移動通信關鍵技術與發展趨勢探討

演講提綱移動通信發展歷程移動通信對高校人才需求未來移動通信發展趨勢初探移動通信關鍵技術移動通信發展歷程3G為用戶與運營商提供了完整的綜合業務解決方案1G(1980s)AMPSTACSNMSOthers語音業務2G(1992-2000)CDMAIS95GSMTDMAIS136PDC語音業務2.5G(2000-2004)CDMA20001xGPRSEGPRS數據業務3G(2004-至今)UMTS/WCDMACDMA2000-EVDOTD-SCDMAWiMAX寬帶業務技術業務多媒體3G發展概述第三代移動通信的提出IMT-2000是第三代移動通信系統（3G）的統稱第三代移動通信系統最早由國際電信聯盟（ITU）1985年提出，1996年正式更名為IMT-2000（InternationalMobileTelecommunication-2000）3G目標要求一能實現全球漫游，并保持與第二代通信系統的兼容三能適應多種環境，綜合現有的PSTN、ISDN、衛星通信系統等二能提供多種業務類型，包括語音、數據、視頻會話、多媒體、電子商務等四強大的多種用戶管理能力、足夠的系統容量、高保密性和高質量的服務3G對無線傳輸的要求一高速傳輸以支持多媒體業務（車速144K、步行384、室內2M）三上下行鏈路能適應不對稱要求二傳輸速率能按需分配四一條鏈路中能提供不同QoS要求的多種業務（語音、視頻、分組數據等）五高頻譜利用率工作頻段2000MHz商用時間2000年左右最高速率2000Kbit/s原計劃該系統于2000年左右商用工作的頻段在2000MHz（2.1GHz）最高業務速率為2000Kbps（2Mbps）3G系統要求3G的演進策略現有技術技術趨勢

IS-95CDMA2000GSMWCDMAGPRSAMPSUWC-136GSMTD-SCDMA既保護現有投資和運營商的利用，同時又有利于現有技術的平滑過渡總體上講都是漸進的：TMT-2000：建立IMT-2000系統家族，求同存異，實現不同3G系統上的全球漫游美國歐洲亞洲中國韓國日本IS-41GSM第二帶核心網不同無線接口兼容性問題IS-136TDMAGSM-MAPGSM-MAPIS-95CDMAPDC頻譜資源問題知識產權問題主要技術體制比較IMT-2000無線接口標準ITU制定5大標準的主要原因：第二代核心網的不同；無線接口的兼容性問題；頻譜分配作用；知識產權問題；競爭也是一個主要因素。通過融合，目前形成三種主流技術標準：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA3GPP發展WCDMA、CDMATDD和EDGE3GPP2發展cdma2000的技術規范3GPP23GPP3G主流制式劃分

WCDMA核心網絡：基于MAP和GPRS無線傳輸技術：WCDMA－FDD/TDD

cdma2000核心網絡：基于ANSI41和MIP無線傳輸技術：cdma2000EDGETD-SCDMAGSM向WCDMA的演進策略HSCSDGPRSWCDMAGSM多個全速率語音信道進行共同分配，提供不同空中接口用戶速率的多種業務的混合14.4-64Kbit/s1.標準無線分組接入；2.速率最高171.2Kbit/s;3.可延伸未來無線分組協議；需要增加網元：SGSN、GGSN及PCUWCDMA技術體制GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRAN

HLR/AUCSGSNCGBGGPRSbackboneCNMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneCSdomainPSdomainIu-CSIu-PSRANSS7PSTN/PLMNInternet,Intranet

SCPGGSN基于TDM、ATM、IP技術，并向全IP網結構演進基于ATM技術，并向全IP方向發展WDMA技術特點信道編碼：卷積碼，TURBO碼信道帶寬：5MHz碼片速率：3.84Mcps調制方式：上行BPSK，下行QPSK解調方式：導頻輔助相干解調發射分集方式：TSTD、STTD、FBTD功率控制：上下行閉環功率控制，外環功率控制基站同步方式：支持同步和異步基站運營語音編碼：AMRWCDMA技術特點BSCMSCHLRVLRPDSNHAAAAInternetPLMN/PSTN分組域電路域BTSBTSBTSM2000接入網ANAAA以WIN為架構的業務平臺以ATM交換機為平臺MobileIP技術的分組網絡

CDMA2000技術體制CDMA2000技術特點TD-SCDMA技術體制GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRAN

HLR/AUCSGSNCGBGGPRSbackboneCNMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneCSdomainPSdomainIu-CSIu-PSRANSS7PSTN/PLMNInternet,Intranet

SCPGGSNTD-SCDMA空中接口TD-SCDMA技術特點TD-SCDMA具有3S特點TD-SCDMA關鍵技術智能天線（SmartAntenna）同步CDMA(SynchronousCDMA)軟件無線電（SoftwareRadio）智能天線+聯合檢測多時隙CDMA+DS-CDMA同步CDMA信道譯碼和交織接力切換185019001950200020502100215022002250ITUEuropeUSAMSSPCSADBBCDCEFAFEMSSReserveBroadcastauxiliary2165MHz1990MHz1850190019502000205021002150220022501880MHz1980MHzUMTSGSM1800DECTMSS1885MHz2025MHz2010MHzIMT2000MSSUMTSJapanMSSIMT2000MSSIMT2000PHS18951918BC1885AA’2170MHzIMT20002110MHz2170MHzMSSMSSCDMATDDWLLFDDWLL19802025MHzGSM1800CDMAFDDWLL196019201945Chinacellular(1)cellular(2)cellular(2)1805MHz1865186518701885189018951910193019451965197019753G頻譜分配Page20中國3G頻譜分配（2002年11月）（一）主要工作頻段：頻分雙工（FDD）方式：1920－1980MHz／2110－2170MHz時分雙工（TDD）方式：1880－1920MHz、2010－2025MHz（二）補充工作頻率：頻分雙工（FDD）方式：1755－1785MHz／1850－1880MHz時分雙工（TDD）方式：2300－2400MHz，與無線電定位業務共用，均為主要業務，共用標準另行制定（三）衛星移動通信系統工作頻段：1980－2010MHz／2170－2200MHz60MHz60MHz15

MHzFDD(上行)TDDTDD擴展(下行)100

MHzTDD補充24002300ISM2483,5ISM頻段(WLAN,oven,bluetooth…)83,5MHz2500ITUIMT-2000擴展頻段2690190MHz衛星FDD(下行)中國的3G頻率規劃190019201980201020252110217018801805175530

MHz30

MHz1850FDD補充FDD補充40

MHz現800/900/1800MHz2G頻段均為擴展工作頻段PHS豐富的3G業務時延

誤碼不同業務QOS要求會話類業務流類業務交互類業務背景類業務

IMT-2000無線接口標準

CDMATDMAIMT-DSWCDMAIMT-MCcdma2000

IMT-TCTD-CDMATD-SCDMAIMT-SCUWC-136IMT-FTDECTFDDTDD排名公司名稱收入（百萬歐元）2006年排名收入（百萬歐元）地區1AT&T(SBC)88,136737,171美國2NTT

Corporation68,407375,419日本3Verizon66,799263,654美國4德國電信61,347159,604德國5Talefonica52,901637,882西班牙6法國電信51,702449,038法國7Vodafone45,843541,929英國8意大利電信31,275829,919意大利9SprintNextel31,092929,390美國10英國電信29,8061027,877英國11中國移動29,4721126,216中國12EDDI

Corporation21,2031221,491日本13中國電信16,9951417,785中國14AmericaMovil16,4351913,444墨西哥15SoftbankGroup16,174317,784日本16Telstra14,8991813,509澳洲17TelMex12,2802012,994墨西哥18KPN11,9412111,811荷蘭19BC11,5291713,945加拿大20KTCorporation11,5012310,408韓國21Telenor11,603298,627挪威22Quest10,5512211,782美國23TeliaSonera10,070249,336瑞典24中國聯通9,173259,145中國25SFR8,627288,638法國移動運營商世界格局（07年）國內通信業在電子業中的地位2009年（第23屆）電子信息百強企業名單單位：萬元序號企業名稱省市營業收入1華為技術有限公司廣東省12,274,1382海爾集團公司山東省12,201,8423聯想控股有限公司北京市11,521,0694海信集團有限公司山東省4,887,6345中興通訊股份有限公司廣東省4,429,343…………

26普通東方通信集團浙江省860,27680大唐電信科技股份有限公司北京市269,314…………

數據來源：Dell’oroGroup研究報告(截止2009年初)設備制造商世界格局數據來源：Dell’oroGroup研究報告（2009第一季度）設備制造商世界格局（續）中國移動TD一期試驗網廠家分布城市載扇數中國城市市及比例備注北京21237ZTE100%ZTECN上海15599大唐85%：烽火15%阿爾卡特天津9103ZTE90%:普天10%華為CN沈陽6524ZTE81%：鼎橋19%華為CN秦皇島2696ZTE80%：普天20%ZTECN廣州16214大唐100%（其中新郵通代理大唐）ZTECN深圳15354鼎橋70%：ZTE23%；愛立信7%華為CN愛立信基站OEMZTE,

RNC為愛立信自己產品廈門4512ZTE約90%（4092）；鼎橋10%華為CN合計9123ZTE52%；大唐ZTECN設備制造商世界格局（續）ZTE在一期中領先業界3個月推出分布式基站，以大份額比例獲利設備制造商世界格局（續）本土企業的崛起演講提綱移動通信發展歷程移動通信對高校人才需求未來移動通信發展趨勢初探移動通信關鍵技術FDMA（1G模擬時代）頻率時間功率FDMAFDMA+TDMA（2G數字時代）頻率時間功率TDMAFDMA+TDMA+CDMA（3G時代）功率時間CDMA頻率碼分多址（CDMA）的技術特點優點抗干擾能力強，頻率復用度高，頻譜利用率高保密性強：擴頻后的信號近似白噪聲軟容量，具備一定的話務自適應能力缺點占用帶寬較大自干擾系統－系統內用戶互相干擾技術實現難度大，需要采用快速功率控制、負載控制等技術RNC、NodeB基本功能安全性功能無線接入承載

(RAB)QoSParametersCoreNetwork無線資源管理(RRM)無線接入與調制解調CodingInterleavingD1D2D3D4D5D6D7D8D1D2D3D4D5D6D7D812345678Demodulation002104017113002104017113ModulationQ1101I1000QPSKRNCNodeB演講提綱移動通信發展歷程移動通信對高校人才需求未來移動通信發展趨勢初探移動通信關鍵技術Scramblingcode1SpreadingcodeWCDMA系統結構及關鍵技術OVSFCodeTD-SCDMA系統結構及關鍵技術CDMA2000系統結構及關鍵技術WCDMA協議版本的演進R99保留2G（GSM和GPRS）核心網核心網分CS電路域和PS分組域接入網引入WCDMARAN核心網和接入網之間的Iu接口基于ATMR4保留WCDMAR99RAN核心網電路域采用NGN架構，以IP承載話音業務R5核心網增加IM（IP多媒體域），增強IPQoS能力接入網增加HSDPA功能，單載波下載高達14.4Mbps的數據接入能力接入網向IPRAN方向發展200020012002規范完成時間R6/R7全IP解決方案HSUPAPhaseII單載波上載速率高達5.76MbpsHSPA＋(64QAM,CPC,MIMO)LTE(OFDMA,MIMO)2004雙工方式FDD多址方式FDMA+CDMA載頻間隔5MHz空中接口速率3.84Mbps頻率復用系數1功控頻率1500Hz切換軟切換、硬切換分集5MHz帶寬可以進行RAKE接收機多徑分集幀長10ms多速率可變的擴頻因子WCDMA主要參數雙工間隔DuplexSpacingTime頻率功率5MHz5MHz碼分復用CodeMultiplexULDLUMTS用戶1UMTS用戶

2WCDMAFDD頻段2GHz頻段：上行鏈路（UE發射，基站接收）：1920—1980MHz下行鏈路（基站發射，UE接收）：2110—2170MHz支持190MHz的收發間隔。1800MHz頻段（可選）WCDMA通信模型信源解碼信源編碼信道編碼交織去交織信道解碼加擾解擾擴頻解擴調制解調射頻發射射頻接收無線信道Page42WCDMA網絡結構GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRAN

SCPSMSSCEHLR/AUC/HSSSGSNCGBGGGSNGPRSbackboneCNMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneCSdomainPSdomainIu-CSIu-PSIPbackboneMRFPIMSdomainMGWP-CSCFS-CSCFMGCFMRFCRANSS7PSTN/PLMNInternet,IntranetWCDMA關鍵技術1擴頻與解擴23功率控制技術多徑無線信道和Rake接收4切換技術擴頻與解擴（DS-CDMA）擴頻解擴碼片符號數據擴頻碼擴頻信號=數據×碼字擴頻碼數據=擴頻信號×碼字1-11-11-11-11-1擴頻與解擴（DS-CDMA）期望信號其他用戶信號期望的擴頻信號擴頻碼解擴后的數據其他擴頻信號積分后的其他信號1-11-11-18-81-18-8解擴后的其他信號相關接收機的基本操作積分后的數據處理增益擾碼與OVSF擴頻碼Scramblingcode下行上行User3signalUser3signalScramblingcode1Scramblingcode2Scramblingcode3User2signalSpreadingcodeSpreadingcodeSpreadingcode擾碼1擾碼2擾碼3User2signalOVSFCodeOVSFCodeOVSFCodeUser1signalSpreadingcode2Spreadingcode3User1signalUser2signalUser3signalOVSFCode1User1signalUser2signalUser3signal擾碼OVSFCode2OVSFCode3擾碼：上行擾碼用來區分UE，下行擾碼用來區分小區OVSF擴頻碼：下行區分用戶，上行區分同一用戶不同業務WCDMA關鍵技術1擴頻與解擴23功率控制技術多徑無線信道和Rake接收4切換技術無線多徑環境時間接收信號強度發射信號路徑=光速/碼片速率碼片速率：3.84=>時間間隔：0.26微秒碼片速率為1Mchip/s,路徑差300米距離78米，能在較小的小區提供多徑接收空間選擇性衰落空間分集：分集天線水平距離大于10倍波長極化分集：兩接收天線極化方向正交發射分集：克服大尺度衰落（由于周圍環境地段和地物的差別而導致的陰影區引起）時間選擇性衰落時間分集－信道交織頻率選擇性衰落頻率分集－跳頻、擴頻RAKE接收機克服快衰落（和干擾）的手段－分集技術前向鏈路容量是當前CDMA蜂窩系統容量的瓶頸，WCDMA標準在發射分集上的應用上進行了深入的研究，提出了新的發射分集方案，提高前向鏈路容量；開環發射分集基于時空塊編碼的發射天線分集（STTD）SCH上的時間切換傳輸分集（TSTD）閉環發射分集，FBI域WCDMA的發射分集最大比合并在接收端由N個分集支路，經過相位調整后，按照適當的增益系數，同相相加，在送入檢測器進行監測等增益合并在接收端由N個分集支路，經過相位調整后，按照相等的增益系數，同相相加，在送入檢測器進行監測選擇性合并在N個分集支路中選擇具有最大信噪比的支路作為輸出分集接收合并技術RAKE接收機原理圖前端接收機第一接收徑第二接收徑第三接收徑

延時估計器計算延時及相位偏轉

信號合成器合并信號tts(t)s(t)Rake接收機結構圖WCDMA關鍵技術1擴頻與解擴23功率控制技術多徑無線信道和Rake接收4切換技術這就是“遠近效應”功率控制概念兩個用戶設備與基站距離不同，具有不同的路徑衰耗；對于上行信號，如果兩個用戶設備以相同的發射功率進行發送，基站處收到的信號可相差30-70dB;遠距離的用戶設備容易被其他設備信號“淹沒”；距離基站近的一個用戶設備完全可以阻塞整個小區一個UE就能阻塞整個小區信號被離基站近的UE的信號“淹沒”，無法通信由于遠近效應，WCDMA系統必須引入功率控制；引入功率控制后，還能帶來很多其它的好處：調整發射功率，保持上下行鏈路的通信質量克服陰影衰落和快衰落降低網絡干擾，提高系統質量和容量分類：功控的目的開環功率控制閉環功率控制內環功率控制外環功率控制功率控制內環功率控制的目的：使基站處接收到的每個UE信號的bit能量相等NodeBUE每一個UE都有一個自己的控制環路上行內環功控測量接收信號SIR并比較設置SIRtar1500Hz內環下發TPCNodeBUE下發TPC測量接收信號SIR并比較內環RNC上行外環功控設置BLERtar測量接收數據BLER并比較設置SIRtar可以得到BLER穩定的業務數據外環10-100HzUE開環功控的目的是提供初始發射功率的粗略估計。它是根據測量結果對路徑損耗和干擾水平進行估計，從而計算初始發射功率的過程。UE測量CPICH的接收功率計算上行初始發射功率開環功控NodeBRACHBCH:CPICHchannelpowerULinterferencelevel沒有開環功控，造成初始干擾大，而且閉環功控收斂慢timepowertimepower為什么使用開環功率控制？使用開環功控后，初始干擾變小，而且閉環功控收斂很快WCDMA關鍵技術1擴頻與解擴23功率控制技術多徑無線信道和Rake接收4切換技術切換的分類硬切換軟切換同頻硬切換異頻硬切換切換系統間切換UEmoveTargetBSSourceBStimeDataUEreceived/sent硬切換UEmoveTargetBSSourceBStimeDataUEreceived/sent“GAP”ofcommunication硬切換的特點先中斷源小區的鏈路，后建立目標小區的鏈路通話會產生“縫隙”非CDMA系統都只能進行硬切換硬切換UEmoveTargetBSSourceBStimeDataUEreceived/sent軟切換軟切換特點CDMA系統所特有，只能發生在同頻小區間先建立目標小區的鏈路，后中斷源小區的鏈路可以避免通話的“縫隙”軟切換增益可以有效的增加系統的容量軟切換會比硬切換占用更多的系統資源UEmoveTargetBSSourceBStimeDataUEreceived/sentNo“GAP”ofcommunication軟切換NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridgeCN軟切換流程示意圖同頻–不同碼Rake接受/分集合并NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridgeCN軟切換流程示意圖同頻–不同碼RNC分集合并NodeBRNCAirBridgeAirBridgeAirBridgeCN軟切換流程示意圖同頻–不同碼SRNC分集合并，DRNC透傳NodeBAirBridgeAirBridgeAirBridgeServingRNCDriftRNCCN軟切換流程示意圖NodeBAirBridgeAirBridgeAirBridgeServingRNCRNCCN軟切換流程示意圖對于軟切換，多條支路的合并，下行進行最大比合并（RAKE合并），上行進行選擇合并當進行軟切換的兩個小區屬于同一個NodeB時，上行的合并可以進行最大比合并，此時，成為更軟切換由于最大比合并可以比選擇合并獲得更大的增益，在切換的方案中，更軟切換優先更軟切換演講提綱移動通信發展歷程移動通信對高校人才需求未來移動通信發展趨勢初探移動通信關鍵技術Scramblingcode1WCDMA系統結構及關鍵技術OVSFCodeTD-SCDMA系統結構及關鍵技術CDMA2000系統結構及關鍵技術1995年11月，CATT（電信科學技術研究院）和美國Cwill公司合資成立信威公司，開發SCDMA（大靈通）無線通信系統1998年6月，CATT代表中國向國際電聯（ITU）提交TD-SCDMA技術提案1999年10月，CATT和西門子公司組建聯合團隊，合作開發TD-SCDMA系統1999年11月5日，TD-SCDMA寫入ITU-RM.1457規范2001年3月16日，TD-SCDMA寫入3GPPR4系列規范，成為了真正意義上的可商用國際標準2002年10月，中國為TDD分配155MHz頻率資源TD-SCDMA發展歷程2002年10月30日，TD-SCDMA產業聯盟正式成立TD-SCDMA發展歷程(續)2003年8月29日，華為和西門子成立了合資公司：鼎橋(TD-TECH)，研發TD-SCDMA技術2004年12月8日，芯原、凱明、中芯國際三方合力推出國產3G手機芯片2004年12月9日，溫家寶總理在荷蘭接通了來自北京的全球第一個TD-SCDMA商用手機國際長途電話2005年3月，TD-SCDMA試驗網在北京建成2006年1月20日信息產業部正式頒布，3G三大國際標準之一的“中國標準”TD-SCDMA為我國通信行業標準2007年4月，中國移動TD-SCDMA網絡建設揭開序幕……TD-SCDMA發展歷程(續)NodeBRNCCN

華為西門子中興諾基亞阿朗所有符合UMTS標準的核心網供應商終端/芯片

大唐移動凱明重郵信科天碁聯想海信華立夏新波導……測試儀器華為大唐中興普天諾西愛立信新郵通烽火

泰克安捷倫羅德-施瓦茨……TD-SCDMA系統產業鏈華為大唐中興普天諾西愛立信新郵通烽火TD-SCDMA主要參數WCDMATD-SCDMA雙工方式FDDTDD多址方式FDMA＋CDMAFDMA＋TDMA＋CDMA＋SDMA(智能天線)載波帶寬5MHz1.6MHz碼片速率3.84Mcps1.28Mcps同步方式異步同步接收檢測相干解調聯合檢測GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUMTSTD-SCDMA

SS7SCPSMSSCEPSTNISDNInternet,IntranetHLR/AUCSGSNCGBGGGSNGPRSbackboneOtherPLMNMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneNcMcNbRANCNMSTD-SCDMA網絡結構UEQ3

Q4

Q3

Q4

Q1

Q2

Q1

Q2

Q3

200020012002Q1

Q2

Q3

2004Q1

Q2

20073GPPR4LCRTDD3GPPR5HSDPA單載波3GPPR6MBMS3GPPR6orR7TD-SCDMA標準進展－3GPP呼吸效應不明顯

TD-SCDMA系統特性（續）TD-SCDMA的多業務覆蓋其它CDMA系統的多業務覆蓋多業務基本實現均衡覆蓋，大大簡化網絡設計的難度

TD-SCDMA系統特性高效支持非對稱業務上行下行數據下載數據上傳入城出城入城出城早上上班下午下班資源浪費靈活分配上/下行時隙比例，高效支持非對稱業務

TD-SCDMA系統特性（續）時分雙工方式聯合檢測智能天線上行同步軟件無線電接力切換功率控制….TD-SCDMA系統的關鍵技術TS5TS4TS0TS2TS1TS3TS6動態信道分配

動態信道分配TD-SCDMA系統主要關鍵技術接力切換聯合檢測時分雙工智能天線上行同步軟件無線電TDD與FDD雙工方式對比TDD的優勢：易于使用非對稱頻段,無需具有特定雙工間隔的成對頻段適合傳輸上下行不對稱的數據業務上行和下行使用相同頻率載頻，有利于智能天線技術的實現FDDTDD上行5MHz下行5MHz5M＋5M＝10M帶寬1.6M帶寬

TD-SCDMA物理資源池5ms功率時間頻率CDMA碼1.6MHzCarrier(載頻)在頻域上，每載頻僅需要1.6MHz)帶寬不需要對稱的頻段，可以利用零散頻段

TD-SCDMA物理資源池（續）5ms功率時間頻率CDMA碼1.6MHzCarrier(載頻)TD-SCDMA系統具有最高的頻譜利用率，僅需要5MHz就可以組建一個基本的通信系統，實現宏蜂窩、微蜂窩、微微蜂窩三層覆蓋5ms功率時間頻率0CDMA碼TS01.6MHzDwPTSUpPTSGP載頻每個5ms子幀由三個特殊時隙（DwPTS、GP、UpPTS）和7個常規時隙（TS0-TS6）組成TS1TS2TS3TS4TS5TS6DwPTS、UpPTS分別做下行同步和上行同步時隙，不承載用戶數據

TD-SCDMA物理資源池（續）5ms功率時間頻率0CDMA碼TS01.6MHzDwPTSUpPTSGP載頻TS1TS2TS3TS4TS5TS6GP是上行同步建立過程中的傳播時延保護TS0-TS6用于承載用戶數據或控制信息TS1總是固定用作上行時隙每個子幀有兩個上下行轉換點SP第一個轉換點固定在DwPTS結束處SPSP第二個轉換點可以根據需要靈活配置SP

TD-SCDMA物理資源池（續）5ms功率時間頻率0CDMA碼TS01.6MHzDwPTSUpPTSGP載頻TS1TS2TS3TS4TS5TS6SPSPTD-SCDMA碼使用16個碼道來區分不同的用戶信號

TD-SCDMA物理資源池（續）5ms功率時間頻率015CDMA碼TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS61.6MHzDwPTSUpPTSGP載頻DwPTSUpPTSGPSPSPTD-SCDMA碼使用16個碼道來區分不同的用戶信號

TD-SCDMA物理資源池（續）TD-SCDMA無線資源元素頻率資源時間資源碼道資源

功率資源

空間資源最多可達16個碼道1.6MHz下行下行下行下行上行每個用戶業務信道通過臨時分配到的CDMA碼來被識別時隙不同空間的用戶可以復用頻率、時隙碼道和功率資源功率資源包括可用功率和干擾功率。動態信道分配TD-SCDMA系統主要關鍵技術接力切換聯合檢測時分雙工智能天線上行同步軟件無線電ABCD時隙2A同一時隙不同用戶到達基站時間點對齊BCD上行同步的基本概念上行同步的目的減小小區內用戶間的上行多址干擾和多徑干擾，增加小區容量和小區半徑SF=4Cch4,0=(1,1,1,1)Cch4,1=(1,1,-1,-1)Cch4,2=(1,-1,1,-1)Cch4,3=(1,-1,-1,1)1,1,-1,-11,-1,-1,1理想無時延1,1,-1,-11,-1,-1,1延時1chip1,1,-1,-11,-1,-1,1使TD-SCDMA具有區別于cdma2000和WCDMA的專利，擁有自主知識產權上行同步保持SSBitsSS

命令含義00'Down'減小k/8chip個同步偏移11'Up'增加k/8chip個同步偏移01‘Donothing’保持不變業務數據GP16業務數據SSMidamble144chips動態信道分配TD-SCDMA系統主要關鍵技術接力切換聯合檢測時分雙工智能天線上行同步軟件無線電軟件無線電（SDR）的設計思想盡可能以軟件（算法）實現射頻硬件部分的功能構造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺各種功能，如工作頻段、調制解調類型、數據格式、加密模式、通信協議等用軟件來完成使A/D和D/A轉換器盡可能靠近天線新一代無線通信系統具有高度靈活性、開放性MBBPMBBPLTELTESDR基站設備的后續演進FANPWRPWRMBBPMBBPMBBPMBBPUTRPGMPTTMPT多模、寬帶射頻單元MTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUFANPWRPWRMBBPMBBPMBBPMBBPUTRPGMPTTMPTMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUMTRUFANPWRPWRMBBPMBBPUTRPGMPTTMPTRRUBBUBBU3G（TD）4G(TD-LTE)軟件升級插LTE卡RRU平滑演進統一架構=TDD-LTEGSM

WCDMA

FDD-LTETD-SCDMATDD-LTE====硬件軟件基站TD-SCDMAFDD-LTEWCDMAGSM

基站平臺通用基站平臺技術為優質TD網絡提供持久動力通用基站平臺確保平滑演進軟件無線電帶來的后續演進多種通信制式的設備共享硬件平臺，節省機房，降低投資技術演進時只需要進行軟件升級，新技術、新制式網絡建設速度大大加快動態信道分配TD-SCDMA系統主要關鍵技術接力切換聯合檢測時分雙工智能天線上行同步軟件無線電智能天線的設計思想沒有智能天線的情況下，小區間用戶干擾嚴重使用智能天線的情況下，小區間用戶干擾得到極大改善智能天線的優勢使用智能天線...能量僅指向小區內處于激活狀態的移動終端移動終端在整個小區內處于受跟蹤狀態不使用智能天線...能量分布于整個小區內在沒有激活狀態的移動終端的地區內，干擾并沒有得到減少智能天線的優勢提高了基站接收機的靈敏度提高了基站發射機的等效發射功率降低了系統的干擾增加了CDMA系統的容量改進了小區的覆蓋降低了系統的成本智能天線系統的組成天線陣列圓陣或線陣收發信機一個陣元一套射頻收發單元智能天線算法PAPAPAS(t)w1w2w8合分路器件

加權智能天線的效果對用戶起到空間隔離、消除干擾的作用最大化對期望用戶的能量最小化對其他用戶的干擾用戶間干擾被有效抑制智能天線技術的后續發展開發雙極化智能天線，減小天線尺寸和重量采用光纖射頻拉遠單元(RRU)，以光纖代替饋線，進一步降低天饋成本動態信道分配TD-SCDMA系統主要關鍵技術接力切換聯合檢測時分雙工智能天線上行同步軟件無線電多址干擾(MAI)多徑干擾(ISI)擴頻信號功率MAI有用信號acb+=移動通信系統中的干擾擴頻信號功率MAI有用信號擴頻信號功率MAI有用信號多址干擾的概念傳統接收機解調技術每個用戶的信號“分別”進行擴頻碼匹配處理只有在理想正交的情況下，才能完全消除多址干擾的影響能量頻率MAIISI熱噪聲傳統接收機解調能量頻率MAIISI熱噪聲CDMA信號在空中傳輸聯合檢測的設計思想對多個用戶的信號的多徑分量進行“聯合”處理，充分利用用戶信號的擴頻碼、幅度、定時、延遲等信息，大幅度降低多徑和多址干擾能量頻率MAIISI熱噪聲CDMA信號在空中傳輸使用聯合檢測能量熱噪聲K個用戶信道估計AK個用戶聯合檢測用戶1用戶2用戶K接收數據E用戶數據X甲卷： e1=a11*x1+a21*x2其中e1,a11,a21已知，求解x1合卷： e1

=a11*x1+a21*x2

e2

=a12*x1+a22*x2其中e1,e2,a11,a12,a21,a22已知求解x1,x2e=AX，確定性計算乙卷： e2

=

a12*x1

+

a22*x2

其中e2,a12,

a22已知，求解x2聯合檢測的數學模型接收信號能量MAI接收信號能量MAI接收信號能量熱噪聲熱噪聲熱噪聲傳統接收機聯合檢測傳統接收機：小信號被淹沒聯合檢測：小信號依然能夠解調減少多址干擾和多徑干擾，提高系統容量減少噪聲上升，提高覆蓋減少噪聲上升，提高覆蓋聯合檢測的效果動態信道分配TD-SCDMA系統主要關鍵技術接力切換聯合檢測時分雙工智能天線上行同步軟件無線電接力切換接力切換的設計思想利用上行同步技術，在切換測量期間，使用上行預同步的技術，提前獲取切換后的上行信道發送時間、功率信息，從而達到減少切換時間，提高切換的成功率、降低切換掉話率的目的接力切換的優勢相對于軟切換，占用系統資源少，提高了系統容量相對于硬切換，業務中斷時間很短，且掉話率低源小區目標小區源小區目標小區業務同步預同步源小區目標小區接力切換(續)切換前切換中切換后上行預同步接力賽：步伐同步調整基站A基站BΔt=tB-tA與基站B預先取得上行同步三種切換技術比較(切換前)接力切換硬切換軟切換基站A基站B基站A基站B基站A基站B三種切換技術比較(切換中)接力切換硬切換軟切換（長期保持）基站A基站B基站A基站B基站A基站B軟切換浪費資源！硬切換容易掉話！三種切換技術比較(切換后)接力切換硬切換軟切換基站A基站B基站A基站B基站A基站B動態信道分配TD-SCDMA系統主要關鍵技術接力切換聯合檢測時分雙工智能天線上行同步軟件無線電靈活的上下行分層容量配置↑↓↓↓↓↓3:31:5f1f2↓↓↓↑↑↑↓↓↓↓↑↑↑↓↓↓↓↓2:43:31:5↑↑↑↓↓↓特別適合不對稱數據業務，快速滿足業務動態發展需求提升網絡資源利用率，節約運營費用過渡區域采用頻率隔離和交叉時隙限制等措施慢速DCA優勢靈活的上下行區域容量配置頻域DCA(FDMA)業務動態地分配到干擾最小的頻率上EnergyTimeFDMAFrequencyCDMATDMA時域DCA(TDMA)業務分配到干擾最小的時隙空域DCA(SDMA)自適應的智能天線技術選擇最佳的解耦方向碼域DCA(CDMA)改變分配的碼道來降低干擾動態信道分配（DCA）的效果1：干擾最小化動態信道分配（DCA）的效果2：帶寬“按需分配”系統容量傳統信道配置業務源速率動態信道配置演講提綱移動通信發展歷程移動通信對高校人才需求未來移動通信發展趨勢初探移動通信關鍵技術Scramblingcode1SpreadingcodeWCDMA系統結構及關鍵技術OVSFCodeTD-SCDMA系統結構及關鍵技術CDMA2000系統結構及關鍵技術移動通信發展歷程1G(1980s)AMPSTACSNMSOthers2G(1992-2000)CDMAIS95GSMTDMAPDC2.5G(2000-2004)CDMA20001xGPRSEGPRSWCDMATDMA3G(2004-至今)EVDORev.0EVDORev.ATD-SCDMAHSDPAHSUPAWimax語音業務語音業務寬帶業務數據業務BSCMSCHLRVLRPDSNHAAAAInternetPLMN/PSTNCDMA網絡結構分組域電路域BTSBTSBTSM2000接入網ANAAACDMA發展歷程CDMA發展歷程1995

IS95A9.6kbps1998IS95B115.2kbps2000CDMA20001x307.2kbps20021x&EVDO2.4Mbps2005EVDORev.A3.1Mbps更高的頻譜效率和網絡容量.更高的分組數據速率.更豐富的業務類型.平滑向3G過渡.2007EVDV前向功控基于測量報告功率控制EIB功率控制閉環功率控制反向功控開環功率控制閉環功率控制功率控制軟切換更軟切換硬切換同頻硬切換異頻硬切換切換時間分集空間分集頻率分集分集技術CDMA關鍵技術WCDMAcdma2000TD-SCDMA雙工方式FDDFDDTDD多址方式FDMA＋CDMAFDMA＋CDMAFDMA＋TDMA＋CDMA＋SDMA(智能天線)載波帶寬5MHz1.25MHz1.6MHz碼片速率3.84Mcps1.2288Mcps1.28Mcps同步方式異步同步同步接收檢測相干解調相干解調聯合檢測小結：3種制式技術對比應用場景室內覆蓋密集城區商業區城市居民區行政區域郊區或農村道路農村景點城鎮BTS3900/3900ABTS3900C宏基站小基站BBURRU/ODU分體式基站DBS3900演講提綱移動通信發展歷程移動通信對高校人才需求未來移動通信發展趨勢初探移動通信關鍵技術通信占人才需求比例

2009年工業與信息化部預計政府投資3G網絡3000億……2008年中國移動TD-SCDMA兩期采購無線基站近4萬個……2008年中國電信CDMA2000采購無線載波近25萬……近100萬人才缺口2008年中國新聯通WCDMA一期招標77272個無線基站……3G人才的無限機遇我國每年移動軟件人才的需求量為50萬人左右，這一數字隨著3G的發展將繼續以每年30%左右的速度增長教育部教育管理信息中心：依靠學歷教育幾乎是不可能的，因此在3G教育方面，應該大力推動職業教育歐洲標準化組織駐華代表KlausZiegler先生：3G人才培訓的門檻是很高的，不僅需要國家有關領導部門的支持，還需要國際國內大型電信企業的支持中國網通人力資源部：短缺人才正是運營商未來發展3G、推進3G的關鍵。”智聯招聘發布的報告：隨著3G發展和3G業務的增長，3G人才需求持續增大，2008年下半年的月度在線職位需求基本上徘徊在800個－1200個之間，2009年2月－6月的需求量一直維持在1400個以上3G人才需求狀況北京郵電大學教授曾劍秋認為，如果考慮到3G正式啟動后的應用以及三網融合的發展，3G人才的缺口可能要突破一百萬據工業和信息化部人才交流中心預計，3G進入大規模建設階段后，按目前的培養速度，3G人才需求缺口將達百萬3G人才需求狀況3G人才需求狀況根據權威人士預測，2008年以后中國的3G產品逐步進入主導市場；3G用戶每年新增5000～7000萬戶而2G用戶每年減少2000～3000萬戶；2008年2G用戶與3G用戶相當，總用戶數達到5億戶；2010年后2G退出中國市場。伴隨3G步伐的加快，市場對通信人才的需求將呈現出要求不斷提高、價值不斷上升、領域不斷擴展的趨勢。復合型的通信人才將成為市場的寵兒3G人才分兩個基本大類：營銷人才和技術人才保守估計3G有50萬人才的缺口，有的專家認為3G能帶來100萬的就業市場。3G人才需求的主要方向：●設備廠商－設備和網絡的開發、研制人才；●運營商－運營模式，關注新的應用，新的理念即銷售及策劃人才；●增值服務商－實現新應用新業務的平臺或軟件開發人員●工程提供商—3G工程提供安裝、維護、管理。3G人才需求狀況移動通信崗位模型移動通信網絡工程師1、負責移動通信設備的硬件安裝與軟件調測；2、負責核心網絡設備的日常維護工作承擔GSM/GPRS移動通信系統（包括無線網技術、網絡規劃設計與網絡優化）；3、負責CDMA數字移動通信系統（包括核心網技術、無線網技術、網絡規劃設計與網絡優化）；4、第三代移動通信系統等工程設計和施工任務；1、扎實的通信理論知識，對移動通信網有一定了解；2、熟悉計算機操作、熟悉TCP/IP、UNIX操作系統及數據庫相關知識；3、了解移動通信2G/3G方面的產品。了解目前移動通信發展的熱點技術；4、掌握GSM的基本原理，GSM物理層主要關鍵技術，GSM網絡層結構、協議、流程，GSM主要業務功能等；掌握CDMA技術的基本原理，CDMA的應用，CDMA移動通信系統構成等；5、了解第三代移動通信系統的無線傳輸技術及最新發展趨勢；6、了解在移動通信中的智能網，包括移動智能網基本原理、GSM網中的CAMEL業務原理、CDMA移動智能網、移動智能網業務、移動網中的其它增值業務和移動數據業務。移動通信基站工程督導1、負責通信設備廠商的3G/GSM基站工程安裝、調測；2、負責主流通信設備廠商基站工程管理和組織實施，具體包括工程調度、人員管理、業主協調以及質量控制；3、負責基站技術支持工作；1、熟悉通信電子基礎知識；2、熟悉移動通信系統原理；3、熟悉華為移動通信基站設備，認識各個單板的主要功能；4、認識工程現場施工流程，能夠處理現場出現的設備故障；5、了解工程安全生產方面知識，對施工現場安全施工負責；核心網調測工程師1、WCDMA、GSM核心網的調測，系統割接；2、負責交換機軟件系統升級；3、負責硬件更換工作；4、交換系統技術支持；5、從事局數據的制作；1、熟悉通信電子基礎知識；2、熟悉移動通信系統原理；3、掌握WCDMA、GSM核心網調試方法及故障排除方法；4、掌握核心網交換機軟件系統升級步驟及系統備份；5、掌握設備單板更換步驟及其注意事項；6、掌握局數據的制作；移動通信崗位模型（續）BSC/RNC調測工程師1、從事BSC/RNC交換設備的開通、調測等；2、從事在網設備的軟件升級，網絡局數據的制作；3、負責BSC/RNC技術支持，包括網絡局數據的標準化、網絡接口分析與優化，設備故障處理以及培訓工作等；1、熟悉通信電子基礎知識；2、熟悉移動通信系統原理；3、掌握BSC/RNC調試方法及故障排除方法；4、掌握BSC/RNC軟件系統升級步驟及系統備份；5、掌握設備單板更換步驟及其注意事項；6、掌握局數據的制作；7、認識網絡接口分析與優化及設備故障處理知識；通信工程監理1、從事通信管道建設工程監理的質量控制；2、通信線路建設工程監理的質量控制；3、通信設備安裝工程監理的質量控制；4、通信電源設備安裝監理的工程質量控制；5、通信鐵塔工程監理的質量控制；1、熟悉通信電子基礎知識；2、熟悉通信工程監理基礎知識；3、熟悉通信電源、程控交換機、光傳輸、寬帶接入、移動基站等設備的安裝調試過程；4、熟悉通信管道、通信線路、通信鐵塔等工程過程及注意事項；移動通信崗位模型（續）3G軟件調試工程師1、從事BSC/RNC/MSC交換設備的開通、調測等；2、從事在網設備的軟件升級，網絡局數據的制作；3、負責BSC/RNC/MSC技術支持，包括網絡局數據的標準化、網絡接口分析與優化，設備故障處理以及培訓工作等；1、熟悉通信電子基礎知識；2、熟悉移動通信系統原理；3、掌握BSC/RNC/MSC調試方法及故障排除方法；4、掌握BSC/RNC/MSC軟件系統升級步驟及系統備份；5、掌握設備單板更換步驟及其注意事項；6、掌握局數據的制作；7、認識網絡接口分析與優化及設備故障處理知識；3G網絡優化工程師1、對移動網絡進行網絡測試及性能分析；2、分析移動通信網絡優化方案確定與實施網絡優化工程實施3、對基站硬件及小區數據進行分析處理及制作；4、結合基站及小區數據對無線網絡進行性能優化；1、掌握通信電子基礎知識；2、掌握移動通信系統知識；3、掌握無線功能參數的使用，話務統計的定義和提取，并對話務統計，根據話務統計對網絡無線小區進行分析；4、熟練掌握基站硬件及小區數據，并能根據基站硬件告警對相應的基站硬件進行處理；5、熟悉TEMS、Grayson、安捷倫、鼎利等測試設備及分析軟件；掌握小區數據及數據的制作；6、熟悉無線優化流程和優化工具的使用；7、了解網絡優化的全部流程，能夠合理安排網絡優化的各項事宜，具備網絡優化的全局把控能力；移動通信崗位模型（續）3G網絡規劃工程師1、對運營商網絡參數進行分析、統計；2、根據運營商現網的質量情況和下一步發展要求，規劃3G相關網絡無線參數；3、選擇基站站址，調整網絡結構，對全網進行頻率規劃和調整4、配合網絡優化團隊對網絡進行優化，以提高網絡的質量，充分發揮網絡效能；1、掌握通信電子基礎知識；2、掌握移動通信系統知識；3、掌握無線功能參數的使用，話務統計的定義和提取，并對話務統計，根據話務統計對網絡無線小區進行分析；4、掌握基站選址、網絡調整、頻率規劃等相關知識；5、掌握網絡優化的工作流程，能夠配合網絡優化團隊對網絡進行優化；移動通信崗位模型（續）對整個移動通信系統進行設計和規劃學會對設備、系統進行維護在掌握整個系統的基礎上進行優化網絡規劃工程師掌握系統設備的安裝調試，打下堅實基礎設備安裝工程師設備維護工程師系統優化工程師移動通信職業提升演講提綱移動通信發展歷程移動通信對高校人才需求未來移動通信發展趨勢初探移動通信關鍵技術3G技術演進介紹HSDPA/HSUPA技術OFDM技術MIMO技術上行增強多頻點（MC）多種定位方式MBMS&IMSPTT&POCLTE的展望LTE即longtermevolution，基于3GPPR8標準，其目標是能夠提供更高接入速率的，在20Mhz帶寬下，下行可以達到100Mbps，上行達到50MbpsLTE的關鍵技術包括，下行OFDMA，上行SC-FDMA，64QAM，MIMO，基于IP的flatarchitecture等技術華為現有的射頻模塊已經HARDWAREREADY，只需要通過軟件升級，就可以演進到LTE。HUAWEIHSPA+<E路標NowR5HSDPADL:14.4Mbps;UL:384kbpsin5MHz2ms16Q