无线广域网WWAN

CDMA技术是3G的核心
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ANSI 41 和MIP 无线传输技术 cdma2000

3G 体制

TD-SCDMA

核心网络：基于MAP 无线传输技术：TD-SCDMA

CDMA技术是3G的核心

3G技术概述
• 主要特点：智能天线（Smart Antenna）、 同步CDMA（Synchronous CDMA）、软件无 线电（Software Radio） • 关键技术：智能天线+联合检测、多时隙 CDMA+DS-CDMA、同步CDMA、信道编译码 和交织、接力切换

基站覆盖范围
基站覆盖范围跟很多因素有关系，比如基站的发射 功率,天线的高度和角度,天线的增益，地形地貌， 建筑物情况，障碍物状况 ,电磁环境,用户情况等。 3G网络相对于2G网络的最大区别在于可以提供 高速数据业务，根据无线电磁环境情况，如果用户 距离基站较远，其空中前反向链路衰耗较大，上网 速率就会很慢。考虑到用户的实际使用情况，在网 络规划设计时并不追求最大覆盖范围，而是尽可能 的合理布置站点，调整天线位置和角度等，以实现 精确覆盖，并对接入用户数进行限制，以保证接入 用户的速率在合理范围。

TD—SCDMA特点
• 核心网络基于GSM/GPRS网络演进，保持与 GSM/GPRS网络的兼容性 • 核心网络可基于TDM/ATM/IP技术，可向全IP演 进 • 核心网分为分组域和电路域 • 无线侧基于ATM技术，向IP方向发展 • MAP技术和GTP是核心 • 空中接口－TD－SCDMA

WCDMA技术特点－RTT技术

GSM架构

GSM被分成三个子系统： 基站收发机BTS 移动台（MS），网络子系统（NSS），基站子系统（BSS） 基站控制器BSC

GSM系统信令模型
移动业务交换中心

MS 移动台
连接管理
移动性管理

BTS
基站收发机

基站控制器
CM MM BSSMAP BSSMAP

BSC

MSC

CM MM BSC

无线资源管理
• WCDMA由欧洲标准化组织3GPP(3rd Generation Partnership Project)所制定，受全 球标准化组织、设备制造商、器件供应商、运 营商的广泛支持，将成为未来3G的主流体制。
• 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。

CDMA2000特点
• 电路域－继承2G IS95 CDMA网络，引入WIN 为基本架构得业务平台 • 分组域－基于MIP技术的分组网络 • 无线接入网－以ATM交换机为平台，提供丰 富的物理接口 • 空中接口－CDMA2000兼容IS95

WCDMA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
• • • • • • 信道带宽：5Mhz，码片速率3.8Mcps 语音编码：AMR 信道编码：卷积码和TURBO码 调制方式：上行QPSK，下行BPSK 发射分集方式：TSTD/STTD/FBTD 功率控制：上下行闭环功率控制和外环功 控 • 基站同步方式：同步和异步

三技术的比较

TD-SCDMA技术特点－ 3S
WWAN无线广域网

无线广域网概述 3G/4G技术 802.20协议栈

无线广域网概述
• 什么是无线广域网络(Wireless Wide Area Network )？
是指覆盖全国或全球范围内的无限网络，提供更大范围内的无 线接入，与无限个域网和无限城域网相比，它更加强调的是快 速移动性。WWAN是采用无线网络把物理距离极为分散的局域 网连接起来的通信方式。 典型的无线广域网的例子就是GSM全球移动通信系统和卫星 通信系统，以及3G、4G均属于WWAN。

CDMA2000技术特点－RTT技术
• 信道带宽：N*1.25MHz 码片速率： N*1.2288Mcps N=1,3,6,9,12 • 语音编码：8K/13K QCELP 8K EVRC • 信道编码：卷积编码，TURBO码 • 调制方式：上行QPSK，下行BPSK • 解调方式：导频辅助的相干解调 • 发射分集方式：OTD,STD • 功率控制：上下行闭环功率，外环功控 • 基站同步方式：GPS/GLONASS
输效率； （6）智能灵活性：用户的无线网络可以通过其 他网络扩展其应用业务，自适应地变换不同信 道，提供更高质量和个性化的服务； （7）兼容性：兼容多种制式的通讯协议和终端 应用环境，及各种终端硬件设备。

脱胎于3G的B3G（准4G）技术

CDMA2000 与 TD-SCDMA 都 需 要 基 站 间 的 严 格 同 步 ， 因 而 必 须 借 助 GPS WCDMA的网络在许多环境下更易于部署， （Global Positioning System，全球定位系统）等设备来确定手机的位置并计 即使在地铁等 GPS 信号无法到达的地方也 算出到达两个基站的距离。由于 GPS 依赖于卫星， CDMA2000 与 TD-SCDMA 能安装基站，实现真正的无缝覆盖。 的网络布署将会受到一些限制。

RR RR LAPDm Sign. Layer1 LAPDm Sign. Layer1 BTSM LAPD Sign. Layer1

RR BTSM

L3 L2 L1

SCCP LAPD Sign. Layer1 MTP

SCCP MTP

Um

Abis

A

第三代(3G)

• 第三代移动通信，简单地说就是提供覆盖 全球的宽带多媒体服务的新一代移动通信。 3G全称为第三代移动通信，全球已经有100 余个国家地区部署了3G。能够实现高速数 据传输和宽带多媒体服务是第三代移动通 信的另一个主要特点。这就是说，用第三 代手机除了可以进行普通的寻呼和通话外， 还可以上网读报纸，查信息、下载文件和 图片；由于带宽的提高，第三代移动通信 系统还可以传输图象，提供可视电话业务。

基站覆盖范围比较
基站覆盖范围比较: 1. TD-SCDMA:TD-SCDMA因为上行同步，其原理根据时隙和光速 计算后，最大覆盖半径不能超过11.25Km，这还是不考虑风向 的情况下。城区人群密集的地方基站距离一般不超过500米。 2. 2. WCDMA:WCDMA的最理想覆盖密度，500~1000M一个基站， 郊区在1-2公里左右。由于有呼吸效应，当地的基站的覆盖面 积会随着当地用户数的增多而缩小。目前在中国联通应用中 的覆盖密度，2Km~30Km一个基站。 3. CDMA2000:理想覆盖密度在1-2公里左右。由于有呼吸效应， 当地的基站的覆盖面积会随着当地用户数的增多而缩小。目 前在城区尽量将覆盖半径控制在1-2公里左右,如覆盖过大,会造 成污染,影响网络质量。

4G网络特点Fra Baidu bibliotek一）
（1）多网络融合：多种无线通信技术系统共存；
（2）全ip化网络：从单纯的电路交换向分组交换过 渡，并最终演变为基于分组交换的全网络； （3）用户容量更大：预计其容量为3G系统的10倍； （4）无缝的全球覆盖：用户可在任何时间、任何地 点使用无线网络；

4G网络特点（二）
（5）带宽更宽：更高的单位信道带宽和频谱传

WCDMA

CDMA2000

TD_SCDMA

WCDMA(FDD-DS) 采 用 直 接 序 列 扩 频 方 TD － SCDMA 系 统 仅 采 用 CDMA20001x 与 CDMA20003x 的区别在 式 ， 其 码 片 速 率 为 3.84Mchip/s 。 ， 1.28Mchip/s的码片速率，采用 TDD 于载波数量不同，CDMA20001x为单载波， WCDMA在这方面最具优势。载波带宽方 双工模式，因此只需占用单一的 码 片 速 率 为 1.2288Mchip/s ， 码片速率 面，WCDMA采用了直接序列扩谱技术， 1.6M带宽，就可传送2Mbit/s的数据 CDMA20003x 为三载波，其码片速率为 与载波带 具有5MHz的载波带宽。 业务。而 TD-SCDMA 的码片速率为 1.2288×3 ＝ 3.6864Mchip/s 。 宽 WCDMA 与 CDMA2000 要传送2Mbit/s 的 1.28Mchip/s。码片速率高能有效地 CDMA20001x 采用了 1.25MHz 的载波带 数据业务，均需要两个对称的带宽，分别 利用频率选择性分集以及空间的接收 宽， CDMA20003x 利用三个 1.25MHz 载 作为上、下行频段，因而TD-SCDMA对频 和发射分集，可以有效地解决多径问 波的合并形成3.75MHz的载波带宽。 率资源的利用率是最高的。 题和衰落问题 WCDMA与CDMA2000都采用了越区“软切换”技术。由于软切换在瞬间同时连接 TD-SCDMA 则是采用了越区“接力 越区切换 两个基站，对信道资源占用较大。而WCDMA无需基站间的同步，通过两个基站间的切换”技术， 技术 定时差别报告来完成软切换。

第二代(2G)

第二代移动通信系统：

• 第二代移动通信系统的典型代表就是GSM/GPRS。 • GSM(Global System for Mobile Communication)全球移动通信系统， 它是一种数字移动通信，较之第一代的模拟移动通信，有较多 的优点。 • GPRS---General Packet Radio Service，通用无线分组业务，是一 种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的 无线IP连接。相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方 式，GPRS是分组交换技术，具有“实时在线”、“按量计费”、 “快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的优点。

无线广域网的发展

第一代(1G)

第一代移动通信系统：

• 是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准，制定于上世纪 80年代。第一代移动通信主要采用的是模拟技术和频分多址 (FDMA)技术。由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信 的长途漫游，只能是一种区域性的移动通信系统。
• 第一代移动通信有多种制式，我国主要采用的是TACS(全接入系统)。 • 第一代移动通信有很多不足之处，如容量有限、制式太多、互不 兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供 自动漫游等。

第四代(4G)

• 4G（第四代移动通信技术)的概念可称为宽带 接入和分布网络，具有非对称的超过2Mb/s的 数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽 带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网 络。 第四代移动通信标准比第三代标准具有 更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固 定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供 无线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网 （包括卫星通信和平流层通信），能够提供定 位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此 外，第四代移动通信系统是集成多功能的宽带 移动通信系统，是宽带接入IP系统。
由GSM网络过渡而来，虽然可以保留GSM 与第二代 CDMA20003x 从 CDMA IS95 、TD-SCDMA 系统的的建设只需在已 核心网络，但必须重新建立WCDMA的接 系统的兼 CDMA20001x过渡而来，可以保留原有的有的 GSM 网络上增加 TD-SCDMA 设 入 网 ， 并 且 不 可 能 重 用 GSM 基 站 。 容性 CDMA IS95设备。 备即可。 WCDMA在升级的过程中耗资最大。

3G/4G技术

3G技术概述
• 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。