移动通信组网与维护

移动通信组网与维护12020/2/9任务3、3G相关制式与标准的比较移动通信组网与维护22020/2/9能力目标•1、能够分辨各3G制式的特点•2、能够描述3G制式的主要参数知识目标•1、了解各3G制式的发展历程•2、掌握各3G制式的主要参数移动通信组网与维护32020/2/9任务：•假如建设一个3G网络，你会如何选？为什么？移动通信组网与维护42020/2/9主要内容•2G向3G的演进•3G概述•国内外3G技术及业务发展情况•3G业务的发展趋势移动通信组网与维护52020/2/9主要内容•移动通信发展历程•2G向3G的演进•3G概述•国内外3G技术及业务发展情况•3G业务的发展趋势移动通信组网与维护62020/2/9移动通信发展过程1G2G3GGSMWCDMAIS-95CDMA2000TD-SCDMAIS-136UWC-136GPRSEDGE模拟系统移动通信组网与维护72020/2/9移动通信主要技术演进CircuitswitchedCSvoice/packetdataIPcore2GHSCSDendtoendIPGPRSEDGEHiperLAN/802.11aIMT-2000CDMAMulti-CarrierOptimallyConnectedAnywhere,AnytimeMBSat60GHz?AdhocNetworksNewRadioInterface?Bluetooth2G3Gandbeyond9.6-14.4kbpsevolved2G64-144kbps384kbps-2Mbps100Mbps?384kbps-20Mbps3GPPRel0xIMT-2000CDMADirectSpread+TDD3GPPRel99D-AMPSIS95GPRS/EDGEIMT-2000TDMASingle-CarrierGPRSEDGECDMA2000IncludesVerticalHandoverbetweenTechnologiesUMTSGSMUWC-136CDMAWLAN移动通信组网与维护82020/2/9第一代模拟蜂窝移动通信系统历史回顾：1978年，美国的贝尔实验室成功开发了AMPS（AdvanceMobilePhoneService）系统，实现了真正意义上的可以随时随地通信的大容量的蜂窝移动通信系统。1987年，中国首个TACS制式模拟移动电话系统建成商用，之后AMPS也曾被引入中国。主要标准：美国的AMPS、欧洲的TACS、英国的ETACS、欧洲的NMT-450和NMT-900、日本的NTT和JTACS/NTACS主要特点：用户的接入方式采用频分多址（FDMA），当一个呼叫建立后，该用户在其呼叫结束以前一直占用一个频段调制方式：FM业务的种类单一，主要是话音业务系统的保密性较差频谱效率较低，有限频谱资源和无限用户容量之间的矛盾十分突出移动通信组网与维护92020/2/9第二代数字蜂窝移动通信系统-GSM历史回顾：1992年，第一个数字蜂窝移动通信系统——欧洲的GSM（GlobalSystemforMobileCommunication）网络在欧洲开始铺设，由于其优越的性能，在全球范围内以惊人的速度得以扩张，目前已是全球最大的蜂窝通信系统。1993年，中国的第一个全数字移动电话GSM系统建成开通，之后中国电信和中国联通都采用了GSM。主要特点：微蜂窝小区结构数字化技术---语音信号数字化新的调制方式---GMSK、QPSK等FDMA/TDMA频谱利用率高，系统容量大便于实现通信安全保密移动通信组网与维护102020/2/9第二代数字蜂窝移动通信系统-CDMA历史回顾：1995年，美国的高通公司（Qualcomm）提出了一种采用码分多址（CDMA)方式的数字蜂窝系统技术解决方案（IS-95CDMA)，目前已分别在中国香港、韩国、北美等国家和地区投入使用，用户反映良好。CDMA系统的主要特点：用户的接入方式采用码分多址（CDMA）软容量、软切换，系统容量大抗多径衰落可运用话音激活、分集接收等先进技术移动通信组网与维护112020/2/9第三代数字蜂窝移动通信系统3G的主要特点：支持移动多媒体业务宽带CDMA技术高频谱效率FDMA/TDMA/CDMA从电路交换到分组交换从媒体(media)到多媒体(Multi-media)高保密性全球范围无缝漫游系统微蜂窝结构主流技术：WCDMAcdma2000TD-SCDMAWiMAX移动通信组网与维护122020/2/9移动通信各代典型系统特点典型代表技术特性第一代AMPS小区制蜂窝系统模拟话音第二代GSM数字蜂窝（TDMA）数字话音，数据速率9.6Kb/S第二代半GPRS通用分组数字蜂窝数据速率115Kb/s,数据在线连接第三代W-CDMAcdma2000TD-SCDMA宽带码分多址，实现宽带多媒体业务数据速率最高达2Mb/s，数据在线连接宽带数据业务后三代………移动通信组网与维护132020/2/9主要内容•移动通信发展历程•2G向3G的演进演进原因演进过程•3G概述•国内外3G技术及业务发展情况•3G业务的发展趋势移动通信组网与维护142020/2/9演进原因市场需求技术发展3G移动通信组网与维护152020/2/9市场对3G的推动用户数增长需求。2002年世界手机用户已达10.3亿，比2001年同期增长22.23%。03，04年持续增长据工信部最新统计，截至4月底，目前中国的3G用户已达1808万户。中国移动3G用户为840.3万户。工信部公布的2012年7月通信业运行数据显示，1-7月，我国移动电话用户累计达106202.8万户，3G用户18376.1万户。截至2012年9月底，中国移动电话用户数已经接近10.85亿户,3G接近2.026亿户。数据业务增长需求。近几年数据业务的增长速率达到了40％，远大于话音业务10％的年增长率速移动通信组网与维护162020/2/9市场对3G的推动降低运营成本的需求。可以通过运营商间的设施共享和不同网络间的共享降低基础设施的支出，且３G语音传输成本也大大低于２G运营商的商业竞争需求。新的运营商为进入市场，迫切需要3G牌照，这也带来了已有运营商之间的竞争移动通信组网与维护172020/2/9技术对3G的推动无线接入网——先进的空中接口更高数据率更高移动性更高频谱利用率支持不同的空中接口移动通信组网与维护182020/2/9技术对3G的推动核心网——基于IP的网络无缝接入端到端的QoS更高的系统性能移动通信组网与维护192020/2/9技术对3G的推动新型终端设备智能化服务个性化设计多样化业务移动通信组网与维护202020/2/9主要内容•移动通信发展历程•2G向3G的演进演进原因演进过程•3G概述•国内外3G技术及业务发展情况•3G业务的发展趋势移动通信组网与维护212020/2/92G向3G演进过程示意图GSMPDCcdmaOneGPRSCDPDCDMA20001XTDMA(IS-136)TD-SCDMAWCDMACDMA20003XEDGEFirstStepinto3G2G3G移动通信组网与维护222020/2/92G向3G的过渡(2.5G)一、基于GSM的演进：GSM网的数据传输速率为9.6kb/s，向3G演进的第一步是增强数据传输能力，已有两种高速移动数据规范•HSCSD(High-SpeedCircuit-SwitchedData)高速电路交换数据业务，同时利用4个14.4kbps的时隙以电路交换方式提供57.6kbps的信息传输速率•GPRS(GeneralPacketRadioService)通用分组无线交换业务，欧洲ETSI建议GPRS分为两个发展阶段(即Phase1+和Phase2+)移动通信组网与维护232020/2/9GSMPhase1+技术(GPRS)•将信包交换模式引入到GSM网络中，从而提高了资源利用率。•GPRS可以使多个用户共享某些固定的信道资源，并将每个时隙的传输速率从9.6kb/s提高到14.4kb/s，使用8个时隙传送数据，在全速移动和大范围覆盖时的数据率可以达115.2kb/s，并能支持Internet的IP协议及X，25协议。•GPRS可以实现GPRS网络需要在GSM网中引入新的网络接口和通信协议。GPRS于1999年在新加坡投入使用。移动通信组网与维护242020/2/9GSMPhase2+技术(EDGE)•EDGE:EnhancedDataratesforGSMEvolution（即增强型数据速率GSM演进技术）•EDGE技术在不改变GSM200kHz带宽载波、TDMA框架结构及通道的情况下，其帧结构与GSM相同，采用8PSK调制，使每时隙可传48kb/s甚至69.2kb/s，如集中8个时隙，使数据率可达到384kb/s，从而提供无线多媒体服务。•利用EDGE技术，电信运营公司可以在现有的900MHz、1800MHz、1900MHz的GSM系统中，以最经济的方式提供第三代移动通信业务。移动通信组网与维护252020/2/92G向3G的过渡(2.5G)二、基于CDMA的演进•CDMA网络通过第一阶段无线传输标准（1xRTT）过渡到第二阶段无线传输标准（3xRTT），从而实现2G向3G的平滑过渡。•IS-95B即cdmaOne，利用码聚集(aggregation)技术，在一个突发中将8个码道分配给一个高速信包移动台，构成一基本码信道，系统的数据速率改进到IS-95B规定的中等数据速率(MDR)，即到115.2kb/s，IS-95采用的软切换和移动台辅助的频率间的硬切换(MAHO)的改进措施也可增加系统容量。•IS-95C(cdma20001xRTT)将达到IMT-2000的MDR，是cdmaOne系统容量的两倍，并可增加守候时间。移动通信组网与维护262020/2/92G向3G的过渡(2.5G)三、基于D-AMP（IS-136）的演进•第一个阶段为IS-136+，它利用新的频率调制技术，使数据传输速率达到64kbps。•第二阶段为136HS（HighSpeed），采用EDGE技术。使数据传输速率达到384kbps，在室内或低速运动时，提供2Mbps的传输速率，同时，在系统容量、覆盖范围及通信质量方面都有改善。移动通信组网与维护272020/2/9CDMA20001X与GPRS的比较•GPRS的优势1.永远在线。GPRS采用的分组技术使得用户无需建立连接过程，免去了WAP的登陆之苦。2.按流量计费。3.快捷登陆。理论上是３～５秒，网络忙时也不超过８秒。4.高速传输。GPRS的传输速率理论上是171.2Kbps，但考虑到网络的配置和手机的不同品牌，目前的速率可以达到20～30Kbps。5.自如切换。在进行话音业务是，数据仍可以传输，用户不用重复进行上网操作。移动通信组网与维护282020/2/9CDMA20001X与GPRS的比较•GPRS的劣势实际应用中速率比理论值要低。要达到理论值是有条件的，要求只有一个用户占用所有8个时隙，并且没有防错保护。转接时延。GPRS分组通过不同方向发送数据，最终达到相同的目的。这样数据在通过无线链路传输过程可能发生一个或几个分组丢失，甚至发生更大的错误。有关标准组织认识到了无线分组技术这一固有特性，引入了数据完整性和重发策略，由此产生了潜在的转接时延。不同业务的互相干扰。移动通信组网与维护292020/2/9CDMA20001X与GPRS的比较•CDMA20001x的优势1.系统容量的配置灵活。CDMA是一个自扰系统，用户数的增加相当于背景噪声的增加，造成话音质量的下降。但对用户数并无限制，操作者可在容量和话音质量之间折衷考虑2.通话质量佳。CDMA系统的声码器可以动态地调整数据传输速率，并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而改变，可以得到较好的通话质量。3.频率规划简单。用户按不同的序列码区分，所以不相同CDMA载波可在相邻的小区内使