3G系统演进2

射频带宽 1.6 MHz 5 MHz 1.6 MHz
可用性 现在 从 2003 开始 (目前: WLL) 现在
8
WTI
Wireless Technology Innovation Labs 多址方式
Power Time
Power Time
FDMA
Power
Frequency
FDMA/TDMA
Time
Schedule Management Work flow Management Electronic Conference Multi-player File Sharing Games m-banking m-cash m-stock trading Picture Mail Information Chat Services Route planning SMS E-Mail Room
主流技术： WCDMA
cdma2000 TD-SCDMA
高保密性
全球范围无缝漫游系统 微蜂窝结构
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WTI
Wireless Technology Innovation Labs
分组交换的服务质量
Conversational
Mobile Data Evolution Voice
15 20 MHz MHz 1885 1900 1920
60 MHz
85 MHz
60 MHz
2010 2025
2110
2170
双工间隔 190 MHz
空中接口 TD-SCDMA W-CDMA ? TD-SCDMA
模式 TDD FDD TDD
频段 20 + 15 MHz 60 + 60 MHz 15 + 85 MHz
HSCSD
GSM
GPRS
Enhanced Data Rates for Global Evolution 采用8PSK调制 在短距离内3倍改善传输速率 对于长距离，能切回到 GMSK 与GPRS结合使用(EGPRS) ，可以达到 ~ 384 kbps 也可以与HSCSD结合使用
WCDMA EDGE
General Packet Radio Services （GPRS） 数据速率高达 ~ 115 kbps 最大: 一次最多使用8 个时隙 分组交换; 资源不会被始终占用 基于碰撞。效率较高但是延迟可变 GSM / GPRS 的核心网可以被 WCDMA (3G)采用
Audio streaming Gaming
Interactive Conversational
Corporate Data Access E-mail WEB Browsing EDGE GPRS WAP Applications Multimedia Messaging Short Messagin g 0 8 16 Audio clip downl. Video clip downl. 48 128
Frequency
CDMA
9
Frequency
WTI
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Wireless Technology Innovation Labs 第二代 系统空中接口-GSM
微蜂窝小区结构 工作频段 ：800/1900或900M/1800M 数字化技术---语音信号数字化 新的调制方式---GMSK、QPSK等 FDMA/TDMA 频谱利用率高，系统容量大 便于实现通信安全保密 信道宽度：200khz 每个载波的用户数 8个
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942.5
885 885
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7
960
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WTI
Wireless Technology Innovation Labs
中国频率资源分配:
空 TDD FDD (上行) 卫星 30 MHz 1980 TDD 15 MHz 空 FDD (下行)
Video telephony FAX WCDMA Collaborative working Video streaming
Voice
Infotainment Communication Transaction services Advertising Corporate solutions
Streaming Conversational
13
Background Conversational
473
2048
Data rate
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CDMA2000 演进到 3G
IS-95B 利用多码道 数据速率可以达到 64kbps 大部分运营商直接过渡到1xRTT CDMA2000 1xEV-DO: 专门对数据业务进行优化 CDMA2000 演进的第三阶段 标准化的版本是 Qualcomm 的High Data Rate (HDR) 在码的基础上增加TDMA划分。 适用于高度非对称的高速数据应用 传输速率达到 2Mbps +, 认为是 “3G”系统 可以采用新的或是现存频谱
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WTI
Wireless Technology Innovation Labs 第二代系统空中接口-CDMA
用户的接入方式采用码分多址（CDMA） 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 频率800/1900 信号带宽 1.25MHz 每个信道的用户数 约为20个 频道划分方式：FDMA+CDMA
AMPS GSM GPRS W-CDMA
小区制蜂窝系统 数字蜂窝 （TDMA） 通用分组数字蜂 窝 宽带码分多址， 实现宽带多媒体 业务 …
模拟话音 数字话音，数据速率 9.6Kb/S 数据速率115Kb/s,数据 在线连接 数据速率最高达2Mb/s， 数据在线连接宽带数据 业务 …
后三代
…
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移动数据业务发展方向
3G GPRS TV Conference Interactive TV Web Video streaming Video Mail WAP Mobile Office Music Radio 高 速 数 据
IS-95B
CDMA IS-95A
IS-95A 14.4 kbps 核心网与 2000可以共 用
1xEV-DO 1xRTT
CDMA2000 1xRTT: 单载波 RTT CDMA2000演进的第一阶段 很容易与 IS-95A 空中接口共存 Release 0 - max 144 kbps Release A – max 384 kbps 核心网与 IS-95相同
99 Q1 99 Q4 00 Q4
6
低 速 数 据
01 Q4
WTI
800 ·Þ ÅÖ 820
Wireless Technology Innovation Labs
频率因素比较—频率适用性
840 860
872
880
## 890
900 GSM
905
920
917 915 933 935
940 GSM
950
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第二代移动通信系统向第三代移动通信系统
演进
徐国鑫
Xuguoxin@bupt.edu.cn
北京邮电大学无线通信新技术研究室
1
Wireless Tech
Innovation
WTI
Wireless Technology Innovation Labs
960
960
AMPS Àú ù DAMPS/CDMA
825 845 850
AMPS DAMPS/CDMA
870
CDMA 900
890 895
CDMA 900
վ ȱ
µñ»Ö Òή·
806
PDC
810 825 ýÝ Ê¾
821 825
JTACS
860
Ó¦ CT2 ½ Á
840 843 851
JTACS
14
1xEV-DV
CDMA2000 3xRTT
CDMA2000 1x增强 DV CDMA2000 演进的第四阶段 正在开发阶段 速度可以达到5Mbps+ (高于3xRTT!)
WTI
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GSM 演进到 3G
High Speed Circuit Switched Data 组合四个时隙作为一个数据连接 ~ 50 kbps 与GPRS比较更适用于实时应用 低效率 ->即使在没有数据传输时也占用资源 没有 GPRS应用的广泛 (很多运营商跳过HSCSD) GSM 9.6kbps (一个时隙) GSM 数据 也被称为CSD
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无缝网络运营
优化无线 网络资源
传输共享
GSM/GPRS/EDGE WCDMA
流量管理 业务连续性
Core Network Core Network Application Servers Application Servers
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Wireless Technology Innovation Labs 第三代数字蜂窝移动通信系统
3G的主要特点： 支持移动多媒体业务
宽带CDMA技术 高频谱效率 FDMA/TDMA/CDMA 从电路交换到分组交换 从媒体(media) 到 多媒体(Multi-media)
1。 3G网络基本概念 2。无线网络的演进 3。核心网的演进
4。业务的演进
2
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1。 3G网络基本概念
3
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Why 3G?
• 更高的带宽带来更多的应用。 • 对消费者
IS-95 IS-95B WCDMA
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2G-GSM 无线接口
935-960 MHz 124 channels (200 kHz) downlink 890-915 MHz 124 channels (200 kHz) uplink
站点共享
节点重用
增强终端 用户体验
公共网络管理
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2。无线网络的演进
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WTI
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2G-无线接口
• 无线接口不同
– 调制和信令
– – – –
AMPS TACS NMT
• 如 GSM 900
上行: 890-915 MHz 下行: 935-960 MHz 25MHz -> 124 载波频率/200kHz 一个基站可以有一个或者更多的 频率 – 每个载波~270 kbps, 分成8个信道
每个信道约为~33kbps per channel
IS-54B IS-136
GSM
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WTI
Wireless Technology Innovation Labs 2G 与3G网络结构
PSTN
PSTN
GMSC
C D
AUC
H
GGSN
Gc Gr Gf Gn
Gi
PDN
Other PLMN
HLR EIR
F
Gp
VLR
E
VLR
MSC
A
MSC
Iu-CS RNS
Gs Iu-CS Iu-PS RNS
higher GSM frame structures
SGSN
Iu-PS
Gb BSS
BSS
BSC Abis
RNC Iub
Iur
RNC Iub
BSC Abis
BTS
BTS
NodeB NodeB
NodeB NodeB
BTS
BTS
PLMN: Public land mobile network UMTS:Universal Mobile Telecommunication System
870
ETACS
PDC
925
915
Þ Ð Ä 915 Î Ö Ð 917
940
955
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CDMA
835
¯º ¼È
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866 870
CDMA
880
GSM
890 903
909
«Í㥠´Ë¹°
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925 930 935
GSM
948
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– 视频流, 电视广播 – 视频电话, 视频剪辑 – 新闻，音乐，体育… – 增强型游戏，聊天，位置服务等…
• 对于商业
– 高速接入 – 视频会议 – 实时财经信息
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Wireless Technology Innovation Labs
移动通信各代典型系统特点
典型代表 技术 特性
第一代 第二代 第二代半 第三代