移动通信的发展现状及趋势

1移动通信的发展现状及趋势信息产业部电信研究院无线通信标准研究组(CWTS)2003.1.92主要内容目前移动通信发展的特点移动通信技术发展及演进3G及其增强型技术超3G研究进展3G的实用化进程技术/产品的成熟性业务与应用我国3G试验情况3目前世界移动通信发展特点(1/2)用户持续增加，很快会成为第一大通信手段全球移动用户已经超过10亿；世界1/3的国家移动电话的数量超过固定电话发达国家移动电话市场趋于饱和，增长速度变缓。如欧洲2002年6月平均普及率已达73.69%；用户平均业务量下降，ARPU下降；新的用户多为低端用户竞争激烈，资费下降数据业务仍处在起步阶段，业务量小、收入少;2002年欧洲数据业务占收入的10-15%，主要是短信业务，GPRS/WAP收入不足1%;北美数据业务收入不足5%；亚洲日本、韩国较高；2002年数据业务收入与2001年同期相比增长不足1%。4西欧普及率最高的十个国家(02年6月)序号国家普及率(%)1卢森堡96.622冰岛92.153意大利88.134Liechtenstein87.485葡萄牙86.556瑞典84.577芬兰83.868奥地利81.309英国78.4810爱尔兰77.595亚太地区普及率最高的15个国家和地区(02年9月)序号国家/地区普及率(%)1台湾104.962香港80.513新加坡70.114韩国66.395澳大利亚64.806新西兰59.157日本56.778澳门55.999Brunei44.4610马来西亚38.2211NewCaledonia29.3512FrenchPolynesia28.8913泰国25.3014菲律宾16.4815中国14.836预付费比例及预测2002年(%)2005年(%)亚太34.1548.66中东52.6459.91非洲86.7688.48西欧62.5661.17东欧64.0068.93北美20.8324.18南美77.9181.20平均48.6455.627目前世界移动通信发展特点(2/2)世界经济下滑，移动通信的增长速度变缓，市场投资明显下降；移动通信技术更新速度加快，而业务发展明显滞后GPRS用户和业务量有限，适合移动业务的终端和应用有限；3G面临的市场驱动压力；对移动电话的预测往往过于保守，而对移动数据业务从来都是过于乐观；目前最主要的数据业务仍是短消息业务(SMS)，其他如WAP等业务量很小；2G/2.5G和3G技术将长期共存发展总结：移动通信发展的焦点已经由用户数量的增长，转为业务量和新业务的增长；由技术驱动转为业务驱动。8蜂窝系统设备合同额比较(亿美元)厂家1H002H001H012H011H02阿尔卡特47131210爱立信5379553613朗讯32966111摩托罗拉204016154诺基亚3645555621北电2528261123西门子1942226总计1422372731637892002年上半年蜂窝系统设备合同额技术合同(亿美元)GSM26.71GPRS/EDGE13.45UMTS/WCDMA33.23GSM/WCDMA合计73.39CDMA0.90cdma2000-1X4.16CDMA/1x合计5.06合计78.4510中国移动通信的发展特点目前中国的移动通信仍持续高速发展，截止到2002年11月移动通信用户已达2.0031亿，比2001年增加5509万(2001年新增用户5980万)固定电话2.1268亿，比2001年增加3231万；互联网用户4829万，比上年增加853万。目前全国移动通信普及率仅为14.95%，潜力很大；而经济发达地区的普及率已经很高(如北京、上海、深圳等城市达60-80%)；话音业务在相当长的时间内仍占主导地位；同时在发达地区新业务的发展逐步迫切；我国运营商积极探索移动通信数据业务的发展模式，如“梦网计划”和“联通在信”；短信业务已经深入人心；2001年中国移动短信159亿，2002年11月达600亿条，年底有望超过750亿条。WAP用户超过100万。GPRS已于2002年5月17日正式商用，10月开通MMS，目前用户超过5万；联通目前CDMA用户近700万，明年初开通cdma2000-1X。11主要内容目前移动通信发展的特点移动通信技术发展及演进3G及其增强型技术超3G研究进展3G的实用化进程技术/产品的成熟性业务与应用我国3G试验情况12移动通信技术的发展趋势高频谱效率(容量大)支持分组数据业务，且逐渐向更高速率发展；技术上逐渐IP化，从网络向无线延伸，从高层向低层延伸。13蜂窝移动通信标准的演进第一代(80年代)模拟第三代(2000)IMT-2000第二代(90年代)GSM900/1800/1900CDMAIS-95TDMAIS-136PDCNMTAMPSTACSJ-TACS其他数字FDMATDMA、CDMACDMA、TDMA450/800/900MHz800/900/1800/1900MHz2GHz、扩展频段14GSM的演进10k100k64k1M2M1k9899000102时间速率bps9.6SMS14.4EDGE话音GPRS2.5代IMT-2000WCDMACDMATDD3代HSCSD15CDMA的演进10k100k64k1M2M1k9899000102时间速率bpsSMS话音9.614.4IS-95AIS-95B115.2/64308/144cdma2000-1x2.4M/3.1M/1XEVWCDMA?cdma2000-3X?16第三代移动通信标准化格局ITUCWTS17国际3G标准化格局ITUITU-RWP8F：无线频谱、技术、业务等超3G(SystemBeyondIMT-2000)远景及后续业务、频谱和技术等相关研究WRC-00确认频谱的规划；3G技术规范建议M.1457(RSPC)更新，2002年5月完成第一更新版本，主要增加了3G增强性技术；ITU-TSSG核心网超3G核心网远景IP核心网融合3GPP制定基于GSM/GPRS核心网、全IP核心网，无线技术为WCDMA、CDMATDD和EDGE的技术规范；3GPP2制定基于ANSI-41核心网、全IP核心网，无线技术为cdma2000的技术规范18IMT-DSIMT-MCIMT-TC技术名称WCDMAcdma20001X、3X…UTRATDD(TD-CDMA)TD-SCDMA双工方式FDDFDDTDDTDD载频带宽5MHz(1.25×n)MHzn=1,3,6…5MHz1.6MHz码片速率3.84Mcps(1.2288×n)Mcps3.84Mcps1.28Mcps同步要求同步/异步需GPS同步同步/异步同步导频下行：公共、专用导频；上行：专用下行：公共导频上行：专用——信道码OVSFWalsh——扰码GOLD码长码、短码(PN)几种3G技术比较19三种多址接入技术频率频率频率FDMA频分多址TDMA时分多址CDMA码分多址20频率FDD频分双工FDD和TDD移动台发射基站接收基站发射移动台接收上行下行TDD时分双工频率频率一个载频21多载波(Multi-Carrier)1.2288Mcps/1.25MHz3.84Mcps/5MHz直接扩频(DirectSpread)多载波与直接扩频22IMT-2000的核心频段(MHz)185019001950200020502100215022002250ITU欧洲美国MSSPCSADBTDDBCDCEFAFEMSS保留2165MHz18501900195020002050210021502200225018801980TDDFDDDECTMSS188520252010TDDTDDFDDMSSFDD日本MSSFDDMSSFDDPHS2170FDD21102170MSSMSS保留保留保留FDDWLLFDDWLL中国MSS19201980TDDTDDWLL18651880189519001920194519601980191819802010202519202010202521102170217021102110蜂窝蜂窝保留23WRC-00确认的IMT-2000频谱(扩展频谱)24我国3G频谱规划方案17501800185019001950210020502000220021503GFDD3GTDDPHS/DECTFDD接入230024001755MHz1785MHz1850MHz1880MHz1880MHz1920MHz1980MHz2110MHz2170MHz1920MHz2010MHz–2025MHz2300MHz2400MHz1900MHz–1920MHz1890MHz–1900MHz1970MHz–1980MHz25目前3G技术和标准化特点第一阶段标准已经基本完善、稳定特点：新的无线技术，基于二代的核心网络技术版本：3GPP的R99版本，3GPP2的Release0、A、IOS4.X；第二阶段近期不会稳定特点：无线技术增强，支持高速分组数据业务；核心网向全IP发展；技术版本：3GPPR5及以后版本，3GPP21xEV-DO和1xEV-DV。“超3G”的愿景(vision)在ITU取得较大进展注：超3G(SystemsBeyondIMT-2000，或称Beyond3G，有人称4G)26第一阶段的标准基本完善3GPPRelease99(R99或R3):2001年6月份版本开始已经基本稳定，目前的更新量逐渐减少，支持主要功能部分已经稳定。Iu、Iub、Iur接口均采用ATM传输核心网基于演进的GSMMSC(MAP协议)和GPRSGSN(GTP协议)3GPPRelease4-2001年3月完成完成TD-SCDMA标准化启动部分全IP内容，电路交换域(CS)将承载与控制分离3GPP2Release0、IOS4.X、ANSI-41E等无线接口，cdma2000-1XRelease0：1999年底完成，支持153.6kbpsReleaseA：支持307.2kbps，2001年底完成；A接口(IOS)增加A8、A9、A10、A11已支持分组数据业务，采用ATM/IP传输增加分组交换节点(PDSN)/HA等；电路域采用基于二代网络的ANSI-41E，分组域采用简单IP和移动IP协议273GPPR99系统结构IurIuPSPSTN/ISDNIPRNCNodeBIubNodeBRNCNodeBIubNodeBIuCSMSC/VLRGMSCSGSNGGSN电路域分组域283GPPR99网络参考模型Co-operatingNetworksUserEquipmentRadioAccessNetworkCoreNetworkNote:NotallinterfacesareshownandnamedBSCBTSUmAbisBSSFHLRDCEIRAUCEAGMSCGfGnSGSNGbGrGnSGSNGGSNGsGcGiGdIuCSMSC/VLRGHGpIuPSRNCNodeBUuIurIubRNCNodeBIubRNSRNSUTRANIurMECuorSIM-MEi/fUSIMSIMMSISDNPSTNPSPDNCSPDNPDN:-Intranet-Extranet-Internet-X.25SMSMSC/VLRSCFMESIM-MEi/fSIMMS293GPPR4网络参考模型FHSS(HLR)CAUCGfSGSNGrGnGcGiGdHSMSCo-operatingNetworksUserEquipmentRadioAccessNetworkCoreNetworkNote:NotallinterfacesareshownandnamedBTSUmAbisBSSFDCEIRAUCAGMSCServerGfGnGbGrSGSNGGSNGsGcGdIuCSMGWHGpIuPSRNCNodeBUuIurIubRNCNodeBIubRNSRNS