第三代移动通信系统.ppt

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1、第三代移动通信系第三代移动通信系统统现在学习的是第1页，共18页作业与思考题作业与思考题 作业2.说明CDMA蜂窝系统采用功率控制的必要性及对功率控制的要求。6.为什么说CDMA蜂窝系统具有软容量特性?这种特性有什么好处?7.为什么说CDMA蜂窝系统具有软切换功能?这种功能有何好处?思考题1.说明CDMA蜂窝系统能比TDMA蜂窝系统获得更大通信容量的原因和条件。现在学习的是第2页，共18页GSM与与IS-95A（CDMA）比较比较同异GSMCDMA1.数字蜂窝移动通信系统2.使用交织编码、话音激活技术3.传送话音和低速数据率业务4.采用移动台辅助切换技术5.FDD/FDMA主体技术6.采用扩频

2、技术7.采用纠错编码技术1.TDMA2.自适应均衡技术3.跳频（频率分集）4.带宽200kHz5.容量稍小6.GSMGPRSWCDMA（TD-SCDMA）7.RPE-LTP（规则脉冲激励长期预测话音编码）8.欧洲共同开发1.CDMA2.相关器3.直接序列扩频4.带宽1.25MHz5.RAKE接收机（时间分集）6.容量稍大7.软容量8.可软切换9.VSELP（矢量和激励线性预测话音编码）10.对基站和移动台功率控制要求高11.IS-95AIS-95BCdma20001x12.规划简单13.美国高通Qualcomm公司开发现在学习的是第3页，共18页 第三代移动通信与第三代移动通信与3GPP网络网

3、络IMT-2000的目标与要求：全球同一频段，统一体制标准，无缝隙覆盖，并至少可实现全球漫游，提供不同环境下的多媒体业务。车速环境144kbps，步行环境384kbps，室内环境2Mbps。具有接近固定网络业务质量，更高的视频利用率，可以很灵活地引入新业务，易于从第二代平滑过渡和演变，具有更高的保密性能，较低价格袖珍多媒体实用化手机。IMT-2000（国际移动通信，工作于2000MHz频段International Mobile Telecommunications）3GPP（第三代移动通信合作计划）现在学习的是第4页，共18页9.1 WCDMA 系系 统统 9.1.1 WCDMA系统结构 U

4、MTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)是采用WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)无线接口技术的第三代移动通信系统，通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。3GPP的的WCDMA方案分为方案分为WCDMA-FDD方式和方式和WCDMA-TDD方式，主要包含我国方式，主要包含我国TD-SCDMA与与UTRA（UMTS Terrestrial Radio Access）WCDMA-TDD方案（以方案（以德国西门子公司为代表）。德国西门子公司为代表）。WCDMA系统的系统

5、的 参数见表参数见表表9-1所示。现在学习的是第5页，共18页表9-1 WCDMA无线接口基本参数 21dBm P 100mw33dBm P 1000mw121dBm P 1010mw-117dBm P 10-10mw现在学习的是第6页，共18页信道编码信道编码交织和交织和Turbo码码相干检测上/下行：用户专用的时间复用导频；下行：共用导频上行信道复用控制和导频信道时分复用；数据和控制信道I&Q复用下行信道复用数据和控制信道时分复用多速率可变扩频和多码扩频因子4256帧长10ms下行链路和RF信道结构直扩扩频调制方式上行：双信道QPSK；下行：平衡QPSK；复扩频电路功率控制开环和快速闭环1

6、.5kHz下行扩频码可变长度的正交序列码（OVSF）划分信道，218-1的Gold序列区分小区和用户（周期10ms）上行扩频码可变长度的正交序列码（OVSF）划分信道，225-1的Gold序列区分用户（I/Q偏移时间不同，周期10ms）切换软切换，频率间切换（硬切换）数据调制方式上行：BPSK；下行：QPSK现在学习的是第7页，共18页1.WCDMA是一种直接序列扩频码分多址（直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）系统。）系统。2.WCDMA信道可分为物理信道、传输信道和逻辑信道 物理信道是以物理承载特性定义的，如占用频带、时隙和码资源等；传输信道则以数据通过空中接口的方式和特征来定义的；逻辑

7、信道则是按信道的功能来划分的。3.WCDMA采用码分为主体，码分频分相结合的方式实现，以GSM为核心。4.扩频因子为SF=256/2k5.WCDMA网络结构 1）用户设备UE（User Equipment）对应MS，2）无线接入网无线接入网(UTRAN，UMTS Terrestrial Radio Access Network)RNS-BSS；RNC-BSC；Node BBTS，3）核心网络核心网络(CN，Core Network)包括电路交换CS，分组交换PS，和广播BS 3部分。RNS（Radio Network Subsystem），RNC（Radio Network Controlle

8、r）现在学习的是第8页，共18页WCDMA网络结构图分组交换PS广播BS电路交换CSRNCRNCNode BNode BNode BNode BUEUEUEUERNSRNS无线接入网UTRAN核心网CNIurUuIu现在学习的是第9页，共18页9.2 cdma2000 cdma2000（cdma2000-3x)系统是第第三三代代移移动动通通信信的的重重要要标标准准之之一一。它提供了与IS-95B（2.5G，cdma2000-1x)的后向兼容，同时又能满足ITU（International Telecommunication Union 国际电信联盟）关于第三代移动通信基本性能的要求。后向兼容意

9、味着cdma2000系统可以支持IS-95B移动台，cdma2000移动台可以工作于IS-95B系统。cdma2000采用MC-CDMA（多载波CDMA）的多址方式，可支持话音、分组数据业务等，可采用多个载波N1.25MHz来利用整个频带。cdma2000采用的功率控制有开环、闭环和外环三种方式，还可采用辅助导频、正交分集、多载波分集技术来提高系统的性能。现在学习的是第10页，共18页9.3 TD-SCDMA TD-SCDMA是由中国信息产业部电信科学技术研究院于是由中国信息产业部电信科学技术研究院于1998年年6月代表中国提出被月代表中国提出被ITU确认的国际第三代移动通信标确认的国际第三代

10、移动通信标准，在第三代移动通信系统中唯一的准，在第三代移动通信系统中唯一的TDD标准。标准。TD-SCDMA采用了TDD模式、同步CDMA、智能天线(基站采用)、联合检测（把一个时隙中多个用户的信号及多径信号一起处理）、软件无线电、接力切换（利用移动台的位置信息，准确地将移动台切换到新的小区，避免了频繁切换。断开与切换同时进行）、低的码片速率、多时隙TDMA等一系列技术。等一系列技术。TD-SCDMA的TDD模式仅需要1.6 MHz(单载波)的最小带宽，在小区半径小，尤其是上下信道业务需求不对称时有明显的优势。现在学习的是第11页，共18页表9-4 三种主流第三代移动通信系统标准主要技术性能比

11、现在学习的是第12页，共18页3G的关键技术的关键技术1.功率控制技术2.初始同步3.Rake接收技术4.多用户检测5.话音编码技术6.多媒体业务的扩充性、柔软性、业务的综合方法和标准7.高效率信道编码8.空时码9.软件无线电及FPGA实现技术10.智能天线技术现在学习的是第13页，共18页11.全正交技术12.越区切换及其与其他技术相结合的研究13.动态信道分配技术14.信道传输特性研究15.用于移动业务的多媒体终端16.信息安全技术17.移动IP技术18.2G系统向3G系统过渡的方案19.更高带宽W-CDMA技术研究现在学习的是第14页，共18页第第9章章 第三代移动通信系统第三代移动通信

12、系统 2.WCDMA码片速率是多少？可传输的数据速率是多少？3.WCDMA的上、下行的时隙突发结构有何异同？4.WCDMA的上、下行扩频和调制有何异同？5.WCDMA系统中采用了几种纠错编码方案？9.无线资源管理的主要功能是什么？10.一个可独立运行的最简的WCDMA系统应由哪些基本单元组成？11.WCDMA网络中为什么要分为电路交换域和分组交换域？基于IP的电路交换域与传统的GSM的电路交换域有何异同点？13.WCDMA网络中有哪些主要接口？现在学习的是第15页，共18页14.TD-SCDMA系统支持的最大小区半径是多少？为什么？15.TD-SCDMA系统如何支持不对称速率传输？上行和下行的

13、最大数据速率是多少？16.TD-SCDMA的物理层与WCDMA的物理层有何异同点？17.智能天线的应用可以带来哪些好处？智能天线可否用于GSM系统？18.接力切换与传统的切换有哪些区别？现在学习的是第16页，共18页作业与思考题作业与思考题 作业2.WCDMA码片速率是多少？可传输的数据速率是多少？10.一个可独立运行的最简的WCDMA系统应由哪些基本单元组成？13.WCDMA网络中有哪些主要接口？15.TD-SCDMA系统如何支持不对称速率传输？上行和下行的最大数据速率是多少？思考题 1.WCDMA的帧结构是如何组成的？3.WCDMA的上、下行的时隙突发结构有何异同？现在学习的是第17页，共18页4.WCDMA的上、下行扩频和调制有何异同？5.WCDMA系统中采用了几种纠错编码方案？6.试述传输信道的复接原理。9.无线资源管理的主要功能是什么？11.WCDMA网络中为什么要分为电路交换域和分组交换域？基于IP的电路交换域与传统的GSM的电路交换域有何异同点？14.TD-SCDMA系统支持的最大小区半径是多少？为什么？17.智能天线的应用可以带来哪些好处？智能天线可否用于GSM系统？18.接力切换与传统的切换有哪些区别？现在学习的是第18页，共18页