通信行业-移动通信原理 精品
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高质量语音 高速移动接入 多媒体,电子商务 个性化服务
80年代
90年代
2000年以后
不同的需求，不同的技术
第一代 80年代 模拟
第二代 90年代 数字
第三代 IMT-2000
AMPS TACS NMT 其它
模
数
拟 需求驱动 字
技
技
术
术
GSM
CDMA IS95
TDMA IS-136
PDC
语
宽
音 需求驱动
IMT-2000技术规范体制
WCDMA
核心网络：基于MAP和GPRS RTT： WCDMA－FDD/TDD
TD-SCDMA
RTT规范：TD-SCDMA
cdma2000
网络：基于ANSI 41和MAP RTT：cdma2000
3G 体制
其它体制： EDGE DECT
三种3G制式的比较（1）
三种体制的比较（2）
MSS
Broadcast auxiliary
2165 MHz
Reserve
MSS
1850
1900
1950
2000
2050
2100
2150
220
0
2250
225 0
什么是CDMA技术
CDMA
码
用户3 用户2 用户1
频率
• CDMA：Code Division Multiple Access（码分多址）。所有用户在同一 时间、同一频段上、根据编码获得业务 信道。
早期需求
运 营 商
提供移动语音业务 保证一定的容量 提供基本通话能力,
用 保证语音质量 户
不同的时期，不同的需求
当前需求
新的需求
提供更好语音业务 提供适量增值业务 增大容量 降低运营成本 提高频谱利用率
高质量语音 简单低速数据业务 短消息
更好的语音业务 高速数据接入 提供多种增值业务 更大容量 更高的频谱利用率 更安全的服务 更低的运营成本
移动通信原理
学习目标
学习完本课程，您 应该能够：
• 对CDMA技术知识有一个初步的、全 局的了解，为CDMA技术的深层次学 习打基础。
• 本教材虽然是CDMA技术的普及性教 材，但也要求学员有一定的电信基 础和相关知识的了解。
移动通信原理
内容
➢ 移动通信概述 ➢ cdma关键技术 ➢ cdma结构与接口 ➢ cdma移动区域与编号计划 ➢ cdma系统业务
TD-SCDMA RAKE 支持
软、硬切换 相干解调
1.28
无异步 GSM MAP来自IMT-2000标准化组织
IMT-2000核心频段
ITU
1850
1900
1950
IMT 2000
1885 MHz
2000
2050
2010 MHz
MSS
2025 MHz
Europe GSM 1800 DECT
1805 MHz 1880 MHz
IMT-2000的目标
❖ 全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖 ❖ 高效的频谱效率 ❖ 更高的服务质量、保密性和可靠性 ❖ 易于从2G系统平滑演进与过渡，并反向兼容2G系统 ❖ 提供多媒体业务，速率最高可达2Mbps
➢ 车速环境：144kbps ➢ 步行环境：384kbps ➢ 室内环境：2Mbps
CDMA系统模型
1.25MHz BW
1.25MHz BW
信源编码
9.6 kbps
信道编码
19.2 ksps
正交扩频 调制
解调 解扩
1.2288 Mcps
1.2288 Mcps
引入噪声
信道译码
19.2 ksps
信源译码
9.6 kbps
背景噪声
杂散信号
相邻小区 干扰
同一小区 其它用户
干扰
❖ 数据处理过程：信源编码、信道编码与交织、扩频、调制 ❖ 比特(bit)、符号(Symbol)与码片(Chip)
UMTS
MSS
1980 MHz
China
cellular(1)
GSM 1800
cellular(2)
FDD TDD
CDMA
WLL WLL
cellular(2)
FDD
CDMA
WLL
2025MHz
2100
2150
2200
IMT 2000 MSS
2110 MHz
2170 MHz
UMTS MSS
1865 1885 1895 1918
接收机结构 闭环功率控制
越区切换 解调方式 码片速率 (Mcps)
发射分集方式
同步方式 核心网
WCDMA RAKE 支持 软、硬切换 相干解调
3.84
TSTD STTD FBTD 异步 GSM MAP
cdma2000 RAKE 支持
软、硬切换 相干解调
N*1.2288
OTD STS
同步 ANSI-41
亚洲。澳洲也有运营商。向3G演进的方向是 CDMA2000
IMT-2000
❖ IMT-2000是第三代移动通信系统的统称
❖ 第三代移动通信系统能提供多种类型、高质量的多媒 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。
❖ 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， 并且其工作的频段在2000MHz，故于1996年正式更名为 IMT-2000（International Mobile Telecommunication2000）。
CDMA技术与其它多址技术的比较
大容量
在相同频谱利用度情况下，CDMA容量是GSM的4~5倍.
• CDMA10MHz
➢ 比特（bit）：含有信息的数据 ➢ 符号（symbol）：信道处理产生的输出 ➢ 码片（chip）：经过最终扩频后得到的输出
❖ 扩频增益与处理增益
➢ 扩频增益：扩频后的速率与扩频前的速率比 ➢ 处理增益：最终输出码片速率与信息速率的比；在IS-95A中9.6kbps数
据的处理增益为1.2288M/9.6k=128，即21dB
业
带 业
务
务
UMTS WCDMA
cdma 2000
TDSCDMA
3G为客户与运营商提供了完整的综合业务解决方案
移动通信的发展与CDMA技术的出现
• CDMA与GSM同属于2代数字移动通信系统。 • GSM是欧洲标准，全球都有应用，中国称为
全球通，向3G演进的方向是WCDMA • CDMA是北美标准，主要在北美洲。南美洲、
1920 1945 1960 1980
Japan USA
C PHS IMT 2000 MSS B A
2170 MHz
IMT 2000 MSS A’
1865 1870 1885 1890 1895 1910 1930 1945 1965 1970 1975
PCS
A D B EF C
1990 MHz
A D B EF C
80年代
90年代
2000年以后
不同的需求，不同的技术
第一代 80年代 模拟
第二代 90年代 数字
第三代 IMT-2000
AMPS TACS NMT 其它
模
数
拟 需求驱动 字
技
技
术
术
GSM
CDMA IS95
TDMA IS-136
PDC
语
宽
音 需求驱动
IMT-2000技术规范体制
WCDMA
核心网络：基于MAP和GPRS RTT： WCDMA－FDD/TDD
TD-SCDMA
RTT规范：TD-SCDMA
cdma2000
网络：基于ANSI 41和MAP RTT：cdma2000
3G 体制
其它体制： EDGE DECT
三种3G制式的比较（1）
三种体制的比较（2）
MSS
Broadcast auxiliary
2165 MHz
Reserve
MSS
1850
1900
1950
2000
2050
2100
2150
220
0
2250
225 0
什么是CDMA技术
CDMA
码
用户3 用户2 用户1
频率
• CDMA：Code Division Multiple Access（码分多址）。所有用户在同一 时间、同一频段上、根据编码获得业务 信道。
早期需求
运 营 商
提供移动语音业务 保证一定的容量 提供基本通话能力,
用 保证语音质量 户
不同的时期，不同的需求
当前需求
新的需求
提供更好语音业务 提供适量增值业务 增大容量 降低运营成本 提高频谱利用率
高质量语音 简单低速数据业务 短消息
更好的语音业务 高速数据接入 提供多种增值业务 更大容量 更高的频谱利用率 更安全的服务 更低的运营成本
移动通信原理
学习目标
学习完本课程，您 应该能够：
• 对CDMA技术知识有一个初步的、全 局的了解，为CDMA技术的深层次学 习打基础。
• 本教材虽然是CDMA技术的普及性教 材，但也要求学员有一定的电信基 础和相关知识的了解。
移动通信原理
内容
➢ 移动通信概述 ➢ cdma关键技术 ➢ cdma结构与接口 ➢ cdma移动区域与编号计划 ➢ cdma系统业务
TD-SCDMA RAKE 支持
软、硬切换 相干解调
1.28
无异步 GSM MAP来自IMT-2000标准化组织
IMT-2000核心频段
ITU
1850
1900
1950
IMT 2000
1885 MHz
2000
2050
2010 MHz
MSS
2025 MHz
Europe GSM 1800 DECT
1805 MHz 1880 MHz
IMT-2000的目标
❖ 全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖 ❖ 高效的频谱效率 ❖ 更高的服务质量、保密性和可靠性 ❖ 易于从2G系统平滑演进与过渡，并反向兼容2G系统 ❖ 提供多媒体业务，速率最高可达2Mbps
➢ 车速环境：144kbps ➢ 步行环境：384kbps ➢ 室内环境：2Mbps
CDMA系统模型
1.25MHz BW
1.25MHz BW
信源编码
9.6 kbps
信道编码
19.2 ksps
正交扩频 调制
解调 解扩
1.2288 Mcps
1.2288 Mcps
引入噪声
信道译码
19.2 ksps
信源译码
9.6 kbps
背景噪声
杂散信号
相邻小区 干扰
同一小区 其它用户
干扰
❖ 数据处理过程：信源编码、信道编码与交织、扩频、调制 ❖ 比特(bit)、符号(Symbol)与码片(Chip)
UMTS
MSS
1980 MHz
China
cellular(1)
GSM 1800
cellular(2)
FDD TDD
CDMA
WLL WLL
cellular(2)
FDD
CDMA
WLL
2025MHz
2100
2150
2200
IMT 2000 MSS
2110 MHz
2170 MHz
UMTS MSS
1865 1885 1895 1918
接收机结构 闭环功率控制
越区切换 解调方式 码片速率 (Mcps)
发射分集方式
同步方式 核心网
WCDMA RAKE 支持 软、硬切换 相干解调
3.84
TSTD STTD FBTD 异步 GSM MAP
cdma2000 RAKE 支持
软、硬切换 相干解调
N*1.2288
OTD STS
同步 ANSI-41
亚洲。澳洲也有运营商。向3G演进的方向是 CDMA2000
IMT-2000
❖ IMT-2000是第三代移动通信系统的统称
❖ 第三代移动通信系统能提供多种类型、高质量的多媒 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。
❖ 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， 并且其工作的频段在2000MHz，故于1996年正式更名为 IMT-2000（International Mobile Telecommunication2000）。
CDMA技术与其它多址技术的比较
大容量
在相同频谱利用度情况下，CDMA容量是GSM的4~5倍.
• CDMA10MHz
➢ 比特（bit）：含有信息的数据 ➢ 符号（symbol）：信道处理产生的输出 ➢ 码片（chip）：经过最终扩频后得到的输出
❖ 扩频增益与处理增益
➢ 扩频增益：扩频后的速率与扩频前的速率比 ➢ 处理增益：最终输出码片速率与信息速率的比；在IS-95A中9.6kbps数
据的处理增益为1.2288M/9.6k=128，即21dB
业
带 业
务
务
UMTS WCDMA
cdma 2000
TDSCDMA
3G为客户与运营商提供了完整的综合业务解决方案
移动通信的发展与CDMA技术的出现
• CDMA与GSM同属于2代数字移动通信系统。 • GSM是欧洲标准，全球都有应用，中国称为
全球通，向3G演进的方向是WCDMA • CDMA是北美标准，主要在北美洲。南美洲、
1920 1945 1960 1980
Japan USA
C PHS IMT 2000 MSS B A
2170 MHz
IMT 2000 MSS A’
1865 1870 1885 1890 1895 1910 1930 1945 1965 1970 1975
PCS
A D B EF C
1990 MHz
A D B EF C