摩托罗拉培训-firstday2

WirelessTechnologyInnovationLabsWTI1UMTS移动通信系统徐国鑫WirelessTechInnovationWirelessTechInnovation北京邮电大学无线通信新技术研究室[e-mail]vationLabsWTI2蜂窝移动通信系统的发展WirelessTechnologyInnovationLabsWTI3第一代模拟蜂窝移动通信系统历史回顾：1978年，美国的贝尔实验室成功开发了AMPS（AdvanceMobilePhoneService）系统，实现了真正意义上的可以随时随地通信的大容量的蜂窝移动通信系统。1987年，中国首个TACS制式模拟移动电话系统建成商用，之后AMPS也曾被引入中国。主要标准：美国的AMPS、欧洲的TACS、英国的ETACS、欧洲的NMT-450和NMT-900、日本的NTT和JTACS/NTACS主要特点：用户的接入方式采用频分多址（FDMA），当一个呼叫建立后，该用户在其呼叫结束以前一直占用一个频段调制方式：FM业务的种类单一，主要是话音业务系统的保密性较差频谱效率较低，有限频谱资源和无限用户容量之间的矛盾十分突出WirelessTechnologyInnovationLabsWTI4第二代数字蜂窝移动通信系统-GSM历史回顾：1992年，第一个数字蜂窝移动通信系统——欧洲的GSM（GlobalSystemforMobileCommunication）网络在欧洲开始铺设，由于其优越的性能，在全球范围内以惊人的速度得以扩张，目前已是全球最大的蜂窝通信系统。1993年，中国的第一个全数字移动电话GSM系统建成开通，之后中国电信和中国联通都采用了GSM。主要特点：微蜂窝小区结构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WirelessTechnologyInnovationLabsWTI5第二代数字蜂窝移动通信系统-CDMA历史回顾：1995年，美国的高通公司（Qualcomm）提出了一种采用码分多址（CDMA)方式的数字蜂窝系统技术解决方案（IS-95CDMA)，目前已分别在中国香港、韩国、北美等国家和地区投入使用，用户反映良好。CDMA系统的主要特点：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WirelessTechnologyInnovationLabsWTI6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)高保密性全球范围无缝漫游系统微蜂窝结构主流技术：WCDMAcdma2000TD-SCDMAWirelessTechnologyInnovationLabsWTI73rdGenerationMobileNetworks(3G)Evolutionto3GTD-SCDMAWirelessTechnologyInnovationLabsWTI8InformationServicesSMSChatRoomE-Mailm-stocktradingm-bankingm-cashPictureMailRouteplanningMulti-playerGamesMobileOfficeScheduleManagementWorkflowManagementElectronicConferenceFileSharingRadioMusicVideoMailVideostreamingWebInteractiveTVTVConference低速数据高速数据WAPGPRS3G移动数据业务发展方向WirelessTechnologyInnovationLabsWTI91k1M2MBit/sMessagingSMSVoiceGraphicstextMediumqualityHighqualityMobileOfficeVideoUMTSUMTSGPRSGPRS20022000GSMGSM10k199956kEDGEEDGE2001115k384kAlways-on3rdGenerationMobileNetworks(3G)WirelessTechnologyInnovationLabsWTI10第三代移动通信的几个组织IMT-2000:InternationalMobileTelecommunications2000.IMT-2000isanITUinitiativetoprovidewirelessaccesstotheglobaltelecommunicationinfrastructure.IMT-2000encompassesbothsatelliteandterrestrialcomponentsandaimstoservefixedandmobileusersinpublicandprivatenetworks.WirelessTechnologyInnovationLabsWTI113GPPThirdGenerationPartnershipProject第三代移动通信标准化的伙伴项目UMTS:UniversalMobileTelecommunicationSystem.参加3GPP的成员组织：ARIB(Japan):AssociationofRadioIndustriesandBusinesses.ETSI(Europe):EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute.CommitteeT1(USA)TTA(Korea):TelecommunicationsTechnologyAssociation,KoreaCWTS(China):ChinaWirelessTelecommunicationStandardTTC(Japan):TelecommunicationTechnologyCommittee,JapanWirelessTechnologyInnovationLabsWTI123GPPThirdGenerationPartnershipProject2第三代移动通信标准化的伙伴项目2A3GPartnershipProjectforevolvedANSI/TIA/EIA-41networksandrelatedradiotransmissiontechnologies.参加3GPP2的成员组织：ARIB(Japan):AssociationofRadioIndustriesandBusinesses.TIA(USA):TelecommunicationsIndustryssociation.TTA(Korea):TelecommunicationsTechnologyAssociation,KoreaCWTS(China):ChinaWirelessTelecommunicationStandardTTC(Japan):TelecommunicationTechnologyCommittee,JapanWirelessTechnologyInnovationLabsWTI13移动无线传播环境WirelessTechnologyInnovationLabsWTI14TransmitterReceiverDR2R3R3矢量图DR1R2=衰落!多径影响WirelessTechnologyInnovationLabsWTI15多普勒频移fcfcfd-fcfd+信号功率f)cos(vfdWirelessTechnologyInnovationLabsWTI16TransmittingantennaReceivingantenna1Receivingantenna2Receivingantenna3ReceiverRA1SuppressionRA2SuppressionRA3Amplification抗多径影响—空间分集WirelessTechnologyInnovationLabsWTI17Transmittingantennaλ1,λ2,λ3ReceivingantennaDR2R3Receiverλ1,λ2,λ3λ1Suppressionλ2Suppressionλ3Amplification抗多径影响—频率分集WirelessTechnologyInnovationLabsWTI1812tt|A2||A1||A3|重叠的多径信号经过匹配滤波器压缩后的信号+A1*A2*A3*A1*S1(t)+A2*S2(t)+A3*S3(t)“Rake”receiver抗多径影响—时间分集WirelessTechnologyInnovationLabsWTI19抗多径影响—RAKE接收机WirelessTechnologyInnovationLabsWTI20分类：频分多址(FDMA)---按频道划分用户，频带独享，时间共享时分多址(TDMA)---按时隙划分用户，时隙独享，频率共享码分多址(CDMA)---按码型划分用户，时隙/频率共享多址技术WirelessTechnologyInnovationLabsWTI21频分多址（FDMA）技术含义：每个用户占用一个频率用户识别：频道号特点：简单，容易实现，适用于模拟和数字信号以频率复用为基础，以频带划分各种小区需要严格的频率规划，是频率受限和干扰受限系统以频道区分用户地址，一个频道传输一路模拟/数字话路对功控的要求不严，硬件设备取决于频率规划和频道设置基站由多部不同载波频率的发射机同时工作不适宜大容量系统使用应用：模拟/数字蜂窝移动通信系统PowerFrequencyTimeFDMAWirelessTechnologyInnovationLabsWTI22时分多址（TDMA）技术含义：每个用户占用一个时隙用户识别：时隙特点：以频率复用为基础，小区内以时隙区分用户每个时隙传输一路数字信号，软件对时隙动态配置系统要求严格的系统定时同步对功控的要求不严是时隙受限和干扰受限系统TDD模式下，上下型信道信息可以共享应用：GSM系统FrequencyPowerTimeFDMA/TDMAWirelessTechnologyInnovationLabsWTI23码分多址（CDMA）技术FrequencyCDMAPowerTime含义：每个用户使用一个码型，频率/时间共享用户识别：码型特点：每个基站只需一个射频系统每个码传输一路数字信号每个用户共享时间和频率是一个多址干扰受限系统需要严格的功率控制需要定时同步软容量、软切换，系统容量大抗衰落、抗多径能力强应用：IS-95CDMA系统、cdma2000系统、WCDMA系统WirelessTechnologyInnovationLabsWTI24蜂窝移动通信的基本概念WirelessTechnologyInnovationLabsWTI25蜂窝移动通信的基本概念蜂窝系统---“小区制”系统-将所要覆盖的地区划分为若干个小区，每个小区的半径可视用户的分布密度在1-10km左右,在每个小区设立一个基站为本小区范围内的用户服务。-“频率复用”的概念-特点：用户容量大，服务性能较好，频谱利用率较高，用户终端小巧且电池使用时间长，辐射小等-问题：系统复杂，越区切换，漫游，位置登记；更新和管理以及系统鉴权等蜂窝分类-宏蜂窝(Macro-cell)2-20km-微蜂窝(Micro-cell)0.4－2km-微微蜂窝(Pico-cell)400m-分层蜂窝(由多种蜂窝组成)WirelessTechnologyInnovationLabsWTI26移动通信系统的全球覆盖WirelessTechnologyInnovati