第三代移动通信系统 第3讲 第三代移动通信系统简介

主要网络设备： 主要网络设备：
UE： UE：移动设备 B:基站 Node B:基站 RNC:无线网络控制器 RNC:无线网络控制器 TRAU:码型变换 码型变换/ TRAU:码型变换/速率适配器 VLR:拜访位置寄存器 VLR:拜访位置寄存器 HLR:归属位置寄存器 HLR:归属位置寄存器 MSC:移动交换中心 MSC:移动交换中心 PSTN： PSTN：公共交换电话网络 SGSN:服务GPRS支持节点 服务GPRS SGSN:服务GPRS支持节点 Backbone:IP骨干网 IP Backbone:IP骨干网 GGSN：GSN网关 GGSN：GSN网关 GSN：SGSN与GGSN合称 GSN：SGSN与GGSN合称 GSN
2G和3G的业务速率对比 2G和3G的业务速率对比
3G业务所需带宽 3G业务所需带宽
3G提供的业务 3G提供的业务 视频会议 音乐/图像 音乐 图像 可视电话 Web浏览 Web浏览 电子商务 E-mail 语音 10kb/s 100kb/s 1Mb/s 比特速率 2Mb/s
IMT-2000的含义 IMT-2000的含义
3G关键技术 第三章 3G关键技术
1.多址技术 1.多址技术
1.多址技术－ 1.多址技术－Multiplex 多址技术
多址接入： 多址接入：不同用户共享通信网络资源的方式 FDMA：频分多址(Frequency Division Multiple Access) FDMA：频分多址(Frequency TDMA：时分多址(Time TDMA：时分多址(Time Division Multiple Access) CDMA：码分多址(Code CDMA：码分多址(Code Division Multiple Access) SDMA：空分多址(Space SDMA：空分多址(Space Division Multiple Access)

第三章 第3代移动通信系统（3G）
先导案例 3.1 概述 3.2 WCDMA移动通信系统 3.3 CDMA2000移动通信系统 3.4 TD-SCDMA移动通信系统
1
先导案例
第二代移动通信系统发展迅速，技术已相当成熟，但其
业务主要限于话音和低速率数据(≤9. 6 kb/s)，远远不能满足
ITU很早就开始了对第三代移动通信标准的制定工作，
在第三代移动通信标准化工作中一直起着领导作用，但第三
代系统的首选取决于技术、政治和商业因素。因而所有第三
代移动通信的标准还主要依赖于地区性标准化组织进行制定，
这里面起主导作用的标准化合作组织包括以欧洲为主体的3
GPP ( 3th generation parter project)和以美国为首的3 GPP2。
3.1 概述
2.系统各部分的标准接口
①网络与网络接口(NMI )，指的是IMT-2000的核心网
(CN)与其他IMT-2000的核心网(CN)之间的接口，是保证互通
和漫游的关键接口。
②无线接入网(RAN)与核心网(CN)之间的接口(RAN-C
N )，对应于GSM系统的A接口。
③移动台与无线接入网之间的无线接口(UNI)。
好处，成熟性和可靠性比较有保障，同时也使C D MA2000
成为从第二代向第三代移动通信过渡最平滑的选择。但是
数据速度加快到每秒2 Mb/s传送时，便是第二阶段。到时，
和WCDMA一样支持移动多媒体服务，是CDMA发展3G的最
终目标。C DMA2000和WCDMA在原理上没有本质的区别，
都起源于IS -95 CDMA系统技术。但C DMA2000做到了对IS
一95 CDMA系统的完全兼容，为技术的延续性带来了明显的

本章提示
后3G（Beyond 3G）技术已显露端倪。由于人们希望能在移动 环境中数据传输速率更高，即从2Mbit/s提高到100Mbit/s，因此还 需要研究更高传输速率的调制技术、软件无线电技术、智能天线技 术和广带（Broad band）IP网络技术，这就是4G移动通信技术研究。
1.1 概述
3．智能天线技术
其特点在于以较低的代价换得无线覆盖范围、系统容量、业务质量、 抗阻塞和掉话等性能的显著提高。
二、 第三代移动通信新技术
4．多用户检测
多用户检测的基本思想是把所有用户的信号都当做有用信号，而不 是当做干扰信号。
考虑到复杂度及成本等的原因，多用户检测主要围绕基站进行。
二、 第三代移动通信新技术
二、 第三代移动通信新技术
1．高效信道编译码技术
在第三代移动通信系统中都采用了卷积码和Turbo码两种纠错编码。 在高速率、对译码时延要求不高的数据链路中使用Turbo码以利于其
优异的纠错性能；考虑到Turbo码译码的复杂度、时延的原因，在语 音和低速率、对译码时延要求比较苛刻的数据链路中使用卷积码， 在其他逻辑信道中也使用卷积码。
1．IMT-2000的主要目标和要求
（3）提供高质量的多媒体业务 包括高质量的语音、可变速率的数据、高分辨率的图像等多种业务，实 现多种信息一体化。 （4）足够的系统容量，强大的多种用户管理能力，高保密性能和服务 质量。
1．IMT-2000的主要目标和要求
为实现上述目标，ITU对无线传输技术提出了以下要求：
二、 第三代移Hale Waihona Puke 通信新技术2．软件无线电技术
基本思想： 高速模/数（A/D）和数/模（D/A）转换器尽可能靠天线处理，所有 基带信号处理都用软件方式替代硬件实施。

第三代移动通信系统在继承了前两代移动通信语音服务 的基础上， 还提供了低速率数据服务， 其最终目标是提供 宽带多媒体通信服务。
3G是3rd Generation的缩写， 是第三代移动通信技术 的简称， 它是将无线通信与互联网等多媒体通信相结合的 新一代移动通信系统， 能够处理图像、 音乐、 视频流等多 种媒体形式， 提供包括网页浏览、 电话会议、 电子商务等 多种信息服务。
26.2.2 WCDMA系统的组成
WCDMA的系统组成如图26.2.3所示。 WCDMA系统由若 干逻辑网络元素构成。 逻辑网络元素可以按不同子网来划分， 也可以按功能来划分。
WCDMA逻辑网络元素按功能可以分成用户设备终端 (UE)、 无线接入网(RAN)和核心网(CN)。 RAN处理与无线通 信有关的功能。 CN处理语音和数据业务的交换功能， 完成 移动网络与其他外部通信网络的互联， 相当于第二代系统中 的MSC/VLR/HLR。
26.1.2
从目前已确立的3G标准来看， 其网络特征主要体现在无 线接口技术上， 主要包括小区复用、 多址/双工方式、 应用频 段、 调制技术、 射频信道参数、 信道编码及纠错技术、 帧结 构、 物理信道结构和复用模式等诸多方面。 3G技术的特点包 括以下几个方面：
（1） 采用高频段频谱资源。 为实现全球漫游， 按ITU 规划IMT-2000将统一采用2G频段， 可用带宽高达230 MHz， 分配给陆地网络170 MHz、 卫星网络60 MHz， 这为3G容量发 展、 实现全球多业务环境提供了广阔的频谱空间， 同时可更 好地满足宽带业务。
为了满足不同的应用需求， 第三代移动通信技术能够支 持不同的数据传输速率， 即在室内、 室外和行车的环境中 分别支持至少2 Mb/s、 384 kb/s以及144 kb/s的传输速率。