第三讲第三代移动通信系统简介
第三代移动通信系统概述
主要网络设备： 主要网络设备：
UE： UE：移动设备 B:基站 Node B:基站 RNC:无线网络控制器 RNC:无线网络控制器 TRAU:码型变换 码型变换/ TRAU:码型变换/速率适配器 VLR:拜访位置寄存器 VLR:拜访位置寄存器 HLR:归属位置寄存器 HLR:归属位置寄存器 MSC:移动交换中心 MSC:移动交换中心 PSTN： PSTN：公共交换电话网络 SGSN:服务GPRS支持节点 服务GPRS SGSN:服务GPRS支持节点 Backbone:IP骨干网 IP Backbone:IP骨干网 GGSN：GSN网关 GGSN：GSN网关 GSN：SGSN与GGSN合称 GSN：SGSN与GGSN合称 GSN
2G和3G的业务速率对比 2G和3G的业务速率对比
3G业务所需带宽 3G业务所需带宽
3G提供的业务 3G提供的业务 视频会议 音乐/图像 音乐 图像 可视电话 Web浏览 Web浏览 电子商务 E-mail 语音 10kb/s 100kb/s 1Mb/s 比特速率 2Mb/s
IMT-2000的含义 IMT-2000的含义
3G关键技术 第三章 3G关键技术
1.多址技术 1.多址技术
1.多址技术－ 1.多址技术－Multiplex 多址技术
多址接入： 多址接入：不同用户共享通信网络资源的方式 FDMA：频分多址(Frequency Division Multiple Access) FDMA：频分多址(Frequency TDMA：时分多址(Time TDMA：时分多址(Time Division Multiple Access) CDMA：码分多址(Code CDMA：码分多址(Code Division Multiple Access) SDMA：空分多址(Space SDMA：空分多址(Space Division Multiple Access)
第三代移动通信讲义——第5章 TD-SCDMA移动通信系统
第5章TD-SCDMA移动通信系统主要内容如下：●TD-SCDMA系统的主要特点；●TD-SCDMA空中接口协议结构；●TD-SCDMA逻辑信道、传输信道和物理信道的作用及相互间映射关系；●TD-SCDMA物理信道的功能、物理信道分层、帧结构和突发结构；●TD-SCDMA信道编码与复用、扩频、加扰及调制技术；●TD-SCDMA系统的码分配；●TD-SCDMA系统的基本物理过程；●TD-SCDMA系统采用的关键技术。
5.1 概述TD-SCDMA拥有独特的特点。
1.混合多址方式TD-SCDMA系统采用混合多址接入方式。
2.TDD双工方式3.TD-SCDMA的物理信道TD-SCDMA的基本物理信道特性由频率、码和时隙决定。
其帧结构将10ms的无线帧分成两个5ms子帧，每个子帧中有7个常规时隙和3个特殊时隙。
信道的信息速率与符号速率有关，符号速率由1.28Mcps的码片速率和扩频因子(SF)所决定。
4.TD-SCDMA核心网络TD-SCDMA核心网络基于GSM/GPRS网络的演进，并保持与它们的兼容性，5.TD-SCDMA网络中的关键技术TD-SCDMA独特的帧结构保证它可以采用一些先进的物理层技术，主要有智能天线技术、联合检测技术、上行同步、接力切换和动态信道分配等，从而提高系统的性能。
这些关键技术也是TD-SCDMA和其它3G标准竞争的核心竞争力。
5.2 TD-SCDMA空中接口5.2.1 TD-SCDMA空中接口协议结构1.TD-SCDMA空中接口的协议结构TD-SCDMA空中接口协议结构如图5-2所示。
图5-2 空中接口协议结构与WCDMA的空中接口协议结构一样，TD-SCDMA系统的空中接口(Uu)的协议结构分为三层，物理层、数据链路层和网络层，其中数据链路层由媒体接入控制子层（MAC）、无线链路控制子层（RLC）、分组数据协议汇聚子层（PDCP）和广播/多播控制子层（BMC）组成。
从不同协议层如何承载用户各种业务的角度将信道分成3类：逻辑信道、传输信道和物理信道。
第三代移动通信系统
第三代移动通信系统第三代移动通信系统最早是由国际电联于1985年提出的，当时称为未来公众陆地移动通信系统（FPLMTS），后改为IMT-2000，意指在2000年左右开始商用并工作在2000MHz频段上的国际移动通信系统。
1997年4月，国际电联向各成员国的主管部门发出通知，征求IMT-2000无线接口候选传输技术，并将在此基础上制定国际标准。
IMT-2000的目标有以下4个方面：（1）全球漫游，以低成本的多种模式的手机来实现。
用户不再限制于一个地区和一个网络，而能在整个系统和全球漫游；这意味着真正的实现随时随地的个人通信。
（2）适应多种环境，采用多层小区结构，即微微蜂窝、微蜂窝、宏蜂窝，将地面移动通信系统和卫星移动通信系统结合在一起；不管身处何方，依然近在咫尺。
（3）能提供高质量的多媒体业务：包括高质量的话音、可变速率的数据、高分辨率的图象等多种业务；到时候可视电话和综合业务将满足人们的所有要求。
（4）足够的系统容量、强大的多种用户管理能力、高保密性能和服务质量。
质量和保密功能对这一代移动通信技术提出更高的要求。
为实现上述目标，对无线传输技术提出了以下要求：（1）高速传输以支持多媒体业务，室内环境至少2Mb/s；室外步行环境至少384Kb/s；室外车辆环境至少144Kb/s；（2）传输速率按需分配；（3）上下行链路能适应不对称业务的需求；（4）简单的小区结构和易于管理的信道结构；（5）灵活的频率和无线资源的管理、系统配置和服务设施；IMT-2000的频带划分1992年世界无线电行政大会（WARC）根据ITU-R对于IMT-2000的业务量和所需频谱的估计，划分了230MHz带宽给IMT-2000。
1885-2025MHz及2110-2200MHz频带为全球基础上可用于IMT-2000的业务；1980-2010MHz和2170-2200MHz为卫星移动业务频段共60MHz, 其余170MHz为陆地移动业务频段，其中对称频段是2X60MHz ,不对称的频段是50MHz。
第三章第3代移动通信系统PPT课件
先导案例 3.1 概述 3.2 WCDMA移动通信系统 3.3 CDMA2000移动通信系统 3.4 TD-SCDMA移动通信系统
1
先导案例
第二代移动通信系统发展迅速，技术已相当成熟，但其
业务主要限于话音和低速率数据(≤9. 6 kb/s)，远远不能满足
ITU很早就开始了对第三代移动通信标准的制定工作，
在第三代移动通信标准化工作中一直起着领导作用，但第三
代系统的首选取决于技术、政治和商业因素。因而所有第三
代移动通信的标准还主要依赖于地区性标准化组织进行制定，
这里面起主导作用的标准化合作组织包括以欧洲为主体的3
GPP ( 3th generation parter project)和以美国为首的3 GPP2。
3.1 概述
2.系统各部分的标准接口
①网络与网络接口(NMI )，指的是IMT-2000的核心网
(CN)与其他IMT-2000的核心网(CN)之间的接口，是保证互通
和漫游的关键接口。
②无线接入网(RAN)与核心网(CN)之间的接口(RAN-C
N )，对应于GSM系统的A接口。
③移动台与无线接入网之间的无线接口(UNI)。
好处，成熟性和可靠性比较有保障，同时也使C D MA2000
成为从第二代向第三代移动通信过渡最平滑的选择。但是
数据速度加快到每秒2 Mb/s传送时，便是第二阶段。到时，
和WCDMA一样支持移动多媒体服务，是CDMA发展3G的最
终目标。C DMA2000和WCDMA在原理上没有本质的区别，
都起源于IS -95 CDMA系统技术。但C DMA2000做到了对IS
一95 CDMA系统的完全兼容，为技术的延续性带来了明显的
第三代移动通信系统精品PPT课件
本章提示
后3G（Beyond 3G）技术已显露端倪。由于人们希望能在移动 环境中数据传输速率更高，即从2Mbit/s提高到100Mbit/s，因此还 需要研究更高传输速率的调制技术、软件无线电技术、智能天线技 术和广带（Broad band）IP网络技术，这就是4G移动通信技术研究。
1.1 概述
3．智能天线技术
其特点在于以较低的代价换得无线覆盖范围、系统容量、业务质量、 抗阻塞和掉话等性能的显著提高。
二、 第三代移动通信新技术
4．多用户检测
多用户检测的基本思想是把所有用户的信号都当做有用信号，而不 是当做干扰信号。
考虑到复杂度及成本等的原因，多用户检测主要围绕基站进行。
二、 第三代移动通信新技术
二、 第三代移动通信新技术
1．高效信道编译码技术
在第三代移动通信系统中都采用了卷积码和Turbo码两种纠错编码。 在高速率、对译码时延要求不高的数据链路中使用Turbo码以利于其
优异的纠错性能；考虑到Turbo码译码的复杂度、时延的原因，在语 音和低速率、对译码时延要求比较苛刻的数据链路中使用卷积码， 在其他逻辑信道中也使用卷积码。
1．IMT-2000的主要目标和要求
（3）提供高质量的多媒体业务 包括高质量的语音、可变速率的数据、高分辨率的图像等多种业务，实 现多种信息一体化。 （4）足够的系统容量，强大的多种用户管理能力，高保密性能和服务 质量。
1．IMT-2000的主要目标和要求
为实现上述目标，ITU对无线传输技术提出了以下要求：
二、 第三代移Hale Waihona Puke 通信新技术2．软件无线电技术
基本思想： 高速模/数（A/D）和数/模（D/A）转换器尽可能靠天线处理，所有 基带信号处理都用软件方式替代硬件实施。
第三代移动通信技术概述及我国3G频率的划分-TOM的BLOG-中国通信人博客-...
第三代移动通信技术概述及我国3G频率的划分-TOM的BLOG-中国通信人博客-...第三代移动通信技术概述及我国3G频率的划分关键字：摘要：一、移动通信技术的发展第一代移动通信系统：主要有美国的AMPS、欧洲的TACS系统和模拟集群系统MPT1327，采用调频或调相、FDMA技术，带宽为25kHz或30kHz。
第二代移动通信系统：主要有GSM和CDMA等公众移动通信系统，带宽分别为200kHz和1.25MHz；另外还有TETRA和iDEN等数字集群通信系统，带宽为25kHz。
它们主要以语音业务为主，采用数字调制、TDMA或CDMA技术。
第三代移动通信系统：ITU共有五种标准，即WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、IS-41（DECT）和IS-136（D-AMPS）等体制，其中前三种为主流标准，均采用CDMA技术。
1.GSM系统GSM系统，采用FDD TDMA技术，每载波8个时隙，同时传输8路话音信号。
GSM的载波间隔为200kHz，调制方式为GMSK，发射标识271KF1D。
GSM系统组网时一般采用4×3结构；在频率紧张时也可采用主载波4×3结构，其他载波采用4×3或3×3结构的方式。
采用4×3结构时，GSM系统最少需要5MHz频率资源才能组网。
2.CDMA系统CDMA系统采用码分多址（CDMA）技术，码片速率为1.2288Mchip/s，码长度为64~256，必要带宽为1.23MHz，载波间隔1.25MHz。
主要采用QPSK和BPSK调制。
CDMA的每个载波有64个码道，其中一个导频、一个寻呼和一个同步码道，其余61个码道均可作为业务信道，可传输多达61路话音信号。
CDMA系统具有前向功率控制、反向功率控制，但导频信道没有功率控制。
功控包括闭环、开环和外环功率控制。
CDMA可以同频组网，在1.25MHz频率资源时，每扇区理论上可提供61条话务信道。
第三代移动通信
第三代移动通信第三代移动通信简介第三代移动通信（3G）是指在2G基础上发展起来的一种新一代移动通信技术。
3G技术的推出极大地改变了人们的生活和通信方式，为人们提供了更快、更便捷的无线通信服务。
技术特点1. 宽带网络：3G技术采用了更高的频率和更宽的带宽，大大增加了数据传输的速度和容量。
用户可以通过3G网络更快地访问互联网、文件等。
2. 高质量通话：3G技术采用了分组交换技术，使通话质量更加稳定和清晰，减少了通话中的音质问题。
3. 多媒体传输：3G技术支持多媒体数据的传输，用户可以通过方式观看视频、听音乐、玩游戏等。
4. 网络漫游：3G技术支持国际漫游，用户可以在国外使用本国的3G方式进行通信。
3G标准目前，国际上采用的3G标准主要有CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA三种。
不同的国家和地区采用了不同的标准，但它们都可以相互兼容，在全球范围内提供无缝的通信服务。
CDMA2000CDMA2000是一种基于CDMA技术的3G标准，采用了更高的频率和更快的数据传输速度。
CDMA2000在美国和一些拉丁美洲国家得到广泛应用。
WCDMAWCDMA是一种基于CDMA技术的3G标准，采用了更高的频率和更宽的带宽。
WCDMA在欧洲、亚洲和大洋洲等地得到广泛应用。
TD-SCDMATD-SCDMA是中国自主研发的3G标准，采用了时分复用技术和CDMA技术。
TD-SCDMA在中国大陆得到广泛应用。
3G应用随着3G技术的发展，各行各业都开始积极应用3G技术来提高工作效率和服务质量。
互联网访问3G技术的推出，大大提高了移动互联网的访问速度。
用户可以通过方式快速地访问网页、搜索信息、使用社交网络等。
移动支付3G技术的应用使移动支付成为可能。
用户可以通过方式支付功能进行在线购物、转账等操作，不再依赖传统的实体信用卡和现金支付方式。
视频通话3G技术增加了视频通话功能，用户可以通过方式进行实时视频通话，方便进行远程商务会议、教育培训等。
第三代移动通信介绍
2.支持分组交换和多媒体业务
第三代移动通信能够同时提供 实时语音和宽带数据等多媒体业务， 包括：支持新的基于分组交换的空 中接口，实现无线接入互联网及无 线IP技术，支持话音、活动视频和 高清晰图像等多种多媒体业务，实 现多种信息一体化。
3.高速传输、速率能按需分配
支持多种速率的业务，包括低 速寻呼、语音以及与视像和文件 传送有关的高速业务，传输速率 能按需分配；具有支持上行和下 行数据速率不对称的能力。
第三代移动通信介绍
1、什么是3G？ 2、3G的标准 3、3G的目标和特性 4、3G的现状及趋势
一、3G概述 3G是英文3rd Generation 的缩写，指第三代移动通信 技术。即国际电信联盟（ITU） 定义的IMT-2000移动通信技 术建议（International Mobile Telecommunication-
6.业务灵活性
第三代的网络体系必须能 够做到方便地调整网络以增加 新的业务，即要求网络体系可 以灵活地引入新业务，最小程 度地影响网络各单元。
7.智能化
网络上则以智能化为典 型特征。移动终端可以连接 地面网和卫星网，可移动使 用也可固定使用。
总之，全球漫游和多媒体业务 是3G所追求的主要目标。它为我们 展示了一个美好的前景，人们可以 带着一部手机周游世界，而不必为 在哪些国家无法进行通信担心，用 手机实现可视通话，接入互联网等， 真正实现随时随地的多媒体通信。
三、3G目标（ITU建议）
1、全球统一频段（1885－ 2025MHz，2110－2200MHz） 、 统一制式，全球无缝漫游；
2、高频谱效率；
3、支持移动多媒体业务。
四、3G的特性
1.全球性
3G通信系统计划是一个 全球性的系统，能够促成全 球标准，同时容纳不同系统， 具有世界统一的频段和基于 终端移动性的全球漫游。
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3.1
3G的发展历史
• 第三代移动通信系统的概念由 ITU TG8/1在 1985年提出，命名为FPLMTS（未来公共陆地 移动通信系统） • 1996年更名为IMT-2000
• 第三代移动通信系统的目标是：
(1) 全球普及和全球无缝漫游系统—第三代移 动通信系统应在全球范围内覆盖的系统，使用 共同的频段，全球统一标准
WG－ SATCOORD(卫星协调)以及ITU－T特设小组
2018/8/5 3G-3 10
3.2 3G无线接口标准
• 赫尔辛基会议通过的IMT-2000无线接口技 术规范建议(IMT.RSPC) 将无线接口的标准 明确为以下5个标准：
•CDMA技术： IMT-2000 CDMA DS 对应WCDMA IMT-2000 CDMA MC 对应 cdma2000 IMT-2000 CDMA TDD 对应 TD-SCDMA和UTRA TDD
3G-3 6
• •
• 2000年：完成IMT－2000全部网络规范
2018/8/5
WP8 A/ B/D/ F工作组
• • 2000年5月在ITU－R2000年无线电全会正式批准和通过 的M 1457建议 ITU－R TG8/1工作组完成了其最终使命,予1999年10 月撤消，取而代之的是新成立的 WP8A/ B/ D/ F工 作组。其中，WP8F组开始 IMT－2000增强型及后IMT － 2000 (Beyond IMT－2000 System) 这两个近 、 中期和长期的研究计划 与此同时ITU－T也正在探讨成立新的研究组加强ITU －T在IMT－2000增强型及后IMT－2000技术核心网 后IMT-2000则指IMT-2000的长期(5-10年)演进阶段， 也是有些人称为“第四代”的阶段。但ITU强烈呼吁不 要使用“第四代移动通信”这个术语
2018/8/5 3G-3 3
(2) 具有支持多媒体业务的能力，特别是支持因 特网业务 (3) 第二代移动通信到第三代移动通信的平滑过渡 (4) 实现高频谱效率的频谱分配 (5) 高的服务质量 (6) 低成本 (7) 高保密性
•FPLMTS-Future Public Land Mobile Telephone System •IMT-2000-International Mobile Telecommunications 2000
(c)负责与ITU－T、ITU－D在IMT－2000及后续系 统有关问题的联络； (d)保持与其他标准化组织(SDO)的合作关系
SDO -ANSI下属标准开发组织: Standards Developing Organizations
2018/8/5 3G-3 8
WP8F的研究课题
2018/8/5 3G-3 4
IMT-2000的特点
• 而第三代移动通信的业务能力将比第二代有明显的 改进。它应能支持话音、分组数据及多媒体业务， 能根据需要提供带宽 • IMT-2000的特点是可提供多种业务，特别是含有 高比速分组数据(high-bit-rate packet data)的 多媒体业务。比如，无线Internet网页搜寻； Intranet数据/文件下载；可视电话会议；娱乐 （CD质量的语音图像，图片，游戏）；电子邮件； 电子商务；远程控制；远程监视等 • 对于第三代无线传输技术(RTT)提出了支持高速 多媒体业务 (高速移动环境：144Kbps，室外步 行环境：384Kbps，室内环境：2Mbps)
(a)IMT－2000及“后IMT－2000”系统的研究， 包括： Part A－ Future development of IMT－2000； Part B－ Systems beyond IMT－2000； (b)在移动系统的IP应用；
(c)自适应天线；
(d)如何使无线通信技术满足发展中国家的需求
3G-3 7
• •
2018/8/5
பைடு நூலகம்
WP8F的职责
(a)负责IMT－2000及 后续系统的总体研究； 负责IMT－2000及后续系统地面部分的研究； 与WP8D密切配合进行IMT－2000及后续系统卫星部分 的研究； (b)更新现有IMT－2000有关建议的主导组，其中卫星 部分与WP8D密切配合；
第三代移动通信系统
第三讲 第三代移动通信系统简介
江苏邮通建设监理有限公司 丁彪
dingbiao@
2018/8/5 3G-3 1
3. 导论
3.1 第三代移动通信系统的发展历史 3.2 第三代移动通信系统的无线接口标准 3.3 无线接口与核心网的关系 3.4 第三代移动通信网络标准化现状及 发展趋势 3.5 TD-SCDMA第三代移动通信 3.6 3G传输网 3.7 第三代移动通信系统的应用
2018/8/5
3G-3
9
• WP8F下设6个工作组和一个特设组:
WG－ VSION (远期目标)工作组
WG－ RTECH (无线技术)工作组 ； WG－ CIRC (IMT－2000终端全球认证)工作组； WG－ DEV (发展中国家对IMT－2000的需求)工作组； WG－SPEC(频 谱 )；
2018/8/5 3G-3 5
3G标准发展大事记
• 1985年，提出未来公共陆地移动通信系统(FPLMTS) • 1991年，国际电联ITU正式成立TG8/1任务组，负责 FPLMTS标准制订工作 • 1992年，国际电联召开世界无线通信系统会议 WARC， 对FPLMTS的频率进行了划分，这次会议成为第三代移 动通信标准制订进程中的重要里程碑 1998年6月，ITU共收到了15个有关第三代移动通信无 线接口的候选技术方案 1999年10月，在芬兰赫尔辛基召开的ITU-R TG8/1最 终完成IMT-2000无线接口规范建议(IMT.RSPC)的无 线接口技术标准。