移動通信：1-1 移動通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向

移動通信

MobileCommunications

“移動通信”課程簡介課程性質(zhì)：專業(yè)課課程目的：使學(xué)生掌握移動通信系統(tǒng)基本原理、基本概念及基本技術(shù)。課程內(nèi)容：課程以現(xiàn)代蜂窩移動通信系統(tǒng)為背景，講述移動信道中的電波傳播特性、抗衰落技術(shù)、調(diào)制技術(shù)、多址方式及系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)等。先修課：現(xiàn)代通信原理、程控交換技術(shù)使用教材:郭梯云等編，移動通信，西安電子科技大學(xué)出版社參考書目：[1]LeeCY.，MobileCommunicationEngineering，McGraw-Hill[2]蔣同澤，現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)，電子工業(yè)出版社[3]TheodoreS.Rappaport，WirelessCommunications,PrinciplesandPractice,SecondEdition，電子工業(yè)出版社,2004年[4]JochenSchiller，MobileCommunications,高等教育出版社,2004年2023/2/6信息與通信工程系4內(nèi)容安排第一章概論第三章移動信道的傳播特性第四章抗衰落技術(shù)第五章組網(wǎng)技術(shù)第六章頻分多址（FDMA）模擬蜂窩網(wǎng)第七章時分多址（TDMA）數(shù)字蜂窩網(wǎng)復(fù)習(xí)考試2023/2/6信息與通信工程系5第一章概論1.1移動通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向1.2移動通信的定義及主要特點1.3移動通信系統(tǒng)的分類

1.4常用移動通信系統(tǒng)

1.5移動通信的基本技術(shù)

1.6移動通信的標(biāo)準(zhǔn)2023/2/6信息與通信工程系62023/2/6信息與通信工程系6生活中，無處不在的(移動)通信系統(tǒng)

WiFi、微信、微博、短信、藍(lán)牙(耳機(jī)/鍵盤/鼠標(biāo))、（無繩）電話、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、電視、廣播…通信的基本任務(wù)和目標(biāo)2023/2/6信息與通信工程系7

構(gòu)成社會的三大基本要素：物質(zhì)、能量和信息物質(zhì)---交通網(wǎng)能量---電力網(wǎng)信息---通信網(wǎng)（信息的傳輸和交換）信息交流和傳遞方式：表情、動作

---遠(yuǎn)古時代語言、文字、烽火臺、旌旗、旌鼓、信號燈

---近代電通信---

現(xiàn)代1.1

移動通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向2023/2/6信息與通信工程系8通信的目標(biāo)：個人通信(PCN:PersonalCommunicationNetworks)---5W

任何人(Whoever)

任何時候(Whenever)

任何地方(Wherever)

與另一個人(Whomever)

任何方式(Whatever)1.1

移動通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向2023/2/6信息與通信工程系9個人通信(PCN)：任何人在任何時間、任何地點與任何人其他人以任意方式進(jìn)行的通信。

“任何時間”要求支持動中通:無線通信是前提

“任何地點”

要求無縫覆蓋:傳輸能力有限

“任何人”要求支持巨大用戶量:頻譜資源有限

“任何方式”要求多媒體:處理能力有限1.1

移動通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向個人通信的概念2023/2/6信息與通信工程系10

移動通信技術(shù)是實現(xiàn)個人通信的重要基礎(chǔ)！1.1

移動通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向2023/2/6信息與通信工程系111.1

移動通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向移動通信技術(shù)從其誕生到現(xiàn)在，經(jīng)歷了1G、2G、3G、4G、5G的發(fā)展過程。2023/2/6信息與通信工程系121.1

移動通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向2023/2/6信息與通信工程系13

第一代移動通信系統(tǒng)（1GFirstGeneration）2023/2/6信息與通信工程系141880年赫茲首次進(jìn)行無線通信實驗；1897年馬可尼進(jìn)行海上無線通信（岸站與駁船之間，距離為18英里）；1921年美國底特律（Detroit）警察局首次將無線電臺裝在外出巡邏車上，2MHz、單向調(diào)度（車臺只接收）；1930年紐約（NewYork）警察局將無線電臺裝在外出巡邏車上，雙向電臺、2MHz、無中心；1946年美國圣路易斯市首先建立人工轉(zhuǎn)接小容量汽車電話系統(tǒng)，以基地臺為中心、大區(qū)制、FM、

150MHz、單工方式；1964年美國的改進(jìn)電話系統(tǒng)IMTS（ImprovedMobileTelephoneServices）系統(tǒng)開通，150MHz（MJ系列）、半雙工、自動轉(zhuǎn)接；1969年IMTS系統(tǒng)擴(kuò)展到450MHz（MK系列），成為美國移動電話標(biāo)準(zhǔn)。1.1.1第一代移動通信系統(tǒng)（1G）2023/2/6信息與通信工程系15IMTS系統(tǒng)：單個基站覆蓋整個服務(wù)區(qū)。IMTS動畫演示1.1.1第一代移動通信系統(tǒng)（1G）---大區(qū)制系統(tǒng)大區(qū)制電話系統(tǒng)IMTS

存在問題：容量不足

2023/2/6信息與通信工程系161.1.1第一代移動通信系統(tǒng)（1G）

1969年美國貝爾實驗室提出蜂窩移動通信系統(tǒng)的概念，并開始研制小區(qū)制蜂窩汽車移動電話系統(tǒng)

AMPS（AdvancedMobilePhoneService）1978年AMPS系統(tǒng)研制結(jié)束1979年AMPS系統(tǒng)在芝加哥實驗成功1983年AMPS系統(tǒng)投入商用

AMPS系統(tǒng)的出現(xiàn)標(biāo)志著第一代移動通信系統(tǒng)（1G）的誕生!蜂窩移動通信系統(tǒng)核心：多小區(qū)、頻率復(fù)用頻率復(fù)用優(yōu)點：

提高頻譜效率,提高系統(tǒng)容量2023/2/6信息與通信工程系171.1.1第一代移動通信系統(tǒng)（1G）模擬蜂窩網(wǎng)移動電話系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（1G）

2023/2/6信息與通信工程系18蜂窩網(wǎng)移動電話系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.1.1第一代移動通信系統(tǒng)（1G）2023/2/6信息與通信工程系19上節(jié)課程內(nèi)容小結(jié)大區(qū)制

一個基站覆蓋整個服務(wù)區(qū)，系統(tǒng)容量受限。小區(qū)制(蜂窩移動通信系統(tǒng))優(yōu)點:

頻率復(fù)用，提高頻譜效率

復(fù)用以區(qū)群（由使用不同頻率的相鄰小區(qū)構(gòu)成）為單位進(jìn)行；頻率復(fù)用系數(shù)：1/N不足:同頻干擾(頻率復(fù)用)越區(qū)切換結(jié)構(gòu)復(fù)雜2023/2/6信息與通信工程系20蜂窩網(wǎng)移動電話系統(tǒng)問題：同頻干擾(頻率復(fù)用)越區(qū)切換1.1.1第一代移動通信系統(tǒng)（1G）結(jié)構(gòu)復(fù)雜蜂窩移動通信系統(tǒng)核心：多小區(qū)、頻率復(fù)用頻率復(fù)用優(yōu)點：

提高頻譜效率,提高系統(tǒng)容量2023/2/6信息與通信工程系211.1.1第一代移動通信系統(tǒng)（1G）蜂窩網(wǎng)移動系統(tǒng)中區(qū)群概念頻率復(fù)用系數(shù)：1/N區(qū)群：頻率復(fù)用單元，由使用不同頻率的相鄰小區(qū)構(gòu)成。有效性（頻率復(fù)用系數(shù))可靠性(同頻干擾)2023/2/6信息與通信工程系221.1.1第一代移動通信系統(tǒng)（1G）蜂窩系統(tǒng)的頻率復(fù)用再用距離2023/2/6信息與通信工程系231.1.1第一代移動通信系統(tǒng)（1G）蜂窩系統(tǒng)中的越區(qū)切換2023/2/6信息與通信工程系241.1.1第一代移動通信系統(tǒng)（1G）

其他1G系統(tǒng)包括：（英）TACS（TotalAccessCommunicationSystem）（法）RadioComm2000(MobilePhoneinFrance)（德）C-450(MobilePhoneinGermanyandPortugal)（北歐四國（瑞典、挪威、芬蘭、丹麥））

NMT450/900(NordicMobileTelephon450/900)（日）NTT(NipponTelephoneandTelegraph)2023/2/6信息與通信工程系251.1.1第一代移動通信系統(tǒng)（1G）第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的特點：

1）采用模擬方式（話音以FM方式調(diào)制，

FDMA多址方式）；

2）以國家為主制定標(biāo)準(zhǔn)（先有設(shè)備，后有標(biāo)準(zhǔn)），多而復(fù)雜，各系統(tǒng)間沒有公共接口，互不相容，無法實現(xiàn)國際漫游；

3）無法與固定網(wǎng)向數(shù)字化推進(jìn)相適應(yīng)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)很難開展；

4）頻譜利用率低，無法適應(yīng)大容量的需求（模擬方式時信噪比要求高）；

5）安全保密性差，易被竊聽，易被并機(jī)。2023/2/6信息與通信工程系26

第二代移動通信系統(tǒng)（2G）2023/2/6信息與通信工程系271.1.2第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)（2G）80年代初歐洲電信運營部門發(fā)現(xiàn)5-6種模擬制式，格局四分五裂，形不成規(guī)模。1982年北歐四國（瑞典、挪威、芬蘭、丹麥）建議，歐洲電信管理協(xié)會上CEPT（ConferenceofEuropeanPostandTelecommunicationAdministration）成立GSM（GroupSpecialMobile,特別移動小組）專題小組。1986年GSM專題小組在法國巴黎進(jìn)行現(xiàn)場驗。1987年確定泛歐GSM標(biāo)準(zhǔn)。

GSM900---GlobalSystemforMobileCommunications

（全球移動通信系統(tǒng)）

DCS1800---DigitalCellularSystem1800

（1800MHz數(shù)字蜂窩系統(tǒng)）2023/2/6信息與通信工程系28GSM的出現(xiàn)標(biāo)志著第二代移動通信系統(tǒng)（2G）的誕生!

由于GSM標(biāo)準(zhǔn)的開放性，世界上許多著名的通信公司都在生產(chǎn)和提供GSM系統(tǒng)設(shè)備，因而系統(tǒng)獲得了廣泛的應(yīng)用，取得了巨大的商業(yè)成功?。壳?，全球共212個國家和地區(qū)400多家運營商使用GSM系統(tǒng)，GSM用戶近30億(歐洲6.5億)，占總移動用戶的80%）1.1.2第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)（2G）2023/2/6信息與通信工程系291.1.2第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)（2G）其他的2G系統(tǒng)包括：（美）D-AMPS（日）JDC（美）Q-CDMA（Qualcomm，1989年）1990年D-AMPS被EIA（ElectricalIndustryAssociation）頒布為IS-54標(biāo)準(zhǔn)1992年Q-CDMA被EIA頒布為IS-95標(biāo)準(zhǔn)2023/2/6信息與通信工程系301.1.2第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)（2G）數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)

2023/2/6信息與通信工程系311.1.2第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)（2G）模擬蜂窩移動通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)

2023/2/6信息與通信工程系32MS MobileStation 移動臺

TETerminalEquipment終端設(shè)備

BSS BaseStationSubsystem 基站子系統(tǒng)

BSC BaseStationController 基站控制器

BTS BaseTransceiverStation 基站收發(fā)臺

NSS NetworkSubsystem 網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)

MSC Mobile-servicesSwitchingCentre移動交換中心

AuC AuthenticationCentre 鑒權(quán)中心

HLR HomeLocationRegister 歸屬位置寄存器

VLR VisitorLocationRegister 訪問位置寄存器

EIR EquipmentIdentityRegister 設(shè)備標(biāo)識寄存器

OMCOperationManagementCenter

操作維護(hù)中心1.1.2第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)（2G）2023/2/6信息與通信工程系33第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)（2G）特點：

1)先有標(biāo)準(zhǔn)，后有設(shè)備；2)安全保密性好；3)適應(yīng)固定網(wǎng)的數(shù)字化發(fā)展；4)數(shù)字方式傳輸，系統(tǒng)容量提高（TDMA多址方式）。

理論上，F(xiàn)DMA和TDMA方式具有相同的頻譜利用率，但數(shù)字方式可采用信道編碼、交織、

均衡等技術(shù)，故可在相同的通信質(zhì)量要求下，降低同頻復(fù)用的信噪比要求，從而提高頻率復(fù)用次數(shù)。

1.1.2第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)（2G）2023/2/6信息與通信工程系34蜂窩網(wǎng)移動系統(tǒng)中區(qū)群概念頻率復(fù)用系數(shù)1/N1.1.2第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)（2G）2023/2/6信息與通信工程系351.1.2第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)（2G）

GSM標(biāo)準(zhǔn)的3個階段

phaseone（第一階段，1988年春開始，92年底結(jié)束）

phasetwo（第二階段，1993年底完成，設(shè)備于94/95進(jìn)入市場）

phase2+

（1994年6月開始）。phase2+

標(biāo)準(zhǔn)最后還將并入phasetwo階段標(biāo)準(zhǔn)。

制定標(biāo)準(zhǔn)時考慮兼容性要求（前向兼容）。

GSM標(biāo)準(zhǔn)中各階段的差異主要表現(xiàn)在GSM系統(tǒng)提供的補(bǔ)充業(yè)務(wù)上。2023/2/6信息與通信工程系36

第三代移動通信系統(tǒng)（3G）2023/2/6信息與通信工程系37

1985年，ITU（InternationalTelecommcationsUnion,國際電信聯(lián)盟）針對當(dāng)時移動通信系統(tǒng)在不同網(wǎng)絡(luò)之間無法實現(xiàn)漫游，提出了第三代移動通信系統(tǒng)（3G）方案，稱為FPLMTS（FuturePublicLandMobileTelecommunicationSystem—未來公用陸地移動通信系統(tǒng)）。1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

Why3G?2023/2/6信息與通信工程系38通信的目標(biāo)：個人通信(PCN:PersonalCommunicationNetworks)---5W

任何人(Whoever)

任何時候(Whenever)

任何地方(Wherever)

與另一個人(Whomever)

任何方式(Whatever)1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系39

ITU提到UPT（UniversalPersonalTelecommunication）含義：

UPT允許在個人移動的情況下獲得電信業(yè)務(wù)。它能使一個UPT用戶享用一組由用戶規(guī)定的預(yù)定業(yè)務(wù)，并利用一個對網(wǎng)絡(luò)透明的UPT個人通信號碼(PTN---PersonalTelecommunicationNumber)，跨越多個網(wǎng)絡(luò)，在任何地理位置的任何一個固定的或移動的終端上發(fā)起或接收呼叫。它只受終端和網(wǎng)絡(luò)能力以及網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營者的規(guī)定所限制。1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

個人通信的概念（1）2023/2/6信息與通信工程系40

移動通信技術(shù)是實現(xiàn)個人通信的重要基礎(chǔ)！移動通信的根本特征是移動性（Mobility）。移動性的兩種含義：終端移動性（TerminalMobility

）通信到終端；個人移動性（PersonalMobility）通信到個人。1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系41

個人通信的實現(xiàn)途徑（1）規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)一種覆蓋世界范圍內(nèi)的全新個人通信網(wǎng)。（2）選擇現(xiàn)有的某一種移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)充和改造，使其成為遍及全球、功能齊全和適應(yīng)各種運行環(huán)境的個人通信網(wǎng)。

¤

由蜂窩移動通信系統(tǒng)演進(jìn)而來

¤

由無繩電話系統(tǒng)擴(kuò)展而來；

¤

由衛(wèi)星移動信系統(tǒng)發(fā)展而來。（3）綜合利用現(xiàn)有各種通信系統(tǒng)發(fā)揮各自優(yōu)點，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，互聯(lián)互通，實現(xiàn)個人通信目標(biāo)。1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系42

個人通信的概念（2）個人通信(PCN)：任何人在任何時間、任何地點與任何人其他人以任意方式進(jìn)行的通信。

“任何時間”

要求支持動中通:無線通信是前提

“任何人”

要求支持巨大用戶量:頻譜資源有限

“任何地點”要求無縫覆蓋:傳輸能力有限

“任何方式”

要求多媒體:處理能力有限1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系43

·

全球化提供全球海、陸、空三維無縫覆蓋，支持全球漫游業(yè)務(wù)。

·

綜合化

提供語音和非語音業(yè)務(wù)，特別是多媒體業(yè)務(wù)。

·

個人化

足夠的系統(tǒng)容量，強(qiáng)大的多種用戶管理能力，高保密性能和服務(wù)質(zhì)量（移動網(wǎng)和固定網(wǎng)相同，話音質(zhì)量與ADPCM32Kbps相當(dāng)）。1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

3G的目標(biāo)2023/2/6信息與通信工程系441991年

ITU正式成立了ITU–RTG8/1任務(wù)組，專門負(fù)責(zé)第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。1992年世界無線電管理大會（WARC）分配給

FPLMTS使用頻段為：1885-2025MHz(140M)

和2110-2200MHz(90M)，共計230MHz。1996年ITU將3G改名為IMT2000（InternationalMobileTelecommunicationsSystem—國際移動通信系統(tǒng)2000）。

(InternetMobile/MultimediaTelecommunication)

其中，2000的含義為該系統(tǒng)工作在2000MHz（1.8-2.3GHz）頻段；在2000年前后投入商用；系統(tǒng)最高傳輸速率為2000Kbps。1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系45

1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系46

3G頻譜（WARC2000會議后）1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系47上節(jié)課程內(nèi)容小結(jié)小區(qū)制(蜂窩移動通信系統(tǒng))優(yōu)點:頻率復(fù)用，提高頻譜效率復(fù)用以區(qū)群為單位進(jìn)行；頻率復(fù)用系數(shù)：1/N有效性（頻率復(fù)用系數(shù));可靠性(同頻干擾)不足:同頻干擾(頻率復(fù)用)越區(qū)切換結(jié)構(gòu)復(fù)雜1G/2G的特點2023/2/6信息與通信工程系481996年3月ITU-RTG8/1在巴西召開的第16次會議上，提出“IMT-2000家族”概念。（一流企業(yè)賣標(biāo)準(zhǔn)，二流企業(yè)賣品牌，三流企業(yè)賣產(chǎn)品）1997年3月ITU

向各成員國征集IMT2000系統(tǒng)RTT

（無線傳輸技術(shù)）空中接口技術(shù)侯選方案。1998年6月10個地面移動通信系統(tǒng)方案經(jīng)合并、融合為同步CDMA（FDD/TDD）cdma2000

和異步CDMA（FDD/TDD）WCDMA兩個標(biāo)準(zhǔn)。1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系49

1999年11月5日ITU-RTG8/1最后一次會議在赫爾辛基結(jié)束，通過第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，并將規(guī)范建議正式提交給2000年5月召開的世界無線電大會。我國提出的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)建議也被國際電信聯(lián)盟正式采納為IMT-2000系列標(biāo)準(zhǔn)之一。1、以TDMA為基礎(chǔ)的兩種：DECT、UWC-1362、以CDMA為基礎(chǔ)的八種：WIMSW-CDMA、

TD-SCDMA、W-CDMA、CDMAII、

UTRA、NA:W-CDMA、CDMA2000、CDMAI3、用于衛(wèi)星系統(tǒng)的五種：SAT-CDMA、SW-

CDMA、SW-CTDMA、ICO-RTT、Horizons1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

其中包括2023/2/6信息與通信工程系501.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系51最后,形成IMT-2000三種主流標(biāo)準(zhǔn)：

1.WCDMA：歐洲ETSI提出，核心網(wǎng)基于

GSM網(wǎng)絡(luò)

2.cdma2000：美國TIA提出，核心網(wǎng)基于

IS-95網(wǎng)絡(luò)

3.TD-SCDMA：我國CATT提出，時分雙工（TDD）、同步技術(shù)、軟件無電技術(shù)、智能天線兩個協(xié)調(diào)組織：3GPP（ThirdGenerationPartnershipProjects），負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)WCDMA。3GPP2（ThirdGenerationPartnershipProjects2），負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)cdma2000。1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系523GPP成員：ETSI、（日）ARIB、（韓）TTA、（美）TIA及（中國）CCSA3GPP2成員：TIA、ARIB、TTA及CCSAITU（國際電信聯(lián)盟）負(fù)責(zé)和領(lǐng)導(dǎo)IMT-2000標(biāo)準(zhǔn)化的研究工作。1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系53IMT-2000系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系54

1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系55

1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系56

1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系57

1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系58

1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系59

1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系60

1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系61移動通信的傳輸方式單工方式（Simplex）

雙工方式(FullDuplex)

半雙工方式(HalfDuplex)傳輸方式：2023/2/6信息與通信工程系62移動通信的傳輸方式單工方式同頻單工異頻單工2023/2/6信息與通信工程系63雙工方式移動通信的傳輸方式2023/2/6信息與通信工程系64移動通信的傳輸方式

頻分雙工(FDD)

FrequencyDivisionDuplex

時分雙工（TDD）

TimeDivisionDuplex雙工方式:2023/2/6信息與通信工程系65FrequencyDivisionDuplex(FDD):

ULbandseparatedfromDLbandDDDDDDDUResources:FrequencyDivisionDuplex(FDD)

U:UplinkD:Downlink2023/2/6信息與通信工程系66TDDAdvantagesUnpairedbandneededNoneedforpairedbandswithspecificduplexspacingSpectrumefficiencyisoptimisedbyadaptationtousertrafficdemandULandDLusesthesamecarrierfrequency,soradiopropagationissymmetricTimeDivisionDuplex(TDD)ULbandsameasDLbandDUDDDDDDTimeDivisionDuplex(TDD)U:UplinkD:Downlink2023/2/6信息與通信工程系67

使用各種頻率資源，不需要成對頻率；適用于不對稱上下行數(shù)據(jù)傳輸，特別適用于IP型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；上下行工作于同一頻率，對稱的電波傳播特性使之便于使用諸如智能天線等新技術(shù)，達(dá)到提高性能、降低成本的目的；系統(tǒng)設(shè)備成本較低，比FDD系統(tǒng)低20%-50%。和FDD系統(tǒng)比較，TDD系統(tǒng)主要問題在終端的移動速度和覆蓋距離等方面受限。(思考題)TDD系統(tǒng)特點1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系68移動通信的傳輸方式半雙工方式(HalfDuplex)思考題:為什么半雙工方式會比全雙工方式節(jié)省頻譜?2023/2/6信息與通信工程系692002年10月23日TD-SCDMA頻譜規(guī)劃(信產(chǎn)部)1880-1920MHz、2010-2025MHz及2300-2400MHz共計155MHz中移動：1880-1900MHz和2010-2025MHz

共35MHz小靈通：1900-1920MHz(2011年底前完成清頻退網(wǎng))1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系70

WCDMA：擴(kuò)頻碼速率為3.84Mchip/s、載波帶寬為

5MHz、基站間同步是可選的、FDD模式cdma2000：擴(kuò)頻碼速率為1.2288Mchip/s、載波帶寬為

1.25MHz、基站間同步是必需的，需要全球定位系統(tǒng)（GPS）、FDD模式TD-SCDMA：擴(kuò)頻碼速率為1.28Mchip/s，載波帶寬為

1.6MHz，基站間必須同步，TDD模式。三種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的比較1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系711.1.3第三代移動通信系統(tǒng)IMT-2000（3G）第3代移動通信朝個人通信方向邁進(jìn)了一大步。IMT-2000移動通信系統(tǒng)的性能為：

●話音質(zhì)量相當(dāng)于公共交換電話網(wǎng)（PSTN）的質(zhì)量；●滿足移動高比特率、可半變速率的需求；

●支持電路和分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；

●自適應(yīng)無線接口技術(shù)，支持上下鏈路不對稱需求；

●良好的兼容性能。

2023/2/6信息與通信工程系72

3G的特點

●頻譜利用率高；

●支持各類移動通信終端；

●可靈活增添新業(yè)務(wù)和技術(shù)。

3G成功的關(guān)鍵與2G系統(tǒng)良好的前向兼容性以解決兩代系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)接問題，保護(hù)大多數(shù)運營商及用戶的利益，并充分地利用已有的通信網(wǎng)絡(luò)資源。1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系73對無線傳輸技術(shù)（RTT）提出以下要求：·

高速傳輸以支持多媒體業(yè)務(wù)：

1．室內(nèi)環(huán)境（固定環(huán)境）至少2Mbps

2．室內(nèi)外步行環(huán)境至少為384Kbps

3．室外車輛運動中至少為144Kbps

4．衛(wèi)星移動環(huán)境至少為9.6Kbps

·

傳輸速率能按需分配。

·上下行鏈路能適應(yīng)不對稱需求。

1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系741.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系752004年11月全球發(fā)放3G許可證131張，82家運營商在40個國家部署了3G網(wǎng)絡(luò)，其中65家推出了cdma20001X服務(wù)、17家推出了WCDMA服務(wù)；信產(chǎn)部組織實施了全球規(guī)模最大的3G技術(shù)網(wǎng)絡(luò)實驗。2005年

3G全球用戶超過1.28億，46個國家的104個運營商開始了3G商用，3G在香港、臺灣也取得了不錯的進(jìn)展。2008年中國4月1日起在京津滬等8大城市啟動TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)社會化業(yè)務(wù)測試。(奧運會主要場館)3G的商用情況1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系762009年1月7日中國發(fā)放3G牌照1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

中國電信cdma2000中國移動

TD-SCDMA中國聯(lián)通

WCDMA2023/2/6信息與通信工程系77關(guān)于3G的觀點1.肥了設(shè)備商、虧了運營商；（運營商投資近3000億/年）

2.2G尚未飽和，3G需求有限；

3.3G技術(shù)已經(jīng)過時；

4.已有3G運營商至今未贏利。和黃：擁有英國、愛爾蘭、奧地利、意大利、瑞典、挪威、丹麥，以色列、中國香港，澳大利亞等10個國家和地區(qū)的3G牌照。業(yè)績情況：旗下全球3G用戶總?cè)藬?shù)超過1590萬，虧損16.05億港元。（2007年6月）1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系783G業(yè)務(wù):通信類、娛樂類、資訊類、移動互聯(lián)網(wǎng)類。（１）話音業(yè)務(wù)。（２）視頻業(yè)務(wù)(可視電話)。

1.通信類業(yè)務(wù)

通過3G終端的攝像裝置以及3G網(wǎng)絡(luò)高速的數(shù)據(jù)傳輸，電話兩端的用戶可以看見彼此的影像，從而實現(xiàn)對話“面對面”實時交流。

1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系79(1)音樂、影視的點播業(yè)務(wù)。

(2)圖片、鈴聲下載。

(3)手機(jī)電視。２.娛樂類業(yè)務(wù)３.資訊類業(yè)務(wù)（１）新聞類資訊。（２）便民類資訊。4.移動互聯(lián)網(wǎng)類

(1)網(wǎng)頁瀏覽。

(2)電子郵件業(yè)務(wù)。(3)利用互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控家居。1.1.3第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)（3G）

2023/2/6信息與通信工程系80

第四代移動通信系統(tǒng)（4G）2023/2/6信息與通信工程系811.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望*高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)成為業(yè)務(wù)的重點；*高速數(shù)字業(yè)務(wù)成為3G的性能瓶頸；*3G無法提供真正意義上的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，且高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的存在嚴(yán)重影響系統(tǒng)的容量和穩(wěn)定性；*在CDMA結(jié)構(gòu)下提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需克服更大的干擾；

提供高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)想：后三代移動通信系統(tǒng)（Beyond3G），第四代移動通信系統(tǒng)(4G)Why4G?2023/2/6信息與通信工程系821.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望ITU-R建議不要使用“第四代”的說法，而采用“IMT-2000的增強(qiáng)系統(tǒng)（EnhancementofIMT--2000）”或“后IMT-2000系統(tǒng)(SystemsBeyondIMT—2000IMT--Advanced

)”的說法。4G的目標(biāo)：提高移動裝置無線訪問互聯(lián)網(wǎng)的速度。具有非對稱的超過2Mbps的數(shù)據(jù)傳輸能力。4G系統(tǒng)將是多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。2023/2/6信息與通信工程系832G特點3G發(fā)展歷程IMT-2000三大主流標(biāo)準(zhǔn)：

1.WCDMA：歐洲ETSI提出，核心網(wǎng)基于GSM網(wǎng)絡(luò)

2.cdma2000：美國TIA提出，核心網(wǎng)基于IS-95網(wǎng)絡(luò)

3.TD-SCDMA：我國CATT提出，時分雙工（TDD）、同步技術(shù)、軟件無電技術(shù)、智能天線

兩個協(xié)調(diào)組織：3GPP（ThirdGenerationPartnershipProjects），負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)WCDMA。3GPP2（ThirdGenerationPartnershipProjects2），負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)cdma2000。傳輸方式：單工方式、雙工方式(FDD、TDD)、半雙工方式上節(jié)課主要內(nèi)容(1)2023/2/6信息與通信工程系84上節(jié)課主要內(nèi)容(2)3G的特點3G成功的關(guān)鍵3G的商用情況2G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式第四代移動通信系統(tǒng)（4G--IMT—Advanced）

TD—LTE—Advanced

（LongTermEvolution）

FDD--LTE—AdvancedIEEE802.16mWimax2023/2/6信息與通信工程系851.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望IMT—Advanced:TD---LTE—Advanced（LongTermEvolution）LTE---FDD—AdvancedIEEE802.16mWimax2013年4G牌照發(fā)放(12月4日,工信部向中國移動、中國聯(lián)通及中國電信發(fā)放TD-LTE經(jīng)營許可)2014年4G牌照發(fā)放(6月27日,工信部向中國聯(lián)通及中國電信發(fā)放LTE-FDD試驗網(wǎng)許可)

2015年4G牌照發(fā)放(2月27日,工信部向中國聯(lián)通及中國電信發(fā)放LTE-FDD經(jīng)營許可)2023/2/6信息與通信工程系861.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望

*傳統(tǒng)的語音和短信息業(yè)務(wù)；*高達(dá)100~1000Mbps的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；*常用的Internet業(yè)務(wù)，如WWW、高速下載和電子郵件等；*在線交易以及移動電子商務(wù)E-BUSINESS；*位置服務(wù)；*公司數(shù)據(jù)庫接入；*廣播，以及多點、多組數(shù)據(jù)傳輸。4G業(yè)務(wù)2023/2/6信息與通信工程系871.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望4G的特點全集成業(yè)務(wù)統(tǒng)一的無線接入自組網(wǎng)絡(luò)軟件依賴性基于路由的全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)動態(tài)支持各種傳輸類型、空中接口、終端類型、無線環(huán)境、QoS類型和各種移動模式虛擬歸屬環(huán)境（VHE，VirtualHomeEnvironment）高速、高效的空中接口和接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)多種用戶設(shè)備2023/2/6信息與通信工程系881.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望4G的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)集成和高效核心網(wǎng)采用全I(xiàn)P平臺，各種類型的接入網(wǎng)通過多媒體網(wǎng)關(guān)接入核心網(wǎng)多種無線接入方式，并且提供多種業(yè)務(wù)模式和終端模式的接入在VHE協(xié)調(diào)下，用戶可以透明地接入任何業(yè)務(wù)允許的接入網(wǎng)，由接入網(wǎng)自主地進(jìn)行業(yè)務(wù)和資源管理。多模接入、網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)間的平滑快速切換2023/2/6信息與通信工程系891.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望4G的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2023/2/6信息與通信工程系90關(guān)鍵技術(shù)OFDM技術(shù)：

OFDM---OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交頻分復(fù)用技術(shù)MIMO技術(shù)：

MIMO---MultipleInputandMultipleOutput，多輸入多輸出技術(shù)軟件無線電技術(shù)：將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過一個通用硬件平臺，利用軟件加載方式來實現(xiàn)各種類型的無線電通信系統(tǒng)的一種具有開放式結(jié)構(gòu)的新技術(shù)。智能天線技術(shù)、功率控制、多用戶檢測技術(shù)1.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望2023/2/6信息與通信工程系911.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望OFDM技術(shù)

多載波傳輸系統(tǒng)(MCM,MulticarrierModulate)

單載波傳輸系統(tǒng)中,一次衰落或干擾可導(dǎo)致整個傳輸鏈路的失效。

在頻域內(nèi)將給定的信道分成N個窄的正交子信道，在每個子信道上對子載波進(jìn)行調(diào)制，各子載波并行傳輸。

將待傳輸?shù)母咚贁?shù)據(jù)流分解為N個低速數(shù)據(jù)流。每個子載波傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率是單載波的1/N。多載波系統(tǒng)具有較高的抗衰落或干擾能力。2023/2/6信息與通信工程系921.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望傳統(tǒng)的FDM方式3dB復(fù)用方式OFDM方式

傳統(tǒng)的FDM方式

3dB復(fù)用方式

OFDM方式子載波的設(shè)置方式2023/2/6信息與通信工程系931.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望OFDM方式2023/2/6信息與通信工程系94

OFDM的頻譜示意圖1.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望2023/2/6信息與通信工程系951.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望串并轉(zhuǎn)換高速數(shù)據(jù)調(diào)制調(diào)制調(diào)制cosw1tcosw2tcoswNt…相加解調(diào)解調(diào)解調(diào)并串轉(zhuǎn)換cosw1tcosw2t…coswNtOFDM技術(shù)原理框圖

2023/2/6信息與通信工程系96OFDM實現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)不同于傳統(tǒng)的調(diào)制方式，而是通過FFT的正、逆變換實現(xiàn)的，系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜度不高。1.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望OFDM技術(shù)特點

各子載波互相正交各子載波的頻譜有1/2的重疊比FDM系統(tǒng)節(jié)省一半帶寬可有效地克服信道頻率選擇性的影響，減少ISI對系統(tǒng)性能的影響。OFDM技術(shù)實現(xiàn)過程2023/2/6信息與通信工程系97較大的峰均功率比

PAPR，PeaktoAveragePowerRatio

PAPR最大值為N(10lgNdB)載頻偏移(ICI)OFDM應(yīng)用中的問題1.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望

在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時，如何合理地選取調(diào)制制式與參數(shù)分配來制約這兩大因素的影響是需要考慮的主要問題。2023/2/6信息與通信工程系981.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望MIMO系統(tǒng)：MultipleInputandMultipleOutputSISO系統(tǒng)：Single-InputSingle-Output

發(fā)射接收2023/2/6信息與通信工程系991.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望SIMO系統(tǒng)：Single-Input

Multiple-OutputMISO系統(tǒng)：Multiple-InputSingle-OutputBSMS2023/2/6信息與通信工程系1001.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望MIMO系統(tǒng)：MultipleInputandMultipleOutputMSBSMIMO系統(tǒng)容量與收發(fā)兩端天線數(shù)量成正比。2023/2/6信息與通信工程系101

語音

天線/RF段高速處理段

低速處理段

DDC-數(shù)字下變頻DUC-數(shù)字上變頻軟件無線電結(jié)構(gòu)簡圖寬帶/多頻段天線RF部分A/D/ADDCDUC高速DSP專用可編程處理器低速DSP其它終端軟件無線電技術(shù)1.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望2023/2/6信息與通信工程系102

基于天線陣列原理，利用天線陣的波束賦性產(chǎn)生多個獨立的波束，并自適應(yīng)的調(diào)整波束方向來跟蹤每一個用戶，達(dá)到提高信號干擾噪聲比(SINR

)，增加系統(tǒng)容量的目的。1.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望智能天線（SmartAntenna

）基本概念2023/2/6信息與通信工程系103MinimizinginterferenceofotherusersMaximizingenergyofdesireduserSmartAntennaGoals1.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望2023/2/6信息與通信工程系104

1.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望2023/2/6信息與通信工程系105 weightsRFamplifierAnantennaarray

Coherenttransceivers(likechoir)

AdvancedDSPalgorithmSmartAntennaStructure1.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望2023/2/6信息與通信工程系106Foruplink:

GreatlyincreasereceiversensitivityMinimise

co-channelinterferenceHighercapacity

IncorporateeffectivelymultipathcomponentFordownlink:

Reduceinterferenceto

co-channelUEReduceoutputpowerrequirementHighercapacity

Especiallyapplicable

toTDDsystems

(UL/DLreciprocal)SmartAntennaAdvantage1.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望2023/2/6信息與通信工程系107智能天線的作用提高SINR，改善通信質(zhì)量增加系統(tǒng)容量，提高用戶數(shù)量提高頻譜利用率擴(kuò)大通信覆蓋區(qū)域降低基站發(fā)射功率自動跟蹤用戶信號，位置定位減小用戶發(fā)射功率，提高電池壽命抗干擾，抗衰落，抗多徑1.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望2023/2/6信息與通信工程系108PowerControlIntroductiont

PowertPowertPowerReceivedsignalReceivedsignalIdealPowerControlWithPowerControlWithoutPowerControl1.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望2023/2/6信息與通信工程系109Improvethefadingstatisticsfortheregardedsignal(ULandDL)Reducetheintercellinterferenceinthenetwork(ULandDL)Reducethepowerconsumptionofthetransmitter(mainlyofrelevancefortheUEintheUL)Minimisetheeffectofintracellinterferencefromotherusersofthesamecell(mainlyUL,butalsoDL)PowerControlAdvantage1.1.4第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的展望2023/2/6信息與通信工程系110

2G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系111

背景第二代移動通信系統(tǒng)擁有龐大的基礎(chǔ)硬件設(shè)施和眾多移動用戶，要求3G由2G平滑演進(jìn)來實現(xiàn)。WCDMA標(biāo)準(zhǔn)由GSM演變而來，是IMT-2000

（3G）家族成員之一。我國擁有世界上最大的GSM網(wǎng)絡(luò)，移動用戶規(guī)模在全球居首位，因而研究GSM網(wǎng)絡(luò)向IMT-2000系統(tǒng)過渡期間的演進(jìn)方案是十分必要的。1.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系112

1.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系1131.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系1141.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系115最高時隙傳輸速率每時隙接入速率時隙數(shù)階段2Mbps

第三代分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)384Kbps48Kbps1-8EDGE171.2Kbps21.4Kbps1-8GPRS57.6Kbps14.4Kbps1-4HSCSD1.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系116CSD(CircuitSwitchedData,電路交換數(shù)據(jù))GSM系統(tǒng)基本承載電路交數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),速率9.6KbpsHSCSD（HighSpeedCircuitSwitchedData,

高速電路交換數(shù)據(jù)）時隙接入速率14.4Kbps,1-4個時隙捆綁,最高速率57.6KbpsGPRS(GeneralPacketRadioServices,

通用無線分組業(yè)務(wù))

時隙接入速率為21.4Kbps,1-8個時隙捆綁,,最高速率171.2KbpsEDGE（EnhancedDataRatesforGSMEvolution,

增強(qiáng)型通用無線分組業(yè)務(wù)）時隙接入速率48Kbps,1-8個時隙捆綁,最高速率384Kbps第三代分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)階段,最高速率2Mbps。1.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系117CSD、HSCSD電路交換型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)GPRS、EDGE、第三代數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),分組交換型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

HSCSD的實現(xiàn)只需對GSM系統(tǒng)進(jìn)行軟件升級,硬件系統(tǒng)無需改變,實現(xiàn)簡單,但由于其電路型特性,長時間的呼叫建立和多時隙的捆綁必將造成無線資源的巨大浪費,產(chǎn)品的生命周期不會太長,難以滿足中國GSM市場的需求。EDGE雖然可將速率提高到384Kbps,但從GPRS和3G的發(fā)展來看,其短暫的生存時間使得軟硬件投資回收率低,也不適合中國國情。因此,目前通信系統(tǒng)運營商們對HSCSD及EDGE階段都持否定態(tài)度.在我國由于移動通信網(wǎng)以GSM系統(tǒng)為主,并已做到了全國覆蓋,根據(jù)我國數(shù)據(jù)通信的發(fā)展?fàn)顩r,一般認(rèn)為移動數(shù)據(jù)通信的發(fā)展分為三步,即:GSM(2G)---GPRS(2.5G)---3G。1.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系118GSMGPRSUMTSIu-CSIu-CSIu-PSIu-PSIubRNCNodeBNodeBRNSIurIubRNCNodeBNodeBRNSVLRMSCVLRMSCAEGMSCPSTNAbisBSCBTSBTSBSSPSTNPSTNGEIRFHLRAUCDCHGsSGSNAbisBSCBTSBTSBSSGbGGSNGnGpPDNotherPLMNGiGfGrGc1.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系119GMSCGatewayMSC 移動交換中心網(wǎng)關(guān)

GPRSGeneralPacketRadioService通用分組無線業(yè)務(wù)

GGSNGatewayGPRSSupportNodeGPRS網(wǎng)關(guān)支持接點SGSN ServingGPRSSupportNodeGPRS服務(wù)支持接點AN AccessNetwork 接入網(wǎng)CNCoreNetwork 核心網(wǎng)RAN RadioAccessNetwork 無線接入網(wǎng) RNC RadioNetworkController無線網(wǎng)絡(luò)控制器

RNS RadioNetworkSubsystem 無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)UMTS UniversalMobileTelecommunicationSystem

通用移動通信系統(tǒng)

1.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系120UMTS（UniversalMobileTelecommunicationSystem,WCDMA）的階段標(biāo)準(zhǔn)：R99、R4、R5、R6R99：Release99，1999年12月完成第一版本，每3個月修正一次，現(xiàn)已完全穩(wěn)定。R4：Release4，2001年3月凍結(jié)，每3個月修正一次，現(xiàn)已基本穩(wěn)定。R5：Release5，2002年6月完成第一版本，每3個月修正一次。R6：Release6，2003年12月完成第一版本，每3個月修正一次。最后發(fā)布期將在2004年9月或更晚些時候。

“凍結(jié)”的意思是只允許進(jìn)行必要的修正而推出修訂版，不再添加新功能。1.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系121

R99是3GPP制定的標(biāo)準(zhǔn)第一個版本，并且無論在技術(shù)的完備性和產(chǎn)業(yè)化程度上都是最成熟、最穩(wěn)定的版本，被3GPP通過后每三個月更新一次，2001年3月的版本作為商用版本，其后的更新版本將能與之后向兼容。核心網(wǎng)的電路交換已經(jīng)演進(jìn)為電路交換和分組交換相結(jié)合，從業(yè)務(wù)角度來說，核心網(wǎng)的變化有利于向用戶提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

R99標(biāo)準(zhǔn)充分體現(xiàn)了2G向3G平滑演進(jìn)的原則。1.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式R99標(biāo)準(zhǔn)特點2023/2/6信息與通信工程系122完成了由我國提交的TD-SCMDA技術(shù)在3GPP

的標(biāo)準(zhǔn)化工作。將核心網(wǎng)部分的電路域（CS）的承載與控制分開（將MSC分為MSCServer

和MGW），這是3G核心網(wǎng)邁向全I(xiàn)P的第一步，也是R4標(biāo)準(zhǔn)最重要的特征。1.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式R4標(biāo)準(zhǔn)特點（1）2023/2/6信息與通信工程系123

R4標(biāo)準(zhǔn)特點（2）主導(dǎo)思想是將傳輸、控制和業(yè)務(wù)分離，使

IP化從核心網(wǎng)逐步延伸到無線接入網(wǎng)和中繼?？商峁┑臉I(yè)務(wù)更趨向于實時和多媒體化，并且在多樣化方面也有了較大的進(jìn)展。1.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系124

R5標(biāo)準(zhǔn)特點真正意義上的關(guān)于全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)的版本最主要的特點：引進(jìn)了高速下行包接入HSDPA技術(shù)；支持

UTRAN/CN中的全I(xiàn)P傳輸及IP多媒體子系統(tǒng)IMS業(yè)務(wù)；無線接入網(wǎng)絡(luò)部分定義了采用IP傳輸?shù)目蛇x方式，并可實現(xiàn)與

ATM之間的互通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分趨向于功能的劃分1.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系125R6標(biāo)準(zhǔn)特點內(nèi)容上的改進(jìn)：CS第二階段增強(qiáng)、媒體廣播與多播業(yè)務(wù)、用戶信息類GUP、LAN、語音識別和語音觸發(fā)業(yè)務(wù)IP多媒體子系統(tǒng)仍然是R6標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議制定的重點1.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系1261.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系1271.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系128北美歐洲IS-95cdma20001Xcdma20001XEV-DOcdma2000GSMTDMAGSM+GPRS,HSCSDGSM++EDGEWCDMA普通分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)高速電路交換數(shù)據(jù)GSM增強(qiáng)數(shù)據(jù)率1.1.52G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式2023/2/6信息與通信工程系129上節(jié)課主要內(nèi)容第四代移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)：OFDM、MIMO、軟件無線電智能天線、功率控制、多用戶檢測

2G向3G系統(tǒng)演進(jìn)的方式北美歐洲IS-95cdma20001Xcdma20001XEV-DOcdma2000GSMTDMAGSM+GPRS,HSCSDGSM++EDGEWCDMA普通分組數(shù)據(jù)