教学PPT-移动通信(第五版)(章坚武)第7章.pptx
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第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)第7章第三代移动通信系统()及长期演进(LTE)1.概述2.WCDMA3.cdma20004.TDSCDMA5.3G三种主流标准的方案性能比较第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)7.1概述事实上,早在1985年,国际电信联盟(ITU)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(FPLMTS),后考虑到该系统预计在2000年左右商用,且工作于2000MHz频段,1996年更名为国际移动电信系统IMT-2000(InternationalMobileTelecomunication-2000)。
其主要特性有:
(1)全球化。
IMT-2000是一个全球性的系统,它包括多种系统,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,能提供全球漫游。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)1全球化。
IMT2000是一个全球性的系统,它包括多种系统,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,能提供全球漫游。
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、视频和高清晰图像等多种业务。
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,以提供多种服务。
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无线电技术。
5个人化。
用户可用惟一个人电信号码(PTN)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,真正实现了个人移动性。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)图7-1IMT-2000系统的营运环境第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)1.IMT-2000和我国3G的三大标准1.各种规定的基本原则为了方便迅速地接入各种通信业务,保证公开竞争,促进各国通信市场的发展,可以方便地增加新的通信业务,WARC92的ITURM.1036建议给出了IMT2000频带使用原则,如表71所示。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)2.频率划分1987年,ITU世界无线电行政大会针对移动业务(WMOB-81)通过了265号决议,此决议为FPLMTS国际化选择了13GHz的工作频段,最小带宽为230MHz。
在WARC-92会议上,ITU会员一致同意IMT-2000的频段为2GHz,即18852025MHz和21102200MHz,其中19802010MHz和21702200MHz用于移动卫星业务(MSS)。
随后在WRC-95会议上对WARC-92的决议进行了修改,主要是移动卫星业务(MSS)的2GHz频段,具体修改为:
此频段在2000年投入使用,届时不能使用的区域改用19902025MHz和21602200MHz。
表7-2是IMT-2000卫星的频段划分。
WRC-95会议第46号决议给出卫星-IMT的主要标准,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。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)3.卫星技术容量与覆盖是无线系统的两个关键的技术指标。
对于人口较密集的地区,移动系统的容量(每单位面积的负荷)是最重要的;而对于一些边远地区,覆盖问题占了主要地位。
卫星移动系统(MSS)是解决实现全球覆盖问题的有效方法。
作为陆地系统的补充,卫星移动通信系统具有覆盖面积大、信号稳定、不受地形地貌影响、不受距离限制等特点。
IMT-2000将是综合陆地与卫星系统的一个有机整体。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)卫星轨道的选择是卫星系统要考虑的首要问题之一。
卫星轨道可以分为地球同步轨道(GEO)和非地球同步轨道(NGEO)两类。
IMT-2000趋向于使用非地球同步轨道,因为NGEO可以较好地实现全球覆盖,时延较小。
同时,可以使用小口径的天线减小波束的投射范围,从而获得更好的全球频率重用系数。
但NGEO的一个缺点是所需使用的卫星数目要比GEO的多,并且卫星相对于地区不是静止的。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)2.3G的三大标准的演进路径1.WCDMA和TD-SCDMAWCDMA和TD-SCDMA网络从原先GSM的基础上演进。
GSM自1992年投入商用以来,GSM标准得到不断验证,而且稳步发展,全球的GSM用户数已达20亿。
GSM网络采用电路交换(CS)的方式,主要用于语音通话,而因特网上的数据传递则采用分组交换(PS)的方式。
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GPRS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GPRS技术,可使现有GSM网络方便地实现与高速数据分组的简便接入。
WCDMA和TD-SCDMA网络保留了GSM的PS和CS主要结构,兼容GSM原有的手机终端设备,使GSM网络平稳演进至3G。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)2.cdma2000cdma2000主要由IS-95和IS-41标准发展而来。
它与AMPS、D-AMPS和IS-95都有较好的兼容性。
它在反向信道也使用了导频,同时又采用了一些新技术,使其能满足IMT-2000的要求。
cdma2000可分为cdma2000-1X(单载波,1倍于IS-95A的带宽)和cdma20003X(多载波,3倍于IS-95A的带宽)两个系统。
IS-95A是网络的第一个标准,支持kb/s编码话音服务。
其后又分别出版了kb/s话音编码器的标准,支持.的系统的-标准,其中kb/s编码话音服务质量已非常接近有线电话的话音质量。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)随着移动通信对数据业务需求的增长,年月,美国高通公司宣布将-标准用于基础平台。
-可提供系统性能,并增加用户移动通信设备的数据流量,提供对kb/s数据业务的支持。
cdma2000-1X是cdma2000第三代无线通信系统的第一个阶段,是1999年6月由ITU确立的标准,有人称之为2.75G移动通信系统。
其主要特点是与IS-95A/B完全兼容,并可与IS-95B系统的频段共享或重叠。
cdma2000-1X与IS-95是通过不同的无线配置(RC)来区别的;通过设置RC,可以同时支持1X终端和IS-95A/B终端。
因此,IS-95A/B/1X可以同时存在于同一载波中。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)cdma2000-1X网络部分则引入了分组交换方式,支持移动IP业务,可以提供144kb/s的数据业务,容量比cdmaOne(IS-95A/B网络的简称)高一倍,而且增加了辅助码分信道等,可以对一个用户同时承载多个数据流和多种业务。
因此,cdma2000-1X提供的业务比IS-95有很大的提高,为支持各种多媒体分组业务打下了基础。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)北美有关运营商在2000年6月开始cdma2000-1X的现场试验,2001年底已提供商用。
韩国已在2000年10月开通了cdma2000-1X网络。
目前,美洲、亚洲和大洋洲的众多运营商采用了cdma2000-1X进行商用运行。
中国联通的cdma2000-1X网络于2002年下半年开始商用。
第三代移动通信伙伴计划2(3GPP2)从2000年初开始在cdma2000-1X基础上制定1X的演进技术,即1X-EV的标准。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)1X-EV的空中接口标准是对现有cdma2000-1X的一个扩展,以支持至少2Mb/s的高速数据和1.25MHz的宽信道的更高话音容量。
1X-EV分为两个发展阶段。
两个阶段都使用一个标准的1.25MHz载波,因此cdma2000-1X-EV被认为是与IS-95CDMA网络后向兼容的。
演进的第一阶段(1X-EV-DO)要求在标准的1.25MHz专用信道中,下行分组数据业务达到2.4Mb/s的峰值速率。
演进的第二阶段(1X-EV-DV)要求在提供2.4Mb/s峰值速率的分组数据业务的同时,与电路交换型话音和数据用户共享频谱。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)
(1)第一阶段:
1X-EV-DO(DataOnly)。
基于Qualcomm公司提出的HDR(HighDataRate)技术,采用与语音分离的信道传输数据,支持平均速率为650kb/s,峰值速率为2.4Mb/s的高速数据业务,不支持话音业务。
1XEV-DO的空中接口标准已经由3GPP2完成,并由TIA发布IS-856,目前已经商用。
1X-EV-DO需要一个单独的载波用于承载数据,但如果系统需要同时提供语音和数据服务,这个载波将能切换到1X载波上。
运营商通过分配一个用于数据的单独载波,将能为用户提供超过2Mb/s的传输速率。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)
(2)第二阶段:
1X-EV-DV(DataandVoice)。
1X-EV-DV是1X-EV-DO基础上的技术方案,目标是在一个载波的宽度(1.25MHz)内,不仅实现高速的语音和非实时的分组数据业务,而且能够提供实时的多媒体业务,最高数据速率大于5Mb/s。
因此,cdma2000演进发展过程如图7-2所示。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)图7-2cdma2000演变发展过程第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)3.3G业务3G业务可分为以下四类:
1交互式业务:
包括电话、移动银行、可视电话和可视会议等。
2点对点业务:
包括短信、电子邮件、语音邮件、Web、视频邮件、远程医院等。
3单向信息业务:
包括数字报纸/出版、远程教育/视频购物、移动音频播放器、移动视频播放器、视频点播和卡拉OK等。
4多点广播业务:
包括文本数字信息传送、语音信息传送、先进汽车导航、视频信息传送、移动收音机和移动电视等。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)具体有以下一些业务:
(1)无线一键通(PoC或PTT)业务。
PoC是一种半双工的通信方式,通过PoC技术,用户只需按一下按钮,就能以类似对讲机的方式使用手机进行通信。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)具体有以下业务:
(1)无线一键通(PoC或PTT)业务。
PoC是一种半双工的通信方式,通过PoC技术,用户只需按一下按钮,就能以类似对讲机的方式使用手机进行通信。
PoC业务规范主要由移动开放联盟(OMA)指定。
OMA于2003年4月正式成立了OMAPoC工作组,并于2005年年初正式发布PoC1.0版本规范,目前已经推出了PoC2.0。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)使用PoC技术进行通信同使用对讲机非常相似,通过这项技术,用户可以轻松的实现“一对一”或者组群之间的通信。
同传统的手机技术不同,用户将不再需要输入复杂的手机号码,而是按下一个按钮进入好友列表,选定要联系的好友后再按一下按钮,双方就可以通话了。
诺基亚将其“无线一键通”(PushtotalkoverCellular)技术简称为“PoC”,高通公司则译为“即按即说”,并缩写成“PTT”(PushToTalk)。
PoC技术将极大地增强现有的电话服务,将成为未来移动运营商新的增值点。
第7章第三代移动通信系统(3G)及长期演进(LTE)
(2)彩E业务。
互联网信息接入协议(IMAP)是一种收/发电子邮件的协议。
MobileMAP(M-IMAP)业务允许一个移动台存取和操作M-IMAP服务器上的电子
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