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TACS、AMPS
第二代蜂窝移动通信系统(语音和数据)
–数字蜂窝移动通信系统
–典型系统:
GSM、IS-95CDMA
第三代蜂窝移动通信系统(3G,多媒体)
–正在发展的蜂窝移动通信系统
WCDMA、CDMA-2000、UWC136
特点:
–模拟移动通信系统(语音信号是模拟信号)
–采用小区制、蜂窝组网
–多址接入技术:
频分多址(FDMA)
发展简况:
–美国AMPS(AdvancedMobilePhoneSystem),第一个蜂窝系统,1983年投入商用。
–英国TACS(TotalAccessCommunicationSystem),1985年投入商业。
我国采用这种制式。
–北欧NMT(NordiMobileTelephone),丹麦、芬兰、挪威瑞典使用,1981年投入使用,是世界上第一个具有漫游功能的蜂窝电话。
–日本HCMTS(HighCapacityTelephoneSystem),1980年开通。
–德国C网系统,由西门子公司于1983年开发出样机,1985年投入使用。
–中国采用TACS制式,于1987年开始使用
模拟系统的缺点
–不同的标准之间不兼容。
–无法与固定网向数字化推进相适应,主要是无法承载数据业务。
–频谱利用率低;
FM占用的带宽很大。
–安全保密性差。
第二代蜂窝移动通信系统
–数字移动通信系统(语音信号是数字信号);
–采用小区制、蜂窝组网;
–能够承载低速的数据业务;
时分多址(TDMA)码分多址(CDMA)。
主流标准的发展
–美国:
有统一的制式和大量的用户,一开始就着眼于增加容量和数/模兼容上,即尽可能地利用模拟网的覆盖。
其技术规范(TDMA)1991年才得到最终确认。
IS136
–80年代,美国高通公司验证了直接扩频CDMA空中接口的概念,1989年11首次进行了现场实验。
1993年3月,成立了TR5.5负责发展IS-95标准。
同年完成15-95标准。
–日本:
数字移动系统自成体系,于1993年1月才完成了其技术规范。
PDC
–欧洲:
5∼6种模拟制式将这个欧洲分割得四分五裂,无法互通与漫游。
欧洲电信管理部门(CEPT)于1982年成立GSM(移动特别小组),制定规范。
GSM的目标是:
不与任何一种现行的模拟制式兼容;
统一全欧洲的制式,实现全欧洲漫游。
从1990年开始GSM制式在许多国家开始运行。
标准的发展
提高低数据传输能力,增强数据功能的网络方案,2.5G
GSM--------GPRS(171Kbps)---------------EDGE(384Kbps)
IS95---------IS95B(64/144Kbps)-----------CDMA20001X(156/307Kbps)
增加支持分组交换的网络节点
增强无线接口的能力,实现反向信道复用
进一步增加支持无线接口的能力,采用能够进一步提高频谱效率和传输速率的方法
第二代系统空中接口-GSM
–微蜂窝小区结构
–工作频段:
800/1900或900M/1800M
–数字化技术---语音信号数字化
–新的调制方式---GMSK、QPSK等
–FDMA/TDMA
–频谱利用率高,系统容量大
–便于实现通信安全保密
–信道宽度:
200khz
–每个载波的用户数8个
第二代系统空中接口-CDMA
–用户的接入方式采用码分多址(CDMA)
–软容量、软切换,系统容量大
–抗多径衰落
–可运用话音激活、分集接收等先进技术
–频率800/1900
–信号带宽1.25MHz
–每个信道的用户数约为20个
–频道划分方式:
FDMA+CDMA
第三代蜂窝移动通信系统
3G的概念:
–80年代末ITU给出了FPLMTS的概念,这是最早的3G框架。
–90年代ITU将其更名为IMT2000,定义了3G的概念,需求和服务要求,是3G网络的标准框架。
–98年ITU征集RTT技术方案,后来出现了3个主流的3G标准:
DMA2000,WCDMA,TD-SCDMA。
–总的来说3G系统要求具备支持多媒体传输能力的要求,必须满足在以下三个环境的三种要求。
即:
1.快速移动环境,最高速率达144kbit/s。
2.室内环境,最高速率达2Mbit/s。
3.室外到室内或步行环境,最高速率达384kbit/s。
3G的主要特点:
1.支持移动多媒体业务
2.宽带CDMA技术
3.高频谱效率
4.FDMA/TDMA/CDMA
5.从电路交换到分组交换
6.从媒体(media)到多媒体(Multi-media)
7.高保密性
8.全球范围无缝漫游系统
9.微蜂窝结构
主流技术:
1、WCDMA
2、CDMA2000
3、TD-SCDMA
2)移动通信概念(5分)
通信中的一方或双方处于运动中的通信。
3)移动通信的特点(5分)
(1)移动性。
就是要保持物体在移动状态中的通信,因而它必须是无线通信,或无线通信与有线通信的结合。
(2)电波传播条件复杂
。
因移动体可能在各种环境中运动,电磁波在传播时会产生反射、折射、绕射、多普勒效应等现象,产生多径干扰、信号传播延迟和展宽等效应。
(3)噪声和干扰严重。
在城市环境中的汽车火花噪声、各种工业噪声,移动用户之间的互调干扰、邻道干扰、同频干扰等。
(4)系统和网络结构复杂。
它是一个多用户通信系统和网络,必须使用户之间互不干扰,能协调一致地工作。
此外,移动通信系统还应与市话网、卫星通信网、数据网等互连,整个网络结构是很复杂的。
(5)要求频带利用率高、设备性能好。
4)3G概念(5分)
1快速移动环境,最高速率达144kbit/s。
2室内环境,最高速率达2Mbit/s。
3室外到室内或步行环境,最高速率达384kbit/s。
5)WCDMA特点及优势(5分)
目前中国采用的3个不同制式的3G网络中,WCDMA具有4大优势:
优势一:
WCDMA是真正的全球标准,全球漫游,想游就游!
优势二:
速度决定一切,14.4Mbps是WCDMA所独有的!
优势三:
手机终端丰富,用户自由选择!
优势四:
新联通3G内容丰富,看啥都有!
6)TD-SCDMA特点及优势(5分)
根据IMT-2000的技术规范,为满足ITU规定的第三代移动通讯的基本要求,我们在TD-SCDMA系统中使用了许多国际上最新的先进技术,达到最大的系统容量、最高的频谱利用率、最强的抗干能力和最好的性能价格比,以适应以后发展的非对称数据业务、宽带多媒体和话音业务的需要。
从而使TD-SCDMA系统与其他3G标准相比较,无论在技术和市场方面具有较强的竞争优势。
TD-SCDMA系统采用的先进技术。
归纳起来,TD-SCDMA系统的先进技术主要有以下几个方面:
智能天线
智能天线是由一个天线阵、一组相关射频收发信机和先进的基带数字信号处理算法所组成。
采用波束赋形技术,为每一条道提供一个天线波束。
其优点:
—提高接受灵敏度
—降低系统内部的干扰
—增加系统容量
—降低发射功率
—客服多径干扰
联合检测
将一个时隙中传输的多个用户信号与多径信号一起处理,精确地解调处各个用户信号,较好的解决了码间干扰和用户间干扰问题。
TD-SCDMA综合使用联合检测额智能天线技术,以达到系统性能最佳。
接力切换
TD-SCDMA系统可以获得移动台用户的位置信息,准确的将移动台切换到新的小区,实现无缝切换,避免了软切换中宏分集所占用的大量无限资源,与避免了频繁切换带来的系统不稳定,大大提高了系统容量和效率。
同步CDMA
同步CDMA要求上行信道信号必须同步,网络控制移动台动态调整发往基站的发射时间,使上行信号到达时间保持同步,保证上行信道不相关,降低码间干扰。
从而提高了系统容量,降低了接收机的复杂度。
低码片速率(LowChiprata)
-采用1.2288MHz码片速率,是UTRA/TDD码片速率的1/3,有利于和UTRA/TDD系统兼容。
-硬件容易实现,降低成本。
-单个载波占用1.6MHz宽带,宽带窄便于灵活安排。
利用以后将要空置出的第二代频谱开展第三代业务,能够有效的利用频谱资源。
-在5MHz频带内可安排三个载波,用CDA方式保证各个邻近小区可提供不同的非对称业务。
多时隙TD-SCDMA
按照上、下行链路所要传输的数据量和干扰最小的原则。
动态按需分配时隙,便于传输不对称业务,有效利用信道资源。
自适应功率调整(AdaptablePowerControl)
TD-SCDMA系统上、下行链路采用了功能完善的功率调整(开环和闭环)技术,能有效的将干扰信号限制在最小范围之内,显著提高系统容量,由于在RDD模式中、下行链路工作在同一频点,使用开环功率控制具有较好的性能和效果,也为智能天线技术带来了方便。
由于TD-SCDMA系统使用了一上诸多的国际先进技术,使其性能优势全方位得以体现,概括的讲,主要有:
完全遵循IMT2000RTT中CDMATDD模式的标准提供3G系统所要求的8Kbpsˉ2Mbps的各种业务频谱利用率高,是GSM的10倍以上采用TDD模式,频点配置灵活,可以使用各种不同的频带
非常适合于支持对称与非对称数据及IP业务,可灵活配置上,下行时隙切换点系统容量大,是FDD的2倍以上,适合于在大、中城市的市中心(覆盖半径3~5Km)和郊区使用(覆盖半径与FDD相同)经济性能好,基站设备费用(按每个用户计算)比GSM低20~50%,比其他3GFDD芝士低20~30%。
通信终端的移动速度可达250m/h既适合与IP核心网最终构成全IP的3G网络,也适合于当前从GSM向3G系统平滑过渡的演进方案,一个用户,多码传输信道动态分配小区间以及小区内干扰小,系统抗干扰能力强、具有最大的容量体积比,一个仅占1/3标准机架的TD-SCDMA基站设备提供的容量,相当于两个标准机架的GSM基站设备的容量
采用软件无线电技术,方便用户业务升级低功耗,同等距离下最小的发射功率。
符合国家环保要求。
组网灵活,按照用户实际需要和容量大小,可以提供各种类型基站单扇区,单载波基站:
既最简单的基站,支持1.6MHz的单载波,提供一个全向或扇
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