第7章3G和未来移动通信系统.ppt

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1、第7章 3G和未来移动通信系统 第7章 3G和未来移动通信系统 7.1 概述概述 7.2 WCDMA 7.3 cdma2000 7.4 TDSCDMA 7.5 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 第7章 3G和未来移动通信系统 7.1 概概 述述 事实上，早在事实上，早在19851985年，国际电信联盟年，国际电信联盟（ITUITU）就提出了第三代移动通信系统的概念，）就提出了第三代移动通信系统的概念，当时称为未来公共陆地移动通信系统当时称为未来公共陆地移动通信系统（FPLMTSFPLMTS），），后考虑到该系统预计在后考虑到该系统预计在20002000年左年左右商用，右商用

2、，且工作于且工作于2000 MHz2000 MHz频段，频段，19961996年更年更名为国际移动电信系统名为国际移动电信系统IMT-IMT-2000(International Mobile 2000(International Mobile TelecomunicationTelecomunication2000)2000)。第7章 3G和未来移动通信系统 其主要特性有：其主要特性有：（1 1）全球化。全球化。IMT-2000IMT-2000是一个全球性的是一个全球性的系统，系统，它包括多种系统，它包括多种系统，在设计上具有在设计上具有高度的通用性，高度的通用性，该系统中的业务以及它与该系

3、统中的业务以及它与固定网之间的业务可以兼容，固定网之间的业务可以兼容，能提供全球能提供全球漫游。漫游。第7章 3G和未来移动通信系统（1 1）全全球球化化。IMTIMT20002000是是一一个个全全球球性性的的系系统统，它它包包括括多多种种系系统统，在在设设计计上上具具有有高高度度的的通通用用性性，该该系系统统中中的的业业务务以以及及它它与与固固定定网网之之间间的的业业务务可可以兼容，能提供全球漫游。以兼容，能提供全球漫游。（2 2）多多媒媒体体化化。提提供供高高质质量量的的多多媒媒体体业业务务，如如话话音音、可可变变速速率率数数据据、视视频频和和高高清清晰晰图图像像等等多种业务。多种业务。

4、（3 3）综综合合化化。能能把把现现存存的的各各类类移移动动通通信信系系统统综合在统一的系统中，以提供多种服务。综合在统一的系统中，以提供多种服务。第7章 3G和未来移动通信系统（4 4）智智能能化化。主主要要表表现现在在智智能能网网的的引引入入，移移动动终终端端和和基基站站采采用用软软件件无无线线电电技技术术。（5 5）个个人人化化。用用户户可可用用惟惟一一个个人人电电信信号号码码（PTNPTN）在在终终端端上上获获取取所所需需要要的的电电信信业业务务，这这就就超超越越了了传传统统的的终终端端移移动动性性，真真正正实现了个人移动性。实现了个人移动性。第7章 3G和未来移动通信系统 图图7-1

5、 IMT-2000系统的营运环境系统的营运环境 第7章 3G和未来移动通信系统 7.1.1 IMT-2000的网络标准的网络标准 1.1.各种规定的基本原则各种规定的基本原则为为了了方方便便迅迅速速地地接接入入各各种种通通信信业业务务，保保证证公公开开竞竞争争，促促进进各各国国通通信信市市场场的的发发展展，可可以以方方便便地地增增加加新新的的通通信信业业务务，WARCWARC9292的的ITUITURM.1036RM.1036建建议议给给出出了了IMTIMT20002000频频带带使使用用原原则则，如表如表71所示。所示。第7章 3G和未来移动通信系统 表表7-1ITU-R7-1ITU-R建议

6、的建议的IMT-2000IMT-2000频带使用原则频带使用原则 第7章 3G和未来移动通信系统 2.2.频率划分频率划分19871987年年，ITUITU世世界界无无线线电电行行政政大大会会针针对对移移动动业业务务（WMOB-81WMOB-81）通通过过了了265265号号决决议议，此此决决议议为为FPLMTSFPLMTS国国际际化化选选择择了了1 13GHz3GHz的的工工作作频频段段，最最小小带带宽宽为为230MHz230MHz。在在WARC-92WARC-92会会议议上上，ITUITU会会员员一一致致同同意意IMT-2000IMT-2000的的频频段段为为2GHz2GHz，即即1885

7、18852025MHz2025MHz和和 21102110 2200MHz2200MHz，其其 中中 198019802010MHz2010MHz和和217021702200MHz2200MHz用用于于移移动动卫卫星星业业务务（MSSMSS）。）。第7章 3G和未来移动通信系统 随后在随后在WRC-95WRC-95会议上对会议上对WARC-92WARC-92的决议进行的决议进行了修改，主要是移动卫星业务（了修改，主要是移动卫星业务（MSSMSS）的）的2GHz2GHz频频段，具体修改为：此频段在段，具体修改为：此频段在20002000年投入使用，年投入使用，届时不能使用的区域改用届时不能使用的

8、区域改用199019902025MHz2025MHz和和2160 2160 2200MHz2200MHz。表。表7-27-2是是IMT-2000IMT-2000卫星的频段划分。卫星的频段划分。WRC-95WRC-95会议第会议第4646号决议给出卫星号决议给出卫星-IMT-IMT的主要标的主要标准，整个标准将分两步实施：确定整个网络的准，整个标准将分两步实施：确定整个网络的频率分配，并协调可能受到影响的系统。频率分配，并协调可能受到影响的系统。第7章 3G和未来移动通信系统 表表7-2IMT-2000卫星的频段划分卫星的频段划分 第7章 3G和未来移动通信系统 3.3.卫星技术卫星技术容容量量

9、与与覆覆盖盖是是无无线线系系统统的的两两个个关关键键的的技技术术指指标标。移移动动系系统统的的容容量量（每每单单位位面面积积的的负负荷荷）是是最最重重要要的的；对对于于一一些些边边远远地地区区，覆覆盖盖问问题题占占了了主主要要地地位位。卫卫星星移移动动系系统统（MSSMSS）是是解解决决实实现现全全球球覆覆盖盖问问题题的的有有效效方方法法。作作为为陆陆地地系系统统的的补补充充，卫卫星星移移动动通通信信系系统统具具有有覆覆盖盖面面积积大大、信信号号稳稳定定、不不受受地地形形地地貌貌影影响响、不不受受距距离离限限制制等等特特点点。IMT-2IMT-2000将将是是综综合合陆陆地地与与卫卫星星系系统

10、统的的一一个个有机整体。有机整体。第7章 3G和未来移动通信系统 卫卫星星轨轨道道的的选选择择是是卫卫星星系系统统要要考考虑虑的的首首要要问问题题之之一一。卫卫星星轨轨道道可可以以分分为为地地球球同同步步轨轨道道（GEOGEO）和和非非地地球球同同步步轨轨道道（NGEONGEO）两两类类。IMT-2000IMT-2000趋趋向向于于使使用用非非地地球球同同步步轨轨道道，因因为为NGEONGEO可可以以较较好好地地实实现现全全球球覆覆盖盖，时时延延较较小小。同同时时，可可以以使使用用小小口口径径的的天天线线减减小小波波束束的的投投射射范范围围，从从而而获获得得更更好好的的全全球球频频率率重重用用

11、系系数数。但但NGEONGEO的的一一个个缺缺点点是是所所需需使使用用的的卫卫星星数数目目要要比比GEOGEO的多，并且卫星相对于地区不是静止的。的多，并且卫星相对于地区不是静止的。第7章 3G和未来移动通信系统 表表7-3三种三种3G标准比较标准比较第7章 3G和未来移动通信系统 表表7-3三种三种3G标准比较标准比较第7章 3G和未来移动通信系统 7.1.2 3G7.1.2 3G的三大标准的演进路径的三大标准的演进路径1.WCDMA1.WCDMA和和TD-SCDMATD-SCDMAWCDMAWCDMA和和TD-SCDMATD-SCDMA网网络络从从原原先先GSMGSM的的基基础础上上演演进

12、进。GSMGSM自自19921992年年投投入入商商用用以以来来，GSMGSM标标准准得得到到不不断断验验证证，而而且且稳稳步步发发展展，全全球球的的GSMGSM用用户户数数已已达达2020亿亿。GSMGSM网网络络采采用用电电路路交交换换（CSCS）的的方方式式，主主要要用用于于语语音音通通话话，而而因因特特网网上上的的数数据据传递则采用分组交换（传递则采用分组交换（PSPS）的方式）的方式。第7章 3G和未来移动通信系统 由于这两种网络具有不同的交换体系，导由于这两种网络具有不同的交换体系，导致彼此间的网络几乎都是独立运行的。制定致彼此间的网络几乎都是独立运行的。制定GPRSGPRS标准的

13、目的就是要改变这两种网络互相独标准的目的就是要改变这两种网络互相独立的现状。通过采用立的现状。通过采用GPRSGPRS技术，可使现有技术，可使现有GSMGSM网络方便地实现与高速数据分组的简便接入。网络方便地实现与高速数据分组的简便接入。WCDMAWCDMA和和TD-TD-SCDMASCDMA网络保留了网络保留了G GSM的的PS和和CS主要结构，兼容主要结构，兼容GSM原有的手机终端设备，原有的手机终端设备，使使GSM网络平稳演进至网络平稳演进至3G。第7章 3G和未来移动通信系统 2.cdma20002.cdma2000cdma2000cdma2000主主要要由由IS-95IS-95和和I

14、S-41IS-41标标准准发发展展而而来来。它它与与AMPSAMPS、D-AMPSD-AMPS和和IS-95IS-95都都有有较较好好的的兼兼容容性性。它它在在反反向向信信道道也也使使用用了了导导频频，同同时时又又采采用用了了一一些些新新技技术术，使使其其能能满满足足IMT-2000IMT-2000的的要要求求。cdma2000cdma2000可可分分为为cdma2000-1Xcdma2000-1X（单单载载波波，1 1倍倍于于IS-95AIS-95A的的带带宽宽）和和cdma2000cdma20003X3X（多多载载波波，3 3倍倍于于IS-95AIS-95A的的带带宽宽）两两个个系系统统。

15、第7章 3G和未来移动通信系统 IS-95A IS-95A是网络的第一个标准，是网络的第一个标准，支持支持kb/skb/s编码话音服务。其后又分别出编码话音服务。其后又分别出版了版了kb/skb/s话音编码器的标话音编码器的标准，支持准，支持.的的系统的系统的-标准，其中标准，其中kb/s编码话音服务质量已非常接近有线电话的编码话音服务质量已非常接近有线电话的话音质量。话音质量。第7章 3G和未来移动通信系统 随随着着移移动动通通信信对对数数据据业业务务需需求求的的增增长长，年年月月，美美国国高高通通公公司司宣宣布布将将-标标准准用用于于基基础础平平台台。-可可提提供供系系统统性性能能，并并增

16、增加加用用户户移移动动通通信信设设备备的的数数据据流流量量，提提供供对对kb/skb/s数数据据业业务务的的支支持持。第7章 3G和未来移动通信系统 cdma2000-1X cdma2000-1X是是cdma2000cdma2000第三代无线通信第三代无线通信系统的第一个阶段，是系统的第一个阶段，是19991999年年6 6月由月由ITUITU确立的确立的标准，有人称之为标准，有人称之为2.75G2.75G移动通信系统。其主移动通信系统。其主要特点是与要特点是与IS-95A/BIS-95A/B完全兼容，并可与完全兼容，并可与IS-95BIS-95B系统的频段共享或重叠。系统的频段共享或重叠。c

17、dma2000-1Xcdma2000-1X与与IS-95IS-95是通过不同的无线配置是通过不同的无线配置(RC)(RC)来区别的；通过设来区别的；通过设置置RCRC，可以同时支持，可以同时支持1X1X终端和终端和IS-95A/BIS-95A/B终端。终端。因此，因此，IS-95A/B/1XIS-95A/B/1X可以同时存在于同一载可以同时存在于同一载波中。波中。第7章 3G和未来移动通信系统 cdma2000-1Xcdma2000-1X网网络络部部分分则则引引入入了了分分组组交交换换方方式式，支支持持移移动动IPIP业业务务，可可以以提提供供144kb/s144kb/s的的数数据据业业务务，

18、容容量量比比cdmaOnecdmaOne（IS-95A/BIS-95A/B网网络络的的简简称称）高高一一倍倍，而而且且增增加加了了辅辅助助码码分分信信道道等等，可可以以对对一一个个用用户户同同时时承承载载多多个个数数据据流流和和多多种种业业务务。因因此此，cdma2000-1Xcdma2000-1X提提供供的的业业务务比比ISIS-95有有很很大大的的提提高高，为为支支持持各各种种多多媒媒体体分分组组业业务务打打下下了基础。了基础。第7章 3G和未来移动通信系统 北北 美美 有有 关关 运运 营营 商商 在在 20002000年年 6 6月月 开开 始始cdma2000-1Xcdma2000-

19、1X的的现现场场试试验验，20012001年年底底已已提提供供商商用用。韩韩国国已已在在20002000年年1010月月开开通通了了cdma2000-1Xcdma2000-1X网网络络。目目前前，美美洲洲、亚亚洲洲和和大大洋洋洲洲的的众众多多运运营营商商采采用用了了cdma2000-1Xcdma2000-1X进进行行商商用用运运行行。中中国国联联通通的的cdma2000-1Xcdma2000-1X网网 络络 于于 20022002年年 下下 半半 年年 开开 始始 商商 用用。第第三三代代移移动动通通信信伙伙伴伴计计划划2 2（3GPP23GPP2）从从20002000年年初初开开始始在在cd

20、ma2000-1Xcdma2000-1X基基础础上上制制定定1X1X的的演演进进技技术术，即即1X-EV的标准。的标准。第7章 3G和未来移动通信系统 7.1.3 3G7.1.3 3G业务业务3G3G业务可分为以下四类：业务可分为以下四类：（1 1）交交互互式式业业务务，包包括括电电话话、移移动动银银行、可视电话和可视会议等。行、可视电话和可视会议等。（2 2）点点对对点点业业务务，包包括括短短信信、电电子子邮邮件件、语语音音邮邮件件、WebWeb、视视频频邮邮件件、远远程程医院等。医院等。第7章 3G和未来移动通信系统（3 3）单单向向信信息息业业务务，包包括括数数字字报报纸纸/出出版版、远

21、远程程教教育育/视视频频购购物物、移移动动音音频频播播放放器器、移移动动视视频频播播放放器器、视视频频点点播播和和卡卡拉拉OKOK等等。（4 4）多多点点广广播播业业务务，包包括括文文本本数数字字信信息息传传送送、语语音音信信息息传传送送、先先进进汽汽车车导导航航、视视频信息传送、移动收音机和移动电视等。频信息传送、移动收音机和移动电视等。第7章 3G和未来移动通信系统 具体有以下一些业务：具体有以下一些业务：（1 1）无线一键通）无线一键通(PoC(PoC或或PTT)PTT)业务。业务。PoCPoC是是一一种种半半双双工工的的通通信信方方式式,通通过过PoCPoC技技术术，用用户户只只需需按

22、按一一下下按按钮钮，就就能能以以类类似似对对讲讲机机的的方方式式使使用用手手机机进进行行通通信信。目目前前,PoC,PoC在在北北美美地地区区已已经经非非常常普普及及，在在欧欧亚亚等等地地区区也也方方兴兴未艾，但必须解决它的互通性问题。未艾，但必须解决它的互通性问题。第7章 3G和未来移动通信系统 PoCPoC技技术术标标准准规规范范已已于于20032003年年8 8月月提提交交“开开放放移移动动联联盟盟(OpenMobileAlliance(OpenMobileAlliance，简简称称OMA)OMA)”审审批批，目目前前爱爱立立信信、摩摩托托罗罗拉拉和和西西门门子子等等三三家家公公司司都都

23、在在敦敦促促OMAOMA尽尽快快推推出出最最终终版版本本的的PoCPoC技技术术标标准准，并并希希望望更更多多的的厂厂商商加加入入互互通通性性测测试试，以以确确保保未未来来PoCPoC产产品品在在不不同同设设备备以以及及服务器之间的兼容性。服务器之间的兼容性。第7章 3G和未来移动通信系统 使使用用PoCPoC技技术术进进行行通通信信同同使使用用对对讲讲机机非非常常相相似似，通通过过这这项项技技术术，用用户户可可以以轻轻松松的的实实现现“一一对对一一”或或者者组组群群之之间间的的通通信信。同同传传统统的的手手机机技技术术不不同同，用用户户将将不不再再需需要要输输入入复复杂杂的的手手机机号号码码

24、，而而是是按按下下一一个个按按钮钮进进入入好好友友列列表表，选选定定要要联联系系的的好好友友后后再再按按一一下下按按钮钮，双双方方就就可可以以通通话话了。了。第7章 3G和未来移动通信系统 诺诺 基基 亚亚 将将 其其“无无 线线 一一 键键 通通”（PushtotalkoverCellularPushtotalkoverCellular）技技术术简简称称为为“PoCPoC”，高高通通公公司司则则译译为为“即即按按即即说说”，并并 缩缩 写写 成成“PTTPTT”（PushPush ToToTalkTalk）。PoCPoC技技术术将将极极大大地地增增强强现现有有的的电电话话服服务务，将将成成为

25、为未未来来移移动动运运营营商商新新的的增增值值点。点。第7章 3G和未来移动通信系统（2 2）彩）彩E E业务。业务。互互联联网网信信息息接接入入协协议议（IMAPIMAP）是是一一种种收收/发发电电子子邮邮件件的的协协议议。MobileMAP(M-MobileMAP(M-IMAP)IMAP)业业务务允允许许一一个个移移动动台台存存取取和和操操作作M-M-IMAPIMAP服服务务器器上上的的电电子子邮邮件件消消息息。该该协协议议确确定定了了移移动动台台和和服服务务器器之之间间的的通通信信方方法法。其其业业务务通通过过一一个个M-IMAPM-IMAP客客户户端端和和一一个个M-M-IMAPIMA

26、P服务器实现。服务器实现。第7章 3G和未来移动通信系统 M MIMAPIMAP客户端是一个安装在移动台客户端是一个安装在移动台上的软件组件。当移动台离线时，它让上的软件组件。当移动台离线时，它让用户编辑和阅读邮件。当上线后，它提用户编辑和阅读邮件。当上线后，它提供用户收供用户收/发邮件的功能。发邮件的功能。IMAPIMAP服务器分服务器分析处理析处理M-IMAPM-IMAP命令。它提供一个消息存命令。它提供一个消息存储和传输代理功能。消息存储功能管理储和传输代理功能。消息存储功能管理邮箱，消息传输代理则在邮箱，消息传输代理则在InternetInternet上，上，传输和发送电子邮件。传输和

27、发送电子邮件。第7章 3G和未来移动通信系统 IMAPIMAP任任务务包包含含两两部部分分：MailerMailer和和LowLevelAPIsLowLevelAPIs。其其中中MailerMailer实实现现邮邮件件收收/发发等等和和网网络络交交互互的的核核心心功功能能。LowLevelAPIsLowLevelAPIs则则实实现现MailerMailer的的手手机机本本地地移移植植功功能能，包包括括文文件件访访问问、图图形形处处理理、事事件件处处理理、定定时时器器/日日历历功功能能、电电话话、通通信信处处理理、状状态态处处理理、字字符符输输入入、地地址址簿簿访访问问、调调试试信信息息输输出出

28、、附附件件处处理理、WebWeb功功能能、邮邮件件发发送送历历史史访访问问、粘粘贴贴板板功功能能、启启动动短短消消息息、用用户户目目录录相相关关功功能能、邮邮件件过过滤滤功功能能、LOCKNO输输入入、双双语语言言功功能能、按按键键限限制制功能等。功能等。第7章 3G和未来移动通信系统（3 3）MMSMMS业务业务MMSMMS为为多多媒媒体体短短信信业业务务，是是按按照照3GPP3GPP标标准准和和WAPWAP论论坛坛标标准准有有关关多多媒媒体体信信息息标标准准开开发发的的最最新新业业务务。MMSMMS传传输输的的内内容容包包括括：文文本本、图图片片、声声音音和和视视频频。其其应应用用将将更更

29、广广泛泛、更更方方便便、更更新新潮潮。它它最最大大的的特特色色就就是是在在EDGEEDGE的的基基础础上上支支持持多多媒媒体体功功能能，也也被被称称为为“GSM384GSM384”，因因为为这这种种技技术术能能使使“全全球球通通”的的数数据据速速率率由由目目前前的的9.6kb/s9.6kb/s提高到提高到384kb/s384kb/s。第7章 3G和未来移动通信系统 多媒体短信业务在多媒体短信业务在GPRS/WCDMAGPRS/WCDMA网络或网络或cdma2000-1Xcdma2000-1X网络的支持下，以网络的支持下，以WAPWAP无线应无线应用协议为载体传送视频片段、图片、声音用协议为载体

30、传送视频片段、图片、声音和文字。支持语音、因特网浏览、电子邮和文字。支持语音、因特网浏览、电子邮件、会议电视等多种高速数据业务，实现件、会议电视等多种高速数据业务，实现即时的手机端到端、手机终端到互联网或即时的手机端到端、手机终端到互联网或互联网到手机终端的多媒体信息传送。互联网到手机终端的多媒体信息传送。第7章 3G和未来移动通信系统（4 4）DRMDRM业务。业务。移移动动数数字字版版权权管管理理技技术术要要求求在在一一种种受受控控方方式式下下提提供供数数字字内内容容的的传传送送和和使使用用方方法法。通通过过内内容容提提供供商商描描述述的的使使用用权权限限，内内容容在在授授权权的的移移动动

31、终终端端上上传传播播和和使使用用。移移动动数数字字版版权权管管理理技技术术要要求求涉涉及及移移动动数数字字版版权权管管理理系系统统的的各各个个技技术术方方面面，由由内内容容格格式式、协协议议和版权表达语言规范构成。和版权表达语言规范构成。第7章 3G和未来移动通信系统 开放移动联盟制定的开放移动联盟制定的DRMDRM规范允许内容提供规范允许内容提供商定义媒体对象的版权，版权将规定如何使用商定义媒体对象的版权，版权将规定如何使用媒体对象。媒体对象。DRMDRM系统具有媒体内容格式和给定操系统具有媒体内容格式和给定操作系统或运行环境。受作系统或运行环境。受DRMDRM控制的媒体对象可以控制的媒体对

32、象可以是各种各样的东西，如游戏、铃声、照片、音是各种各样的东西，如游戏、铃声、照片、音乐片段、视频片段以及流媒体等。内容提供商乐片段、视频片段以及流媒体等。内容提供商可以授予用户对这些媒体对象适当的使用权，可以授予用户对这些媒体对象适当的使用权，否则移动终端无法使用，所以用户在使用媒体否则移动终端无法使用，所以用户在使用媒体对象前需要购买版权。对象前需要购买版权。第7章 3G和未来移动通信系统 受受保保护护的的内内容容能能够够通通过过各各种种方方式式（无无线线信信道道、本本地地连连接接和和移移动动媒媒体体等等）传传送送到到移移动动终终端端。但但是是，在在一一种种受受控控方方式式下下，版版权权中

33、中心心严严格格控控制制和和传传送送版版权权对对象象。受受保保护护的的内内容容和和版版权权对对象象可可以以被被一一起起下下载载，或或者者被被分分别别发发送送到到移移动动终终端端。第7章 3G和未来移动通信系统 基本的基本的DRMDRM系统功能体系包括以下几系统功能体系包括以下几个实体：移动终端个实体：移动终端DRMAgentDRMAgent、内容中心、内容中心、版权中心、用户和移动存储设备。根据版权中心、用户和移动存储设备。根据业务规划和网络体系结构，这些逻辑实业务规划和网络体系结构，这些逻辑实体可以有多种不同的配置。体可以有多种不同的配置。第7章 3G和未来移动通信系统（5 5）空中下载）空中

34、下载OTAOTA业务。业务。OTAOTA（Over-The-AirOver-The-Air）是是通通过过移移动动通通信信的的空空中中接接口口对对SIMSIM卡卡数数据据及及应应用用进进行行远远程程管管理理的的技技术术。OTAOTA定定义义了了一一种种有有确确认认的的下下载载技技术术，用用于于发发送送数数据据内内容容。下下载载的的另另外外一一个个重重要要的的应应用用领领域域就就是是终终端端个个性性化化，用用户户可可以以根根据据个个人人的的选选择择和和生生活活方方式式设设置置终终端端。一一些些具具体体的的目目标标包包括括：实实现现不不同同的的支支付付模模式式支支持持电电子子商商务务体体系系的的建建

35、立立。第7章 3G和未来移动通信系统（6 6）IMPSIMPS即时消息业务。移动通信的即即时消息业务。移动通信的即时通信服务是基于时通信服务是基于WebWeb的概念，把手机的的概念，把手机的短信和手机移动互联网完美地结合，使用短信和手机移动互联网完美地结合，使用户通过手机方便地与他人以短信、移动互户通过手机方便地与他人以短信、移动互联网来进行即时的信息交流。联网来进行即时的信息交流。QQQQ、ICQICQ和和MSNMessagerMSNMessager等广泛使用的即时通信工具等广泛使用的即时通信工具已经成为上网人群中必不可少的上网工具。已经成为上网人群中必不可少的上网工具。第7章 3G和未来移

36、动通信系统 7.1.47.1.4全球全球3G3G业务发展情况业务发展情况全全球球的的3G3G网网络络与与业业务务除除了了TD-SCDMATD-SCDMA外外目目前前均均得得到到了了商商业业运运营营。截截至至20062006年年8 8月月底底，WCDMAWCDMA用用户户数数达达到到79507950万万（其其中中H3GH3G，NTTDoCoMoNTTDoCoMo，VodafoneVodafone三三家家合合计计占占了了85%85%以以上上），cdma-1Xcdma-1X用用户户数数达达到到2.642.64亿亿，CDMA-EVDOCDMA-EVDO用用户户数数达达到到42004200万万（仅仅韩韩

37、国国和和日日本本的的用用户户就就占占了了80%80%以以上上)。3G3G用户呈快速发展的趋势。用户呈快速发展的趋势。第7章 3G和未来移动通信系统 7.2WCDMA 7.2.1WCDMA7.2.1WCDMA系统的网络结构系统的网络结构3GPP3GPP（第第三三代代移移动动通通信信伙伙伴伴计计划划）制制定定了了多多个个核核心心网网（CNCN）网网络络结结构构的的版版本本：R99R99、R4R4、R5R5、R6R6、R7R7等等。其其第第一一个个标标准准是是W-CDMAW-CDMA系系统统的的R99R99版版本本。R99R99版版采采用用全全新新的的W-CDMAW-CDMA无无线线空空中中接接口口

38、标标准准，支支持持2Mb/s2Mb/s的的传传输输速速率率，核核心心网网（CNCN）包包括括PSPS域域和和CSCS域域两两部部分分。在在R99R99中中，CNCN的的CSCS域域与与GSGSM的的相相同同，PS域域采采用用GPRS的的网网络络结构。结构。第7章 3G和未来移动通信系统 1.CS1.CS域的接口域的接口A A接接口口和和A-bisA-bis接接口口定定义义在在GSM08-seriesGSM08-series技技术术规规范范中中；Iu-CSIu-CS接接口口定定义义在在UMTS25.4xxUMTS25.4xx技技术术规规范范中中；B B、C C、D D、E E、F F和和G G接

39、接口口则则以以7 7号号信信令令方方式式实实现现相相应应的的移移动动应应用用部部分分（MAPMAP），用用于于完完成成数数据交换。据交换。H接口未提供标准协议。接口未提供标准协议。第7章 3G和未来移动通信系统 2.PS2.PS域的接口域的接口PSPS域域的的网网络络结结构构基基于于GPRSGPRS的的网网络络结结构构(见见图图5-5-18)18)。GbGb接接口口定定义义在在GSM08.14GSM08.14、08.1608.16和和08.1808.18技技术术规规范范中中；Iu-PSIu-PS接接口口定定义义在在UMTS25.4xx-seriesUMTS25.4xx-series技技术术规规

40、范范中中；GcGc、GrGr、GfGf、GdGd接接口口则则是是基基于于7 7号号信信令令的的MAPMAP协协议议；GsGs实实现现SGSNSGSN与与MSCMSC之之间间的的联联合合操操作作，基基于于SCCPSCCPBSSAP+BSSAP+协协议议；GeGe基基于于CAP协协议议；GnGp协协议议由由GTPV0升级到升级到V1版本；版本；GaGi协议没有太大改动。协议没有太大改动。第7章 3G和未来移动通信系统(2)(2)电电路路交交换换媒媒体体网网关关(CS-MGW)(CS-MGW)是是PSTNPSTNPLMNPLMN的的传传输输终终接接点点，并并且且通通过过IuIu接接口口连连接接核核心

41、心网网和和UTRANUTRAN。CS-MGWCS-MGW可可以以是是从从电电路路交交换换网网络络来来的的承承载载通通道道的的终终接接点点，也也可可以以是是从从分分组组网网来来的的媒媒体体流流(例例如如IPIP网网中中的的RTPRTP流流)的的终终接接点点。在在IuIu上上，CS-MGWCS-MGW可可支支持持媒媒体体转转换换、承承载载控控制制和和有有效效载载荷荷处处理理(例例如如多多媒媒体体数数字字信信号号编编解解码码器器、回回音音消消除除器器、会会议议桥桥等等)，可可支支持持CSCS业业务务的的不不同同IuIu选选项项(基于基于AAL2ATM或基于或基于RTPUDPIP)。第7章 3G和未来

42、移动通信系统 (3)GMSC(3)GMSC服服务务器器(GMSCServer)(GMSCServer)主主要要由由GMSCGMSC的的呼呼叫控制和移动控制组成。叫控制和移动控制组成。R5R5版版本本的的PLMNPLMN基基本本网网络络结结构构(没没有有包包括括IPIP多多媒媒体体(IM)(IM)子子系系统统部部分分)。R5R5版版本本的的网网络络结结构构和和接接口口形形式式和和R4R4版版本本基基本本一一致致，差差别别主主要要是是当当PLMNPLMN包包括括IMIM子子系系统统时时，HLRHLR被被归归属属用用户户服服务务器器(HSS)(HSS)所所替替代代；另另外外，BSSBSS和和CS-M

43、SCCS-MSC、MSCMSC服服务务器器之之间间同同时时支支持持A A接接口口及及Iu-CSIu-CS接接口口，BSC和和SGSN之之间间支支持持Gb及及Iu-PS接口。接口。第7章 3G和未来移动通信系统 7.2.2WCDMA空中接口的物理信道结构空中接口的物理信道结构 1.1.下行物理信道下行物理信道下下行行物物理理信信道道分分为为下下行行专专用用物物理理信信道道（DPCHDPCH）和和下下行行公公共共物物理理信信道道（包包括括公公共共下下行行导导频频信信道道（CPICHCPICH）、基基本本公公共共控控制制物物理理信信道道（PCCPCHPCCPCH）、辅辅助助公公共共控控制制物物理理信

44、信道道（SCCPCHSCCPCH）、同同步步信信道道（SCHSCH）、捕捕获获指指示示信道（信道（AICHAICH）和寻呼指示信道（）和寻呼指示信道（PICHPICH）。）。第7章 3G和未来移动通信系统（1 1）下下行行专专用用物物理理信信道道（DPCHDPCH）。下下行行DPCHDPCH由由数数据据传传输输部部分分（DPDCHDPDCH）和和控控制制信信息息（导导频频比比 特特、TPCTPC命命 令令 和和 可可 选选 的的 TFCITFCI）传传 输输 部部 分分（DPCCHDPCCH）组组成成，这这两两部部分分以以时时分分复复用用的的方方式式发发送送，如如图图7-77-7所所示示。下下

45、行行信信道道也也采采用用可可变变扩扩频频因因子子的的传传输输方方式式，每每个个下下行行DPCHDPCH时时隙隙中中可可传传输输的的总总比比特特数数由由扩扩频频因因子子SF=5122k决决定定，扩扩频因子的范围是频因子的范围是4512。第7章 3G和未来移动通信系统 图图7-7下行下行DPCH的帧结构的帧结构 第7章 3G和未来移动通信系统（2 2）公共下行导频信道（）公共下行导频信道（CPICHCPICH）。）。CPICHCPICH是固定速率（是固定速率（30kb/s30kb/s，SF=256SF=256）的下行物理信）的下行物理信道，携带预知的道，携带预知的20bit20bit（1010个符

46、号）导频序列个符号）导频序列（且没有任何物理控制信息）。公共导频信道（且没有任何物理控制信息）。公共导频信道有两类：基本有两类：基本CPICHCPICH和辅助和辅助CPICHCPICH，它们的用途，它们的用途不同，物理特征上也有所不同。每小区只有一不同，物理特征上也有所不同。每小区只有一个基本公共导频信道（个基本公共导频信道（PCPICHPCPICH），使用该小区），使用该小区的基本扰码进行加扰。所有小区的的基本扰码进行加扰。所有小区的PCPICHPCPICH均使均使用同样的信道化码进行扩频。用同样的信道化码进行扩频。第7章 3G和未来移动通信系统 基本基本CPICHCPICH是是SCHSCH

47、、PCCPCHPCCPCH、AICHAICH、PICHPICH等等下行信道的相位参考，也是其他下行物理信道下行信道的相位参考，也是其他下行物理信道的缺省相位参考。的缺省相位参考。辅助公共导频信道（辅助公共导频信道（SCPICHSCPICH）每小区可以）每小区可以没有，也可以有一个或数个；可以在整个小区没有，也可以有一个或数个；可以在整个小区或仅在小区的一部分发送，可由基本或辅助扰或仅在小区的一部分发送，可由基本或辅助扰码加扰，可以使用码加扰，可以使用SF=256SF=256的任一信道化码进行的任一信道化码进行扩频。扩频。第7章 3G和未来移动通信系统（3 3）基基本本公公共共控控制制物物理理信

48、信道道（PCCPCHPCCPCH或或基基本本CCPCHCCPCH）。基基本本CCPCHCCPCH为为固固定定速速率率（SF=256SF=256）的的下下行行物物理理信信道道，用用于于携携带带BCHBCH。在在每每个个时时隙隙的的前前256256个个码码片片不不发发送送任任何何信信息息（TxoffTxoff），因因而而可可携携带带18bit18bit的的数数据据。基基本本CCPCHCCPCH与与下下行行DPCHDPCH的的不不同同是是没没有有TPCTPC命命令令、TFCITFCI和和导导频频比比特特。在在每每一一时时隙隙的的前前256256个个码码片片，即即基基本本CCPCHCCPCH不不发发送

49、送的的期期间，发送基本间，发送基本SCHSCH和辅助和辅助SCHSCH（参见图（参见图7 79）。第7章 3G和未来移动通信系统 （4 4）辅辅助助公公共共控控制制物物理理信信道道（SCCPCHSCCPCH或或辅辅助助CCPCHCCPCH）。辅辅助助CCPCHCCPCH用用于于携携带带FACHFACH和和PCHPCH。有有两两类类辅辅助助CCPCHCCPCH：包包括括TFCITFCI的的和和不不包包括括TFCITFCI的的辅辅助助CCPCHCCPCH，是是否否发发送送TFCITFCI由由UTRANUTRAN决决定定。辅辅助助CCPCHCCPCH可可能能的的速速率率集集和和下下行行DPCHDPC

50、H相相同同。辅辅助助CCPCHCCPCH的的帧帧结结构构如如图图7-87-8所所示示，扩扩频频因因子子的的范范围围为为4256。第7章 3G和未来移动通信系统 图图7-8辅助公共控制信道辅助公共控制信道(SCCPCH)的帧结构的帧结构 第7章 3G和未来移动通信系统 （5 5）同同步步信信道道（SCHSCH）。同同步步信信道道（SCHSCH）是是用用于于小小区区搜搜索索的的下下行行信信道道。SCHSCH由由两两个个子子信信道道组组成成：基基本本SCH和和辅辅助助SCH。SCH无无线线帧帧的的结结构构如如图图7-9所所示。示。第7章 3G和未来移动通信系统 图图7-9同步信道同步信道(SCH)结