第三代移动通信系统
第三代移动通信TD-SCDMA系统主要技术简介
3. 第三代移动通信TD－SCDMA系统主要设备和技术介绍.1 TD－SCDMA标准的提出与形成.2 TD－SCDMA系统概述.2.1 TD-SCDMA系统主要技术性能概括地讲，TD－SCDMA系统的主要技术性能有：1. 工作频率： 2010～2025MHz2. 载波带宽： 1.6MHz3. 占用带宽： 5MHz (容纳三个载波，即1.6MHz×3)4. 每载波码片速率： 1.28Mcps5. 扩频方式： DS , SF=1/2/4/8/166. 调制方式： QPSK7. 帧结构：超帧720ms, 无线帧10ms8. 子帧： 5ms9. 时隙数： 710. 支持的业务种类：* 高质量的话音通信* 电路交换数据 (与当前GSM网络9.6Kbps兼容)* 分组交换数据（9.6~384Kbps，以后达到2Mbps）* 多媒体业务* 短消息11. 每载波支持对称业务容量：每时隙话音信道数：16 （8Kbps话音，双向信道，同时工作；也可以用两个信道支持13Kbps话音)每载波话音信道数：16×3＝48 （对称业务）频谱利用率： 25Erl./MHz12. 每载波支持非对称业务容量：每时隙总传输速率：281.6Kbps (数据业务)每载波总传输速率：1.971Mbps频谱利用率： 1.232Mbps/MHz13. 基站覆盖范围：在人口密集市区： 3~5Km (根据电波传播环境条件决定)在城市郊区；适当调整时隙结构可达到10～20Km (与FDD制式相同)14. 通信终端移动速度：基于智能天线和联合检测的高性能数字信号处理技术，经过仿真，通信终端的移动速度可以达到250km/h。
15.具有良好的系统兼容性:* 支持与GSM/MAP、CDMA/IS-41核心网的连接* 支持与GSM系统间的切换及漫游* 具有与WCDMA(FDD 或TDD)相同的高层信令及网络结构* 支持核心网向全IP方向发展3.2.2 TD－SCDMA主要技术特点及优势根据ITM－2000的技术规范，为满足ITU规定的第三代移动通信的基本要求我们在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、最强的抗干扰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。
科普什么是1G、2G、3G、4G、5G
科普什么是1G、2G、3G、4G、5G 1G1G（first generation）表示第一代移动通讯技术，以模拟技术为基础的蜂窝无线电话系统，如现在已经淘汰的模拟移动网。
2G2G，第二代手机通信技术规格，以数字语音传输技术为核心。
一般定义为无法直接传送如电子邮件、软件等信息；只具有通话和一些如时间日期等传送的手机通信技术规格。
不过手机短信在它的某些规格中能够被执行。
它在美国通常称为“个人通讯服务”（外语缩写：PCS）。
目前仍使用。
3G3G是第三代移动通信技术，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。
3G 服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。
3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，目前3G存在3种标准：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。
3G下行速度峰值理论可达3.6Mbit/s（一说2.8Mbit/s），上行速度峰值也可达384kbit/s。
不可能像网上说的每秒2G，当然，下载一部电影也不可能瞬间完成。
中国国内支持国际电联确定三个无线接口标准，分别是中国电信的CDMA2000，中国联通的WCDMA，中国移动的TD-SCDMA，GSM设备采用的是时分多址，而CDMA使用码分扩频技术，先进功率和话音激活至少可提供大于3倍GSM 网络容量，业界将CDMA技术作为3G的主流技术，国际电联确定三个无线接口标准，分别是美国CDMA2000，欧洲WCDMA，中国TD-SCDMA。
原中国联通的CDMA卖给中国电信，中国电信已经将CDMA升级到3G网络，3G主要特征是可提供移动宽带多媒体业务。
已有538个WCDMA运营商在246个国家和地区开通了WCDMA网络，3G 商用市场份额超过80%，而WCDMA向下兼容的GSM网络已覆盖184个国家，遍布全球，WCDMA用户数已超过6亿。
4G第四代移动电话行动通信标准，指的是第四代移动通信技术，外语缩写：4G。
移动通信 第5章 第三代移动通信系统(3G)
图5-1 ITU的3G频谱划分建议
第5章 第三代移动通信系统（3G）
FDD
FDD TDD FDD MSS TDD
FDD MSS
（上行） （下行）
（上行） （地对空）
（下行） （空对地）
TDD
30 MHz
30 40
60
30 15
MHz MHz MHz MHz MHz
60
30
MHz MHz
100 MHz
1755 1785 1850 1880 1920
1980 2010 2025 2010 2170 2200 2300
2400
图5-2 中国的3G频谱划分方案
第5章 第三代移动通信系统（3G）
5.1.4 3G业务特点与分类
3G开发并提供了新的3G移动增值业务，它们具 备互联网化、媒体化和生活化的特点。3G移动增 值业务中，成熟类的主要有短消息（SMS）、彩 铃、WAP、IVR（互动式语音应答）等业务；成 长类的主要有移动即时通信、移动音乐、MMS （彩信）、移动邮件、移动电子商务、移动位置 服务（LBS）、手机媒体、移动企业应用、手机 游戏、无线上网卡业务跟踪等业务；萌芽类主要 有移动博客、手机电视、一键通（PTT）、移动 数字家庭网络、移动搜索、移动VoIP等业务。
DS-CDMA（5MHz）
FDD
3.84
OVSF 4~512 10ms 15个时隙/帧 卷积码，Turbo码 上行：BIT/SK 下行：QPSK 开环、闭环（1500Hz） RAKE 基站同步或异步
CDMA 2000
TD-SCDMA
成对频带，单向 1.25MHz（CDMA 2000 1x）
/3.75MHz（CDMA 2000 3x ）
浅谈第三代移动通信网络部署的发展及建议——以WCDMA移动通信网络为例
是定义 的第三代 无线通信 的全球标准 。Ｉ 一０ ０规定移动 ＭＴ ２０
终端 以车 速 移 动 时 ， 据 传 输 速 率 为 １４ ｂ ｓ 室 外 静 止 或 数 ４Ｋ ｐ， 步行 时速 率 为 ３ ４ ｂ ｓ 在 室 内 为 ２ ｐ ８Ｋ ｐ ， Ｍｂ 。 ３ 是 能 将 无 线 通 信 与 国际 互 联 网等 多媒 体 通 信 结 合 的 Ｇ 新 一 代 移 动 通 信 系 统 ， 够 处 理 图 像 、 乐 、 频 形 式 ， 供 能 音 视 提
信跨越 的 同时 ， 在着系 统容 量小 、 存 安全性 低 、 终端 体积 和
重量大 、 使用费用高 昂的缺 点。第二代移动通信系统是 引入
了数 字 无 线 电技 术 的 蜂 窝 移 动 通 信 系 统 ， 该 数 字 通 信 系 统
出现掉话现象 。而更高的频带范 围和用户 分级规则使得单位
区 域 内 的 网络 容 量 大 大 提 高 ， 时通 话 允 许 量 大大 增 加 。 同
具有频谱 利用率高 、 保密性 强的特 点， 支持语音 通信 的同 在
时 ， 可 以提 供 低速 率 的 数 据 业 务 。第 三代 移 动 通 信 系 统 是 还 以宽 带 Ｃ ＭＡ 为 主 要 技 术 的 蜂 窝 移 动 通 信 系 统 ， 第 二 代 Ｄ 和 移动通信技术相 比， 以提供更 大的通信 容量和覆 盖范 围， 可
也加入 到了第 三代 移动通信技术阵营 。现 在， 第三代移动 通
信 系 统 已 经 完 成 了具 体 设 计 、 划 过 程 ， 且 在 多个 国 家 和 规 并 地 区 进 入 了运 营 阶 段 。 ２ ．第 三 代 移 动 通 信 系统 的 含 义 及 其 功 能 第 三 代 移 动 通 信 系 统 简 称 ３ 最 早 由国 际 电信 联 盟 （ Ｇ， Ｉ —
3G-3(第三代移动通信系统简介)
(b)在移动系统的IP应用; (b)在移动系统的IP应用; 在移动系统的IP应用 (c)自适应天线; (c)自适应天线; 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 (d)如何使无线通信技术满足发展中国家的需求
2010/6/5
3G-3
9
WP8F下设6个工作组和一个特设组: WP8F下设6个工作组和一个特设组: 下设
3G-3 7
2010/6/5
WP8F的职Leabharlann WP8F的职责(a)负责IMT-2000及 后续系统的总体研究; (a)负责IMT-2000及 后续系统的总体研究; 负责IMT 负责IMT 2000及后续系统地面部分的研究 IMT- 及后续系统地面部分的研究; 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 WP8D密切配合进行IMT-2000及后续系统卫星部分 密切配合进行IMT 的研究; 的研究; (b)更新现有IMT-2000有关建议的主导组,其中卫星 (b)更新现有IMT-2000有关建议的主导组, 更新现有IMT 有关建议的主导组 部分与WP8D密切配合; 部分与WP8D密切配合; WP8D密切配合 (c)负责与ITU- (c)负责与ITU-T,ITU-D在IMT-2000及后续系 负责与ITU ITU- IMT-2000及后续系 统有关问题的联络; 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 (d)保持与其他标准化组织(SDO)的合作关系 保持与其他标准化组织(SDO)
WCDMA cdma2000 TD-SCDMA UWC-136
2010/6/5 3G-3
DECT
13
3GPP与3GPP2 与
移动通信系统从1G到4GPPT课件
安全性差
1g系统缺乏加密和安全措 施，容易遭受窃听和干扰 攻击。
1g系统的应用场景
语音通话
1g系统主要提供语音通话服务， 满足用户基本的通讯需求。
简单的数据传输
部分1g系统支持低速数据传输， 如短消息服务。
区域性覆盖
由于1g网络的大规模覆盖能力，适 用于提供区域性覆盖的通信服务。
03
CATALOGUE
网络功能虚拟化（NFV）
采用虚拟化技术，实现网络功能的软件化和 集中管理。
4g系统的应用场景
移动互联网
4G系统为移动互联网提供了 高速、稳定的网络环境，支 持在线视频、社交媒体、电 子商务等多种应用。
物联网
4G系统为物联网应用提供了 广泛的覆盖和接入能力，支 持智能家居、智能交通、智 能农业等领域的应用。
3g系统的局限性
建设成本高
3g系统的建设和运营成本相对较高，给运营商带来了较大的压力 。
传输速率有限
相对于后续的移动通信系统，3g系统的传输速率相对较低，不能 满足用户对高速数据传输的需求。
竞争激烈
随着移动通信市场的竞争加剧，3g系统的市场份额逐渐受到其他 通信技术的挑战。
05
CATALOGUE
高速率
5g网络能够提供更高的数据传 输速率，满足用户对高清视频 、虚拟现实等高带宽应用的需
求。
低延迟
5g技术大幅减少了网络延迟， 为实时应用如自动驾驶、远程 医疗等提供了可靠的技术支持 。
大规模连接
5g网络具备支持海量设备同时 连接的能力，为物联网、智慧 城市等领域的发展奠定了基础 。
频谱高效利用
5g采用了高频谱技术和新型信 号处理技术，提高了频谱利用
多媒体业务
第三代移动通信技术——3G
目前国际电联接受的3G标准
目前国际电联接受的3G标准主要有以下三种： WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA。CDMA是 Code Division Multiple Access（码分多址）的缩写， 是第三代移动通信系统的技术基础。第一代移动通信 系统采用频分多址（FDMA）的模拟调制方式，这种系 统的主要缺点是频谱利用率低，信令干扰话音业务。 第二代移动通信系统主要采用时分多址（TDMA）的数 字调制方式，提高了系统容量，并采用独立信道传送 信令，使系统性能大为改善，但TDMA的系统容量仍然 有限，越区切换性能仍不完善。CDMA系统以其频率规 划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力 强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大 的发展潜力。
三个技术标准的比较
1、双工模式
WCDMA与CDMA2000都是采用FDD（频分数字双工）模式，TD-SCDMA采用TDD （时分数字双工）模式。FDD是将上行（发送）和下行（接收）的传输使用分 离的两个对称频带的双工模式，需要成对的频率，通过频率来区分上、下行， 对于对称业务（如语音）能充分利用上下行的频谱，但对于非对称的分组交 换数据业务（如互联网）时，由于上行负载低，频谱利用率则大大降低。TDD 是将上行和下行的传输使用同一频带的双工模式，根据时间来区分上、下行 并进行切换，物理层的时隙被分为上、下行两部分，不需要成对的频率，上 下行链路业务共享同一信道，可以不平均分配，特别适用于非对称的分组交 换数据业务（如互联网）。TDD的频谱利用率高，而且成本低廉，但由于采用 多时隙的不连续传输方式，基站发射峰值功率与平均功率的比值较高，造成 基站功耗较大，基站覆盖半径较小，同时也造成抗衰落和抗多普勒频移的性 能较差，当手机处于高速移动的状态下时通信能力较差。WCDMA与CDMA2000能 够支持移动终端在时速500公里左右时的正常通信，而TD-SCDMA只能支持移动 终端在时速120公里左右时的正常通信。TD-SCDMA在高速公路及铁路等高速移 动的环境中处于劣势。
第三代移动通信系统网络演进
工
（ 息产 业部 北 京 邮 电设 计 院 ， 北京 信
摘
１０ ２ ） ０ ６ ０
要 本 史捕述第 三代移动通 信系统 的体 系结构 及演进过程 ．并对 Ｒ前第 三代移动通信 系统 两个主流的标
准 ＷＣ ＤＭＡ 与ｃ ｍａ ０ ０ ｄ ２ ０ 进行 了详细的介 『 也对移 动通信 刚的发展趋势作 了进一 步的探 讨 时
３ ＿ 层 ｊ 圳络
ｌＴ ００ Ｍ ２ ０ 定义 的功 能模型 与接 口 的接 ｌ ＮＮ１．该接 ｝指的是 ［ ｌ（ ） １ ＭＴ一 ０ ０ ２ ０
多项 桔 曲通 信 骨干 网络 的规 划 和 设 计 工 程 ＝
７一 ６
维普资讯
工
实体所需 的 Ｑ Ｓ缴 别．Ｌ ｏ Ａｃ千 层与物理 屡对应独 的 链踏管理与控制 ， 并负 责提９ ＭＡＣ子层所 小能提供 的 ￣ 更高皱 别 Ｑ ｓ ａ 控制 ．这种控 制可 以通过 ＡＲ Ｑ等 方式 实 现 ，以满 足 来 自更 高 业 务寅 体 的 ｆ 输 可 靠 性 。 々
共存 Ｉ Ｕ提 出了 ‘ Ｔ Ｉ ＭＴ一 ０ ０家族 ’的概念 ． ２０ 。 使得第 一 Ｉ 代移动通信系统可以建 在已有的第 ：ｔ ｛ 网络 的基础 Ｉ ： 逐渐 活演进 并 与第 ： 代移 动通信 系统 实现 良好
的兼容。
４ ）高业 务 质 量 第 二 代移 动 通 信 系统 通 过 在 衰 落 环 境 下 提 供 强 大 三 的 运 行 和 透 叫 （ ｊ 换 ，从 而 改 善 ｒ业 务 质 量 。通 过 软 切
最后 ．对即将进 ｆ 的第 代移动通信 系统的 建发，提 山了一 观点和看法 关键词 射 ‘ 代移动通信系统 ［ ＭＴ一 ０ ０ ＷＣ ２０ ＤＭＡ ｃ ｍａ ０ ０ 术 求移 动通信 Ｉ 、滑过渡 ｄ ２０ 圳 Ｆ
第三代移动通信及其标准介绍
22
智能天线关键技术
多波束形成技术 自适应干扰抑制技术 空时二维的RAKE接收技术 多通道的信道估计和均衡技术
23
3G系统中支持的新技术
软件无线电技术 第三代移动通信系统具有多模、多频段、多用 户的特点，面对多种移动通信标准，采用软件 无线电技术对于复杂的未来移动通信网络中实 现多模、多频率、不间断业务能力方面将发挥 重大作用，如基站可以承载不同的软件来适应 不同的标准，而不用对硬件平台做改动；基站 间可以由软件算法协调，动态地分配信道与容 量，网络负荷可自适应；移动台可以自动检测 接入的信号，以接入不同的网络，且能适应不 同的接续时间要求。
Fixed Access
Fixed Wireless
Mobile Access
28
IP core network
PSTN/ISDN Internet
MN Gateway Router MN
4G RAN
MN: Mobile Network
IP core network
4G RAN WLAN
4G RAN
MT: Mobile Terminal
MT
Gateway
MT
2G、3GRAN
MT
MT
4G Network Structure
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第三代移动通信的特点
第三代移动通信的特点
微蜂窝结构
宽带CDMA技术 调制方式MPSK/自适应调制编码技术(AMC) FDMA/TDMA/CDMA 电路交换到分组交换 从单一媒体（media）到多媒体（Multi-media）
3GPP－TD-SCDMA 1880-1920MHz，2010-2025MHz，2300-2400MHz ，时分双工系统 主要由大唐电信提出，是我国百年通信史上第一次制定的国际标准，拥有 自主知识产权 该系统应用多项先进技术，众多国际厂商均表示支持TD-SCDMA
关于第三代移动通信系统核心技术的研究
信息科掌Ⅵ渊副■l§l关于第三代移动通信系统核心技术的研究王亚玲1司海峰1吕晓华1冯涛2(1．石家庄法商职业学院河北石家庄0500912．石家庄铁道学院河北石家庄050043)[摘要]对第三代移动通信技术中的核心技术进行了探讨，并较深入的分析这些技术的有效性、可行性、复杂度等性能，对智能信号处理技术的研究具有一定的参考价值．【关键词】移动通信频谱算法中圈分类号：I N92文献标识码：A文章编号；1671--7597(2008)0510030--01自从1968年贝尔实验室提出蜂窝移动通信系统的概念以来，移动通信已经经历了两代系统的演变，正在向第三代移动通信系统也就是人们常说的3G全面实用化迈进。
移动通信与信息家电、消费性电子产品的结合成为未来的发展趋势，第三代移动通信系统将实现宽带和综合多种业务需求，不仅能提供高质量的语音业务，而且能提供高速率的数据传输业务。
3G的主要特征是提供移动多媒体业务，其中高速移动环境支持144kb／s的速率。
步行慢速移动环境支持速率达384kb／s，在室内支持2M b／s的数据传输。
其主要技术特点就是宽频带、高速率、大容量、高服务质量以及全球无缝漫游等。
目前3G初步运营所表现出来的技术不成熟、业务不完善等诸多问题，显示出其所面临的许多技术难题需要克服，这些难题有的是蜂窝移动通信所固有的。
也有的是3G系统所特有的，主要包括多径衰落、时延扩展、多址干扰、“远近”效应以及系统体制的兼容性与可扩展性。
这就要求我们在无线通信及个人通信领域引入更多的新技术、新方法。
下面笔者就近年来已经应用和即将应用于第三代移动通信系统的新兴技术作一分析和探讨。
一、有效握高频蕾效率。
扩大用户窖量的技术(一)多址技术多址技术是无线个人通信的核心技术，它可以被认为是一个滤波问题。
许多用户可以同时使用同一频谱，然后采用不同的滤波器和处理技术，使不同用户信号互不干扰的被分别接收和解调。
选用哪一种多址方式直接影响到系统的频谱利用率、系统容量、小区结构、设备的复杂度及成本等。