3G通信

信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnologyTD-SCDMA对我国发展第三代移动通信的建议Proposalfordeveloping3GMobileinChinaDr.ShiheLi信息产业部电信科学技术研究院信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnology内容•IMT-2000•中国为什么要发展第三代移动通信•TD-SCDMA的特点和优势•从GSM向3G的演进策略•建议信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnologyIMT-2000•第三代移动通信中的主流：CDMA标准•CDMAFDD：WCDMA和CDMA2000•CDMATDD：UTRA-TDD和TD-SCDMA•2000年后标准将每年更新完善CDMATDDUTRATDDTD-SCDMACDMAFDDCDMAMCCDMADS信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnology各种标准的相同点•WCDMA和CDMA2000并没有原则差别•基本要求相同：满足ITU-RM.1225•在3GPP内相同点更多：•网络技术相同•目前，基于ATM技术；2-3年后：IP技术•高层信令基本相同•包括Iu进口和Un接口的第2和第3层•基本物理层技术相同•包括调制方式、扩频方法、信道编码、交织和数据复接等基本技术和设计方法•WCDMA和UTRATDD物理层技术基本相同信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnologyTDD双工方式的优点和问题四项主要优点•不需要成对的频率，频谱上的灵活性•上下行对称的传播特性，利于智能天线等新技术的使用•用时间划分解决上下行业务不对称(互联网类型业务)的自适应调整问题，保证频谱资源充分利用•不需要收发隔离，设备成本较低UTRATDD的问题(此问题在TD-SCDMA中已经解决)•只适合微小区使用•只适合低速移动信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnologyFDD/TDDinIMT-2000•FDD:•作为全国和国际网，在一定地区实现基本上无缝覆盖•我国可能主要使用WCDMAFDD以和多数国家漫游•主要提供半径10-30公里的宏小区•TDD•TD-SCDMA是为蜂窝网设计的技术•主要使用在城市及人口密集地区•主要提供半径0.1-10公里的微小区和宏小区•每用户的系统设备价格将比FDD系统低至少30%•按上述考虑，我国到2010年将需要8,000至10,000FDD基站和80,000至100,000TD-SCDMA基站，使用共同的3G核心网，达到全国覆盖并提供2亿第三代移动通信用户的容量。信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnology内容•IMT-2000•中国为什么要发展第三代移动通信•TD-SCDMA的特点和优势•从GSM向3G的演进策略•建议信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnology中国为什么需要第三代移动通信•现状：•我国有世界最大的GSM网，世界第二的移动用户数•GSM基本满足移动通信话音通信的要求•2000年开始建设GPRS，提供数据业务•联通还将开始建设IS-95CDMA网络•为什么还需要第三代？•频谱资源•移动数据•竞争•民族产业信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnology•频谱资源是不可再生的资源•我国第二代移动通信的资源：800MHz和900MHz频段•能提供的容量：1至1.2亿用户•资源问题在如下情况出现：•城市等人口密集地区•需要数据业务的地区•互联网业务增长快的地区•国际上预测第三代移动通信至少需要380MHz的频率•在3GHz以下频段，为FDD使用的成对频谱非常困难，而TDD所需频率则容易安排•使用第三代移动通信，开发新频段是发展移动通信的必然频谱资源信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnology移动数据和市场竞争•通信网中，数据业务的增长速度比话音业务增长快几倍•美国在2002年年左右，移动数据业务将超过话音业务•我国在2006年左右，数据业务将超过话音业务•移动数据业务的需求增长更快•第二代移动通信运营商将受到第三代移动通信运营商的强烈竞争话音数据业务量200020062008中国电信预测信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnology移动通信产业•我国的第一和第二代移动通信市场几乎100%被外国公司占领，事实证明，我国企业在第二代移动通信设备市场中，已不可能有任何作为。•第三代移动通信提供了巨大的国际和国内市场：至2010年，国际设备市场将有6000至10000亿美元；中国市场为其1/5左右。•由于第三代移动通信商用的时间将在2002年以后，还有时间和可能性。•必须抓住第三代移动通信的机遇，使我国通信制造业获得翻身。信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnology国际上第三代移动通信开发应用的一些情况•日本：将是国际上第一个应用WCDMA的国家(2001年中开始)•初期产品将不满足国际标准•CDMA2000：CDMA20001X基本成熟，但其3X的开发还没有计划(美国没有频率，外国不用)•WCDMA•系统设备将在明年完成，用户终端要到2002年下半年•欧洲运营商发现需要建设WCDMA比GSM多70%的基站•西班牙已延迟建设WCDMA网络(至2002年底，因为没有和GSM双频双模终端产品)、意大利，奥地利许可证拍卖不出高价•TD-SCDMA•参加产品开发的厂家少(大唐和西门子)信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnology内容•IMT-2000•中国为什么要发展第三代移动通信•TD-SCDMA的特点和优势•从GSM向3G的演进策略•建议信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnologyTD-SCDMA技术简介•技术由来：•1995年，邮电部科技司在审查预研结果基础上决定支持，国家计委同意列为九五重点攻关的提前启动项目SCDMA_WLL•1997年通过国家鉴定，打下SCDMA技术基础•1998年形成TD-SCDMARTT建议，经评估，代表中国提交ITU•2000年5月，被ITU正式接纳为3G国际标准之一。•主要特点：基于智能天线、同步CDMA、软件无线电、TDD双工方式的无线通信技术和系统•适用范围：全面满足第三代移动通信各种使用条件和范围，在技术上代表了国际上第三代移动通信技术发展的方向信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnologyTD-SCDMA和UTRA-TDD的主要差别•工作带宽和码片速率:1.6MHz/1.28Mcps5MHz/3.84Mcps•帧结构:5mssubframe,specifiedUp-&Down-pilot,Guard•小区收索:MultiplecellsSinglecell(sameasFDD)•随机接入:3steps(up-linksynchronization)2steps•上行同步:1/8chipdurationTA(2chipduration)•天线技术:SmartAntenna•越区切换:BatonhandoverHardhandover(shortageindataservices)信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnologyTDD和TD-SCDMA•TDD双工方式作为IMT-2000标准的组成部分•数据业务是IMT-2000的主要业务，其主要部分是不对称的IP型业务•TDD方式在频率使用方面的灵活性和能提供低成本的设备•TD-SCDMA的优势逐渐被接受•智能天线：•高容量(高一倍的频谱利用率)•低成本(不需要高功放)•TD-SCDMA能组成蜂窝移动通信网：•正常设计：小区半径可达10km，特殊使用可达30-50km•高速移动：达250km/h•多小区组网：解决了小区收索、同频工作、不同不对称业务等问题•更高的频谱灵活性信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnologyIMT-2000技术的改进提高目前，在ITUWP8F会议上的讨论重点(参见ITUDoc.8F/TEMP/65-E,Oct.2000,Geneva)•智能天线技术•不仅使用于TDD(如TD-SCDMA)，还将使用于FDD，将可能带来FDD物理层的修改•软件无线电技术•简化硬件，便于技术升级•便于制造多模用户终端，实现全球漫游•下行包交换数据的高速传输技术•在FDD内采用TDD概念和高调制(16QAM)----HDR以上证明：TD-SCDMA代表了技术发展方向信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnology三代后技术_未来的需求•业务和技术的发展方向•移动速度不会要求再增加•高速移动下，传输速率要求达到2Mbps以上•低速移动：10-20Mbps•室内(WLAN)：100Mbps•不对称业务(IP)•多媒体业务1k10k100k1M10M100Mbps传输速率移动速度100km/h1012G3GBeyond3GWirelessLANmmwaveLAN信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnologyTD-SCDMA技术和产品的成熟性问题•基本技术：已经成熟•大唐：97年在SCDMA技术上已经成熟•Siemens：在98年已有TD-CDMA的演示设备，现又有TD-SCDMA技术的演示设备•标准问题：在2001年中完成CDMATDD标准的整合•产品计划：和WCDMA产品走进市场的时间差不多•2001年2季度开始现场试验•2001年底提供系统设备•2002年中提供多种用户终端(包括手持机)。信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnology内容•IMT-2000•中国为什么要发展第三代移动通信•TD-SCDMA的特点和优势•从GSM向3G的演进策略•建议信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnologyPresentGSMNetworkBSCBTSGSMMSCTRAUSGSNTRAUGGSNGSM/GPRSCoreNetworkUmGSMOMC-BandLMTHLRPSTNIPGSMMSRadioAccessNetworkSwitchCommanderGbA信息产业部电信科学技术研究院ChinaAcademyofTelecommunicationTechnologyStepI:TD-SCDMA@GSMNetworkBSC/RNCNodeBTD-SCDMABTSGSMMSCTRAUSGSNTRAUGGSNUuTD-SCDMAGSM/GPRSCoreNetworkUmGSMRadioCommanderandLMTSwitchCommanderHLRPSTNIPTD-SCDMA+GSMMSNodeBTD-SCDMARANNewImprovedUN-changedNetworkelements:GSMMSAGb信息产业部电信科学技术研究院Chi