XXXX_移动通信_第9章_3G

3G/LTE移动通信系统方朝曦2011浙江万里学院电子信息学院2G比较IS-95CDMAGSM,DCS-1900上行频率824-849MHz(USCellular)1850-1910MHz(USPCS)890-915MHz(Europe)1850-1910MHz(USPCS)下行频率869-894MHz(USCellular)1930-1990MHz(USPCS)935-960MHz(Europe)1930-1990MHz(USPCS)双工方式FDDFDD多址接入.CDMATDMA调制方式BPSKwithQuadratureSpreadingGMSKwithBT=0.3载波间隔1.25MHz200KHz信道速率1.2288Mchips/sec260.833Kbps数据速率9.64.82.41.2kbps，语音最高14.4kbps语音22.8kbps，数据9.6kbps每载波信道648语音编码CELP@13Kbps,RPE-LTP@13Kbps3G/LTE移动通信系统3G介绍CDMA2000WCDMATD-SCDMAWiMAXLTE&4G移动通信的发展思考:移动业务资费策略:语音:时长数据:流量最初设计：语音业务电路交换(CS)发展趋势：数据业务分组交换(PS)终极目标：高速移动互联网，全IP网络3G介绍3G:3rdGeneration四种3G标准WCDMACDMA2000TD-SCDMAWiMAX(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess),IEEE802.163G介绍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（InternationalMobileTelecommunication-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IMT-2000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高服务质量、高保密性能易于2G系统演进过渡提供多媒体业务车速环境：144kbps步行环境：384kbps室内环境：2048kbps3G标准的制定1985：FPLMTS，1996更名为IMT-20001992：WRC92大会分配频谱230MHz1999.3：完成IMT-2000RTT关键参数1999.11：完成IMT-2000RTT技术规范2000：完成IMT2000全部网络标准3G标准组织中国无线通信标准组主要的CDMA3G提案区域标准组织(RSO)无线传输技术(RTT)U.S.TIA(TR45.5)cdma2000T1W-CDMAKoreaTTATTA1(~cdma2000)TTA2(~W-CDMA)JapanARIBW-CDMAEuropeETSI(SMG2)W-CDMAChinaCWTSTD-SCDMAcdmaOneGSMTDMA2GPDCCDMA20001xFirstStepinto3GGPRS90%10%3G演进路线图EDGEWCDMACDMA20001xEV/DV3Gphase1Evolved3G3GPPCoreNetworkCDMA20001xEV/DOHSDPAExpectedmarketshareEDGEEvolution3G发展现状日本移动通讯巨人NTTDoCoMo已于2001年10月1日开通全球第一个3G服务，该服务基于WCDMA标准。韩国运营商SKT和KTF也于2002年开始3G运营。3G发展现状全球范围内大面积的3G网络部署开始于2003年，和记电讯公司于2003年在欧洲开通了欧洲第一个3G网络，同年Verizon也在美国开通了3G服务。2004年则是3G发展的高潮，Vodafone、Orange等运营商相继在英国、法国、德国、意大利等主要国家开通了3G服务。截至2008年6月底，全球84个国家和地区发放了249张有效的3G牌照中国的3G发展2009年1月7日，工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通发放3张第三代移动通信(3G)牌照，此举标志着我国正式进入3G时代。中国移动:TD-SCDMA中国电信:CDMA2000中国联通:WCDMA中国的3G发展工信部的最新数据显示，截至2011年4月底，我国3G用户规模已经接近7000万。中国移动2938.2万中国电信1784万中国联通2035.7万第三代移动通信系统3G介绍CDMA2000WCDMATD-SCDMAWiMAXLTE&4GCDMA2000cdma2000空中接口的特点cdma2000系统是第三代移动通信的重要标准之一。它提供了与IS-95B的后向兼容，同时又能满足ITU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新技术(1)多载波工作cdma2000系统的前向链路支持N×1.2288Mc／s(这里N=1，3，6，9，12)的码片速率。(2)反向链路连续发送cdma2000系统的反向链路对所有的数据速率提供连续波形，包括连续导频和连续数据信道波形。cdma2000新技术(3)反向链路独立的导频和数据信道cdma2000系统反向链路使用独立的正交信道区分导频和数据信道，因此导频和物理数据信道的相对功率电平可以灵活调节，而不会影响其帧结构或在一帧中符号的功率电平。(4)独立的数据信道cdma2000系统在反向链路和前向链路中均提供称作基本信道和补充信道的两种物理数据信道，每种信道均可以独立地编码、交织，设置不同的发射功率电平和误帧率要求以适应特殊的业务要求。cdma2000新技术(5)前向链路的辅助导频在前向链路中采用波束成型天线和自适应天线可以改善链路质量，扩大系统覆盖范围或增加支持的数据速率以增强系统性能。(6)前向链路的发射分集发射分集可以改进系统性能，降低对每信道发射功率的要求，因而可以增加容量。在cdma2000系统中采用正交发射分集(OTD)提供发射分集。cdma2000空中接口的分层结构cdma2000空中接口的重点是物理层、媒体接入控制（MAC）子层和链路接入控制（LAC）子层。链路接入控制（LAC）和媒体接入控制（MAC）子层设计的目的是为了满足：提供在宽性能范围(1.2kb／s到大于2Mb／s)工作的高效、低延时的各种数据业务的需要；提供先进的支持多个可变QoS要求的并发的话音、分组数据、电路数据的多媒体业务的需要。cdma2000空中接口的物理信道结构cdma2000空中接口中的物理信道分为前向/反向专用物理信道(F/R-DPHCH)和前向/反向公共物理信道（F/R-CPHCH）。前向/反向专用物理信道是以专用和点对点的方式在基站和单个移动台之间运载信息的前向/反向公共物理信道是以共享和点对多点的方式在基站和多个移动台之间运载信息的图8-41IS-95和cdma2000前向物理信道的比较F-QPCH新增信道IS-95与cdma2000相同的信道前向信道业务信道RS1&RS2导频信道寻呼信道同步信道业务信道RS3到RS6F-PCH/F-CCCHF-BCCHF-FCHF-FCHF-SCHF-QPCH：前向快速寻呼信道F-BCCH：前向公共广播信道RS1～RS6:速率集1～6图8-42IS-95和cdma2000反向物理信道的比较新增信道反向物理信道导频信道R-ACH或R-CCCH业务信道RS1&RS2R-FCH业务信道RS3到RS6R-FCHR-SCHIS-95与cdma2000相同的信道图8-43N=1且速率集为RS1系统的F-FCH添加12bitCRC添加8bit编码尾比特k＝9r＝1/2编码器192bit全速172bit块交织A添加8bitCRC添加8bit编码尾比特k＝9r＝1/2编码器96bit1/2速率80bit块交织A384重复2次384bit384添加6bitCRC添加8bit编码尾比特k＝9r＝1/2编码器54bit1/4速率40bit块交织A重复4次432bit384删除每个第9个符号384bit添加6bitCRC添加8bit编码尾比特k＝9r＝1/2编码器30bit1/8速率16bit块交织A重复8次480bit384删除每个第5个符号384bit添加16bitCRC添加8bit编码尾比特k＝9r＝1/2编码器48bit24bit块交织A9640bit20ms帧5ms帧注：图中信号点A将连到图10-52中的A点图8-44前向链路中的多载波和单载波调制1.251.251.251.25MHz1.2288Mc/sMHz543210多载波N＝3直接扩展N＝3012345MHz3.6864Mc/sf1f2f3图8-46多载波系统的扩展和调制过程Z基带滤波…基带滤波复数PN扩展复接和IQ映射0→＋11→－1sin(2fAt)cos(2fAt)IA(t)QA(t)载波AIAQAWnA基带滤波基带滤波复数PN扩展复接和IQ映射0→＋11→－1sin(2fBt)cos(2fBt)IB(t)QB(t)载波BIBQBWnBZ基带滤波基带滤波复数PN扩展复接和IQ映射0→＋11→－1sin(2fLt)cos(2fLt)IL(t)QL(t)载波LILQLWnLZ……Z比特选择长码产生用户m的长码掩码解复接XCDMA20001x简单IP网络架构AAA:鉴权,认证,计费服务器CDMA2000的演进IS-95B64kbpsCDMAIS-95A14.4kbps1xRTTCDMA20001xRTT:singlecarrierRTTRelease0-max144kbpsReleaseA–max384kbpsSamecorenetworkasIS-951xEV-DOCDMA20001xEV-DO/DV:Speedsto2Mbps+,1xEV-DVCDMA20003xRTTCDMA2000相关名词CDMA20001x标志1x习惯上指使用一对1.25MHz无线电信道的CDMA2000无线技术。支持144~308kbps数据速率.CDMA20001xEV(Evolution－发展),是CDMA20001x附加了高数据速率(HDR)能力。CDMA2000相关名词CDMA20001xEV-DO(Evolution-DataOnly－发展－只是数据)在一个无线信道传送高速数据报文数据的情况下，支持数据速率最高2.4Mbps。CDMA20001xEV-DV(Evolution-DataandVoice发展－数据和语音),支持下行最高3.1Mbps上行速率最高1.8Mbps。CDMA2000相关名词CDMA20003x利用3个1.25MHZ载波进行数据传输第三代移动通信系统3G介绍CDMA2000WCDMATD-SCDMAWiMAXLTE&4GWCDMA系统WCDMA:WidebandCDMA宽带码分多址WCDMA是一种直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）系统UMTS(UniversalMobileTelecommunicationsSystem，通用移动通信系统)是采用WCDMA(WidebandCodeDivisionMultipleAccess)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。表9-1WCDMA无线接口基本参数WCDMA系统WCDMA的无线帧长为10ms，分成15个时隙。采用正交可变扩频因子码(OVSF)，符号率取决于不同的扩频因子(SF)。SF的取值与具体的双工模式