA与R5 HSDPA 对比
* *
1
-1
1
-1
原始的用户数据
频分与码分
GSM
1
3G基础知识(WCDMA无线原理与关键技术)
➢若测定SIR>目标SIR， 降低移动台发射功率 ➢若测定SIR<目标SIR， 增加移动台发射功率
闭环－外环 测量误帧率（误块率），调整目标信噪比
闭环功率控制涉及到UE、基站（NODE B），和RNC三个网元及Uu、Iub两个接 口。其中UE和基站这一部分功能成为内环功率控制，其余部分则成为外环功率控制
经融合到3GPP关于WCDMA-TDD的相关规范中
三种主流标准的比较
接收机结构
闭环功控频率 （Hz） 越区切换
解调方式
码片速率 （Mcps） 传输带宽 （MHz） 帧长
同步方式
双工方式
WCDMA RAKE 1500
软，硬切换 相干解调 3.84
5
10ms 异步/同步 FDD
CDMA2000 RAKE 800
-20
快衰落
慢衰落
-40
-60
10
20
30
距离(m)
无线传播特性
电磁传播－直射、反射、散射和绕射 无线环境中的信号衰减分成三部分
路径损耗：幅度衰减较大 慢衰落:由障碍物阻挡造成阴影效应，接收信号强度下降，但该场强中值随地理
改变变化缓慢，故称慢衰落，又称为阴影衰落。慢衰落的场强中值服从对数正态 分布，且与位置/地点相关，衰落的速度取决于移动台的速度 快衰落:合成波的振幅和相位随移动台的运动起伏变化很大 ，称为快衰落。深衰 落点在空间上的分布是近似的相隔半个波长。因其场强服从瑞利分布，又称为瑞 利衰落，衰落的振幅、相位、角度随机。 快衰落包络分布的描述方法 瑞利分布：非视距传播 莱斯分布：视距传播
手机数据
移动通信3G核心网原理
移动通信3G核心网原理移动通信3G核心网原理1. 简介移动通信3G核心网是第三代移动通信网络的核心部分，负责提供各种移动通信服务，如语音通话、短信、数据传输等。
本文将介绍移动通信3G核心网的基本构成和工作原理。
2. 构成移动通信3G核心网由多个功能实体组成，包括移动交换中心(MSC)、服务网关(SGW)、集中服务网关(CSG)等。
下面将逐一介绍这些功能实体的作用。
2.1 移动交换中心（MSC）移动交换中心是3G核心网的主要组成部分，它负责实现移动用户的切换、寻呼、接入等功能，是移动通信网络的核心节点。
MSC 还可以与其他网络进行互联，实现不同网络之间的通信。
2.2 服务网关（SGW）服务网关是3G核心网中的关键组成部分之一，它提供一系列与移动通信服务相关的功能。
服务网关包括短信服务网关(SMSGW)、多媒体消息服务网关(MMSGW)等。
它们可以接收、处理和转发短信、彩信等各种消息。
2.3 集中服务网关（CSG）集中服务网关是3G核心网中的另一个重要组成部分，它负责提供各种高级服务，如语音信箱、呼叫转移、寻呼组、多方通话等。
集中服务网关通过与MSC和SGW进行通信，实现这些高级服务的功能。
3. 工作原理移动通信3G核心网的工作原理涉及到多个方面，下面将逐一介绍这些方面。
3.1 移动用户接入当移动用户想要接入移动通信网络时，需要通过MSC进行注册和认证。
MSC会验证用户的身份信息，并分配一个唯一的标识（如IMSI）给用户。
然后，用户可以使用该标识进行通信。
3.2 寻呼和切换当有来电或短信发送到移动用户的号码时，MSC会通过寻呼系统查找用户的当前位置，并将方式或短信转发到用户所在的基站。
如果用户正在通话中或正在移动，MSC负责将通信从一个基站切换到另一个基站，确保通信的持续性和稳定性。
3.3 语音和数据传输3G核心网能够支持语音通话和数据传输。
当用户进行语音通话时，MSC会将声音编码和解码，并将通话内容通过核心网传输给对方。
3g连接互联网
3g连接互联网在现代社会中，互联网已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
而现如今，除了使用无线局域网（Wi-Fi）来连接互联网外，3G网络也成为了人们移动互联网的重要途径之一。
本文将探讨3G连接互联网的原理、优势和应用，并对其未来发展进行展望。
一、3G连接互联网的原理3G，即第三代移动通信技术，是一种通过移动电话或移动终端设备实现高速数据传输的无线通信技术。
它使用了宽带无线电接入技术，使用户能够通过手机或其他移动设备连接互联网。
在使用3G连接互联网时，用户的手机或移动终端设备首先需要接入运营商的3G网络。
运营商会为用户分配一个独特的IP地址，用户通过该地址与互联网进行通信。
当用户发送请求时，3G网络会将请求传输到互联网上的服务器，并接收服务器返回的数据，然后将数据传输回用户的手机或移动设备上。
二、3G连接互联网的优势1. 高速稳定的连接：相比于2G网络，3G具有更高的传输速率，使得用户可以更快地进行互联网浏览、视频播放、文件下载等操作。
同时，3G网络还具有更好的信号穿透能力和覆盖范围，用户即使处于移动状态也能获得相对稳定的连接。
2. 移动性强：由于3G网络覆盖广泛，用户可以在各种场景下连接互联网，无需依赖特定的网络热点。
这使得人们可以在户外、公共交通工具上、旅途中等各种情境下随时随地访问信息、与他人进行沟通。
3. 多样化的应用：3G网络不仅可以满足用户的基本互联网需求，还为人们提供了更多的应用和服务。
例如，通过3G网络，用户可以使用各种社交媒体应用、在线购物应用、音乐和视频流媒体应用等，丰富了人们的生活。
三、3G连接互联网的应用1. 移动办公：3G网络的快速连接和稳定性使得人们可以通过移动设备实现移动办公。
用户可以使用邮件、视频会议、云存储等工具进行远程办公，提高工作效率和灵活性。
2. 移动支付：随着电子商务的发展，移动支付成为了人们进行线上消费的一种重要方式。
通过连接3G网络，用户可以随时随地进行网上支付，购买商品和服务。
3G基本原理
TD-SCDMA GPS
异步小区 以不同的扰码来区分小区 避免了对GPS的依赖 小区搜索及切换等过程的复 杂性增加
三大标准的比较（2）
虽然cdma2000、WCDMA和TD-SCDMA同属3G的主流 技术标准，但是仍然可以将其分为两类：cdma2000、 WCDMA并作一类，TD-SCDMA则和前两者分开讨论。 之所以可以这样做，是因为在技术上cdma2000和 WCDMA是FDD的标准，而TD-SCDMA则是一个TDD 标准。
5
第二代数字蜂窝移动通信系统－CDMA
• 历史回顾：1995年，美国的高通公司（Qualcomm)提出了一种采 用码分多址（CDMA）方式的数字蜂窝系统技术解决方案（IS95CDMA），目前已分别在中国、韩国、北美等国家和地区投入使 用，用户反映良好。 • 主要特点： 用户的接入方式采用码分多址 软容量、软切换，系统容量大 抗多径衰落 可运用话音激活、分集接收等先进技术
cdma2000-3x
规范完成 时间点
IS-95A
1995
1998
2000
2002
17
TD-SCDMA标准发展历程
18
WCDMA发展历程
WCDMA GPRS GSM
19
WCDMA技术特点
• 核心网基于GSM/GPRS，保持与GSM/GPRS的 兼容 • 核心网基于TDM/ATM/IP技术，向全IP演进 • 核心网分为电路域和分组域 • 无线侧基于ATM技术. • MAP技术和GTP是移动性管理的关键 • 新的空中接口技术－WCDMA
3G基本原理及应用
1
内容提要
3G系统基本原理 3G频谱分配及牌照划分 WCDMA系统介绍 3G直放站介绍 3G直放站的工程应用
3g无线接入的原理及应用
3G无线接入的原理及应用1. 前言随着移动通信技术的不断发展，人们对于无线接入的需求也越来越高。
3G（第三代移动通信技术）作为一种高速、宽带的无线接入方式，被广泛应用于手机、平板电脑和其他移动设备中。
本文将介绍3G无线接入的原理及其应用。
2. 3G无线接入原理3G无线接入是基于CDMA（Code Division Multiple Access，码分多址）技术的无线通信方式。
它采用了基站和移动设备之间的无线信道传输数据。
以下是3G无线接入的原理：•码分多址技术：3G采用了码分多址技术，即将不同用户的信号编码成不同的序列，然后通过同一频带传输，使不同用户的信号能够在同一时间和频率上进行传输。
•分组交换技术：3G将数据分成小的数据包进行传输，而不是像传统的电路交换方式那样一直占用信道。
这种分组交换技术能够更高效地利用网络资源，提高数据传输速率和容量。
•CDMA技术：CDMA技术是3G无线接入的核心技术，它通过将不同用户的信号编码成不同的序列，实现多用户同时传输数据的功能。
3. 3G无线接入应用3G无线接入在移动通信领域有着广泛的应用，包括以下几个方面：3.1 移动宽带3G无线接入能够提供高速、宽带的互联网接入，使用户可以随时随地使用移动设备上网。
无论是查看电子邮件、浏览网页还是在线观看视频，用户都可以享受到快速、稳定的网络连接。
3.2 视频通话3G无线接入技术提供了视频通话的功能，用户只需要使用支持3G网络的手机或平板电脑，就可以与其他用户进行实时的视频通话。
这使得远距离沟通变得更加方便和生动。
3.3 移动支付3G无线接入还可以用于移动支付。
用户可以通过手机或其他移动设备进行在线支付、转账等操作，无需使用传统的银行卡或现金。
这种便捷的支付方式在现代生活中越来越受欢迎。
3.4 移动办公3G无线接入的高速网络连接为移动办公提供了便利。
用户可以随时随地进行文件的传输、邮件的发送和接收，提高了工作的效率和灵活性。
3G是
3G是第三代移动通信技术，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。
3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。
3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，目前3G存在3种标准：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。
3G下行速度峰值理论可达3.6Mbit/s（一说2.8Mbit/s），上行速度峰值也可达384kbit/s。
不可能像网上说的每秒2G，当然，下载一部电影也不可能瞬间完成。
中国国内支持国际电联确定三个无线接口标准，分别是中国电信的CDMA2000，中国联通的WCDMA，中国移动的TD-SCDMA，GSM设备采用的是时分多址，而CDMA 使用码分扩频技术，先进功率和话音激活至少可提供大于3倍GSM网络容量，业界将CDMA技术作为3G的主流技术，国际电联确定三个无线接口标准，分别是美国CDMA2000，欧洲WCDMA，中国TD-SCDMA。
原中国联通的CDMA卖给中国电信，中国电信已经将CDMA升级到3G网络，3G主要特征是可提供移动宽带多媒体业务。
已有538个WCDMA运营商在246个国家和地区开通了WCDMA网络，3G商用市场份额超过80%，而WCDMA向下兼容的GSM网络已覆盖184个国家，遍布全球，WCDMA 用户数已超过6亿。
中文名第三代移动通信技术外文名3rd-Generation外语缩写3G中国移动中国联通中国电信目录1技术起源2标准参数▪WCDMA▪CDMA2000▪TD-SCDMA3功能对比4牌照发放5发展状况▪中国移动▪中国联通▪中国电信6应用领域▪宽带上网▪手机商务▪视频通话▪手机电视▪无线搜索▪手机音乐▪手机办公▪手机购物▪手机网游7手机终端8各国标准1技术起源海蒂.拉玛经典黑白照1940年，美国女演员海蒂·拉玛和她的作曲家丈夫乔治·安塞尔提出一个Spectrum（频谱）的技术概念，这个被称为“展布频谱技术”（也称码分扩频技术）的技术理论在此后带给了我们这个世界不可思议的变化，就是这个技术理论最终演变成我们今天的3G技术，展布频谱技术就是3G技术的根本基础原理。
移动通信3G核心网原理
移动通信3G核心网原理移动通信3G核心网原理移动通信3G核心网是指第三代（3G）移动通信中心的核心组成部分。
它起着连接无线接入网和互联网的桥梁作用，负责移动用户的认证、用户数据传输、业务逻辑控制等重要功能。
理解3G核心网的原理对于了解移动通信技术的发展和实现方法非常重要。
1. 核心网概述移动通信3G核心网通常由以下几个主要组件组成：移动交换中心（MSC）移动业务支持节点（MSS）位置注册中心（HLR）用户数据管理节点（AUC）资费计费中心（CC）服务控制节点（SCC）这些组件通过网络连接互相通信，并与无线网和互联网进行数据交换。
2. 核心网功能3G核心网具备以下几个主要功能：用户管理和认证核心网负责管理移动用户的信息，包括用户的方式号码、身份验证、用户特征等。
通过位置注册中心（HLR）和用户数据管理节点（AUC）管理用户的身份验证和用户特征的相关信息。
业务支持和控制核心网负责支持和控制移动通信网络中的各种业务功能，如方式呼叫、短信、彩信、数据传输等。
移动业务支持节点（MSS）和服务控制节点（SCC）负责实现这些功能。
数据传输和路由核心网负责将用户的数据传输到目标位置，并负责根据网络拓扑和负载情况进行数据的路由选择。
移动交换中心（MSC）和其他相关节点负责实现数据传输和路由功能。
资费计费核心网负责记录用户的通信使用情况，并根据计费策略进行资费计费。
资费计费中心（CC）负责实现资费计费功能。
3. 核心网工作流程移动通信3G核心网的工作流程通常包括以下几个步骤：1. 用户认证：当移动用户上线时，核心网会对用户进行身份验证。
核心网会与位置注册中心（HLR）和用户数据管理节点（AUC）交互，验证用户的身份和特征。
2. 业务请求：用户通过移动设备发送各种业务请求，如方式呼叫、短信发送等。
核心网根据业务请求的类型和目标地质，将请求发送到合适的节点进行处理。
3. 业务处理：核心网根据业务请求的类型，将请求发送到相应的移动业务支持节点（MSS）或服务控制节点（SCC）进行处理。
3g工作原理
3g工作原理
3G工作原理是基于CDMA（Code Division Multiple Access，码分多址）技术的移动通信系统。
它利用了频谱资源的高效利用，可以同时支持多个用户在同一频段内进行通信。
具体来说，3G工作原理主要包括以下几个方面：
1. 频谱分配：3G根据不同需求使用不同频段的频谱资源，通过频谱分配来实现多用户同时通信。
这种频谱资源的分配能够提供更广泛的覆盖范围和更大的容量。
2. 信道编码：3G利用信道编码技术，将要传输的数据进行编码处理。
通过编码，可以提高信道的抗干扰性，保证数据在传输过程中的可靠性。
3. 单载波传输：3G使用单载波传输技术，将编码后的数据通过基站传输到移动终端。
在这个过程中，数据经过射频调制、发射、传输等步骤，最终到达移动终端。
4. 接收与解码：移动终端接收到传输的信号后，进行信号接收与解码处理。
经过解码后，数据被还原成原始的信息。
总的来说，3G工作原理是基于CDMA技术的移动通信系统，通过频谱分配、信道编码、传输和接收解码等步骤，实现多用户同时通信并保证数据的可靠性。
这种工作原理使得3G可以提供更高的数据传输速率和更广泛的覆盖范围，为用户提供更好的通信体验。
3g4g5g的工作原理与编码方式
3g4g5g的工作原理与编码方式3G（第三代移动通信技术）、4G（第四代移动通信技术）和5G（第五代移动通信技术）是移动通信技术的演进。
它们分别采用不同的技术标准和编码方式，提供了不同的数据传输速度、网络性能和用户体验。
以下是它们的工作原理和一些通用的编码方式概述：1. 3G：-工作原理：3G使用基于CDMA（Code Division Multiple Access）或者WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）的技术。
CDMA允许多个用户同时使用相同的频率，通过码分多址实现信号的区分。
WCDMA引入了更宽的信道带宽，提高了数据传输速度。
-编码方式：3G网络使用多种编码方式，其中最为常见的是WCDMA中的H.264视频编码和AMR音频编码。
2. 4G：-工作原理：4G采用了LTE（Long-Term Evolution）技术，它是一种OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）和SC-FDMA（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）的组合。
OFDMA允许多个用户同时使用不同的频率和子载波，提高了频谱效率。
SC-FDMA则用于上行通信，降低了终端设备的功耗。
-编码方式：4G网络使用更高效的编码方式，如H.265视频编码和AAC音频编码。
这些编码方式提供更好的图像和声音质量，并减小了数据传输所需的带宽。
3. 5G：-工作原理：5G引入了NR（New Radio）技术，采用了更高的频率范围，同时支持毫米波和子毫米波频段。
它还使用了更复杂的MIMO（Multiple Input Multiple Output）技术，允许同时传输多个数据流。
-编码方式：5G网络采用更先进的编码方式，如VP9视频编码和Opus音频编码。
这些编码方式在提供高质量多媒体服务的同时，进一步提高了数据传输效率。
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辅扰码 #1 辅扰码 #2
8192
...
Cell #512
...
辅扰码 #15
8192 种扰码
512 组：
1 个主扰码 15 个 个主扰码+ 辅扰码
512 主扰码 被 分为 64组 组
UMTS只需要进行简单的小区扰码规划: 邻小区不属于同一扰码组即可
2005年 2005年3月
OVSF码复用
• 采用直序扩频码分多址技术 – 每一用户由不同的码来区分 – 所有用户分享同样的频谱资源， 提高系统的频谱利用率 – 系统有很高的抗干扰性、抗衰落性、保密性 • 采用软切换及更软切换技术 – 降低掉话率 • 采用Rake多径分集接收技术 – 有效利用多径传输来的信号，提高系统的接收性能 • 采用快速功率控制 – 快速准确的闭环功率控制有效地降低近-远效应， 提高 系统容量
不同步
-1 -1 1 -1 1 1 -1
Cj
1 1 -1 -1 -1 -1 1 1
Cj
Ck
1 -1 1 -1 1 -1 1 -1
*
=0
1 1
-1 -1 -1 -1 1
1
Ck
1 1 1 -1 1 1 1 -1
*
=4
+
正交 Orthogonal
2005年 2005年3月
码用来区分UE或基站 码用来扩频，扰码用来区分 或基站 码用来扩频
2005年 2005年3月
扰码
扰码特性: 扰码特性 • 38 400 码片长的序列 • 每 10 ms重复一次 • 来源于伪随机（Pseudo Noise）序列
选位加和移位寄存器 Shift Register
序列每2N-1个码片重复一次，N为移位寄存器盒子的个数
接入网
核心网
External Packet Networks
2005年 2005年3月
RNC 基本功能
无线接入承载 (RAB)
控制节点/ 控制节点 Control Node
无线资源管理 (RRM)
QoS Parameters
Core Network
安全性功能
2005年 2005年3月
NodeB基本功能 NodeB基本功能
NORTEL NETWORKS
WCDMA和GSM的主要不同
WCDMA 多址方式 载频间隔 频率复用系数 功控频率 切换 分集 CDMA 5MHz 1 1500Hz 软切换、硬切换 5MHz带宽可以进行 RAKE接收机多径分集 GSM TDMA 200kHz 大于1 2Hz或更低 硬切换 跳频
2005年 2005年3月
例如: 例如 GSM, CDMA (IS95), D-AMPS IMT-2000 (ITU)
例如: 例如 NMT, TACS, AMPS, R2000
UMTS
(WCDMA, TDSCDMA),
CDMA 2000
1990
2005年 2005年3月
2000
3GPP标准概况 3GPP标准概况
• R99
– RAN：基于WCDMA的全新技术 RAN：基于WCDMA的全新技术 WCDMA
发射信号
2
0
2
2005年 2005年3月
空口噪声干扰
2
发射信号
0
+
噪声
2 1 0 -1
接收信号
=
1 0 -1
2005年 2005年3月
接收、去扰、解扩
接收信号
1 0 -1
去扰 解扩
* *
1 -1 1
-1
原始的用户数据
2005年 2005年3月
频分与码分
GSM
1 2 3 4 3 1 4 3 1 4 1 2 1 2 1 2 3 4 3 4 1 2
功率频谱
合成信号
5 MHz 2005年 2005年3月
正交变长扩频因子－ 正交变长扩频因子－OVSF
C8,0 C4,0 = 1 1 1 1 C8,1 C8,2 C4,1 = 1 1 -1 -1 C8,3 C8,4 C4,2 = 1 -1 1 -1 C8,5 C8,6 C4,3 = 1 -1 -1 1 C8,7
测量处理 切换
00
10
Modulation
Demodulation
2005年 2005年3月
内容
• • • • • • UMTS概述 WCDMA基本原理 功率控制、重选、切换 UTRAN协议与信道 QoS 无线资源管理
2005年 2005年3月
CDMA历史 CDMA历史
• 1950s: CDMA应用于军方需求市场 CDMA应用于军方需求市场 • 1956: 提出RAKE接收机的形式 (Rake receiver) 提出RAKE RAKE接收机的形式 • 1961: 提出扩频系统中的远近效应 (Near-far problem) Near• 1978: 建议基于研究结果的扩频系统的蜂窝系统应用 • 1993: 窄带 CDMA系统标准(Narrowband CDMA IS-95) CDMA系统标准 系统标准( IS• 1995: 在3G系统中定义宽带CDMA (wideband CDMA ) 3G系统中定义宽带CDMA 系统中定义宽带 • 2000s: 宽带CDMA (wideband CDMA )系统的商业应用 宽带CDMA
WCDMA
Power spectrum Power spectrum
C I I C
2005年 2005年3月
CDMA系统的干扰与噪声 CDMA系统的干扰与噪声
基站热噪声
上行
本小区其它通话用户的干扰 周围小区其它通话用户的干扰 其它系统的干扰
手机热噪声
下行
本小区其它信道的干扰 周围小区基站信号的干扰 其它系统的干扰
3G基本原理 3G基本原理
中国移动研究开发中心 2005年3月
2005年 2005年3月
内容
• • • • • • UMTS概述 WCDMA基本原理 功率控制、重选、切换 UTRAN协议与信道 QoS 无线资源管理
2005年 2005年3月
移动通信技术的演进
第一代 第二代 第三代
数字技术 模拟技术 数字技术
User 1 Code 1: Cch (SF= ) 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1
*
1
1 -1
-1
1
=
+
User 2
Code 2: Cch (SF= ) 1 -1 1 -1
*
1
-1
1
1
-1
1
=
用户复用后 信号
1 -1 2
=
0
-2
2005年 2005年3月
加扰
2
用户复用后的信号
0
扰码
* =
2 1 -1
Frequency
Tchip
1/Tbit
扩频序列 Tchip = Echip
1/Tchip
=
+a -a
发出的信号序列
a2Tchip
1/Tchip
数据序列
信道编码
扩频序列发生器
调制
发出的信号
2005年 2005年3月
扩频原理－ 扩频原理－接收
x(t)
功率谱
接收信号
+a -a a2Tchip
频率
1/Tchip
x
+1 -1
Tchip
扩频序列
Tchip = Echip Tbit = Ebit
1/Tchip
=
a2
信道解码前的数据序列
+a -a 1/Tbit
Tbit
接收信号
解调
扩频序列发生器
信道解码
数据序列
2005年 2005年3月
码分多址
扩频 Spreading
Code 1 Code 2 用户 1 用户 2 用户 3 用户 4 用户 5 Code 3 Code 4 Code 5
C2,0 = 1 1
C1,0 = 1
C2,1 = 1 -1
SF＝1
SF＝2 SF：扩频因子
SF＝4
SF＝8 (PS384)
…
SF＝128 (AMR12.2)
SF＝256
2005年 2005年3月
常见无线承载的SF
无线承载类型 CS12.2K CS64K PS64K PS128K PS384K
2005年 2005年3月
WCDMA: FDD
码分复用Code Multiplex 码分复用
功率 Time
UMTS 用户 2 UMTS 用户 1
UL
5 MHz 双工间隔Duplex Spacing: 190 MHz 双工间隔
DL
频率 5 MHz
2005年 2005年3月
WCDMA的无线接入技术特点 CDMA的无线接入技术特点
WCDMA 的主要技术参数
多址方式 码片速率 载波带宽 帧长 多速率 直扩码分多址（DS－CDMA） 3.84M个码片/秒 5MHz 10ms 可变的扩频因子
2005年 2005年3月
扩频原理－ 扩频原理－发射
x(t)
功率谱
Tbit
+a -a
信道编码后的序列
a2Tbit = Ebit
x
+1 -1
25dB for 12.2k voice 18dB 64k 18dB for 64k data 10dB for 384k data
2005年 2005年3月
多址接入技术
FDMA TDMA
功率
功率
CDMA
Code 1 Code 2
功率
Code N