第三代移动通信系统(1)优秀文档.ppt

,第二级,第三级,第四级,第五级,第,9,章,第三代,移动通信系统,小结,码分多址的特征：,(1)(11),CDMA,蜂窝通信系统的多址干扰,CDMA,蜂窝通信系统的,功率控制：“远近效应”，也称近端对远端的干扰。,IS-95 CDMA,蜂窝系统的无线传输,信道组成,软切换的呼叫过程：,是指既维持旧的连接，又同时建立新的连接，并利用新旧链路的分集合并来改善通信质量，,当与新基站建立可靠连接之后再中断旧链路。,软切换只能在同一频率的,CDMA,信道中进行。,作业与思考题,作业,2.,说明,CDMA,蜂窝系统采用功率控制的必要性及对功率控制的要求。,6.,为什么说,CDMA,蜂窝系统具有软容量特性,?,这种特性有什么好处,?,7.,为什么说,CDMA,蜂窝系统具有软切换功能,?,这种功能有何好处,?,思考题,1.,说明,CDMA,蜂窝系统能比,TDMA,蜂窝系统获得更大通信容量的原因和条件。,GSM,与,IS-95A,（CDMA）,比较,同,异,GSM,CDMA,数字蜂窝移动通信系统,使用交织编码、话音激活技术,传送话音和低速数据率业务,采用移动台辅助切换技术,FDD/FDMA,主体技术,采用扩频技术,采用纠错编码技术,TDMA,自适应均衡技术,跳频（频率分集）,带宽,200kHz,容量稍小,GSMGPRSWCDMA（TD-SCDMA）,RPE-LTP（,规则脉冲激励长期预测话音编码,）,欧洲共同开发,CDMA,相关器,直接序列扩频,带宽,1.25MHz,RAKE,接收机（时间分集）,容量稍大,软容量,可软切换,VSELP（,矢量和激励线性预测话音编码,）,对基站和移动台功率控制要求高,IS-95AIS-95BCdma20001x,规划简单,美国高通,Qualcomm,公司开发,第三代移动通信与3GPP网络,IMT-2000,的目标与要求：全球同一频段，统一体制标准，无缝隙覆盖，并至少可实现全球漫游，提供不同环境下的多媒体业务。车速环境,144kbps，,步行环境,384kbps，,室内环境,2Mbps,。具有接近固定网络业务质量，更高的,视频,利用率，可以很灵活地引入新业务，易于从第二代平滑过渡和演变，具有更高的保密性能，较低价格袖珍多媒体实用化手机。,IMT-2000（,国际移动通信，工作于,2000MHz,频段,International Mobile Telecommunications）,3GPP（,第三代移动通信合作计划,）,9.1 WCDMA,系 统,9.1.1 WCDMA,系统结构,UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,，通用移动通信系统,),是采用,WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access),无线接口技术的第三代移动通信系统，通常也把,UMTS,系统称为,WCDMA,通信系统。,3GPP,的,WCDMA,方案分为,WCDMA-FDD,方式和,WCDMA-TDD,方式，主要包含我国,TD-SCDMA,与,UTRA,（,UMTS Terrestrial Radio Access,）,WCDMA-TDD,方案（以德国西门子公司为代表）。,WCDMA,系统的,参数见表,表,9-1,所示。,表,9-1 WCDMA,无线接口基本参数,21dBm,P,100mw,33dBm P,1000mw,121dBm P,10,10,mw,-117dBm P,10,-10,mw,信道编码,交织和,Turbo,码,相干检测,上,/,下行：用户专用的时间复用导频；下行：共用导频,上行信道复用,控制和导频信道时分复用；数据和控制信道,I&Q,复用,下行信道复用,数据和控制信道时分复用,多速率,可变扩频和多码,扩频因子,4256,帧长,10ms,下行链路和,RF,信道结构,直扩,扩频调制方式,上行：双信道,QPSK；,下行：平衡,QPSK；,复扩频电路,功率控制,开环和快速闭环,1.5kHz,下行扩频码,可变长度的正交序列码（,OVSF,）划分信道，,2,18,-1,的,Gold,序列区分小区和用户（周期,10ms,）,上行扩频码,可变长度的正交序列码（,OVSF,）划分信道，,2,25,-1,的,Gold,序列区分用户（,I/Q,偏移时间不同，周期,10ms,）,切换,软切换，频率间切换（硬切换）,数据调制方式,上行：,BPSK；,下行：,QPSK,WCDMA,是一种,直接序列扩频码分多址（,DS-CDMA,）系统。,WCDMA,信道可分为物理信道、传输信道和逻辑信道,物理信道是以物理承载特性定义的，如占用频带、时隙和码资源等；传输信道则以数据通过空中接口的方式和特征来定义的；逻辑信道则是按信道的功能来划分的。,WCDMA,采用码分为主体，,码分频分,相结合的方式实现，以,GSM,为核心。,扩频因子为,SF=256/2,k,WCDMA,网络结构,1）,用户设备,UE（User Equipment）,对应,MS，,2）,无线接入网,(UTRAN,，,UMTS Terrestrial Radio Access Network)RNS-BSS；RNC-BSC；Node BBTS，,3）,核心网络,(CN,，,Core Network),包括电路交换,CS，,分组交换,PS，,和广播,BS 3,部分。,RNS（Radio Network Subsystem），RNC（Radio Network Controller）,扩频因子为SF=256/2k,TD-SCDMA系统如何支持不对称速率传输？上行和下行的最大数据速率是多少？,VSELP（矢量和激励线性预测话音编码）,TD-SCDMA是由中国信息产业部电信科学技术研究院于1998年6月代表中国提出被ITU确认的国际第三代移动通信标准，在第三代移动通信系统中唯一的TDD标准。,车速环境144kbps，步行环境384kbps，室内环境2Mbps。,WCDMA采用码分为主体，码分频分相结合的方式实现，以GSM为核心。,接力切换与传统的切换有哪些区别？,WCDMA是一种直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）系统。,可变长度的正交序列码（OVSF）划分信道，225-1的Gold序列区分用户（I/Q偏移时间不同，周期10ms）,2）无线接入网(UTRAN，UMTS Terrestrial Radio Access Network)RNS-BSS；,VSELP（矢量和激励线性预测话音编码）,第三代移动通信与3GPP网络,WCDMA网络中有哪些主要接口？,WCDMA,网络结构图,分组交换,PS,广播,BS,电路交换,CS,RNC,RNC,Node B,Node B,Node B,Node B,UE,UE,UE,UE,RNS,RNS,无线接入网,UTRAN,核心网,CN,Iur,Uu,Iu,9.2 cdma2000,cdma2000,（,cdma2000-3x),系统是,第三代移动通信的重要标准之一,。它提供了与,IS-95B,（，,cdma2000-1x),的后向兼容，同时又能满足,ITU,（,International Telecommunication Union,国际电信联盟）,关于第三代移动通信基本性能的要求。后向兼容意味着,cdma2000,系统可以支持,IS-95B,移动台，,cdma2000,移动台可以工作于,IS-95B,系统。,cdma2000,采用,MC-CDMA（,多载波,CDMA）,的多址方式，可支持话音、分组数据业务等，可采用多个载波,N,来利用整个频带。,cdma2000,采用的功率控制有开环、闭环和外环三种方式，还可采用辅助导频、正交分集、多载波分集技术来提高系统的性能。,无线资源管理的主要功能是什么？,1 WCDMA系统结构,2）无线接入网(UTRAN，UMTS Terrestrial Radio Access Network)RNS-BSS；,WCDMA的上、下行的时隙突发结构有何异同？,码分多址的特征：(1)(11),33dBm P 1000mw,3GPP（第三代移动通信合作计划）,2）无线接入网(UTRAN，UMTS Terrestrial Radio Access Network)RNS-BSS；,更高带宽W-CDMA技术研究,它提供了与IS-95B（，cdma2000-1x)的后向兼容，同时又能满足ITU（International Telecommunication Union 国际电信联盟）关于第三代移动通信基本性能的要求。,cdma2000（cdma2000-3x)系统是第三代移动通信的重要标准之一。,传送话音和低速数据率业务,它提供了与IS-95B（，cdma2000-1x)的后向兼容，同时又能满足ITU（International Telecommunication Union 国际电信联盟）关于第三代移动通信基本性能的要求。,cdma2000采用MC-CDMA（多载波CDMA）的多址方式，可支持话音、分组数据业务等，可采用多个载波N来利用整个频带。,具有接近固定网络业务质量，更高的视频利用率，可以很灵活地引入新业务，易于从第二代平滑过渡和演变，具有更高的保密性能，较低价格袖珍多媒体实用化手机。,1）用户设备UE（User Equipment）对应MS，,WCDMA网络中为什么要分为电路交换域和分组交换域？基于IP的电路交换域与传统的GSM的电路交换域有何异同点？,9.3 TD-SCDMA,TD-SCDMA,是由中国信息产业部电信科学技术研究院于,1998,年,6,月代表中国提出被,ITU,确认的国际第三代移动通信标准，在第三代移动通信系统中唯一的,TDD,标准。,TD-SCDMA,采用了,TDD,模式,、,同步,CDMA、,智能天线,(,基站采用,),、联合检测,（把一个时隙中多个用户的信号及多径信号一起处理）、,软件无线电、,接力切换（利用移动台的位置信息，准确地将移动台切换到新的小区，避免了频繁切换。断开与切换同时进行）、低的码片速率、多时隙,TDMA,等一系列技术。,TD-SCDMA,的,TDD,模式仅需要,1.6 MHz(,单载波,),的最小带宽，在小区半径小，尤其是上下信道业务需求不对称时有明显的优势。,表,9-4,三种主流第三代移动通信系统标准主要技术性能比,3G的关键技术,功率控制技术,初始同步,Rake,接收技术,多用户检测,话音编码技术,多媒体业务的扩充性、柔软性、业务的综合方法和标准,高效率信道编码,空时码,软件无线电及,FPGA,实现技术,智能天线技术,全正交技术,越区切换及其与其他技术相结合的研究,动态信道分配技术,信道传输特性研究,用于移动业务的多媒体终端,信息安全技术,移动,IP,技术,2G,系统向,3G,系统过渡的方案,更高带宽,W-CDMA,技术研究,第,9,章 第三代移动通信系统,2.WCDMA,码片速率是多少？可传输的数据速率是多少？,3.WCDMA,的上、下行的时隙突发结构有何异同？,4.WCDMA,的上、下行扩频和调制有何异同？,5.WCDMA,系统中采用了几种纠错编码方案？,9.,无线资源管理的主要功能是什么？,10.,一个可独立运行的最简的,WCDMA,系统应由哪些基本单元组成？,11.WCDMA,网络中为什么要分为电路交换域和分组交换域？基于,IP,的电路交换域与传统的,GSM,的电路交换域有何异同点？,13.WCDMA,网络中有哪些主要接口？,表9-1 WCDMA无线接口基本参数,WCDMA的帧结构是如何组成的？,具有接近固定网络业务质量，更高的视频利用率，可以很灵活地引入新业务，易于从第二代平滑过渡和演变，具有更高的保密性能，较低价格袖珍多媒体实用化手机。,WCDMA信道可分为物理信道、传输信道和逻辑信道,WCDMA是一种直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）系统。,可变长度的正交序列码（OVSF）划分信道，225-1的Gold序列区分用户（I/Q偏移时间不同，周期10ms）,试述传输信道的复接原理。,使用交织编码、话音激活技术,cdma2000（cdma2000-3x)系统是第三代移动通信的重要标准之一。,为什么说CDMA蜂窝系统具有软容量特性?这种特性有什么好处?,为什么说CDMA蜂窝系统具有软容量特性?这种特性有什么好处?,1）用户设备UE（User Equipment）对应MS，,采用移动台辅助切换技术,它提供了与IS-95B（，cdma2000-1x)的后向兼容，同时又能满足ITU（International Telecommunication Union 国际电信联盟）关于第三代移动通信基本性能的要求。,14.TD-SCDMA,系统支持的最大小区半径是多少？为什么？,15.TD-SCDMA,系统如何支持不对称速率传输？上行和下行的最大数据速率是多少？,16.TD-SCDMA,的物理层与,WCDMA,的物理层有何异同点？,17.,智能天线的应用可以带来哪些好处？智能天线可否用于,GSM,系统？,18.,接力切换与传统的切换有哪些区别？,作业与思考题,作业,2.WCDMA,码片速率是多少？可传输的数据速率是多少？,10.,一个可独立运行的最简的,WCDMA,系统应由哪些基本单元组成？,13.WCDMA,网络中有哪些主要接口？,15.TD-SCDMA,系统如何支持不对称速率传输？上行和下行的最大数据速率是多少？,思考题,1.WCDMA,的帧结构是如何组成的？,3.WCDMA,的上、下行的时隙突发结构有何异同？,4.WCDMA,的上、下行扩频和调制有何异同？,5.WCDMA,系统中采用了几种纠错编码方案？,6.,试述传输信道的复接原理。,9.,无线资源管理的主要功能是什么？,11.WCDMA,网络中为什么要分为电路交换域和分组交换域？基于,IP,的电路交换域与传统的,GSM,的电路交换域有何异同点？,14.TD-SCDMA,系统支持的最大小区半径是多少？为什么？,17.,智能天线的应用可以带来哪些好处？智能天线可否用于,GSM,系统？,18.,接力切换与传统的切换有哪些区别？,