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电子信息工程新技术讲座之一移动通信与网络技术1电子信息工程新技术讲座电子信息工程新技术讲座移动通信和网络技术专题移动通信和网络技术专题提纲提纲?GSM系统概述系统概述?宽带无线通信网络技术：宽带无线通信网络技术：WiMAX、Wi-Fi、3G（TDSCDMA、CDMA2000、WCDMA)、LTE?4G Requirements and Next Generation Wireless TrendsGSM系统概述系统概述?GSM以前是以前是Group Special Mobile(1982年设立年设立)的缩写，现在是的缩写，现在是(Global System for Mobile communications)的缩写。的缩写。?由欧洲由欧洲ETSI(European Telecommunications Standardization Institute)提出的提出的第二代数字第二代数字蜂窝移动通信系统标准。蜂窝移动通信系统标准。?采用采用TDMA/FDMA 复用方式。复用方式。?采用采用数字化数字化语音编码和语音编码和数字调制数字调制技术。技术。?以以语音业务语音业务为主，也支持无线的数据业务。为主，也支持无线的数据业务。?是世界上使用最广、用户数最多的移动通信系统。是世界上使用最广、用户数最多的移动通信系统。GSM 的性能特征的性能特征?通信通信：无线移动通信，支持话音和数据业务。：无线移动通信，支持话音和数据业务。?移动性移动性：国际接入，采用：国际接入，采用chip-card 可接入不同运营商的可接入不同运营商的GSM网络。网络。?连通世界各地连通世界各地：一个号码，网络处理本地化。：一个号码，网络处理本地化。GSM 的性能特征（续）的性能特征（续）?容量大容量大：频谱效率较高、小区覆盖较小、每小区用户数较多：频谱效率较高、小区覆盖较小、每小区用户数较多?传输质量高传输质量高：就无线通信而言，话音质量高，可靠性高，高速运动场合（如汽车和火车上）也极少会发生电话呼叫中断。：就无线通信而言，话音质量高，可靠性高，高速运动场合（如汽车和火车上）也极少会发生电话呼叫中断。?安全功能安全功能：接入控制、通过：接入控制、通过chip-card 和和PIN 鉴权。鉴权。GSM 的缺点的缺点?没有端到端的用户加密。没有端到端的用户加密。?没有给用户提供完全的没有给用户提供完全的64 kb/s 的的ISDN 带宽。带宽。?产生电磁辐射较强。产生电磁辐射较强。?可能会出现滥用私人数据的现象。可能会出现滥用私人数据的现象。?漫游的漫游的profiles 易受影响。易受影响。?系统高度复杂。系统高度复杂。?在在GSM标准内有几处不相容。标准内有几处不相容。电子信息工程新技术讲座之一移动通信与网络技术2GSM 系统构成?GSM 是一种公共陆地移动网是一种公共陆地移动网(PLMN)。一个国家内可以由数个运营商根据。一个国家内可以由数个运营商根据GSM标准建设蜂窝移动通信网络。组成：标准建设蜂窝移动通信网络。组成：MS(移动站移动站)BS(基站基站)MSC(移动交换中心移动交换中心)LR(位置寄存器位置寄存器)子系统：子系统：RSS(无线子系统无线子系统)：涵盖所有无线方面。：涵盖所有无线方面。NSS(网络和交换子系统网络和交换子系统)：呼叫下传、越区切换、交换。：呼叫下传、越区切换、交换。OSS(操作子系统操作子系统)：网络管理。：网络管理。GSM 蜂窝网络蜂窝网络?把服务区分割成小区：?使用数个载波频点。使用数个载波频点。?相邻小区使用的频率不同。相邻小区使用的频率不同。?小区覆盖半径从数百米到小区覆盖半径从数百米到35km，取决于用户密度、地理条件和发射机功率等。，取决于用户密度、地理条件和发射机功率等。?六角形小区覆盖是理想化的六角形小区覆盖是理想化的(小区重叠和形状取决于地理条件小区重叠和形状取决于地理条件)。?若用户从一个小区运动到另一个小区将发生呼叫连接的越区切换。若用户从一个小区运动到另一个小区将发生呼叫连接的越区切换。GSM 系统构成图示系统构成图示1GSM 系统构成图示系统构成图示2无线子系统（无线子系统（RSS)?组成：组成：MS(移动站移动站)BSS(基站子系统基站子系统)，组成：，组成：BTS(基站收发信机基站收发信机)：发射机和接收机。：发射机和接收机。BSC(基站控制器基站控制器)：控制数个收发信机。：控制数个收发信机。?接口：接口：Um：无线空中接口。：无线空中接口。Abis：标准化的开放接口，用户信道数据速率：标准化的开放接口，用户信道数据速率16 kbit/sA：标准化的开放接口，用户信道数据速率：标准化的开放接口，用户信道数据速率64 kbit/s。电子信息工程新技术讲座之一移动通信与网络技术32.5W85W710W620W52.5W40W45W80W310W160W220W320W1DCS1800基站的最大功率基站的最大功率GSM900基站的最大功率功率级基站的最大功率功率级基站的功率等级基站的功率等级移动站移动站?使用使用GSM 业务的终端。业务的终端。?移动站移动站(MS)由以下几个功能组成：由以下几个功能组成：移动终端移动终端(MT)提供提供MS 所有业务时要应用的功能。相当于所有业务时要应用的功能。相当于ISDN 接入网的网络终端。无线空中接口接入网的网络终端。无线空中接口(Um)的末端。的末端。终端适配器终端适配器(TA)终端自适应、隐藏无线空中接口规定的特性。终端自适应、隐藏无线空中接口规定的特性。终端设备终端设备(TE)MS 的外围设备，向用户提供业务。不包括的外围设备，向用户提供业务。不包括GSM 规定的功能。规定的功能。用户身份模块用户身份模块(SIM)移动终端的个人化（移动终端的个人化（personalization），存储用户参数。），存储用户参数。0.8W52W45W38W220W1移动台最大功率功率级移动台最大功率功率级0.25W21W1移动台最大功率功率级移动台最大功率功率级GSM 900系统的移动台功率等级系统的移动台功率等级DCS 1800系统的移动台功率等级系统的移动台功率等级网络和交换子系统网络和交换子系统(NSS)?组成：组成：MSC(移动交换中心移动交换中心)IWF(互通功能互通功能)ISDN(综合业务数字网综合业务数字网)PSTN(公共交换电话网公共交换电话网)PSPDN(分组交换公共数据网分组交换公共数据网)CSPDN(电路交换公共数据网电路交换公共数据网)AUC（鉴权中心）（鉴权中心）?数据库：数据库：HLR(归属位置寄存器归属位置寄存器)VLR(访问位置寄存器访问位置寄存器)EIR(设备识别寄存器）设备识别寄存器）GSM 网络接口网络接口?主要接口包括主要接口包括A接口、接口、Abis接口和接口和Um接口接口?网络子系统内部接口：网络子系统内部接口：B、C、D、E、F、G接口接口?GSM与其它公用电信网接口一般为与其它公用电信网接口一般为7号信令号信令GSM:移动业务移动业务?GSM 提供：几种连接类型：话音连接、数据连接、短消息业务。多种业务选项提供：几种连接类型：话音连接、数据连接、短消息业务。多种业务选项(基本业务的联合应用基本业务的联合应用)。三个业务领域：。三个业务领域：1.承载业务承载业务：所有业务都能在空中接口与网络透明地传输数据。：所有业务都能在空中接口与网络透明地传输数据。2.电信业务电信业务：由应用规定的端到端业务。：由应用规定的端到端业务。3.补充业务补充业务。电子信息工程新技术讲座之一移动通信与网络技术4用 户终端GSM网可 能 的传输网端网用户终端电信业务承载业务GSM中的业务可分成两组：中的业务可分成两组：基本业务基本业务(basic services)和和补充业务补充业务(supplementary services)。基本业务进一步又分为以下两个项目：。基本业务进一步又分为以下两个项目：电信业务电信业务(teleservices)和和承载业务承载业务(bearer services)。GSM 的工作频段的工作频段GSM 频率划分频率划分?我国我国GSM900使用的频段使用的频段：上行：上行905915 MHz，下行，下行950960 MHz。频道号为。频道号为76124，共，共10MHz。中国移动公司：。中国移动公司：905909MHz（上行），（上行），950954MHz（下行），共（下行），共4MHz带宽，带宽，20个频道，频道号为个频道，频道号为7695。中国联通公司：。中国联通公司：909915MHz（上行），（上行），954960MHz（下行），共（下行），共6MHz带宽，带宽，29个频道，频道号为个频道，频道号为96124。?我国我国DCS1800频段的使用频段的使用：仅中国移动有：仅中国移动有DCS1800网络，网络，10MHz带宽，频道号为带宽，频道号为512562。语音编码和信道编码电子信息工程新技术讲座之一移动通信与网络技术5用户用户人的语音语音的人的语音语音的13kbps数据序列语音的数据序列语音的16kbps数据序列语音的数据序列语音的64kbps数据序列语音的数据序列语音的64kbps数据序列人的语音数据序列人的语音用户移动台用户移动台BTS TRAU MSC&PSTN ISDN电话电话不同不同GSM接口的语音传输示意接口的语音传输示意BTS增加速率为增加速率为3kbps的信令，用于的信令，用于BTS控制远端码型变换器单元控制远端码型变换器单元TCU的工作，称为带内信息，包括同步和控制比特（包括坏帧指示、编码器类型、的工作，称为带内信息，包括同步和控制比特（包括坏帧指示、编码器类型、DTX指示等）指示等）GSM 信道编码信道编码?目标：在传输的数据中选择性地引入冗余，保护数据传输不出差错目标：在传输的数据中选择性地引入冗余，保护数据传输不出差错(检错和纠错编码检错和纠错编码)。?话音和数据的编码类型话音和数据的编码类型:分组编码分组编码 卷积码卷积码?从语音编解码器来的从语音编解码器来的260bit数据块按照重要性和作用被分成三类。重要的信息进行重点保护，非重要的进行非重点保护。三类信息分别分为数据块按照重要性和作用被分成三类。重要的信息进行重点保护，非重要的进行非重点保护。三类信息分别分为a、b和类。和类。a类是最重要的，类是最重要的，b类第二重要，类第二重要，II类不重要（类不重要（78bits）末受到任何保护。）末受到任何保护。?用户数据速率用户数据速率=456 bits/20 ms=22.8 kbps(13kbps 原始数据原始数据+9.8 kbps 奇偶校验和信道编码奇偶校验和信道编码)宽带无线通信网络技术：宽带无线通信网络技术：WiMAX、Wi-Fi、3G（TDSCDMA、CDMA2000、WCDMA)、LTE宽带无线接入背景宽带无线接入背景?通信市场正在呈现出话音业务移动化，数据业务宽带化的发展趋势；通信市场正在呈现出话音业务移动化，数据业务宽带化的发展趋势；?无线化和宽带化是电信网络接入层发展的总趋势；无线化和宽带化是电信网络接入层发展的总趋势；?在以在以ITU和和3GPP/3GPP2引领的蜂窝移动通信从引领的蜂窝移动通信从3G到到E3G，再走向，再走向B3G/4G的演进道路上，的演进道路上，3G、WiMAX、WiFi等各种无线技术竞争中互相借鉴和学习，技术不断完善，网络安全性实用性不断增强。等各种无线技术竞争中互相借鉴和学习，技术不断完善，网络安全性实用性不断增强。?丰富的市场终端支持：支持丰富的市场终端支持：支持WiFi、WiMAX的无线网络的笔记本电脑，手机终端，移动的无线网络的笔记本电脑，手机终端，移动MP3，移动电视等，整个产业链已逐渐成熟。，移动电视等，整个产业链已逐渐成熟。?政府社会信息化建设需求政府社会信息化建设需求无线宽带接入技术无线宽带接入技术?WiMAX（Worldwide Interoperability for Mi-crowaveAccess）即全球微波接入互操作性。）即全球微波接入互操作性。WiMAX的另一个名字是的另一个名字是802.16。?WiFi(Wireless Fidelity)即无线保真，相关标准有即无线保真，相关标准有IEEE802.11a/b/g/n等。等。?3G（3rd Generation）第三代移动通信，目前分为）第三代移动通信，目前分为TD-SCDMA，WCDMA,CDMA2000三种。三种。2007年年10月月,WiMax也被批准为也被批准为3G标准，与标准，与TD-SCDMA不兼容。不兼容。?LTE（Long Term Evolution）长期演进。）长期演进。LTE也被通俗的称为也被通俗的称为3.9G，被视作从，被视作从3G向向4G演进的主流技术。演进的主流技术。WiMAX技术概述技术概述?WiMAX全称全称World Interoperability for Microwave Access(全球微波接入互操作性全球微波接入互操作性)是一项基于是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术，是针对微波和毫米波频段提出的一种空中接口标准。标准的宽带无线接入城域网技术，是针对微波和毫米波频段提出的一种空中接口标准。?WiMAX系统主要有两个技术标准，一个是指满足固定宽带无线接入的系统主要有两个技术标准，一个是指满足固定宽带无线接入的WiMAX80216d标准，另一个是满足固定和移动的宽带无线接入技术标准，另一个是满足固定和移动的宽带无线接入技术WiMAX80216e标准。标准。?作为线缆和作为线缆和xDSL的无线扩展技术，的无线扩展技术，802.16a规范于规范于2003年年1月月29日被日被IEEE通过。这是一种全新的宽带通过。这是一种全新的宽带FWA技术，是为解决宽带接入技术，是为解决宽带接入最后一公里最后一公里的问题而设计的。在亚洲，目前的问题而设计的。在亚洲，目前xDSL是是WiMAX在最后一公里接入市场主要的竞争对手，因此，通常也将在最后一公里接入市场主要的竞争对手，因此，通常也将WiMAX称为无线称为无线DSL。电子信息工程新技术讲座之一移动通信与网络技术6WiMAX技术优势技术优势?实现更远的传输距离：实现更远的传输距离：WiMAX所能实现的所能实现的50km的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的，网络覆盖面积是的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的，网络覆盖面积是3G发射塔的发射塔的10倍，只要少数基站建设就能实现全城覆盖，这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。倍，只要少数基站建设就能实现全城覆盖，这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。?提供更高速的宽带接入。据悉，提供更高速的宽带接入。据悉，WiMAX所能提供的最高接入速度是所能提供的最高接入速度是70Mbit/s，这个速度是，这个速度是3G所能提供的宽带速度的所能提供的宽带速度的30倍。倍。?提供优良的最后一公里网络接入服务。作为一种无线城域网技术，它可以将提供优良的最后一公里网络接入服务。作为一种无线城域网技术，它可以将Wi-Fi连接到互联网，也可作为连接到互联网，也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展，实现最后一公里的宽带接入。用户无需线缆即可与基站建立宽带连接。等有线接入方式的无线扩展，实现最后一公里的宽带接入。用户无需线缆即可与基站建立宽带连接。?提供多媒体通信服务。由于提供多媒体通信服务。由于WiMAX较较Wi-Fi具有更好的可扩展性和安全性，从而能够实现电信级的多媒体通信服务。具有更好的可扩展性和安全性，从而能够实现电信级的多媒体通信服务。WiFi技术概述技术概述?WLAN标准主要包括标准主要包括802.11b、802.11a和和802.11g等。等。WLAN的推广和认证工作主要由产业标准组织的推广和认证工作主要由产业标准组织WiFi联盟完成，所以联盟完成，所以WLAN技术常常被称之为技术常常被称之为WiFi。?802.11b采用采用2.4GHz的频段，可支持的频段，可支持11Mbps的共享接入速率；的共享接入速率；802.11a采用采用5GHz的频段，其速率高达的频段，其速率高达54Mbps，采用，采用OFDM（正交频分复用）技术，但无障碍的接入距离降到（正交频分复用）技术，但无障碍的接入距离降到3050米。米。?802.11b采用采用2.4GHz的频段，可支持的频段，可支持11Mbps的共享接入速率，覆盖范围的共享接入速率，覆盖范围100米。米。?802.11g其实是一种混合标准，其速率高达其实是一种混合标准，其速率高达54Mbps，它比，它比802.11b速率快速率快5倍，并和倍，并和802.11b兼容。兼容。?正在等待批准的正在等待批准的IEEE802.11n，其速率高达，其速率高达300Mbps，目前部分厂商已经投入市场应用。，目前部分厂商已经投入市场应用。WiFi技术优势技术优势?WiFi是由是由AP(Access Point)和无线网卡组成的无线局域网络。组网简单，可以不受布线条件的限制，因此非常适合移动办公用户的需要。和无线网卡组成的无线局域网络。组网简单，可以不受布线条件的限制，因此非常适合移动办公用户的需要。?应用灵活：能灵活胜任只有几个用户的小型网络到上千用户的大型网络。应用灵活：能灵活胜任只有几个用户的小型网络到上千用户的大型网络。?丰富的终端支持，厂商进入该领域的门槛比较低，丰富的终端支持，厂商进入该领域的门槛比较低，WiFi组网的成本低廉。组网的成本低廉。?提供漫游服务：能提供有线网络无法提供的漫游特性，方便用户使用。提供漫游服务：能提供有线网络无法提供的漫游特性，方便用户使用。WiFi的市场定位和发展瓶颈的市场定位和发展瓶颈?制约制约WiFi技术发展的几个方面：技术发展的几个方面：?WiFi实现规模覆盖的最大的缺陷在于需要密集的有线传输资源。实现规模覆盖的最大的缺陷在于需要密集的有线传输资源。3G/WiMAX基站的覆盖范围比基站的覆盖范围比WiFi AP覆盖范围大数十到上百倍。覆盖范围大数十到上百倍。?Wi-Fi技术本身不支持移动性，即便技术本身不支持移动性，即便IEEE802.11s可能会对可能会对Wi-Fi MESH的移动性进行增强，最多也只能支持步行的移动速度。而的移动性进行增强，最多也只能支持步行的移动速度。而3G和和WiMAX都支持都支持120km/h以上的移动性。以上的移动性。?Wi-Fi空中接口没有空中接口没有QoS保障机制，只支持保障机制，只支持Best Effort业务，适用于业务，适用于WEB浏览、浏览、FTP下载以及收发下载以及收发Email等；语音通信、视频传输等业务的等；语音通信、视频传输等业务的QoS很难得到保障。很难得到保障。3G技术概述技术概述?3G是英文是英文3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术。的缩写，指第三代移动通信技术。?国际电信联盟国际电信联盟(ITU)在在2000年年5月确定月确定W-CDMA、CDMA2000和和TD-SCDMA三大主流无线接口标准，写入三大主流无线接口标准，写入3G技术指导性文件技术指导性文件2000年国际移动通讯计划年国际移动通讯计划(简称简称IMT-2000)。?为了提供为了提供3G服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节每秒兆字节每秒)、384kbps(千字节每秒千字节每秒)以及以及144kbps的传输速度。的传输速度。?3G标准组织主要由标准组织主要由3GPP、3GPP2组成，以组成，以CDMA码分多址技术为核心。其中码分多址技术为核心。其中TD-SCDMA、WCDMA由由3GPP负责具体标准化工作；而负责具体标准化工作；而CDMA2000由由3GPP2负责具体标准化工作。负责具体标准化工作。3G各主流技术各主流技术-CDMA2000?CDMA2000是由是由IS-95A/B标准演进而来的第三代移动通信标准，由标准演进而来的第三代移动通信标准，由3GPP2负责具体标准化工作。负责具体标准化工作。?目前目前CDMA2000有由有由3GPP2制定的制定的Release 0、A、B、C和和D五个支持五个支持CDMA2000 1X及其增强型技术的版本，以及由及其增强型技术的版本，以及由EIA/TIA发布的支持发布的支持CDMA2000 1X EV-DO的的IS-856和和IS-856A标准。标准。?CDMA2000 1x EV-DO定位于定位于Internet的无线延伸，能以较少的网络和频谱资源（在的无线延伸，能以较少的网络和频谱资源（在1.25MHz标准载波中）支持平均速率：标准载波中）支持平均速率：?静止或慢速移动：静止或慢速移动：1.03Mbps（无分集）和（无分集）和 1.4Mbps（分集接收）（分集接收）?中高速移动：中高速移动：700Kbps（无分集）和（无分集）和 1.03Mbps（分集接收）（分集接收）?其峰值速率可达其峰值速率可达2.4Mbps，而且在，而且在IS-856版本版本A中可支持高达中可支持高达3.1M的峰值速率。的峰值速率。电子信息工程新技术讲座之一移动通信与网络技术73G各主流技术各主流技术-WCDMA?WCDMA是一种由是一种由3GPP具体制定的，基于具体制定的，基于GSM MAP核心网，核心网，UTRAN（Universal Terrestrial Radio Access)）为无线接口的第三代移动通信系统。目前）为无线接口的第三代移动通信系统。目前WCDMA有有Release 99、Release 4、Release 5、Release 6等版本。等版本。?WCDMA采用直接序列扩频码分多址（采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（）、频分双工（FDD）方式，码片速率为）方式，码片速率为3.84Mcps，载波带宽为，载波带宽为5MHz。基于。基于Release 99/Release 4版本，可在版本，可在5MHz的带宽内，提供最高的带宽内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。的用户数据传输速率。?在在Release 5版本引入了下行链路增强技术，即版本引入了下行链路增强技术，即HSDPA（High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入）技术，在，高速下行分组接入）技术，在5MHz的带宽内可提供最高的带宽内可提供最高14.4Mbps的下行数据传输速率。的下行数据传输速率。?在在Release 6版本引入了上行链路增强技术，即版本引入了上行链路增强技术，即HSUPA（High Speed Uplink Packet Access，高速上行分组接入）技术，在，高速上行分组接入）技术，在5MHz的带宽内可提供最高约的带宽内可提供最高约6Mbps的上行数据传输速率。的上行数据传输速率。3G各主流技术各主流技术TD-SCDMA?TD-SCDMA(Time Division-Synchronization Code Division Multiple Access)的中文含义为时分同步码分多址接入。的中文含义为时分同步码分多址接入。TD-SCDMA从从2001年年3月开始，正式写入月开始，正式写入3GPP的的Release 4版本。目前版本。目前TD-SCDMA已有已有Release 4、Release 5、Release 6等版本。等版本。?TD-SCDMA采用不需成对频率的采用不需成对频率的TDD双工模式以及双工模式以及FDMA/TDMA/CDMA相结合的多址接入方式，使用相结合的多址接入方式，使用1.28Mcps的低码片速率，扩频带宽为的低码片速率，扩频带宽为1.6MHz。?基于基于Release 4版本，版本，TD-SCDMA可在可在1.6MHz的带宽内，提供最高的带宽内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。的用户数据传输速率。?TD-SCDMA在在Release 5版本引入了版本引入了HSDPA技术，在技术，在1.6MHz带宽上理论峰值速率可达到带宽上理论峰值速率可达到2.8Mbps。3G各主流技术比较各主流技术比较?3G三大技术体制主要的区别是空中接口的不同，也即无线传输技术的不同。三大技术体制主要的区别是空中接口的不同，也即无线传输技术的不同。开环慢速闭环开环慢速闭环200 开环快速闭环开环快速闭环 800开环快速闭环开环快速闭环1500功率控制（功率控制（Hz）同步同步异步（同步可选）基站同步）同步同步异步（同步可选）基站同步10ms（分两个（分两个 5ms 子帧）可变子帧）可变10ms帧长（帧长（ms）1.281.22883.84码片速率（码片速率（Mcps）1.62.510双向信道带宽（双向信道带宽（MHz）TDDFDDFDD双工方式基于双工方式基于 GSM-MAP基于基于 ANSI-41基于基于 GSM-MAP核心网核心网TD-SCDMA CDMA2000 WCDMA 项目项目三种三种CDMA技术对比技术对比?CDMA2000更适合更适合IS41的核心网络，和频谱资源比较紧张的地区，以及原有的核心网络，和频谱资源比较紧张的地区，以及原有IS95网络的升级。网络的升级。?WCDMA和和TD-SCDMA适合于已经有适合于已经有GSMMAP网络，能够和网络，能够和GSM的基站很好的共存。的基站很好的共存。?FDD模式是频分双工，上行和下行采用不同的频点；模式是频分双工，上行和下行采用不同的频点；?TDD模式是时分双工，上行和下行占用不同的时隙；模式是时分双工，上行和下行占用不同的时隙；?TDD模式建站最小只需一个频点，而模式建站最小只需一个频点，而 FDD至少要上行下行两个频点，这在频率资源紧张的情况下，至少要上行下行两个频点，这在频率资源紧张的情况下，TDD显得更为灵活。显得更为灵活。三种三种CDMA技术对比技术对比?FDD模式的模式的CDMA用户间用不同的码字区分。用户间用不同的码字区分。TDD模式的模式的CDMA用户间是码分的和时分的，上下行双工是以时间（时隙为单位）来区分的，因而用户间是码分的和时分的，上下行双工是以时间（时隙为单位）来区分的，因而TDD模式可以使得资源在上行和下行间合理外配，适合于模式可以使得资源在上行和下行间合理外配，适合于Internet等上下行不对称的业务需求。等上下行不对称的业务需求。?尽管尽管TDD模式具有上述优点，但其基站覆盖范围小，不支持高速移动用户，更适用于室内大数据量方式，且目前协议不够成熟，因此模式具有上述优点，但其基站覆盖范围小，不支持高速移动用户，更适用于室内大数据量方式，且目前协议不够成熟，因此TDD的应用可能比较慢，可能会使它成为的应用可能比较慢，可能会使它成为FDD模式的补充，即在城市人口密集的区域用模式的补充，即在城市人口密集的区域用FDD实现大范围覆盖，而在数据业务需求比较多的室内环境建立一些更为灵活的实现大范围覆盖，而在数据业务需求比较多的室内环境建立一些更为灵活的TDD基站，覆盖较小范围，补充基站，覆盖较小范围，补充FDD频率资源和覆盖用户的不足。频率资源和覆盖用户的不足。3G主流技术的优势主流技术的优势?漫游能力：良好的全球漫游能力。目前全球大部分国家已经开通漫游能力：良好的全球漫游能力。目前全球大部分国家已经开通3G网络，其中网络，其中80%运营商选择运营商选择WCDMA和和20%运营商选择运营商选择CDMA2000。良好的全球漫游能力有利于与其他运营商的合作和吸引高端用户。良好的全球漫游能力有利于与其他运营商的合作和吸引高端用户?安全性：安全性：3G采用了很多种加密技术，保证通话和数据的安全，不管是话音还是数据都具备很强的保密性，通过多层的协议控制，数据在网络中可以非常安全的传输。采用了很多种加密技术，保证通话和数据的安全，不管是话音还是数据都具备很强的保密性，通过多层的协议控制，数据在网络中可以非常安全的传输。?技术成熟度；技术成熟度；3G于于1996年提出标准，年提出标准，2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验，有一成套建网的理论，包括对网络的链路预算，传播模型预算，以及计算机仿真等。网络部署已具备相当的实践经验，有一成套建网的理论，包括对网络的链路预算，传播模型预算，以及计算机仿真等。?商业模式：商业运作模式成熟，商业模式：商业运作模式成熟，3G网络得到众多设备商、终端制造商、内容提供商支持，具备一个非常全的产业链。网络得到众多设备商、终端制造商、内容提供商支持，具备一个非常全的产业链。电子信息工程新技术讲座之一移动通信与网络技术83G网络发展存在问题网络发展存在问题?资金投入大覆盖范围有限。资金投入大覆盖范围有限。?大规模的大规模的3G网络建设需要耗费巨资，而国外运营商由于种种原因没有投入足够的资金进行全覆盖的网络建设；网络建设需要耗费巨资，而国外运营商由于种种原因没有投入足够的资金进行全覆盖的网络建设；?3G技术标准的版本仍不断演进，由于害怕与以后新的标准在漫游和兼容性等方面出现问题，各大运营商仍在综合评估以现有技术进行网络建设的合理规模。技术标准的版本仍不断演进，由于害怕与以后新的标准在漫游和兼容性等方面出现问题，各大运营商仍在综合评估以现有技术进行网络建设的合理规模。3G网络发展存在问题网络发展存在问题?缺乏重量级应用，市场需求并不明朗缺乏重量级应用，市场需求并不明朗?在在3G业务对用户没有足够吸引力的情况下，用户更不愿意花高价购买业务对用户没有足够吸引力的情况下，用户更不愿意花高价购买3G终端，因此终端的补贴也成为各运营商的主要市场策略之一。除此之外，市场上可供用户选择的终端，因此终端的补贴也成为各运营商的主要市场策略之一。除此之外，市场上可供用户选择的3G终端仍十分有限，而前景较好的终端仍十分有限，而前景较好的3G类业务如视频电话、网络游戏等对终端的要求都很高，类业务如视频电话、网络游戏等对终端的要求都很高，3G终端的完备性目前仍无法充分满足这些要求。终端的完备性目前仍无法充分满足这些要求。LTE技术简介技术简介?3GPP组织于组织于2004年年12月正式成立了月正式成立了LTE（Long Term Evolution）研究项目。）研究项目。?LTE的制定出发点是保证的制定出发点是保证3GPP未来十年的竞争力，从性能、功能、成本上得到全面提升。相对于未来十年的竞争力，从性能、功能、成本上得到全面提升。相对于3GPP R6，其下行频谱效率将提高，其下行频谱效率将提高3-4倍，上行倍，上行2-3倍；峰值速率下行达到倍；峰值速率下行达到100Mbps，上行，上行50Mbps。改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于。改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持；支持100km半径的小区覆盖；能够为半径的小区覆盖；能够为350km/h高速移动用户提供大于高速移动用户提供大于100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25MHz到到20MHz多种带宽。多种带宽。LTE当前的现状当前的现状?LTE的正式商用将在的正式商用将在2009年启动。按照年启动。按照3GPP制订的工作计划，制订的工作计划，LTE将在将在2008年或年或2009年推出商用产品。与此相应，设备制造商推出成熟可商用年推出商用产品。与此相应，设备制造商推出成熟可商用LTE产品的计划也纷纷遵循了这一时间表。产品的计划也纷纷遵循了这一时间表。?华为计划于华为计划于2009年正式推出基于多制式基站的年正式推出基于多制式基站的LTE商用产品，并在全球开始部署商用产品，并在全球开始部署LTE商用网络；商用网络；?北电则计划于北电则计划于2008年推出年推出LTE相关产品以满足在相关产品以满足在2010年前后大规模商业部署年前后大规模商业部署LTE网络的需要；网络的需要；?诺基亚西门子预计诺基亚西门子预计2010年推出年推出LTE商用系统商用系统?大唐与爱立信在大唐与爱立信在LTE领域展开合作以重点研发领域展开合作以重点研发LTE/TDD技术，并预计技术，并预计TD-LTE系统将在系统将在20102012年之间推出，并可以实现热点地区覆盖。年之间推出，并可以实现热点地区覆盖。WIFI、WIMAX、3G技术对比技术对比4种无种无3种种QOS高低低时延高低低时延HSDPA:7.2Mbps,EVDO：3.1Mbps54Mbps70Mbps速率速率CDMA、TDD、FDDCKK、OFDMOFDM/FDD、TDD多码方式多码方式2GHz，需许可证，需许可证2.4GHz不需许可证不需许可证2-11GHz，部分需许可证频点，部分需许可证频点3GPP、3GPP2、ITUIEEEIEEE标准组织标准组织3GWiFiWiMAX技术类别技术类别WIFI、WIMAX、3G技术对比技术对比较好很好差成熟度公众、商业公众、商业商业商业模式高低中安全性强弱强支持切换静止、步行、车载静止、步行静止、步行移动性宏蜂窝（较好很好差成熟度公众、商业公众、商业商业商业模式高低中安全性强弱强支持切换静止、步行、车载静止、步行静止、步行移动性宏蜂窝（7Km）100m宏蜂窝（宏蜂窝（50Km）覆盖）覆盖3GWiFiWiMAX技术类别技术类别电子信息工程新技术讲座之一移动通信与网络技术9各种技术标准的数据传输速率与移动速率之间关系各种技术标准的数据传输速率与移动速率之间关系?3G可以提供广覆盖、高移动性和中等数据传输速率；可以提供广覆盖、高移动性和中等数据传输速率；WiFi可以提供热点覆盖、低移动性和高数据传输速率；可以提供热点覆盖、低移动性和高数据传输速率；WiMAX可以提供城域覆盖和高数据传输速率可以提供城域覆盖和高数据传输速率4G Requirements and Next Generation Wireless TrendsWireless Broadband AccessRich Personalized Multimedia MobilitySource:Alcatel-Lucent,WiMAX ForumWiMAX 16.mWireless Standards Evolution2010200920082007200620052004200320022001CDMA20001XCDMA2000 1xEV-DOEV-DORev AEV-DORev BEV-DORev CUMBGSMGPRSEDGEUMTS(WCDMA)R99HSDPARel 5LTERel 7,8HSPA+802.16d(WiMAX)802.16m(WiMAX)GigabitDial-Up+DSLT-1DS-3DS-3+Dial-Up+DSLT-1T-1DS-3+DS-3DS-3+802.16e(WiMAX)TDMACDMAOFDMALandline EquivalentHSUPARel 6DSLDS-3The Impact of Wireless Broadband Convergence for Value-Add Services and the Growing Bandwidth RequirementsConvenienceExtend scope of servicesIn Todays Digital LifestyleWhat are people looking for most from their Service ProvidersUser and community empowerment?Enable the 4As content accessi
