移动通信技术的发展历程

• • • • • GSM/GPRS核心网 • WCDMA FDD 电路域IP话音承载 电路域CS/MGW TD-SCDMA VoIP QoS是关键
3GPP Rel5
• IP实时多媒体 • HSDPA
3GPP Rel4
3GPP Rel99
功能冻结 时间点
2008-9-18
2000/03
2001/03
2008-9-18
9
第二代移动通信技术特点
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
2008-9-18
10
第二代移动通信技术特点
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
欧洲
ETSI T1P1
北美
TIA
CWTS TTA
亚太
ARIB TTC
2008-9-18
19
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
主要的CDMA 3G提案
区域标准组织(RSO) 无线传输技术(RTT) U.S. Korea Japan Europe China
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，考虑到该系统将于2000年左右进入商用市场， 工作的频段在2000MHz，且最高业务速率为2000Kbps， 故于1996年正式更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000） – 第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量多 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的通信系统
2008-9-18 17
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
标准化组织
3GPP
CATT
IMT-DS IMT-TC (UTRA-TDDHCR) IMT-TC (UTRA-TDDLCR) IMT-FC
DECT OHG
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
2008-9-18
2
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
一、前言
移动通信发展的驱动力
2008-9-18
18
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
3G标准化组织
IMT-2000
UMTS-WCDMA 98.12成立 GSM核心网 WCDMA RTT
3GPP
3GPP2
CDMA2000 99.1成立 ANSI-41核心网 CDMA2000 RTT
Gb Iu-ps
Gn Gi
Firewall
DNS
WAP Gateway
Intranet/Internet
RADIUS
2008-9-18
25
WCDMA R5网络结构
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
Gb Iu-ps
Firewall
DNS
WAP Gateway
Intranet/Internet
RADIUS
2008-9-18
24
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
WCDMA R4网络结构
PSTN/ISDN MISUP/MTUP HLR/AuC/EIR GSM/GPRS BSC BSS BTS Abis MSC Server A MGW Iu-CS Gs RNC Iub Node B UTRAN SGSN Ga GGSN Gp Inter PLMN CG BG CAP Lg Gr/Gf Gd CAP GMLC Lg SCP Lc C/D E SMSC Lh
2008-9-18
15
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
3G的驱动力
• 第三代的主动权受到下面四个支配力量的驱 使...
国际移动通信IMT-2000进程（85年启动） 日益增长的无线业务需求：许多系统如DAMPS，GSM，PDC，PHS已经超出容量 希望更高质量的语音业务 希望在无线网络中引入高速数据和多媒体业务 基本十年一代的移动通讯发展速度
4
第一代移动通信系统技术特点
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
2008-9-18
5
第一代移动通信系统技术特点
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
2008-9-18 13
3G发展与演进介绍
• 3G频谱分配
• 3G发展概述
• 3G业务应用
• 3G关键技术
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
2008-9-18
14
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
3G技术体制
• WCDMA由标准化组织3GPP所制定 • 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3GPP关于WCDMA-TDD的相 关规范中
2008-9-18
21
2.3 第三代移动通信
IP网业务和多媒体业务的发展和应用——业务驱动 数字业务、IP业务、音视频业务会逐步成为主流业务 技术特点： 自适应技术：调制自适应，编码自适应，接入自适 应，网络自适应。 网络技术：分组连接，多网连接。 业务技术： 业务分类，编码组帧，数据压缩。 目前商用的3G系统，频谱利用率不高，传输速率不 高，支持新业务能力不够。
2008-9-18
11
第二代移动通信技术特点
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
2008-9-18
12
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
移动通信的发展历程
北京邮电大学信息工程学院 牛凯 niukai@bupt.edu.cn
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
北邮信息理论 与技术教研中心
• 一、前言 • 二、移动通信发展的回顾 • 三、第四代移动通信技术 • 四、移动通信技术的发展 • 五、结语
WCDMA R99网络结构
PSTN/ISDN MISUP/MTUP HLR/AuC/EIR MSC/VLR GSM/GPRS BSC BSS BTS Abis A CAP Iu-CS Gs RNC Iub Node B UMTS UTRAN SGSN Ga GGSN Gp Inter PLMN CG BG Gn Gi Lg Gr/Gf Gd CAP GMLC Lg SCP Lc C/D E SMC Lh
2008-9-18
6
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
2.2 第二代移动通信
数字信号处理技术的有效应用和发展——技术驱动
标准化初期到应用，主要是通话，业务没明显改变。
技术特点：
数字化：信号数字处理、业务数字处理、信令数字处理 高效调制，信道均衡，多信道并行 小型化：手机，从1kg → 500g → 200g → 基站，从墙式→柜式→挂壁式→ 多用户：宏区、小区、微区、微小区覆盖、时分、码分。 (效率提高) 20世纪80年代 — 90年代 — 21世纪前10年
二、移动通信发展的回顾
2.1 第一代移动通信：
希望在移动中通话，在通话中移动——业务驱动 技术特点：
蜂窝小区结构， 解决了无线资源不够和区域覆盖问题 位 置 管 理， 解决了用户移动下的主叫和被叫问题 漫游和越区切换，解决了在移动中通话的问题 20世纪60年代 — 70年代 — 80年代
2008-9-18
2002/03
22
WCDMA技术特点
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
2008-9-18
23
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
2008-9-18
16
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
3G标准化进程
• 1985：FPLMTS，1996更名为IMT-2000 • 1992：WRC92大会分配频谱230MHz • 1999.3：完成IMT-2000 RTT关键参数 • 1999.11：完成IMT-2000 RTT技术规范 • 2000：完成IMT2000全部网络标准 • 网络部分采用“家族概念” • 成立3GPP(1998.12)、3GPP2(1999)等标准化 组织
Biblioteka Baidu
资源：无线频率、政策法规(行业标准) 业务：能提供的服务、所需要的服务 技术：传输能力、接入手段、网络基础 不同时期、不同系统、不同应用重点要面对的问题和受到的 驱动力是不同的。
2008-9-18 3
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
2008-9-18
TIA(TR 45.5) T1 TTA ARIB ETSI(SMG 2) CWTS
cdma2000 W-CDMA TTA1(~cdma2000) TTA2(~W-CDMA) W-CDMA W-CDMA TD-SCDMA
20
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
2008-9-18
7
第二代移动通信技术特点
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
2008-9-18
8
第二代移动通信技术特点
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
IMT-2000 Recommendations
3GPP2
IMT-MC
IMT-SC All-IP
SRAN
Satellites UWCC 3G.IP
OHG = operators Harmonization Group UWCC = Universal Wireless Communications Consortium CATT＝China Academy of Telecommunications Technology DECT=Digital Enhanced Cordless Telephone
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
WCDMA标准发展
WCDMA标准规划清晰，制定严谨 • WCDMA支持HSDPA技术，顺应未来高速无线数据业务的需 求 • WCDMA将分阶段引入IP，目标是实现全网的IP化，标准比 较完善 • WCDMA 2001/06及以后发布的协议能够保持前向兼容