3G移動通信系統(tǒng)介紹1MSMSBSSEIRMSCMSCHLRVLRAUCOMCPDNPSTNISDNCDMA系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)2GSM系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)BSCMSMSEIRMSCMSCHLRVLRAUCOMCPDNPSTNISDNBTSBTSBTSBSCBTSBTSBTS網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)移動臺公共網(wǎng)3IMT-2000無線接口標(biāo)準(zhǔn)

CDMA

TDMA

IMT-DSWCDMAIMT-MCcdma2000

IMT-TCTD-CDMATD-SCDMAIMT-SCUWC-136IMT-FTDECT4第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)化格局ITU-TWP3/11、SG2、SG13、SG16

IMT-2000ITU亞太3GPP3GPP2ETSISMGARIBTTCTTA歐洲北美ITU-RWP8FCWTST1P1TIA5IMT－2000主流提案（3個）WCDMA提案

寬帶直接序列擴頻CDMA方案，由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ETsI)提交，該系統(tǒng)可由GSM系統(tǒng)平滑演進(jìn)。目前WCDMA提案由3GPP組織進(jìn)行全面規(guī)范。6IMT－2000主流提案cdma2000提案多載波cdma方案。由美國通信工業(yè)協(xié)會(TIA)提交，該系統(tǒng)可由窄帶cdma(Is一95)兼容過渡。其間分為兩個階段，即cdma20001XRTT和cdma20003xRTT。目前cDMA2000提案由3GPP2組織進(jìn)行全面規(guī)范7IMT－2000主流提案TD—SCDMA提案

時分同步CDMA方案，由大唐公司代表中國、以信息產(chǎn)業(yè)部電信科學(xué)技術(shù)研究院(cATT)的名義提交，可以在GsM系統(tǒng)上演進(jìn)，在非對稱頻段上具有顯著優(yōu)勢。該提案已被3GPP的R4版本接納，標(biāo)志著TD—scDMA技術(shù)已經(jīng)真正得到世界各大通信運營商和設(shè)備制造商的認(rèn)可，成為全球第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要選擇方案之一。8185019001950200020502100215022002250ITUEuropeUSAMSSPCSADBBCDCEFAFEMSSReserveBroadcastauxiliary2165MHz1990MHz1850190019502000205021002150220022501880MHz1980MHzUMTSGSM1800DECTMSS1885MHz2025MHz2010MHzIMT2000MSSUMTSJapanMSSIMT2000MSSIMT2000PHS18951918BC1885AA’2170MHzIMT20002110MHz2170MHzMSSMSSCDMATDDWLLFDDWLL19802025MHzGSM1800CDMAFDDWLL196019201945Chinacellular(1)cellular(2)cellular(2)1805MHz1865186518701885189018951910193019451965197019753G頻譜分配9第三代伙伴項目－3GPP和3GPP23GPP由歐洲的ETSI、日本ARIB、TTC、韓國TTA、美國的T1和中國CWTS六個標(biāo)準(zhǔn)化組織組成。宗旨是制定以GSM為核心網(wǎng)，WCDMA和CDMATDD(TD-SCDMA和UTRATDD)融合技術(shù)為無線接口的標(biāo)準(zhǔn)。3GPP2由美國的ANSI（TIA）、日本ARIB、TTC、韓國TTA和中國CWTS五個標(biāo)準(zhǔn)化組織組成。宗旨是制定以ANSI/IS-41為核心網(wǎng)，cdma2000為無線接口的標(biāo)準(zhǔn)。（IS-41標(biāo)準(zhǔn)：用在AMPS系統(tǒng)、IS-136系統(tǒng)和IS-95系統(tǒng)中實現(xiàn)漫游）103GPPcdma2000-1XEV的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中用高通公司技術(shù)的稱為HDR(HDR:高速數(shù)據(jù)傳輸)，用摩托羅拉和***公司聯(lián)合開發(fā)的技術(shù)稱為1xTreme；LTE:長期演進(jìn)（上行50M/s，下行100M/s）LTE11EDGE:增強型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn);LTE:長期演進(jìn)（上行50M/s，下行100M/s）HSDPA:高速下行分組接入LTE12用戶速率與移動性的關(guān)系10KbpsWideArea/HighMobilityShortDistance/LowMobilityUserBitRate144Kbps384Kbps2MbpsEvolved2ndGenerationSystems(GSM-HSCSD,GPRS,IS-95B)2ndGenerationSystems(GSM,IS-95,IS-136,PDC)GSM-EDGEIMT-200013第三代統(tǒng)一規(guī)范的必要性全球統(tǒng)一頻譜，減少頻譜沖突跨體制、跨區(qū)域的全球漫游大規(guī)模生產(chǎn)，降低運營和終端成本減少投資和開發(fā)風(fēng)險，解決知識產(chǎn)權(quán)沖突，避免多種系統(tǒng)的選擇問題用戶、運營者和生產(chǎn)商三者均可獲益各國在ITU進(jìn)行了真誠合作，達(dá)成一致：采用IMT-2000家族的概念143G的三大主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較151.WCDMA系統(tǒng)概述移動通信的發(fā)展和WCDMA的演進(jìn)UMTS網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)成UTRAN接口功能16UMTS的含義UMTS（UniversalMobileTelecommunicationsSystem，通用移動通信系統(tǒng)）是采用WCDMA空中接口技術(shù)的第三代移動通信系統(tǒng)，通常也把UMTS系統(tǒng)稱為WCDMA通信系統(tǒng)。17WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能UTRAN：UMTSTerrestrialRadioAccessNetwork（全球地面無線接入網(wǎng)）CN：CoreNetwork（核心網(wǎng)）UE：UserEquipment（用戶設(shè)備）（1）ME（TheMobileEquipment），提供應(yīng)用和服務(wù)（2）USIM（TheUMTSSubsriberModule），提供用戶身份識別WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)18UTRAN結(jié)構(gòu)RNC：無線網(wǎng)絡(luò)控制器NodeB：基站RNSRNCRNSRNC核心網(wǎng)絡(luò)（CN）NodeBNodeBNodeBNodeBIuIuIurIubIubIubIubUEUEUuUu19核心網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)INTERNETSGSNGGSNIP骨干網(wǎng)GbHLRPLMNGSMBSSMSCGMSCAINTERNET/寬帶網(wǎng)3GWCDMA+++++Iu-psIu-csCS域PS域終端無線接入核心網(wǎng)外部網(wǎng)絡(luò)SGSN:服務(wù)GPRS支持節(jié)點GGSN：網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點

20R99、R4核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)MSCSCPHLRMSCRANRANRANTDMMSCServerSCPHLRRANRANRANTDM/ATM/IPCS-MGWCS-MGWMSCServerTUP/ISUP/BICCTUP/ISUP注：R99與R4的分組域無變化，圖中未畫出。R99R4H.248H.248MAPOverTDMMAPOverTDM/IPCAPOverTDMCAPOverTDM/IPSCP:業(yè)務(wù)控制電NodeB：基站213GR4組網(wǎng)223GPP的演進(jìn)過程

WCDMAFDD引入Iu接口GSM/GPRS核心網(wǎng)R99核心網(wǎng)CS域控制與承載分離R4核心網(wǎng)分組域引入IP多媒體域（IMS）引入HSDPAR5無線接口及業(yè)務(wù)增強R623WCDMA協(xié)議版本的演進(jìn)R4R5R99繼承2G（GSM和GPRS）所有的業(yè)務(wù)和功能核心網(wǎng)分CS電路域和PS分組域接入網(wǎng)引入WCDMAUTRAN核心網(wǎng)和接入網(wǎng)之間的Iu接口基于ATM繼承WCDMAR99所有的業(yè)務(wù)和功能電路域結(jié)構(gòu)的變化：控制和承載相分離，MSC可以用合一或SERVER、MGW分離結(jié)構(gòu)實現(xiàn)電路域引入分組話音，支持多種傳輸技術(shù)：TDM，ATM，IP繼承WCDMAR4所有的業(yè)務(wù)和功能核心網(wǎng)增加IM（IP多媒體域）RAN向IP方向發(fā)展增強的IPQoS能力，支持端到端的IP多媒體業(yè)務(wù)200020012002功能凍結(jié)點242.CDMA發(fā)展進(jìn)程

CDMA20001X是后續(xù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基礎(chǔ)，語音容量是IS95的兩倍，可提供153.6Kbps的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（Release0）

CDMA20001XEV-DO（EvolutionData-Optimized）在專用載頻上實現(xiàn)高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

CDMA20001XEV-DV(EvolutionData&Voice)兼容1X,實現(xiàn)綜合的語音和高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

CDMA20001X后續(xù)演進(jìn)有兩種選擇：1X->1xEV-DO;1X->1xEV-DV2001200019981995IS-95AIS-95BCDMA20001XRelease0/AEVDVRel.C2004EVDORel.0及增強EVDORel.AEVDVRel.D25CDMA2000-1X的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PDSN：分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點AAA：鑒權(quán)、授權(quán)、計費服務(wù)器HA：歸屬代理FA：外部代理PCF：分組控制功能RADIUS：歸屬IP網(wǎng)絡(luò)26HomeIPNetworkHomeAAAMobileStationMobileClientHomeISPPrivateNetworkVisitedProviderHomeProviderVisitedAccessProviderNetworkMSC/VLRVisitedAAAAccessNetworkBSC,PCFFAHLRHomeAccessProviderNetworkAAAServerAAABrokerNetworkR-Pinterface,A10/A11MIP/GREIPNetworkPDSNFirewallIPnetworkSS7NetworkHACDMA2000-1X的核心網(wǎng)PDSN：分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點AAA：鑒權(quán)、授權(quán)、計費服務(wù)器HA：歸屬代理FA：外部代理PCF：分組控制功能RADIUS：歸屬IP網(wǎng)絡(luò)27

TD-SCDMA技術(shù)的評估結(jié)果中國的TD-SCDMA提案完全符合并超出ITU的最低要求驗證了TD-SCDMA技術(shù)的優(yōu)勢，如:由于采用智能天線和同步CDMA技術(shù)，所以容量大成本低適合非對稱數(shù)據(jù)的傳輸頻段使用靈活28

TD-SCDMA的標(biāo)準(zhǔn)化情況1998年11月TG8/1倫敦會議明確TD-SCDMA符合IMT-2000要求，適應(yīng)于所有環(huán)境應(yīng)用。1999年3月完成TD-SCDMA關(guān)鍵參數(shù)1999年4月成立中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)研究組(CWTS)，組織國內(nèi)幾十個單位共同制定移動通信標(biāo)準(zhǔn)；1999年10月完成提交到ITU的TD-SCDMA無線接口技術(shù)規(guī)范；1999年11月TG8/1會議通過TD-CDMA作為RSPC建議CDMATDD一個標(biāo)準(zhǔn)(5.3節(jié))2000年5月ITU-RRA-2000正式批準(zhǔn)RKEY(M.1455)和RSPC建議(M.1457)29

TD-SCDMA在3GPP的標(biāo)準(zhǔn)化中國在ITU一直倡導(dǎo)TDD的融合1999年初主辦多次TDD融合專題研討會，并開始向3GPP提交文稿；1999年5月CWTS加入3GPP；1999年9月運營者融合組織(OHG)包括TD-SCDMA的兩種碼片速率的CDMATDD方式；1999年10月TD-SCDMA正式開始在3GPP的標(biāo)準(zhǔn)化；1999年底基本接受保留兩個TDD優(yōu)勢，明確標(biāo)準(zhǔn)化計劃，即2000年6月完成技術(shù)報告計劃；R00完成標(biāo)準(zhǔn)化；3GPP在Release4，即2001年3月完成低碼片速率(TD-SCDMA)的標(biāo)準(zhǔn)化工作；核心網(wǎng)分為基于GSM/GPRS(R99、R4)和全I(xiàn)P(R5)兩個階段。30TDD和FDDFDD

適合于大區(qū)制的全國系統(tǒng)適合于對稱業(yè)務(wù)，如話音、交互式實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等

TDD

適合于高密度用戶地區(qū)：適合于對稱及不對稱的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如話音、實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、特別是互聯(lián)網(wǎng)方式的業(yè)務(wù)能提供成本低廉的設(shè)備31

IMT2000的CDMATDD標(biāo)準(zhǔn)概況兩種CDMATDDRTT：

TD-SCDMA和UTRATDD

兩種TDD方案的異同：

項目

TD-SCDMA UTRATDD

帶寬和碼片速率 1.6MHz/1.28Mcps 5MHz/3.84Mcps

幀結(jié)構(gòu) 7時隙/5ms 15時隙/10ms

智能天線 使用 難使用

多用戶檢測 使用 使用

軟件無線電

全面使用

部分使用

切換 接力切換 硬切換

相同技術(shù)：信道編碼和交織、調(diào)制(QPSK)、DCA、TDX、ODMA等等

設(shè)計思想：全面滿足IMT2000要求 室內(nèi)系統(tǒng)，作為FDD的補充32

TD-SCDMA的關(guān)鍵技術(shù)智能天線+多用戶