無線通信技術基礎-14第三代移動通信系統(tǒng)資料

1、無線通信技術(jsh)基礎第14章、第三代移動(ydng)通信系統(tǒng)共四十五頁內容(nirng)介紹 第三代移動通信系統(tǒng)（3G）的概念是國際電信聯盟（ITU）早在1985年就提出來的。直到1997年，由于第二代移動通信系統(tǒng)的巨大成功，用戶的高速增長與有限的系統(tǒng)容量和業(yè)務類型之間的矛盾日漸明顯，特別是用戶對寬帶數據業(yè)務的需求急劇增加，促使第三代移動通信系統(tǒng)的標準化和系統(tǒng)研制工作正式進入實質階段。 第三代移動通信系統(tǒng)的宗旨是建立全球性的綜合個人通信網，能夠提供綜合業(yè)務（尤其是高速分組數據和多媒體業(yè)務），并且(bngqi)實現全球無縫覆蓋。與現有的第二代移動通信系統(tǒng)相比，第三代移動通信系統(tǒng)在全球漫游、

2、業(yè)務能力、應用環(huán)境和數據速率等很多方面都具有無法比擬的優(yōu)點。 共四十五頁本章(bn zhn)重點3G網絡(wnglu)的基本結構。3G的標準化進程。三種主要3G標準的比較。3G的頻譜資源。2G向3G的演進過程。共四十五頁第14.1節(jié)、概述(i sh)第三代移動通信系統(tǒng)（3G）是一種能提供多種類型的高質量的寬帶多媒體業(yè)務、能實現全球無縫覆蓋、具有全球漫游能力、與固定通信網絡相兼容并通過小型便攜式終端進行通信的新一代移動通信系統(tǒng)。第三代移動通信系統(tǒng)的實現目標可以概括如下。能實現全球漫游：用戶可以在整個系統(tǒng)甚至全球范圍內漫游，并且可以在不同的速率(sl)、不同的運動狀態(tài)下獲得有服務質量保證的通信。能

3、提供多種業(yè)務：可以提供話音業(yè)務，還可以提供可變速率的高速數據和視頻等非話音業(yè)務，特別是多媒體業(yè)務。能適應多種環(huán)境：可以綜合現有的PSTN、ISDN、無繩電話系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等通信網絡，提供無縫隙的通信覆蓋。能提供足夠的系統(tǒng)容量、強大的多用戶管理能力、高度的保密性能和服務質量。共四十五頁第14.1節(jié)、概述(i sh)為了實現上述(shngsh)目標，ITU對3G系統(tǒng)的無線接口提出了以下基本要求：能夠實現高速數據的傳輸以支持多媒體業(yè)務。室內靜止環(huán)境至少達到：2Mbps。室外步行環(huán)境至少達到：384Kkbps。室外車輛運動環(huán)境至少達到：144Kbps。衛(wèi)星移動環(huán)境至少達到：9.6Kb

4、ps。能夠實現數據傳輸速率的按需分配。能夠適應上、下行鏈路不對稱的業(yè)務需求。第三代移動通信系統(tǒng)是在業(yè)已成熟的2G系統(tǒng)的基礎上發(fā)展起來的，其初衷是想用一套單獨的標準來滿足廣泛的移動通信需求，并在全世界范圍提供通用的通信接口。在3G通信系統(tǒng)中，蜂窩電話和無繩電話之間將沒有區(qū)別，各種話音、數據和視頻業(yè)務都可以通過通用的個人移動終端來實現。共四十五頁第14.2節(jié)、3G的網絡結構3G的概念最早由ITU在1985年提出，當時稱為FPLMTS未（來公眾陸地移動通信系統(tǒng)）。1996年更名為IMT-2000（國際移動通信-2000），其含義是系統(tǒng)工作在2000MHz頻段，最高業(yè)務速率可達2000Kbps，預期在

5、2000年左右得到商用。IMT-2000包括地面系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)。IMT-2000定義了3G系統(tǒng)的基本網絡結構。其中包括：UIM-用戶識別(shbi)模塊，MT-移動終端，RAN-無線接入網，CN-核心網。共四十五頁第14.2節(jié)、3G的網絡結構第三代移動通信(tng xn)系統(tǒng)分為終端側和網絡側兩大部分。終端側主要包括：用戶識別模塊（UIM）和移動終端（MT）。網絡側主要包括：無線接入網（RAN）和核心網（CN）。他們之間的接口關系如下。UIM-MT接口：用戶識別模塊（UIM）和移動終端（MT）之間的接口（終端設備的內部接口），MT只有插入了相應的UIM才能使用。UNI無線接口：用戶終端（MT）

6、與無線接入網（RAN）之間的無線接口，這是3G系統(tǒng)最重要的接口，體現了3G系統(tǒng)最顯著的特征。不同的3G標準之間的主要區(qū)別就體現在無線接口的無線傳輸技術上。RAN-CN接口：無線接入網（RAN）與核心網（CN）之間的接口。NNI網間接口：IMT-2000家族成員之間互連互通的網絡-網絡接口，這是保證網絡互通和移動臺漫游的關鍵接口。共四十五頁第14.3節(jié)、3G的標準化進程(jnchng)1992年，世界無線電大會（WRC）為第三代移動通信系統(tǒng)在2GHz頻帶上分配了230MHz的帶寬。1997年，ITU開始在全世界范圍內征求IMT-2000無線傳輸技術（RTT）的候選方案。到1998年6月的提交截止

7、期限為止，共收到了16種RTT的技術候選方案，其中包括10個地面(dmin)RTT技術方案和6個衛(wèi)星RTT技術方案。1998年，ITU完成了對RTT技術候選方案的技術性能評估。1999年，通過了“IMT-2000無線接口技術規(guī)范建議”，其中由我國提出的TD-SCDMA技術寫在了3G無線接口規(guī)范建議的CDMA TDD部分。2000年5月，在ITU-R 2000年會上正式通過了“IMT-2000無線接口技術規(guī)范建議”，此標準包括碼分多址（CDMA）和時分多址（TDMA）兩大類共五種技術。其中兩種基于TDMA技術的標準受到重視的程度不高。另外三種基于CDMA技術的方案成為公認的主流技術。共四十五頁第

8、14.3節(jié)、3G的標準化進程(jnchng)3G的三大主流標準：IMT-2000 CDMA DS（WCDMA）。IMT-2000 CDMA MC（CDMA2000）。IMT-2000 CDMA TD（TD-SCDMA和UTRA TDD）?！癐MT-2000無線接口技術規(guī)范建議”的通過，標志著3G系統(tǒng)無線接口技術規(guī)范方面的工作已經基本完成，第三代移動通信系統(tǒng)的開發(fā)和應用將進入實質性的建設階段。IMT-2000許可證的發(fā)放工作也在各國開展起來。IMT-2000后續(xù)的標準化主要(zhyo)集中在“IMT-2000增強”和“后IMT-2000系統(tǒng)”的研究，目標是采用更加先進的技術達到更高的性能指標，其

9、中包括：CDMA2000向1X EV-DO和1X EV-DV的演進、3G系統(tǒng)向全IP結構的演進、高速下行分組接入協議（IPv6）、軟件無線電、智能天線等等，還有擴展頻譜的規(guī)劃、不同系統(tǒng)間的干擾分析、不同系統(tǒng)的共存方案等技術領域。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大主流(zhli)標準3G的標準化包括核心網絡(wnglu)和無線接口兩個部分。ITU最初的愿望是制定一個公共的核心網絡和無線接口標準，進而形成全球化的統(tǒng)一標準。但是由于各種原因這一目標實際上無法實現，最后提出了一個“家族概念”。核心網絡部分：1997年通過了歐洲提出的“ITM-2000家族概念”。這一概念的中心是3G的核心網絡將基于現有

10、的2G網絡演進，兩種主要的現有2G核心網絡是：歐洲的“GSM MAP”和美國的“IS-41”。無線接口部分：1997年開始討論3G的無線接口的家族概念，并最終形成多個無線技術標準。從1998年開始不再使用“家族概念”，提出并開始采用“套”的概念。其含義是無線接口標準可能多于一個，但并沒有承認一定多于一個，仍然希望最終能形成一個統(tǒng)一的無線接口標準。由于各種技術和商業(yè)方面的原因，3G最終沒有能夠形成一個全球化的統(tǒng)一標準，形成了不同3G技術標準共存的局面，主要原因如下。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大主流(zhli)標準與2G系統(tǒng)的關系。核心網絡：3G系統(tǒng)的核心網絡部分一定要考慮與2G系統(tǒng)的兼容性

11、，即3G的核心網絡一定是基于2G逐步發(fā)展和演進而不是替代的關系。2G系統(tǒng)有兩大核心網絡：歐洲的GSM MAP和美國的IS-41，這兩個核心網絡互不兼容。無線接口：美國的運營商強調無線接口的后向兼容（演進型），因此CDMA2000系統(tǒng)的無線信道仍然采用了與CDMA（IS-95）系統(tǒng)相同的1.23MHz帶寬，通過多載波捆綁等技術來提高傳輸速率。而歐洲和日本等運營商采用的無線接口不支持后向兼容（革命型），WCDMA的無線信道直接擴展到5MHz。我國提出(t ch)的TD-SCDMA標準也不支持后向兼容，無線信道擴展到1.6MHz，并且采用了TDD的雙工方式。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大(sn

12、d)主流標準共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大(sn d)主流標準頻譜分配：頻譜的分配對技術的選用也起著重要的作用。在美國，ITU所分配的ITM-2000頻率已經被用于個人通信系統(tǒng)（PCS），而且美國的3G網絡要與2G網絡共用頻譜，所以特別強調無線接口的后向兼容性，在技術上強調逐步演進。而其它的大多數國家都可以提供全新的IMT-2000頻段，在3G頻段的分配上有很大的靈活性。市場競爭：在2G時代，形成了歐洲的GSM和北美的CDMA（IS-95）兩大陣營的相互競爭，這兩大陣營分別占據著全世界范圍內巨大的移動(ydng)通信市場，而且這兩大陣營向3G系統(tǒng)發(fā)展時所采取的技術方向是不同的，不可能形成統(tǒng)

13、一的標準。 基于以上原因，形成全球統(tǒng)一的3G標準的愿望已經無法實現，最終形成了WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA這三大主流技術標準。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大(sn d)主流標準1、WCDMAWCDMA是歐洲和日本共同提出的3G標準，核心網絡基于GSM/GPRS網絡演進，無線接口采用直接擴頻的寬帶碼分多址技術（DS-WCDMA）。WCDMA得到了歐洲、北美和亞太地區(qū)的GSM運營商以及日本的大多數運營商的廣泛支持，是第三代移動通信系統(tǒng)最具有(jyu)競爭力的技術標準之一。采用WCDMA無線接口的3G系統(tǒng)在歐洲稱為UMTS（通用移動通信系統(tǒng)），包括無線接入網絡和分組化的核心網絡

14、等一系列技術規(guī)范和接口協議。WCDMA的核心網（CN）采用了完全兼容GSM/GPRS的模式，可以從GSM系統(tǒng)平滑演進。無線接入網（RAN）和用戶設備（UE）則采用了全新的基于WCDMA的無線接口，每個載頻的帶寬為5MHz，碼片速率為3.84Mcps。WCDMA的用戶終端一般采用WCDMA+GSM的雙模技術，在WCDMA系統(tǒng)的建設初期可以利用原有的GSM系統(tǒng)實現全球漫游。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大(sn d)主流標準WCDMA系統(tǒng)的主要技術特點如下。WCDMA的核心網絡與GSM/GPRS兼容，可以(ky)基于GSM/GPRS核心網絡平滑演進。WCDMA的核心網絡可以基于TDM、ATM和I

15、P等技術，并逐漸向全IP技術的網絡結構演進。WCDMA的核心網絡在邏輯上分為電路域和分組域兩個部分，分別完成電路交換業(yè)務和分組交換業(yè)務。WCDMA的無線接入網基于ATM技術，統(tǒng)一處理話音和分組數據業(yè)務，并逐漸向IP的方向發(fā)展。GSM MAP和GPRS隧道技術是WCDMA中移動性管理機制的核心。無線接口采用DS-WCDMA：信道帶寬5MHz，碼片速率3.84Mcps。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大主流(zhli)標準WCDMA系統(tǒng)使用(shyng)了與2G的GSM系統(tǒng)基本相同的網絡結構，網絡單元可以劃分為：無線接入網（RAN）和核心網（CN），的用戶設備（UE）同樣沿用了GSM系統(tǒng)的用戶設備

16、模式：MT+USIM。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大(sn d)主流標準用戶設備（UE）：WCDMA系統(tǒng)的用戶終端設備，主要包括兩個部分。用戶識別模塊（USIM）：提供用戶身份識別和認證。移動終端（MT）：為用戶提供話音(huyn)、網絡和多媒體業(yè)務的服務，包括：射頻單元、基帶處理單元、協議模塊和應用軟件，MT通過Un無線接口與無線接入網絡（UTRAN）連接，。UMTS陸地無線接入網（UTRAN）：簡稱無線接入網。UTRAN包括基站（Node B）和無線網絡控制器（RNC）兩部分。Node B：WCDMA系統(tǒng)的基站，包括基帶處理單元和無線收發(fā)信機。Node B通過lub接口與RNC連接，l

17、ub是一個標準接口（與Abis接口不同），用戶可以選擇不同設備商提供的Node B和RNC。RNC：RNC通過lub接口與Node B連接，可以管理多個Node B。同時RNC還通過lu接口與核心網（CN）連接。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大主流(zhli)標準核心網絡（CN）：CN是WCDMA系統(tǒng)的交換和管理中心，同時負責WCDMA系統(tǒng)與外部網絡的連接，CN的主要功能模塊如下。VMSC/VLR：WCDMA系統(tǒng)電路交換域的交換節(jié)點，主要功能是提供電路交換域的鑒權和加密、呼叫的接續(xù)(jix)、移動性管理等。GMSC：WCDMA系統(tǒng)電路交換域與外部網絡之間的網關節(jié)點，主要功能是完成VMSC呼叫

18、功能的路由管理。SGSN：WCDMA系統(tǒng)分組交換域的交換節(jié)點，主要功能是提供分組交換域的鑒權和加密、路由管理、移動性管理和會話管理等。GGSN：GPRS網關支持節(jié)點，是WCDMA系統(tǒng)內部的用戶設備（UE）接入到外部IP網絡的網關。HLR：WCDMA系統(tǒng)的歸屬位置寄存器，與GSM系統(tǒng)的HLR相同。AUC：WCDMA系統(tǒng)的鑒權中心，與GSM系統(tǒng)的AUC相同。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大(sn d)主流標準操作維護中心（OMC）：OMC主要包括兩個部分：設備管理系統(tǒng)和網絡管理系統(tǒng)。設備管理系統(tǒng)負責各獨立網元設備的的管理和維護，主要包括網元設備的性能管理、配置管理、故障管理、安全管理、計費管理等

19、。網絡管理系統(tǒng)負責全部網元的統(tǒng)一管理和維護，以實現(shxin)網絡業(yè)務功能，同樣包括網絡業(yè)務的性能管理、配置管理、故障管理、安全管理、計費管理等。外部網絡：部網絡包括兩種網絡：電路交換網絡和分組交換網絡。電路交換網絡負責電路交換業(yè)務的連接，主要是指話音業(yè)務，比如：PSTN和ISDN均屬于電路交換網絡。分組交換網絡負責分組交換業(yè)務的連接，主要是指IP數據業(yè)務，比如：Internet屬于分組交換網絡。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大(sn d)主流標準2、CDMA2000CDMA2000（IMT-2000 CDMA MC）由美國最早提出，其標準化工作由3GPP2來完成。CDMA2000的主要技

20、術特點如下(rxi)。電路域：繼承了CDMA（IS-95）網絡。分組域：基于Mobile IP技術的分組網絡。無線接入網：以ATM交換為平臺，提供豐富的適配層接口。無線接口：采用CDMA2000兼容CDMA（IS-95）技術，信道帶寬為N1.23MHz（N = l和3），碼片速率為N1.2288Mcps。CDMA2000的核心網絡是基于CDMA（IS-95）的核心網絡（IS-41）演進的，與現有的CDMA（IS-95）系統(tǒng)后向兼容。CDMA2000無線接口的單載波標準CDMA2000-1X采用與CDMA（IS-95）相同的帶寬，但容量提高了一倍，第一階段支持144Kbps業(yè)務速率，第二階段可以

21、支持614Kbps。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大(sn d)主流標準CDMA2000-1X的網絡結構。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大(sn d)主流標準CDMA2000系統(tǒng)(xtng)保持了與CDMA（IS-95）系統(tǒng)的兼容性，在CDMA（IS-95）系統(tǒng)的基礎上增加了一些新的功能單元。分組控制功能。分組數據業(yè)務節(jié)點。認證、授權和計費。歸屬代理。CDMA2000的最終技術標準是CDMA2000-3X，采用三個載波捆綁方的式，數據業(yè)務速率可以大幅度提高。目前，增強型的單載波CDMA2000 1X EV在技術發(fā)展上比較受重視，包括EV-DO和EV-DV兩個階段。CDMA2000技術得到了

22、CDMA（IS-95）運營商的大力支持，主要分布在北美和亞太地區(qū)。在我國，中國電信也是首先采用EV-DO和EV-DV技術開始CDMA2000系統(tǒng)的建設。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大(sn d)主流標準3、TD-SCDMAIMT-2000 CDMA TD采用(ciyng)時分雙工（TDD）方式，包括我國的TD-SCDMA和歐洲的UTRAN TDD技術。在IMT-2000中，TDD系統(tǒng)擁有自己獨立的頻譜資源并部分采用了智能天線和上行同步技術，適合于高用戶密度的低速接入、小范圍覆蓋和不對稱數據傳輸的環(huán)境。由于歐洲重點致力于WCDMA系統(tǒng)的商用，而且UTRAN TDD與WCDMA在技術上比較接近

23、（擴頻帶寬5MHz，碼片速率3.84Mcps），因此UTRAN TDD并沒有受到重視，最終被融合為統(tǒng)一的WCDMA。TD-SCDMA系統(tǒng)的網絡結構與WCDMA基本相同，其核心網絡也是基于GSM/GPRS網絡演進。但無線接口采用了完全不認同的技術，雙工方式為時分雙工（TDD），多址技術為同步碼分多址（SCDMA），每個載頻帶寬為1.6MHz，碼片速率1.28Mcps。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大主流(zhli)標準TD-SCDMA系統(tǒng)的主要特點如下：核心網基于GSM/GPRS網絡的演進，保持與GSM/GPRS網絡的兼容性。核心網絡可以基于TDM、ATM和IP技術，并向全IP的網絡結構演進。

24、核心網絡邏輯上分為電路域和分組域，分別完成電路和分組交換業(yè)務。無線接入網基于ATM，統(tǒng)一處理語音和分組業(yè)務，并向IP方向發(fā)展。無線接口采用TD-SCDMA（時分雙工的同步碼分多址技術）。易于使用非對稱頻段, 無需具有特定雙工間隔的成對頻段。上、下行頻率相同，無線傳播特性對稱，有利于使用智能天線技術。適應用戶業(yè)務的各種需求，靈活配置時隙，優(yōu)化頻譜效率。無需笨重的射頻(sh pn)雙工器，小巧的基站，降低成本。由于受到TDD雙工方式的限制，對同步的要求較高，TD-SCDMA在終端允許的移動速度和小區(qū)覆蓋半徑等方面落后于FDD方式。共四十五頁第14.4節(jié)、3G的三大(sn d)主流標準4、三大標準(

25、biozhn)的比較體制WCDMACDMA2000TD-SCDMA采用國家歐洲、日本美國、韓國中國繼承基礎GSMCDMA（IS-95）GSM核心網GSM MAPIS-41GSM MAP同步方式異步同步同步無線接口WCDMA兼容CDMA（IS-95）TD-SCDMA信號帶寬5MHzN1.23MHz1.6MHz碼片速率3.84McpsN1.2288Mcps1.28Mcps共四十五頁第14.5節(jié)、3G的頻譜資源(zyun)共四十五頁第14.5節(jié)、3G的頻譜資源(zyun)ITU給IMT2000共劃分了230MHz頻帶，上行18852025MHz（140MHz）、下行21102200MHz（90MHz

26、），上、下行頻帶是不對稱的，主要是考慮到可以采用雙頻的FDD方式和單頻的TDD方式。上行19802010MHz和下行21702200MHz（雙向帶寬30MHz）用于移動衛(wèi)星業(yè)務。WRC-1992劃分的頻譜已經(y jing)得到了各個標準化組織的廣泛支持，如3GPP和3GPP2分別在WCDMA和CDMA2000的標準中給出了IMT-2000 WRC-1992頻譜的使用方法。在2000年的WRC-2000大會上，在WRC-1992的基礎上又批準了新的附加頻段，包括：806 960MHz、1710 1885MHz和2500 2690MHz。世界各國對3G的頻譜資源問題都非常重視，但是，由于不同國家

27、的頻譜資源情況存在差異，各國實際的頻譜分配也不同。共四十五頁第14.6節(jié)、2G向3G的演進(ynjn)IMT-2000的網絡采用了“家族概念”，由于家族概念的限制，ITU無法(wf)制定詳細的協議規(guī)范，3G的標準化工作實際上是由3GPP（第三代伙伴關系計劃）和3GPP2這兩個標準化組織來推動和實施的。由于2G系統(tǒng)的規(guī)模龐大、用戶眾多，完全新建一個新的覆蓋全球的3G系統(tǒng)肯定不是最佳方案。由現有的2G系統(tǒng)向3G系統(tǒng)演進是一個至關重要的環(huán)節(jié)，它關系到現有2G系統(tǒng)的繼續(xù)使用和多種2G標準向3G標準發(fā)展。3GPP和3GPP2制定的演進策略總體上都是漸進式的，演進的原則如下：保證現有2G系統(tǒng)的投資和運營商

28、的利益。有利于現有2G系統(tǒng)向3G系統(tǒng)的平滑過渡。對于電信運營商來說，有效的利用2G投資就意味著更高的利潤。對于2G系統(tǒng)的用戶來說，現有2G系統(tǒng)向3G系統(tǒng)的整體演進，使他們可以更加方便地在原有的移動通信系統(tǒng)上得到新業(yè)務，同時可以減少費用。共四十五頁第14.6節(jié)、2G向3G的演進(ynjn)在我國，目前正在運行的2G系統(tǒng)包括三個：中國移動的GSM系統(tǒng)。中國聯通的GSM系統(tǒng)。和中國電信的CDMA（IS-95）系統(tǒng)。批準建設(jinsh)的3G系統(tǒng)也包括三個：中國移動的TD-SCDMA系統(tǒng)。中國聯通的WCDMA系統(tǒng)。中國電信的CDMA2000系統(tǒng)。我國的2G系統(tǒng)向3G的演進更加復雜，涉及到三種演進方式

29、。GSM系統(tǒng)向WCDMA系統(tǒng)的演進GSM系統(tǒng)向TD-SCDMA系統(tǒng)的演進CDMA（IS-95）系統(tǒng)向CDMA2000系統(tǒng)的演進。共四十五頁第14.6節(jié)、2G向3G的演進(ynjn)GSM向WCDMA的演進GSM向WCDMA的演進策略是：GSMHSCSD（高速電路交換數據，14.4 64Kbps）GPRS（通用分組無線業(yè)務，速率144Kbps）最終形成網絡業(yè)務覆蓋再平滑無縫隙地演進到WCDMA。在GSM向WCDMA的演進過程中，核心網部分是平滑的，但是無線接口的變化是革命性的（載頻帶寬從200KHz提高到5MHz），無線接入部分的演進也將是革命性的。在我國，重新整合后的新的中國聯通正在現有的GS

30、M系統(tǒng)的基礎上，采用WCDMA標準進行3G移動(ydng)通信系統(tǒng)的建設。共四十五頁第14.6節(jié)、2G向3G的演進(ynjn)GSM向TD-SCDMA的演進TD-SCDMA也提供了一個由GSM系統(tǒng)向3G業(yè)務平滑、無縫演進的解決方案。TD-SCDMA基站可以直接連接到一個現有的GSM核心網中，形成TD-SCDMA和GSM的混合組網，這是TD-SCDMA技術的一個優(yōu)勢。采用這項技術，運營商可以完全利用現有的GSM核心網絡，大大降低了運營商從GSM系統(tǒng)向TD-SCDMA系統(tǒng)過渡的技術風險。TD-SCDMA系統(tǒng)的建設是一個循序漸進的過程，GSM系統(tǒng)所擁有的優(yōu)質覆蓋、充足的站址、忠實的用戶群等這些競爭優(yōu)

31、勢都可以得到充分利用。TD-SCDMA和GSM將會在相當長一段時間內共存，如何保證這兩個(lin )系統(tǒng)的協調發(fā)展和最終的技術融合就顯得尤為重要。在我國，中國移動擁有最大的GSM系統(tǒng)，正在已經建成的GSM系統(tǒng)的基礎上，采用TD-SCDMA標準進行3G移動通信系統(tǒng)的建設。共四十五頁第14.6節(jié)、2G向3G的演進(ynjn)CDMA（IS-95）向CDMA2000的演進CDMA2000標準強調與CDMA（IS-95）的后向兼容，無線接口的載頻是相互兼容的，從IS-95向CDMA2000的演進更加容易。演進策略是：IS-95A（數據速率9.6/14.4Kbps） IS-95B（數據速率115.2Kb

32、ps） CDMA2000 1X CDMA2000 3X。對CDMA2000系統(tǒng)(xtng)來說，從2G到3G過渡可以采用逐步替換的方式。在制定CDMA2000標準的時候，已經充分考慮了保護運營商的投資，很多無線指標與2G是相同的，大量的射頻設備可以繼續(xù)使用?？梢允紫葘?G的1個載波轉換為3G載波，向用戶提供中高速速率的業(yè)務。隨著3G用戶數量的增加，逐步減少2G載波，增加3G載波。中國電信集團公司已經整合了原中國聯通的CDMA（IS-95）系統(tǒng)，采用CDMA2000標準進行3G系統(tǒng)的建設。共四十五頁第14.7節(jié)、WiMAXWiMAX的中文全稱是“微波存取全球互通”，又稱為802.16無線城域網。

33、2007年10月19日，在ITU的無線通信全體會議上，WiMAX正式被批準成為繼WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第四個全球3G標準。WiMAX與其它三個3G技術的研究方向完全不同。其它3G技術是在電話為主的傳統(tǒng)電信業(yè)務的基礎上，逐漸提供更高速率的網絡(wnglu)業(yè)務。而WiMAX則是在一個寬帶無線數據網絡的基礎上，提供電信級的電話業(yè)務。WiMAX采用了很多可能代表未來移動通信技術發(fā)展方向的新技術，包括：正交頻分復用（OFDM）、正交頻分多址（OFDMA）、智能天線（SA）、多輸入多輸出（MIMO）等等。WiMAX是一項新興的寬帶無線接入技術，技術起點比較高，能夠提供面向互

34、聯網的高速數據連接，具有覆蓋區(qū)域大、傳輸速率高、可以提供QoS保障、業(yè)務豐富多樣等突出優(yōu)點。其聲稱的最高速率可以達到70Mbps，一個基站的覆蓋距離最遠可以達到50Km。共四十五頁第14.7節(jié)、WiMAXWiMAX系統(tǒng)的四大優(yōu)勢如下：傳輸距離更遠：WiMAX所能實現50公里的無線信號傳輸距離，基站的覆蓋面積是3G的10倍，只需要少量的基站就可以實現一個區(qū)域的覆蓋，使得無線網絡應用的范圍大大擴展。接入速率更高：WiMAX所能提供的最高接入速率是70Mbps，這個速度是3G所能提供的寬帶速度的30倍。提供優(yōu)良的最后一公里網絡接入服務：作為一種(y zhn)無線城域網技術，它可以將Wi-Fi熱點連接

35、到互聯網，也可作為DSL等有線接入方式的無線擴展，實現最后一公里的寬帶無線接入。WiMAX可以為50公里線性區(qū)域內的用戶提供服務，用戶無需線纜即可與基站建立寬帶無線連接。提供多媒體通信服務：由于WiMAX比Wi-Fi具有更好的可擴展性和安全性，從而可以實現電信級的多媒體通信服務。共四十五頁第14.7節(jié)、WiMAXWiMAX作為一個無線城域網直接用于電信級的服務還有一些問題。從標準的角度來講，WiMAX技術還不能支持用戶(yngh)在高速移動過程中的無縫切換，支持的移動速度只有50公里左右，跟3G的三個主流標準比，其性能相差很遠。從嚴格意義講，WiMAX還沒有達到一個完整的電信級的移動通信系統(tǒng)的

36、標準，還只是一個無線城域網的技術。WiMAX需要發(fā)展到802.16m標準才能成為具有無縫切換功能的移動通信系統(tǒng)，WiMAX陣營把解決這個問題的希望寄托于未來的802.16m標準上（4G標準）。共四十五頁第14.8節(jié)、4G技術(jsh)就在3G系統(tǒng)剛剛開始大規(guī)模商用，人們開始享受到3G所帶來的優(yōu)質服務的同時，第四代移動(ydng)通信系統(tǒng)（4G）的標準化工作已經開始，最新技術的研究正在悄然進行，實驗性的商用系統(tǒng)也已經開始運行。4G最明顯的優(yōu)勢在于通話質量的進一步提高及可以提供超高速率的數據通信。4G的下行數據傳輸速率將達到100Mbps（2G的1萬倍，3G的50倍），上行速率也將達到20Mbps

37、以上。4G手機可以提供高性能的流媒體服務，它可以接收高分辨率的視頻節(jié)目，從而成為融合電信網和廣播電視網的新一代通信基礎設施中的一個紐帶。4G是繼3G以后的又一次無線通信技術演進，其開發(fā)更加具有明確的目標性，即提高移動終端無線訪問互聯網的速度。如果說3G能為人們提供一個高速傳輸的無線通信環(huán)境的話，那么4G會是一種超高速的無線通信網絡，一種不需要電纜的超級信息高速公路。共四十五頁第14.8節(jié)、4G技術(jsh)1、4G的標準化從2009年初開始，ITU在全世界范圍(fnwi)內征集IMT-Advanced（即4G）的候選技術。截止到2009年10月，ITU共計征集到了六個候選技術。這六個候選技術基

38、本上可以分為兩大類：一類是基于3GPP的LTE的技術，我國提交的TD-LTE-Advanced是其中的TDD部分；另外一類是基于IEEE 802.16m（WiMAX后續(xù)研究）的技術。2012年1月18日，ITU的2012年無線電通信全體會議上，正式審議通過，將以下兩種技術規(guī)范確立為IMT-Advanced的國際標準。LTE-Advanced（包括歐洲的FD-LTE以及由我國主導的TD-LTE）。WirelessMAN-Advanced（802.16m）。共四十五頁第14.8節(jié)、4G技術(jsh)LTE-Advanced。LTE（長期(chngq)演進）改進并增強了3G的空中接入技術，采用OFD

39、M和MIMO作為無線接口演進的標準，在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbit/s、上行50Mbit/s的峰值速率。LTE-Advanced包含FDD和TDD兩種體制中WCDMA系統(tǒng)能夠演進到FD-LTE，而TD-SCDMA系統(tǒng)能夠演進到TD-LTE。LTE-Advanced的主要特性。頻率帶寬：100MHz。峰值速率大幅提高：下行1Gbps，上行500Mbps。峰值頻譜效率得到有效改進：下行30bps/Hz，上行15bps/Hz。針對室內環(huán)境進行優(yōu)化。有效支持新頻段和大帶寬應用。共四十五頁第14.8節(jié)、4G技術(jsh)WirelessMAN-Advanced（802.16m）。Wir

40、elessMAN-Advanced實際上是WiMAX的升級版，即802.16m標準(biozhn)，802.16系列標準在IEEE被正式稱為WirelessMAN（無線城域網），而WirelessMAN-Advanced指的是IEEE 802.16m。IEEE 802.16m可以在漫游模式或高效率/強信號模式下提供最高1Gbps的下行速率，還能兼容未來的4G無線系統(tǒng)。WirelessMAN-Advanced的優(yōu)勢如下：提高網絡覆蓋，改建鏈路預算。提高頻譜效率。提高數據和VoIP容量。低時延和QoS增強。功耗節(jié)省。共四十五頁第14.8節(jié)、4G技術(jsh)2、4G的網絡結構4G系統(tǒng)的網絡結構分為

41、三層：物理網絡層、中間環(huán)境層和應用網絡層。4G系統(tǒng)的根本任務是在多個運行網絡之間或者多個無線接口之間建立有效的通信服務，保持良好的無縫連接，保證數據傳輸的高質量、高速率。4G系統(tǒng)將基于多層蜂窩結構，通過多個無線接口，由多個業(yè)務(yw)提供商和系統(tǒng)運營者提供多媒體業(yè)務(yw)。分配層：主要由衛(wèi)星通信和平流層通信組成，提供廣域的服務范圍。蜂窩層：主要由無線蜂窩系統(tǒng)組成，提供高密度的移動通信服務。熱點小區(qū)層：主要由WLAN組成，服務范圍集中在校園、社區(qū)、會議中心、交通樞紐等熱點區(qū)域，提供有限的移動服務。個人網絡層：主要應用于家庭、辦公室等場所。固定網絡層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統(tǒng)。共四十五頁第14.8節(jié)、4G技術(jsh)3、4G的業(yè)務特征多種業(yè)務的完整融合：個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G系統(tǒng)應能夠集成不同模式的無線通信，從蜂窩系統(tǒng)到WLAN等室內網絡，從廣播電視到衛(wèi)星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業(yè)務應用、各種系統(tǒng)平臺之間的互連更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性