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第三代蜂窝移动通信系统本讲稿第一页，共四十一页7.1 7.1 概述概述 n移动通信是一种沟通移动用户与固定用户之间或移动移动通信是一种沟通移动用户与固定用户之间或移动用户之间的通信方式。它具有快速、便捷、可靠、不用户之间的通信方式。它具有快速、便捷、可靠、不受时空限制的特点。目标：受时空限制的特点。目标：5W5Wn18971897年，马可尼在固定站和一艘拖船之间进行的无线年，马可尼在固定站和一艘拖船之间进行的无线通信实验，标志着移动通信的诞生。通信实验，标志着移动通信的诞生。19471947年贝尔实验年贝尔实验室提出了蜂窝通信的概念，室提出了蜂窝通信的概念，7070年代试验，年代试验，8080年代开始年代开始使用。使用。n时至今日，蜂窝移动通信经过了两代成熟的发展，时至今日，蜂窝移动通信经过了两代成熟的发展，并且进入了第三代移动通信的研制、试验和建设阶并且进入了第三代移动通信的研制、试验和建设阶段。段。本讲稿第二页，共四十一页n3G3G最早由最早由ITUITU在在19851985年提出，称为未来公众陆地移年提出，称为未来公众陆地移动通信系统（动通信系统（FPLMTSFPLMTS）。）。n19961996年更名为国际移动通信年更名为国际移动通信20002000即即IMT2000IMT2000。工作频段2000MHz商用时间2000年左右最高速率2000Kbit/sIMT-2000的含义本讲稿第三页，共四十一页nIMT-2000主要特性n（1 1）全球化。）全球化。IMT-2000IMT-2000包括多种系统，在设计上具有高度的通用性，包括多种系统，在设计上具有高度的通用性，该系统中的业务以及它与固定网之间的业务可以兼容，能提供全球漫该系统中的业务以及它与固定网之间的业务可以兼容，能提供全球漫游。游。n（2 2）多媒体化。提供高质量的多媒体业务，如话音、可变速率数据、）多媒体化。提供高质量的多媒体业务，如话音、可变速率数据、视频和高清晰图像等多种业务。视频和高清晰图像等多种业务。n（3 3）综合化。能把现存的各类移动通信系统综合在统一的系统中，）综合化。能把现存的各类移动通信系统综合在统一的系统中，以提供多种服务。以提供多种服务。n（4 4）智能化。主要表现在智能网的引入，移动终端和基站采用软件）智能化。主要表现在智能网的引入，移动终端和基站采用软件无线电技术。无线电技术。n（5 5）个人化。用户可用唯一个人电信号码（）个人化。用户可用唯一个人电信号码（PTNPTN）在终端上获）在终端上获取所需要的电信业务，这就超越了传统的终端移动性，真正实取所需要的电信业务，这就超越了传统的终端移动性，真正实现个人移动性。现个人移动性。本讲稿第四页，共四十一页图图7-1 IMT-2000系统的运营环境系统的运营环境本讲稿第五页，共四十一页 IMT-2000的目标n提供全球的提供全球的多种业务的覆盖多种业务的覆盖，即能提供多种业务、多种网络的综，即能提供多种业务、多种网络的综合，具体分五个方面：合，具体分五个方面：n 无线和无线的综合无线和无线的综合：第三代系统是在第二代基础上建立起来的，：第三代系统是在第二代基础上建立起来的，和和 GSM、DCS180O的兼容是必要的。第三代应能提供的兼容是必要的。第三代应能提供IMT-2000GSM的低价双模终端（或的低价双模终端（或 IMT-2000GSMDCS1800的低价三的低价三模终端），能实现多网之间的切换和漫游。模终端），能实现多网之间的切换和漫游。n 固定网和移动网的融合固定网和移动网的融合：在技术上需要解决同一交换机能支：在技术上需要解决同一交换机能支持移动和固定用户接入；采用持移动和固定用户接入；采用ATM技术；宽带无线接入网能和技术；宽带无线接入网能和固定网、分组网、固定网、分组网、IP网连通；建立统一的用户数据库；建立统网连通；建立统一的用户数据库；建立统一的智能网平台。多功能用户数据库是存放所有用户业务特点一的智能网平台。多功能用户数据库是存放所有用户业务特点的超集。的超集。本讲稿第六页，共四十一页n陆地网和卫星网的连接陆地网和卫星网的连接：卫星移动通信系统在人口密度较小地区补：卫星移动通信系统在人口密度较小地区补充陆地移动系统的覆盖，因而两种系统的综合是不可避免的。因此需要充陆地移动系统的覆盖，因而两种系统的综合是不可避免的。因此需要综合协调。综合协调。n多种终端集成多种终端集成：终端移动性和个人移动性是第三代无线通信系统的目：终端移动性和个人移动性是第三代无线通信系统的目标。第二代和第三代系统可能工作于不同频段或不同多址模式与不同的标。第二代和第三代系统可能工作于不同频段或不同多址模式与不同的数据格式。因此需要采用软件无线电技术的多模多频手机。数据格式。因此需要采用软件无线电技术的多模多频手机。n多种业务的综合多种业务的综合-向无线宽带业务发展：第三代系统可支持的速向无线宽带业务发展：第三代系统可支持的速率为：室内静止率为：室内静止2Mb/s；步行移动；步行移动384kb/s；车速移动；车速移动144kb/s；卫星移动卫星移动9.6kb/s。本讲稿第七页，共四十一页nITU-RM.1036建议给出了IMT-2000频带使用原则，如表表7-1所示。表表7-1 ITU-R建议的建议的IMT-2000频带使用原则频带使用原则 目标在2000年左右引入ITM-2000；IMT-2000按国家要求发展；终端全球漫游；全球设备标准化。与现有用户分享频率资源；有效支持多个网络运营或业务提供商；支持固定设备技术的应用。优化IMT-2000带宽内的频带利用率；有效综合IMT-2000陆地和卫星。部分兼容各种形式的业务和混合业务；降低终端成本、体积和功耗。原则为保持灵活性，理想情况下IMT-2000频段不应分割给不同形式的无线接口和业务。IMT-2000卫星与陆地部分频率划分应该灵活，以便满足不同国家的需要。频率提供应符合全球漫游。在2000年前能够提供实验和测试所需的IMT-2000频段。IMT-2000要求能够实现频率资源动态分配，频率资源来源于一个动态频率库。在WARC-92会议，ITU会员一致同意IMT-2000的频段为2GHz，即1885MHz2025MHz和2110MHz2200MHz，其中1980MHz2010MHz和2170MHz2200MHz用于移动卫星业务（MSS）。本讲稿第八页，共四十一页IMT-2000IMT-2000的核心频段的核心频段185019001950200020502100215022002250ITU欧洲欧洲美国美国MSSPCSADBTDDBCDCEFAFEMSS保留保留2165 MHz1850190019502000205021002150220022501880 1980 TDDFDDDECTMSS 1885 2025 2010 TDDTDDFDDMSSFDD日本日本MSSFDDMSSFDDPHS2170 FDD2110 2170 MSSMSS保保 留留保保 留留保保 留留FDDWLLFDDWLL中国中国MSS19201980TDDTDDWLL18651880 189519001920194519601980191819802010 2025 19202010 2025 2110 2170 2170 2110 2110 蜂窝 蜂窝 保保 留留本讲稿第九页，共四十一页60MHz60MHz15MHzFDD(上行上行)TDDTDD扩展扩展(下行下行)100MHzTDD补充补充24002300ISM2483,5ISM频段(WLAN,oven,bluetooth)83,5MHz2500ITU IMT-2000 扩展频段扩展频段2690190 MHz卫星卫星FDD(下行下行)中国的3G频率规划190019201980201020252110217018801805175530MHz30MHz1850FDD补充补充FDD补充补充40MHz现现800/900/1800MHz 2G800/900/1800MHz 2G频段均为扩展工作频段频段均为扩展工作频段PHSPHS本讲稿第十页，共四十一页当前中国2G/3G移动通信的频谱分配825-835835-839870-880880-884890-903903-909929-935935-948948-954954-960839-845885-890909-915ReservedTACS-C(Rx)AMPS-A(Rx)825-835AMPS-B(Rx)835-845TACS-A(Rx)890-897.5TACS-B(Rx)897.5-905GSM(Rx)905-915TACS-A(Tx)935-942.5TACS-B(Tx)942.5-950GSM(Tx)950-960TACS-C(Tx)924-935联通CDMACT2(空)中移动GSM联通GSMETACS中移动GSM联通GSMAMPS-A(Tx)870-880AMPS-B(Tx)880-890ETACS联通CDMAReservedReserved Tx&Rxare from the baseperspective中移动联通信产部信产部 尚未发放尚未发放美国标准美国标准中国电信中国电信ITU标准标准TDD频谱频谱CMCCDCS1800Guard BandTDDTD-SCDMADCS 1800未发放CDMAPCS联通DCS1800DCS 1800未发放联通DCS1800中移动DCS1800SCDMACDMAPCS(空)DCS1800 Rx1710-1785DCS1800 Tx1805 1880中国电信CDMAWLLPCS1900 Rx1850-1910CDMAPCS(空)PCS1900 Tx1930-1990ITU IMT-2000 Rx1920-1980中移动DCS1800ITU MSS1980-2010PHS1805-18201900-19101850-18651865-18801880-19001945-19601960-19801710-17251745-17551840-18501755-17851785-18052010-20251990-20101910-19201980-1990中国电信CDMAWLL本讲稿第十一页，共四十一页7.2 7.2 软件无线电技术软件无线电技术 n“软件无线电软件无线电”能够提供远胜于传统无线电的灵活性和可编程性。在能够提供远胜于传统无线电的灵活性和可编程性。在软件无线电中，过去许多由专门的硬件设备来完成的功能，如信道滤波、软件无线电中，过去许多由专门的硬件设备来完成的功能，如信道滤波、中频转换以及基带处理等，现在都可通过软件可编程的通用器件来实现。中频转换以及基带处理等，现在都可通过软件可编程的通用器件来实现。在在IMT-2000IMT-2000中，随着标准和服务的进化和增加，应用软件无线电的基站中，随着标准和服务的进化和增加，应用软件无线电的基站或用户设备可以在不对主要器件进行改变或更换的情况下，迅速地或用户设备可以在不对主要器件进行改变或更换的情况下，迅速地通通过软件来升级过软件来升级，以适应新的标准和提供新的业务。，以适应新的标准和提供新的业务。本讲稿第十二页，共四十一页n在基站的应用中在基站的应用中，软件无线电基站与传统的基站有许多不同的特，软件无线电基站与传统的基站有许多不同的特点。其中一个主要特点是应用软件无线电的基站，其收发信机点。其中一个主要特点是应用软件无线电的基站，其收发信机都需要一个宽带的都需要一个宽带的RF/IFRF/IF前端机，保证在整个用户有效带宽中前端机，保证在整个用户有效带宽中进行数字化的处理工作。进行数字化的处理工作。n在用户终端中在用户终端中，目前由于受到价格、尺寸和功耗的限制，软件无线电，目前由于受到价格、尺寸和功耗的限制，软件无线电技术还没完全应用到其中，现在大都是固定编程，可以有一种或两种操技术还没完全应用到其中，现在大都是固定编程，可以有一种或两种操作模式。随着作模式。随着IMT-2000IMT-2000的发展，用户终端需要能够适应不同的业务、不的发展，用户终端需要能够适应不同的业务、不同的标准，这也将推进用户终端向完全可编程的方向发展。当用户全球同的标准，这也将推进用户终端向完全可编程的方向发展。当用户全球漫游时，进入不同网络或具有不同的业务需求，只要有与网络相匹配的漫游时，进入不同网络或具有不同的业务需求，只要有与网络相匹配的无线传输技术（无线传输技术（RTTRTT），就可以从网络快速下载相应软件以支持终端的），就可以从网络快速下载相应软件以支持终端的可操作性。可操作性。本讲稿第十三页，共四十一页n1998年年6月月30日为日为ITU规定的提交规定的提交RTT建议的最后期限，共有建议的最后期限，共有10个组织向个组织向ITU提交了候选提交了候选RTT方案，如表方案，如表7-3所示。所示。序号 提交者 候选RTT方案1日本ARIBW-CDMA2欧洲ESASW-CDMA&SW-CTDMA3ICOICORTT4中国CATTTD-SCDMA5韩国TTAGlobalCDMA&,&SatelliteRTT6欧洲ETSI_DECTEP-DECT7欧洲ETSI_UTRAUTRA8美国TIATR45.3（UWC-136）TR45.5（cdma2000）&TR46.1（WIMSW-CDMA）9美国T1P1-ATISW-CDMAN/A10INMARSATHorizons表表7-3 正式向正式向ITU提交的候选提交的候选RTT方案方案7.3 7.3 无线传输技术（无线传输技术（RTTRTT）本讲稿第十四页，共四十一页n区域性标准化组织于区域性标准化组织于19981998年向年向ITU-RITU-R提交提交了几份能满足第三代移动无了几份能满足第三代移动无线通信系统要求的线通信系统要求的IMT-2000/UMTSIMT-2000/UMTS无线接口建议。由于这些建议由不同无线接口建议。由于这些建议由不同的标准化组织提出，所以与全球漫游要求有关的无线参数和协议栈的解的标准化组织提出，所以与全球漫游要求有关的无线参数和协议栈的解决方案各不相同。为此，决方案各不相同。为此，主要的国际网络运营商于主要的国际网络运营商于19981998年年1010月按月按ITU-RITU-R进程框架在运营商协调组（进程框架在运营商协调组（OHGOHG）内开展了一次协调工作）内开展了一次协调工作，以推进基于，以推进基于CDMACDMA的的IMT-2000IMT-2000无线接口的协调进程。基于无线接口的协调进程。基于TDMATDMA的建议在的建议在OHGOHG的工作的工作中没有加以考虑。中没有加以考虑。OHGOHG与一些主要的国际制造商进行了合作。这些制与一些主要的国际制造商进行了合作。这些制造商于造商于19991999年年5 5月底在多伦多召开的最后一次会议上就协调无线接口月底在多伦多召开的最后一次会议上就协调无线接口全球第三代（全球第三代（G3GG3G）取得了一致的意见，这些意见提交了）取得了一致的意见，这些意见提交了ITU-RITU-R并受并受到到ITUITU的欢迎。的欢迎。本讲稿第十五页，共四十一页 OHG OHG开展这项标准化工作的主要目标是：开展这项标准化工作的主要目标是：n（1 1）制订一项惟一一体化的基于）制订一项惟一一体化的基于CDMACDMA的第三代规范，其基础的第三代规范，其基础是正由是正由3GPP3GPP和和3GPP23GPP2制订的制订的WCDMAWCDMA和和CDMA2000CDMA2000建议；建议；n（2 2）建立一个由直接序列（）建立一个由直接序列（DSDS）、多载波（）、多载波（MCMC）和）和TDDTDD三种模式组成的三种模式组成的G3GG3G系统，它能满足不同地区的运营商对向后兼容有不同需求的需要；系统，它能满足不同地区的运营商对向后兼容有不同需求的需要；n（3 3）确保话音和高速非话音业务的广泛有效性；）确保话音和高速非话音业务的广泛有效性；n（4 4）使用户能够随其业务跨地区、跨国家和跨系统漫游；）使用户能够随其业务跨地区、跨国家和跨系统漫游；n（5 5）支持从现有的基础结构向平稳而协调一致的发展道路过渡；）支持从现有的基础结构向平稳而协调一致的发展道路过渡；n（6 6）扩大系统开发和应用的市场和经济规模。）扩大系统开发和应用的市场和经济规模。本讲稿第十六页，共四十一页 IMT-2000无线接口标准 CDMA TDMA IMT-DSWCDMAIMT-MCcdma2000 IMT-TCTD-CDMATD-SCDMAIMT-SCUWC-136IMT-FTDECTFDDTDD本讲稿第十七页，共四十一页 IMT-2000无线接口标准lITUITU制定制定5 5大标准的主要原因：大标准的主要原因：第二代核心网的不同；第二代核心网的不同；无线接口的兼容性问题；无线接口的兼容性问题；频谱分配作用；频谱分配作用；知识产权问题；知识产权问题；竞争也是一个主要因素。竞争也是一个主要因素。l通过融合，目前形成三种主流技术标准：通过融合，目前形成三种主流技术标准：WCDMAWCDMA、CDMA2000CDMA2000、TD-SCDMATD-SCDMA3GPP3GPP发展发展WCDMAWCDMA、CDMA TDDCDMA TDD和和EDGEEDGE3GPP23GPP2发展发展cdma2000cdma2000的技术规范的技术规范本讲稿第十八页，共四十一页 3G的演进策略n总体上讲都是渐进的。现有技术 技术趋势 IS-95 GSM AMPS GSMGPRSCDMA2000WCDMATD-SCDMAUWC-136本讲稿第十九页，共四十一页3GPP23GPP3G主流制式划分 WCDMAWCDMA核心网络：基于核心网络：基于MAP和和GPRS无线传输技术：无线传输技术：WCDMAFDD/TDD cdma2000 cdma2000核心网络：基于核心网络：基于ANSI 41和和MIP无线传输技术：无线传输技术：cdma2000EDGEEDGETD-SCDMATD-SCDMA本讲稿第二十页，共四十一页PS域CS域UTRAN业务网 3G网络结构UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)是一种全新的接入网，是UMTS最重要的一种接入方式，适用范围最广。定义UTRAN结构的基本原则：信令网和数据传输网在逻辑上分开 早在90年代初期，欧洲电信标准协会(ETSI)就开始为3G标准征求技术方案。并雄心勃勃的把3G技术统称之为UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)本讲稿第二十一页，共四十一页 WCDMA网络-R99GbIubIubIurIuPSIuCSPSTNAInternetGn本讲稿第二十二页，共四十一页 核心网电路域核心网电路域ANSI-41 核心网分组域核心网分组域MIP 无线部分无线部分 PDSN/FA BSC PCF HA IP AAA VLR MSC/SSP HLR/AC PSTN/ISDN BTS BSC BTS PCF BTS cdma2000 网络A10、A11A8、A9A1、A2A3、A7IS-95 本讲稿第二十三页，共四十一页TD-SCDMA网络nPhase1-TD-SCDMA接入到GSM核心网n无线接口物理层采用TD-SCDMA，层二、层三与GSM接近（主要无线资源控制不同）n以A、Gb接口接入到GSM/GPRS核心网络nPhase2-TD-SCDMA接入到R4核心网n无线接口物理层采用TD-SCDMA,层二、层三与WCDMA的结构类似（主要无线资源控制不同）n以Iu接口接入到R4核心网本讲稿第二十四页，共四十一页n三种主流标准的方案性能比较三种主流标准的方案性能比较n（1 1）CDMACDMA技术的利用程度。技术的利用程度。TD-CDMATD-CDMA在充分利用在充分利用CDMACDMA方面较差。方面较差。原因是：一方面，原因是：一方面，TD-CDMATD-CDMA要和要和GSMGSM兼容：另一方面，由于不能兼容：另一方面，由于不能充分利用多径，降低了系统的效率，而且软切换和软容量能力充分利用多径，降低了系统的效率，而且软切换和软容量能力实现起来相对较困难。但联合检测容易。实现起来相对较困难。但联合检测容易。本讲稿第二十五页，共四十一页n（2 2）同步方式、功率控制和支持高速能力：目前的）同步方式、功率控制和支持高速能力：目前的IS-95IS-95采用采用6464位的位的WalshWalsh正交扩频码序正交扩频码序列，反向链路采用非相关接收方式，成为限制容量的主要问题，所以在第三代系统中反列，反向链路采用非相关接收方式，成为限制容量的主要问题，所以在第三代系统中反向链路普遍采用相关接收方式。向链路普遍采用相关接收方式。W-CDMAW-CDMA采用内插导频符号辅助相关接收技术，两者性能采用内插导频符号辅助相关接收技术，两者性能还难以比较。还难以比较。cdmaonecdmaone需要需要GPSGPS精确定时同步；而精确定时同步；而W-CDMAW-CDMA和和 TD-CDMA TD-CDMA则不需要小区之间的则不需要小区之间的同步。另外，同步。另外，TD-CDMA TD-CDMA继承了继承了GSM900GSM900DCS1800DCS1800正反向信道同步的特点，从而克服了反向正反向信道同步的特点，从而克服了反向信道的容量瓶颈效应。而同步意味着帧反向信道均可使用正交码，从而克服了远近效应，信道的容量瓶颈效应。而同步意味着帧反向信道均可使用正交码，从而克服了远近效应，降低了对功率控制的要求。降低了对功率控制的要求。TD-CDMATD-CDMA采用了消除对数正态衰落的功率控制，抗衰落的能力采用了消除对数正态衰落的功率控制，抗衰落的能力较强，能支持较快移动的通信，这在现代通信中是至关重要的。在多速率复用传输时，较强，能支持较快移动的通信，这在现代通信中是至关重要的。在多速率复用传输时，W-CDMAW-CDMA实现较为容易。而实现较为容易。而TD-SCDMATD-SCDMA采用的是每个时隙内的多路传输和时分复用。为达到采用的是每个时隙内的多路传输和时分复用。为达到2Mbit/s2Mbit/s的峰值速率须采用的峰值速率须采用 16 16进制的进制的 QAM QAM调制方式，当动态的传输速率要求较高时需要调制方式，当动态的传输速率要求较高时需要较高的发射功率，又因为和较高的发射功率，又因为和GSMGSM兼容，所以无法充分利用资源。兼容，所以无法充分利用资源。本讲稿第二十六页，共四十一页n（3 3）在频谱利用率方面，）在频谱利用率方面，TD-SCDMATD-SCDMA具有明显的优势，被认为是具有明显的优势，被认为是目前频谱利用率最高的技术。其原因一方面是目前频谱利用率最高的技术。其原因一方面是TDDTDD方式能够更好方式能够更好地利用频率资源，另一方面在于，地利用频率资源，另一方面在于，TD-SCDMATD-SCDMA的设计目标是要做的设计目标是要做到设计的所有码道都能同时工作，而在这方面，目前到设计的所有码道都能同时工作，而在这方面，目前W-CDMAW-CDMA系系统统256256个扩频信道中只有个扩频信道中只有6060个可以同时工作。此外，不对称的移个可以同时工作。此外，不对称的移动因特网将是动因特网将是IMT-2000IMT-2000的主要业务。的主要业务。TD-SCDMATD-SCDMA因为能很好地支因为能很好地支持不对称业务，而成为最适合移动因特网业务的技术，也被认持不对称业务，而成为最适合移动因特网业务的技术，也被认为是为是TD-SCDMATD-SCDMA的一个重要优势，而的一个重要优势，而FDDFDD系统在支持不对称业务时，系统在支持不对称业务时，频谱利用率会降低，并且目前尚未找到更为理想的解决方案。频谱利用率会降低，并且目前尚未找到更为理想的解决方案。本讲稿第二十七页，共四十一页n （4 4）TD-SCDMATD-SCDMA技术在许多方面非常符合移动通信未来的发技术在许多方面非常符合移动通信未来的发展方向。智能天线技术、软件无线电技术、下行高速包交换数展方向。智能天线技术、软件无线电技术、下行高速包交换数据传输技术等将是未来移动通信系统中普遍采用的技术。显然，据传输技术等将是未来移动通信系统中普遍采用的技术。显然，这些技术都已经不同程度地在这些技术都已经不同程度地在TD-SCDMATD-SCDMA系统中得到应用，而且系统中得到应用，而且TD-SCDMATD-SCDMA也是目前唯一明确将智能天线和高速数字调制技术设也是目前唯一明确将智能天线和高速数字调制技术设计在标准中的计在标准中的3G3G系统。系统。本讲稿第二十八页，共四十一页n （5 5）市场前景：目前，在已公布的）市场前景：目前，在已公布的3G3G合同中，合同中，W-CDMAW-CDMA占有绝大占有绝大多数的市场份额。据英国著名的移动市场研究机构多数的市场份额。据英国著名的移动市场研究机构EMCEMC公司预测，到公司预测，到20052005年，全球年，全球80%80%的移动通信网络将由的移动通信网络将由GSM+GPRS+W-CDMAGSM+GPRS+W-CDMA构成。在构成。在三个主要三个主要3G3G标准中，参与标准中，参与W-CDMAW-CDMA标准的企业最多，包括了大多数世界标准的企业最多，包括了大多数世界著名的移动通信设备厂商，如著名的移动通信设备厂商，如EricssonEricsson、NokiaNokia、SemensSemens、AlcatelAlcatel、MotorolaMotorola、NortelNortel以及以及SamsungSamsung、NTT DoCoMoNTT DoCoMo、FujitsuFujitsu等。等。cdma2000cdma2000的技术最为成熟，从商用的系统来看，的技术最为成熟，从商用的系统来看，cdma2000cdma2000的势头比较好。的势头比较好。TD-TD-SCDMASCDMA在许多方面非常符合移动通信未来的发展方向，但成功与否最在许多方面非常符合移动通信未来的发展方向，但成功与否最终体现在市场上。终体现在市场上。本讲稿第二十九页，共四十一页nW-CDMA、cdma2000和TD-SCDMA这三种第三代候选标准的比较见表表7-4。表表7-4 三种第三代候选标准比较三种第三代候选标准比较 W-CDMAcdma2000TD-SCDMA信道带宽5/10/20MHz1.25/5/10/15/20MHz16MHz码片速率384Mc/sN1.2288Mc/s1.28Mc/s多址方式 单载波DS-CDMA单载波DS-CDMA单载波DS-CDMA+TD-SCDMA双工方式FDDFDDTDD帧长10ms20ms10ms多速概念 可变扩频因子和多码RI检测：高速率业务盲检测：低速率业务可变扩频因子和多码盲检测：低速率业务 可变扩频因子和多时多码RI检测FEC编码卷积码R=1/2,1/3,K=9RS码（数据）卷积码R=1/2,1/3,3/4，K=9Turbo码卷积码R=11/3,K=9TurboRS码（数据）本讲稿第三十页，共四十一页交织 卷积码：帧内交织RS码：帧间交织块交织（20ms）卷积码：帧内交织TurboRS码：帧间交织扩频前向：Walsh(信道化)+Gold序列218（区分小区）反向：Walsh(信道化)+Gold序列241（区分用户）前向：Walsh(信道化)+M序列215（区分小区）反向：Walsh(信道化)+M序列241-1（区分用户）前向：Walsh(信道化)+PN序列（区分小区）反向：Walsh(信道化)+PN序列（区分用户）调制 数据调制：QPSK/BPSK扩频调制：QPSK数据调制：QPSK/BPSK扩频调制：QPSK/OQPSK接入信道：DQPSK接入信道：DQPSK/16QAM相干解调前向：专用导频信道（TDM）反向：专用导频信道（TDM）前向：公共导频信道反向：专用导频信道（TDM）前向：专用导频信道（TDM）反向：专用导频信道（TDM）语音编码AMRCELPEFR（增强全速率语音编码）最大数据率达384kb/s室内高达2048Mb/s1x-EV-DO：24Mb/s1x-EV-DV：5Mb/s最高为2048Mb/s功率控制FDD:开环+快速闭环（1.6kHz）TDD:开环+慢速闭环开环+快速闭环（800Hz）开环+快速闭环（200Hz）基站同步异步（不需GPS）可选同步（需GPS）同步（需GPS）同步（主从同步，需GPS）切换移动台控制软切换移动台控制软切换移动台辅助硬切换n续表7-4本讲稿第三十一页，共四十一页7.4 我国第三代移动通信的发展我国第三代移动通信的发展n7.4.1 研究进展研究进展n（1 1）ITU ITU的研究进展的研究进展 IMT-2000 IMT-2000是国际电联提出的第三代移动通信系统，其无线传输技术的是国际电联提出的第三代移动通信系统，其无线传输技术的标准化工作主要由标准化工作主要由ITU-RITU-R完成，而完成，而ITU-TITU-T负责网络部分。负责网络部分。ITU-RITU-R于于19971997年年7 7月发出征集无线传输技术的通函，通函中规定了候选月发出征集无线传输技术的通函，通函中规定了候选RTTRTT方案的方案的一般要求和目标，要求各国与一般要求和目标，要求各国与19981998年年6 6月底前提交候选月底前提交候选RTTRTT方案（到方案（到6 6月月3030日前，共有日前，共有1010个组织向个组织向ITUITU提交了十几个候选提交了十几个候选RTTRTT方案）。方案）。19991999年年1111月在芬兰召开的月在芬兰召开的ITUITU第第1818次会议上正式确定了次会议上正式确定了ITM-2000ITM-2000的三种主的三种主流标准：我国推出的、美国流标准：我国推出的、美国LucentLucent、MotorolaMotorola和和QualcommQualcomm等公司提出的等公司提出的cdma2000cdma2000、欧洲、欧洲EricssonEricsson等公司倡导的等公司倡导的。这三种标准均采用。这三种标准均采用CDMACDMA技术。技术。本讲稿第三十二页，共四十一页n（2）欧洲的研究进展）欧洲的研究进展n欧洲受第二代移动通信系统欧洲受第二代移动通信系统GSM在全球成功应用的鼓舞，在在全球成功应用的鼓舞，在1987年就提出了通用移动通信系统（年就提出了通用移动通信系统（UMTS）的概念。欧洲电信标准化）的概念。欧洲电信标准化协会（协会（ETSI）的）的SMG2负责欧洲负责欧洲IMT-2000/UMTS的标准化进程。的标准化进程。欧洲前后共提出以下欧洲前后共提出以下5种种UMTS/IMT-2000 RTT方案：方案：W-CDMA，OFDMA（正交频分多址接入），（正交频分多址接入），TDMA，TDMA和和CDMA相结合的混合方案相结合的混合方案TD-CDMA，ODMA（时（时机驱动多址接入）机驱动多址接入）n其中比较有影响的有其中比较有影响的有W-CDMA（FDD）和）和TD-CDMA（TDD）方案。）方案。前者主要由前者主要由Ericsson公司提出，后者主要由公司提出，后者主要由Semens公司提出，受到公司提出，受到Alcatel、Motorola等公司的支持。两个方案内部出现重大分歧，经等公司的支持。两个方案内部出现重大分歧，经多方协商和投票结果，各方达成妥协，形成了一种能同时兼顾多方协商和投票结果，各方达成妥协，形成了一种能同时兼顾W-CDMA和和TD-CDMA两种技术的解决方案，称为两种技术的解决方案，称为UTRA。UTRA概念里概念里具有具有FDD和和TDD不同结构方案的目的是要分别提供适合于不同结构方案的目的是要分别提供适合于FDD和和TDD的最佳方案。的最佳方案。本讲稿第三十三页，共四十一页（3 3）美国的研究进展）美国的研究进展n 美国负责美国负责IMT-2000IMT-2000研究的组织有两个，一个是美国国家标研究的组织有两个，一个是美国国家标准化协会（准化协会（ANSIANSI）下的）下的T1P1T1P1组，另一个是电信工业协会（组，另一个是电信工业协会（TIATIA）和）和电子工业协会（电子工业协会（EIAEIA）。这两个组织都在研究自己的）。这两个组织都在研究自己的RTTRTT方案，比方案，比较有影响的是较有影响的是W-CDMA OneW-CDMA One（后更名为（后更名为cdma2000cdma2000），由），由LucentLucent、MotorolaMotorola、NortelNortel和和QualcommQualcomm以及后来加入的韩国以及后来加入的韩国SamsungSamsung一起提一起提出，并且出，并且TIATIA已将这种方案制定成窄带已将这种方案制定成窄带CDMA IS-95CDMA IS-95的补充标准。对的补充标准。对于第三代移动通信系统何时正式商用于第三代移动通信系统何时正式商用,美国没有一个统一的目标。美国没有一个统一的目标。在第三代问题上在第三代问题上,美国运营商和制造商的态度截然不同。美国的第美国运营商和制造商的态度截然不同。美国的第三代频段大部分已被拍卖给三代频段大部分已被拍卖给PCSPCS，PCSPCS在网络和业务能力上已对目在网络和业务能力上已对目前前900MHz900MHz频段上的蜂窝系统有了一定程度的提升，因此，运营商频段上的蜂窝系统有了一定程度的提升，因此，运营商对向第三代系统过渡的需求并不急迫；而制造商们则不一样，为对向第三代系统过渡的需求并不急迫；而制造商们则不一样，为了保持技术领先地位，他们非常积极地参与到国外的第三代系统了保持技术领先地位，他们非常积极地参与到国外的第三代系统试验中。试验中。本讲稿第三十四页，共四十一页n（4 4）日本的研究进展）日本的研究进展n日本的第三代无线传输技术标准化工作主要由日本的第三代无线传输技术标准化工作主要由ARIBARIB负责，日负责，日本鉴于第一代模拟系统、第二代数字本鉴于第一代模拟系统、第二代数字PDCPDC系统只占领国内市系统只占领国内市场的教训，决心在第三代系统的标准制定、开发及研制上走场的教训，决心在第三代系统的标准制定、开发及研制上走在世界前列，并和其它国际组织合作，共同打开国际市场。在世界前列，并和其它国际组织合作，共同打开国际市场。另外，日本目前的移动通信频谱资源已无法应付其移动用户另外，日本目前的移动通信频谱资源已无法应付其移动用户的迅猛增长，同时，也考虑到通过第三代系统提供的多媒体的迅猛增长，同时，也考虑到通过第三代系统提供的多媒体业务会刺激用户的需求，因此，日本对第三代移动通信系统业务会刺激用户的需求，因此，日本对第三代移动通信系统的研制与标准化工作非常积极，曾先后制定出的研制与标准化工作非常积极，曾先后制定出 6 6种种RTTRTT方案，方案，经过层层筛选和合并，形成了目前的以经过层层筛选和合并，形成了目前的以NTT DoCoMoNTT DoCoMo公司为主公司为主提出的提出的W-CDMAW-CDMA方案。方案。本讲稿第三十五页，共四十一页（5 5）韩国的研究进展）韩国的研究进展 在韩国，电信技术协会（在韩国，电信技术协会（TTATTA）采纳了一种）采纳了一种“双轨双轨”方方式来开发第三代式来开发第三代CDMACDMA技术。他们开发的技术。他们开发的 TTA1 TTA1和和 TTA2 TTA2空中接空中接口建议（后来分别改名为全球口建议（后来分别改名为全球 CDMA 1 CDMA 1和全球和全球 CDMA 2 CDMA 2）分别）分别基于同步和异步宽带基于同步和异步宽带CDMACDMA技术。技术。TTA 1 WCDMATTA 1 WCDMA类似于类似于ETSIETSI、ARIBARIB和和T1P1T1P1中的中的WCDMAWCDMA技术；技术；TTA2TTA2则类似于则类似于TR45.5TR45.5中的中的CD