1https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 第三代移动通信
北京邮电大学 授课教师: 冯志勇E_mail:fengzy@https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 内容
第一部分移动通信概述
第二部分UMTS 系统（WCDMA ）
第一章UMTS 系统体系结构与协议介绍第二章UMTS 核心网技术
第三章WCDMA 无线接口技术第四章UTRAN 技术
3https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 第一部分移动通信概述
一、移动通信发展历程二、移动通信基本概念
三、第三代移动通信标准情况四、三种主要技术的对比五、cdma2000技术特点六、TD-SCDMA 技术
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 移动通信公用网的主体—蜂窝移动通
信系统
—蜂窝移动通信发展的概况
5https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 移动通信各代典型系统特点
…
…
…
后三代数据速率最高达2Mbps ，数据在线连接宽带数据
业务
宽带码分多址，实现宽带多媒体
业务
W-CDMA
第三代
数据速率115Kbps,数据
在线连接通用分组数字蜂
窝GPRS 第二代半数字话音，数据速率13Kbps(12.2kbps)数字蜂窝（TDMA ）GSM 第二代模拟话音小区制蜂窝系统AMPS 第一代特性
技术
典型代表
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 频率因素比较—频率利用率
?从信息论的角度说，TDMA 和CDMA 的频率利用率一样
?CDMA 多址接入方式具有更大的灵活性，在一定条件下有更高的频率利用率
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
向3G网络演进的策略
网络演进需考虑的问题
平滑性和阶段性 保护用户权益 保护运营者投资 不能频繁改动网络 新技术之间有一定间隔 无线技术的选择 核心网络兼容性 经济性 标准化程度 频率问题 试验及执照
主要方案
增强网络方案保证业务的连续性叠加网络方案
建立全新核心网和平台
全IP网络演进
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 中国2G 往3G 演进路线图
2G
WCDMA
GPRS
CDMA 1x
IS-95
3G
EDGE
GSM
TD-SCDMA
CDMA2000
9https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 二、移动通信基本概念
1、多址技术
2、双工技术
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 1、多址方式
?移动通信系统必须尽可能有效利用分配的频率。由于频率资源是有限的，将有限的资源为更多的移动用户服务是移动通信技术不断更新发展的主题。
?无线多址通信是指：在一个通信网内各个通信台、站共用同一个指定的射频频道，进行相互间的多边通信，也称该通信网为各用户间的多元连接。
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
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
空分多址(SDMA)---按空间角度划分用户，频率/时隙/码型共享
移动通信系统的多址方式
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, Power
Frequency
Time
FDMA
Frequency
Power
Time
FDMA/TDMA
Frequency
CDMA
Power
Time
无线多址技术的对比
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
空分多址
?特点
–按空间位置实现多址接入
–基站提供多个不同方向的天线波束，用不同方向来区分不同用户–天线波束必须能够跟踪用户
–实时波束赋形技术，即智能天线技术是实现空分多址的基础
–是增加频谱利用率和系统容量的最有效的手段
?发展方向
–SDMA 与FDMA 、TDMA 及CDMA 共同使用，增加一个自由度
–发展高效率、简单的天线波束赋形算法
基站
B1
B2
Bn
SDMA
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
波束成型-智能天线
在不同时间天线单元的脉冲形状
功率
?天线的每个单元是全向的
?波束成型是通过单天线单元的不同功率和脉冲形状而形成的
15https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 无线设备的工作方式
?单工方式：两个无线设备一个发射，另一个接收
?双工方式：两个无线设备可以对话，双方都可以发送和接收。
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 2、双工方式
–频分双工（FDD）－频分双
工收发信各占用一个频率(段)
–时分双工（TDD）－时分双
工收发信用同一频率，收发使用不同时隙
时分双工(TDD):上行频段和下行频段一样
频分双工(FDD):上行频段和下行频段分开
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
频分双工(FDD)
特点：
收发同时进行，时延小收发占用不同频率
适合于大区制的国际间和国家范围的覆盖技术成熟，设备成本较高
下行无线频率
到移动交换机
基站(BTS)
天线
上行无线频率
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
时分双工(TDD)
?
TDD双工方式的优点
–频谱灵活性：不需要成对的频谱。–在2GHz以下已很难找到成对的频谱
–上下行使用相同频率，上下行链路的传播特性相同，利于使用智能天线等新技术
–支持不对称数据业务：根据上下行业务量来自适应调整上下行时隙宽度–成本低：无收发隔离的要求，可以使用单片IC来实现RF收发信机
?TDD双工方式的缺点
–通信距离(小区半径)还受电波传播的时延所限制，通常小区半径为FDD系统的30%左右
–不连续发射，抗拒快衰落和多普勒效应的能力低于FDD系统。在高速移动环境的性能较差，故目前TDD系统仅支持终端移动速度为120km/h。
19https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 频谱利用率
?提高频谱利用率的意义
–降低频率使用费
–在有限频谱资源下增加系统容量，满足高密度用户需要–降低网络建设工程费用(小区间距可以大一些)
?定义：每小区内单位频带能提供的信道数(ch/MHz/cell)?典型无线通信系统的频谱利用率比较
–接入方式FDMA TDMA CDMA –
(TACS) (GSM) (IS-95)–理论 1 15 20–试验
1 3-7 10
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 三、第三代移动通信标准概况
1、IMT-2000的目标、要求
2、第三代移动通信RTT的标准化
3、第三代移动通信核心网标准情况
4、3G在中国的发展情况及策略
5、3G频率分配
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
IMT-2000的目标、要求
?全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖?高频谱效率
?提供多媒体业务，速率最高到2Mb/s –车速环境：144kb/s –步行环境：384kb/s –室内环境：2Mb/s
?高服务质量，高保密性能?易于第二代系统的过渡、演进?终端价格低
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, ?ITU 有关第三代移动通信标准的统一与融合从一开始便困难重重，北美、欧洲及其它国家为了维护自己的经济和政治利益各不相让，使标准的统一举步艰难。ITU 被迫提出了所谓的ITM -2000 家族的概念。
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
IMT-2000无线接口标准
CDMA
TDMA
IMT-DS
（WCDMA ）
IMT-MC
（Cdma2000）
IMT-TC
（TD-CDMA/TD-SCDMA ）
IMT-SC
（UWC-136）
IMT-FT
（DECT ）
FDD TDD
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
IMT-2000 CDMA TDD (IMT-TD)
IMT-2000 CDMA TDD 实际上包括了TD-SCDMA 和UTRA
TDD(TD-CDMA)两个技术。两个技术的物理层完全分开，在网络和高层信令的设计上是完全一致的。欧洲UTRA TDD 的提出和倡导者，德国西门子公司于2001年7月已正式宣布，将停止UTRA TDD 的开发，而全部转入TD-SCDMA 的技术与产品开发。这就意味着，TD-SCDMA 事实上已经成为全世界唯一的第三代TDD 标准
TDMA 技术不是第三代移动通信的主流技术，因此TDMA SC 和TDMA MC 只会作为区域性标准分别用于IS －136和DECT 系统的升级。
技术规范简要说明
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
第三代移动通信标准化格局
WP 3/11、SG2、SG13、SG16
ITU-T
WP 3/11、SG2、SG13、SG16IMT-2000
ITU 亚太
3GPP
3GPP2
ETSI SMG
ARIB TTC
TTA 欧洲北美ITU-R WP 8F
CWTS
T1P1
TIA
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
第三代伙伴项目—3GPP和3GPP2
?3GPP GPP(3G Partnership Project)
–由欧洲的ETSI、日本ARIB、TTC、韩国TTA、美国的
T1和中国CWTS六个标准化组织组成。宗旨是制定以GSM为核心网，WCDMA和CDMA TDD(TD-SCDMA和UTRA TDD融合技术)为无线接口的标准。
?3GPP2
–由美国的ANSI（TIA）、日本ARIB、TTC、韩国TTA和
中国CWTS五个标准化组织组成。宗旨是制定以
ANSI/IS-41为核心网，cdma2000为无线接口的标准。
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3G的核心网络标准
?Evolved GSM MAP：由GSM 的MAP信令所开发的标准。因此其将主要用于无线接入为UMTS的网络，包括WCDMA和TD-(S)CDMA.因为它都是由GSM网络向上过渡而成的。
?Evolved ANSI-41：用于cdma2000的3G核心网标准。由于考虑的未来的3G网络的全球漫游和互通，现在ITU也在积极制订两个核心网之间的互通的规范，但最终核心网都将过渡到全IP 时代。这是3G网络的最终梦想。
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
核心网(CN)
无线接入网(RAN)
2G
3G
GSM
PDC
IS-41核心网
(CDMA 网络)
GSM 核心网
IS-95 CDMA
cdma2000-1x 、3x
W-CDMA
无线接口后向兼容
核心网络后向兼容新的无线接口
NNI
TD-SCDMA/
TD-CDMA
IP 核心网
IP 核心网全IP 网络
第三代移动通信示意图
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
中国3G需求的五大特点
?3G商用初期，话音业务仍是主要的用户需求，移动高速数据和多媒体业务将主要面向少数的商业用户。
?3G启动后，移动通信市场的竞争将更加激烈。?充分利用现有的第二代网络，要求3G有良好的后向兼容性。
?业务分布的不均匀性，要求选择频谱利用率高的制式。
?移动高速因特网业务，要求高效地支撑不对称的业务。
30
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
1850
1900
1950
2000
2050
2100215022002250
ITU
欧洲
美国
MSS PCS
A D
B TDD B
C
D C
E
F A F E MSS
保留2165 MHz
185019001950
2000
2050
210021502200
2250
1880 1980 TDD
FDD DECT
MSS 1885
2025
2010
TDD TDD FDD
MSS
FDD
日本
MSS
FDD
MSS FDD PHS 2170
FDD
2110
2170
MSS MSS
保留保留
保留
FDD WLL
FDD WLL
中国
MSS 1920
1980
TDD TDD WLL 1865
1880 1895
1900
19201945
19601980
1918
1980
2010
2025
19202010
2025 2110 2170
2170
2110
2110
蜂窝蜂窝
保留
IMT-2000的频谱分配(MHz)
31
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
3G 频率分配
?1992年，ITU 就给第三代移动通信分配了频率，即核心频段，包括1885MHZ—2025MHZ 和2110 MHZ ～2200MHZ 共230MHZ 。为满足第三代移动通信业务发展的需要，在WRC －2000会议上，ITU 提出了扩展频段的使用问题。扩展频段分为806MHz －960MHz 、1710MHz ～1885MHZ 和2500 MHZ ～2690MHz 三个部分。
32
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 四、三种主要技术的对比
主要技术参数的比较 标准稳定性比较 系统性能比较
业务特点及业务提供能力 漫游
专利情况
33
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 3G 的三大主流技术标准比较
导频/TPC/业务信道/信令/分组业务码时分复用
导频/控制信道/基本信道/补充信道码复用
导频/TPC/业务信道/信令/分组业务码时分复用
反向信道结构
1-16
4-128
4-512
扩频因子QPSK/8PSK QPSK/BPSK QPSK/BPSK 调制方式（前向/反向）同步（主从同步）同步（需GPS ）异步（不需GPS ）
基站间同步
10ms
20ms
10ms
帧长 1.28Mcps 1.2288Mcps 3.84Mcps 码片速率 1.6MHz 1.25MHz 5MHz 信道间隔TDD FDD FDD/TDD 双工方式时分同步CDMA 多载波和直接扩频两种CDMA 单载波宽带直接序列扩频CDMA 扩频技术类型 1.6MHz 1.25MHz
5MHz
最小带宽需求TD-SCDMA cdma2000WCDMA
34
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 3G 的三大主流技术标准比较
（续）
接力切换，频间切换，与GSM 间的切换，与IS-95间的切换
软切换，频间切换，与IS-95间的切换
软切换，频间切换，与GSM 间的切换
切换
导频和其他信道时分复用各信道间码分复用（有反向导频码信道）导频符号和TPC 以及控制数据信息时分复用和I/Q 复用
上行信道导频
导频和其他信道时分复用
公共导频信道（与其他业务和控制信道码复用，CDM ）
公共导频和专用导频（采用导频符号，与其他数据和控制信息时分复用，TDM ）
下行信道导频
与下行导频时隙相干与上行导频时隙相干与导频信号相干与导频信号相干与导频信号相干
与导频信号相干（导频IQ 复用）
同步检测：前向
反向TD-SCDMA cdma2000WCDMA
35https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 3G 的三大主流技术标准比较
（续）
卷积码，码率1/2或1/3，约束长度K=9，1/3 Turbo 码前向：卷积码，码率1/4，约束长度K=9反向：卷积码，码率1/2，约束长度K=9，高速用Turbo 码
卷积码，码率1/2，约束长度K=9
控制信道编码
卷积码，码率1/2或1/3，约束长度K=9，1/3 Turbo 码
Baseline 卷积码，码率1/2，，1/3，1/4约束长度K=9，高速用Turbo 码
卷积码，码率1/2或1/3，约束长度K=9，1/3 Turbo 码
业务信道编码
可变速率
IS-773，IS-127自适应多码速率语音编码器，（AMR ）语音编码器1400Hz
800Hz 1500Hz
功率控制速度TD-SCDMA cdma2000WCDMA
36
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 3G 的三大主流技术标准比较
（续）
关键技术有待成熟；不适合人烟稀少的地区和高速移动的状态
现有设备利用率低；需要GPS 异步小区，实现复杂度增加，性能有待于检验，上层协议不成熟，有待检验
劣势
TDD 方式，易于实现智能天线和联合检测，降低多用户干扰，提高容量；适于非对称高速数据业务较为成熟，设备投资少
可由GSM 演进成W-CDMA ，初期节约设备投资，易于平滑过渡；不需要GPS
优势
TD-SCDMA
cdma2000
WCDMA
37https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 标准稳定性比较
WCDMA 标准由3GPP 组织制订，目前已经有四个版本，即elease99(简写为R99)、R4、R5和R6；
cdma2000标准由3GPP2组织制订，版本包括Release0、ReleaseA 、EV-DO 和EV-DV ；
TD-SCDMA 标准也由3GPP 组织制订，目前采用的是中国无线通信标准组织（CWTS ）制订的TSM （TD-SCDMAoverGSM ）标准。
38
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 标准稳定性比较
在标准的完整性方面:
?三种技术在无线接入技术方面都有完整的定义和提高速率的方案，都有向分组化演进的路线；
?但3GPP 在标准规范方面的思路更清晰；在业务、网管、计费相关规范方面，3GPP 的定义更严谨、更完善。
39
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
系统性能比较
?容量
–空中接口的容量与业务的Eb/I0（比特能量与干扰功率密度之比）、增益处理、其它小区的干扰、基站发射功率和信道码的数量均有关系; –对于话音业务:
o WCDMA 和cdma2000的结果相近，TD －SCDMA 也没有大的差别；–对于数据业务容量:
o 中低速数据，WCDMA 和cdma2000是基本相当的，但WCDMA 在高速数据业务上具有优势。
o TD －SCDMA 由于其技术特点，在理论上具有较高的频谱效率，适合提供数据业务，但还需要得到更多试验的验证。
40
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, ?覆盖
–基站的覆盖范围主要由上下行链路的最大允许损耗和无线传播环境决定。在工程上一般通过上下行链路预算，来估算基站的覆盖范围；–在相同的频带内，WCDMA 和cdma2000的覆盖基本相同。由于TD －SCDMA 采用TDD 方式，在覆盖上要逊于采用FDD 方式的其它两种技术。
系统性能比较
41https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, ?小结
–WCDMA 和cdma2000同为FDD 的CDMA 技术，技术上没有本质差别，许多仿真和现场试验结果反映系统性能基本相当。
–TD －SCDMA 与其它两种技术有较大差别，要做更多的仿真和试验验证其性能。
系统性能比较
42
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 3GPP 的业务生成机制
基于网络的OSA
用户化应用移动网络增强逻辑 移动执行环境 USAT
使运营商方便快速地提供业务 业务的提供和基础网络相分离 在业务和网络之间采用开放的标准接口 业务开发又业务提供商负责
43https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 3GPP2的业务生成机制
较3GPP 起步较晚，不完善 在智能网方面有WIN 规范
开放业务体系方面打算采用3GPP 的OSA 概念
44
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 漫游能力
?影响漫游能力的因素
–运营商的采用情况–使用频段–信令的互通性
45https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 运营商的采用情况
?cdma2000的商用早于WCMA 和TD-SCDMA ?应用范围也比较广
?80%的运营商选择了WCDMA 技术?
TD －SCDMA 有其得天独厚的优势
46
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, ?cdma2000：采用带内演进的方式实现,多数运营商使用
cdmaOne 的800MHz 频段
?WCDMA:多采用ITU 规定的2GHz 频段
?我国，信息产业部已经公布了3G 的频率规划，对于FDD 和TDD 方式都是首先启用2GHz 频段。使用的频段
47
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 信令互通性
?在核心网方面，WCDMA 基于GSM 的移动应用协议（MAP ），用户识别使用和GSM 系统相同的IMSI （国际移动用户识别），实践证明具有良好的互通性
?cdma2000采用基于cdmaOne 的ANSI-41协议，用户识别使用基于MIN 的IMSI ，虽然在技术上实现互通不成问题，但要对系统进行升级，实践证明这些都影响了漫游能力?TD-SCDMA 目前还没有商用网络，其漫游将有赖于多模终端的出现
48
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
专利情况
?对于3G 标准收取知识产权的费用，成为选择3G 的一个重要因素。?三种主流的3G 技术的基础是美国高通公司拥有的CDMA(码分多址)技术，因此高通公司肯定能够从3G 的应用中获利。?信息产业部在2002年底组织了一次3G 专利评估工作。评估涵盖了全部的三项3G 标准技术：WCDMA ，CDMA2000和TD-SCDMA ，这是迄今为止世界上非常系统全面的一次3G 专利评估工作。评估的重要发现之一就是：CDMA2000 的绝大部分基本专利由几家公司分别所有，而非外界一直误认为的由高通公司拥有专利总量中的大多数。
49
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
在WCDMA 基本专利的总量中占明显大多数的诺基亚、爱立信、西门子和DoCoMo 四家公司才于2002年11月联合宣布，它们承诺在WCDMA 知识产权的许可中采用足够低的费率。同时，这四家公司也声明它们共同在WCDMA 基本专利的总量中占明显大多数。
作为基本专利的持有者，日本制造商富士通、松下通信工业、三菱电子、NEC 和索尼公司也纷纷表示愿意参与该计划的合作。
WCDMA 专利情况
50
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
预计经过与各个国家各个公司协商之后，该计划的目标是要把WCDMA 的累计专利费率控制在5%以下。现在，通过这项计划，WCDMA 的累计专利费率将比GSM 还要低，这对WCDMA 标准的推广无疑会起到巨大的促进作用。
加入WCDMA 专利许可计划的公司还拥有大量CDMA2000标准的基本专利。
2003年3月，诺基亚与华为公司宣布双方达成知识产权(IP R ) 协议。协议确保两家公司都能够以极具竞争力的专利费价格使用另一公司的WCDMA 专利。
WCDMA 专利情况
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
资料来源：ETSI and ARIB 公布信息52
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
2003年2月，美国《RCR Wireless News 》杂志发表题为《高通声称他们持有TD-SCDMA 的知识产权》的文章。
大唐公司认为大唐拥有TD-SCDMA 中最核心、最基本的专利。
如果TD-SCDMA 新标准能顺利出炉，就可以为我国节省上千亿元的专利费；如果这一标准受到国外厂商的追捧，外商反过来得支付给我们专利费。
TD-SCDMA 专利情况
53
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
今后发展比较—技术成熟性
?WCDMA
–无线技术来源于IS-95 CDMA技术，核心网以GSM核心网为依托，成熟性是经过验证的
–关键参数早在1998已定，R99 2000年3月冻结，目前在进行R6的制定
–有运营商和厂商早在1997年开始试验，日本NTT DoCoMo 于今年将率先商用，欧洲西班牙、英国等于明年开始商用，并在全球有多个预商用试验网?CDMA2000
–来源于IS-95 CDMA技术，成熟性是经过验证的–1X标准完成，3X ？
–CDMA2000 1X从IS-95平滑升级而来，技术成熟性最高
–在国外有已有预商用试验网54
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
今后发展比较—网络演进
?GSM —WCDMA，无线网是革命的，核心网是演进的，GSM可作为WCDMA的依托网?IS-95—CDMA2000，无线网是演进的，核心网是演进的，IS-95可作为CDMA2000的依托网，
?在GSM基础上，再发展IS-95，无线网和核心网都将发生革命性的变化
55
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
业务过渡
GSM/GPRS 业务
GPRS/WCDMA 新业务
核心网过渡
GSM
移动交换中心（电路域)
GPRS 、WCDMA SGSN/GGSN(分组域）
无线接入网过渡
GSM
基站子系统(BSS)
GPRS
基站子系统(BSS)
WCDMA
无线接入网（UTRAN)
GSM 网络向WCDMA 网络过渡
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
五、cdma2000概述
57https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, cdmaOne
?cdmaOne 是基于IS-95标准的各种CDMA 制造厂家的产品和不同运营商的网络构成的一个家族概念，也是国际CDMA 发展组织的一个品牌名称。
58
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
IS-95B
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
CDMA IS-95A
IS-95A 14.4 kbps 核心网与2000可以共用
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
1xEV-DO
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
1xEV-DV
CDMA20003xRTT
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!)
CDMA2000 演进到3G
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cdma2000的特性
?宽松的性能环境：从话音到低速数据、到非常高速的分组和电路数据业务；
?提供多种复合的业务：仅传话音、同时传话音和数据、仅传数据和定位业务；
?具有先进的多媒体服务质量（QoS ）控制能力，支持多路话音、高速分组数据同时传送；?与现存的TIA/EIA-95-B 系统具有无缝的互操作性和切换能力；
?具有从基于TIA/EIA-95-B 的系统平滑演进的能力。
60
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, ?cdma one 至cdma2000业务的拓广
?cdma one 至cdma2000信道功能的扩充?cdma one 至cdma2000性能的改善
?cdma one 至cdma2000网络协议的优化
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
Cdma2000 1x 的主要技术特点
Δ与IS-95A/B 的兼容性
* 从IS-95A IS-95B CDMA2000 1X 过渡是平滑的；
* 空中接口标准兼容、载频重合、带宽相等；* IS-95A/B 终端可漫游至CDMA2000 1X 系统；* CDMA2000 1X 终端在原来的IS-95A/B 系统中也能正常使用；
* 对用户购买终端的投资可得到最大的保护；对运营商在系统升级中原有投资得到充分的利用；
62
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
Cdma2000 1x 的主要技术特点
Δ提供正反向导频信道，改善反向检测性能* 将原有的IS-95A/B 的反向非相干检测，通过反向导频传送改进为相干检测；
* 反向增益较IS-95A/B 提高3dB ，反向容量提高一倍；
Δ采用前向快速功控
* 将原有的IS-95A/B 的反向快速三环（开，闭，外）控制移植至前向链路，使两个方向功控速率可达800bit/s ；
* 提高前向链路的性能、增加前向链路的容量；
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
Cdma2000 1x 的主要技术特点
Δ移入快速寻呼信道* 减少移动台功耗；
* 提高移动台待机时间；
Δ为了实现多媒体，可变速率业务之间的正交性，必须采用可变扩频比的正交码；Δ对于数据业务为了进一步减小误码率，采用了比卷积码性能更优良的Turbo 码；
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
Cdma2000 1x 的主要技术特点
Δ采用收发分集：正交发分集OTD 和空时扩展发分集STS ，以提高信道的抗衰落性能；
Δ采用灵活的帧长结构：5ms 、10ms 、20ms 、40ms 、80ms 、160ms ；
Δ当采用以上一系列改进措施后，计算机仿真与现场测试表明：
* 对话音业务是IS-95A/B 系统的2倍；* 对数据业务是IS-95A/B 系统的10倍；
ΔCDMA2000 1X 还可以进一步采用先进的智能天线、多用户检测技术进一步改善其性能；
65https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, Cdma2000 1x EV 技术?Cdma2000 1x EVDO ?Cdma2000 1x EVDV
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, HDR （1xEv-DO ）
?通信的瓶颈在下行，通过优化传输方式，使下行速率得到提高
?HDR 可以在现有的IS －95A ，B 中直接使用，一般是话音使用一个载频，HDR 使用另一载频。
67
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, HDR 中的自适应传输技术
?HDR 的目标是要在现有的CDMA 蜂窝系统中提供支持高达2Mbps 速率的无线分组数据业务，其主要目标是针对需要Internet 接入的移动用户。
?Internet 业务是典型的非对称业务，下行速率高，上行速率较低。
68
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
HDR 主要特点
?时分方式且基站用全功率发送，根据系统用户的信道条件变化而采用不同的速率和时隙长度。?若无用户时，基站只发突发导频和周期性的控制信息，以减小对其他基站的影响。
?用户终端通过导频预测其SNR ，并将此信息以1.67ms 的速率通过DRC 信道反馈给基站。?基站询问用户速率请求，只响应最高速率请求的用户。用户的速率请求根据其SNR 查表而定，确定其编码调制方式。
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 1xEv-DV 中的自适应传输技术
?CDMA2000的演化，希望在系统的载波上同时支持电路交换的话音业务和高速分组数据。?通过一组共享信道同时支持1－2个数据用户?采用如下技术提高性能：?有效共享功率和码资源?物理层快速ARQ ?TDM/CDM 方式
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
1xEV-DV
?前向支持速率达2457.6kbps ，反向支持速率达1024kbps
?基站根据终端的C/I 反馈和当前的功率资源及码资源决定发送的速率、包长及调制方式。
?基站需调度算法以解决用户的公平性和系统流量的折中。
71https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 1XEv-Dv
?反向引入R-SCH1,R-SCH2信道支持高速数据传输
?反向通过RCQICH 信道反馈下行信道质量C/I
72
https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 全IP 网络演进
?第一阶段: 当前网络
(CDMA2000 1X/1xEV-DO)?第二阶段: 引入MSS, MAG
?第三阶段: 引入基于IP 的基站子系统BSS
73https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 第一阶段: 当前网络
语音
分组数据
MSC
AAA 服务器
Internet
O&M 服务器
PSTN/PLMN
V4 BTS
BSC
V4 BTS V4 BTS
BSC
BSM
GAN
V4 BTS
DLR
AN-AAA
HA
PDSN
边界路由器
IWF
IS-2000IS-856
IS-2000IS-856
1X 移动台
混合接入终端
1X/1xEV-DO 业务
DLR, AN-AAA : 仅在DO 系统中存在
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, 六、TD-SCDMA 技术
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
TDD 双工方式的优点
频谱灵活性：不需要成对的频谱。
在2GHz以下已很难找到成对的频谱
上下行使用相同频率，上下行链路的传播特性相同，利于使用智
能天线等新技术
支持不对称数据业务：根据上下行业务量来自适应调整上下行时隙宽度
FDD系统一建立通信就将分配到一对频率以分别支持上下行业务。在不对称业务中，一半频率是浪费
FDD系统也可以用不同宽度的频段来支持不对称业务，但：
频段相对固定，不可能灵活使用(例如下行频段比上行频段宽一倍) 到底需要什么样的不对称性？
成本低：无收发隔离的要求，可以使用单片IC来实现RF收发信机
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
TDD 双工方式的缺点
峰值/平均发射功率之比随时隙数增加而增加
CDMA系统已要求较大的峰值/平均发射功率之比
此比值随时隙数增加而增加，例如TD-SCDMA可能再增加7dB；
而UTRA-TDD则可能增加12dB
因CDMA要求线性工作，此最大发射功率不可能很大，故TDD 系统的通信距离较小
通信距离(小区半径)还受电波传播的时延所限制，通常小区半径为FDD系统的30%左右
不连续发射，抗拒快衰落和多普勒效应的能力低于FDD系统。在高速移动环境的性能较差，故目前TDD系统仅支持终端移动速度为120km/h。
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
TDD 系统
TDD 系统的参数
小区半径决定于收发时间间隔
比FDD 多了基站之间和移动台之间干扰
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
TDD 和FDD
在第三代移动通信中必要的两种双工方式 FDD
适合于大区制的全国系统
适合于对称业务，如话音、交互式实时数据业务等
TDD
适合于高密度用户地区：城市及近郊区的局部覆盖
适合于对称及不对称的数据业务，如话音、实时数据业务、特别
是互联网方式的业务 能提供成本低廉的设备
预计在3G中，使用移动卫星实现全球覆盖，使用FDD提供大区制对称业务，在城市及近郊区使用TDD系统，用多模终端实现漫游
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html, TD-SCDMA 的技术特点和优势
?特点：
–TDD 技术
–基于智能天线；
–采用软件无线电技术；–
采用1.6MHz 载频间隔；
?优点
–频段使用灵活；采用1.6MHz 带宽，在5MHz 内可有三个载频，系统应
用灵活
–适应于非对称数据传输，适合无线Internet 业务–频谱效率高，容量大；–成本低；
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https://www.doczj.com/doc/b812197549.html,
IMT2000的CDMA TDD 标准概况
两种CDMA TDD RTT： TD-SCDMA和UTRA TDD
两种TDD方案的异同：
项目TD-SCDMA UTRA
TDD
带宽和码片速率 1.6MHz/1.28Mcps 5MHz/3.84Mcps 帧结构7时隙/5ms 15时隙/10ms 智能天线使用难使用 同步CDMA 1/8chip 2chips 多用户检测使用使用 软件无线电全面使用部分使 切换接力切换硬切换 相同技术：信道编码和交织、调制(QPSK)、DCA、TDX、ODMA等等
设计思想：全面满足IMT2000要求室内系统，作为FDD的补充