移动通信关键技术与发展趋势探讨

移动通信关键技术与发展趋势探讨演讲提纲移动通信发展历程移动通信对高校人才需求未来移动通信发展趋势初探移动通信关键技术移动通信发展历程3G为用户与运营商提供了完整的综合业务解决方案1G(1980s)AMPSTACSNMSOthers语音业务2G(1992-2000)CDMAIS95GSMTDMAIS136PDC语音业务2.5G(2000-2004)CDMA20001xGPRSEGPRS数据业务3G(2004-至今)UMTS/WCDMACDMA2000-EVDOTD-SCDMAWiMAX宽带业务技术业务多媒体3G发展概述第三代移动通信的提出IMT-2000是第三代移动通信系统（3G）的统称第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）1985年提出，1996年正式更名为IMT-2000（InternationalMobileTelecommunication-2000）3G目标要求一能实现全球漫游，并保持与第二代通信系统的兼容三能适应多种环境，综合现有的PSTN、ISDN、卫星通信系统等二能提供多种业务类型，包括语音、数据、视频会话、多媒体、电子商务等四强大的多种用户管理能力、足够的系统容量、高保密性和高质量的服务3G对无线传输的要求一高速传输以支持多媒体业务（车速144K、步行384、室内2M）三上下行链路能适应不对称要求二传输速率能按需分配四一条链路中能提供不同QoS要求的多种业务（语音、视频、分组数据等）五高频谱利用率工作频段2000MHz商用时间2000年左右最高速率2000Kbit/s•原计划该系统于2000年左右商用•工作的频段在2000MHz（2.1GHz）•最高业务速率为2000Kbps（2Mbps）3G系统要求3G的演进策略现有技术技术趋势IS-95CDMA2000GSMWCDMAGPRSAMPSUWC-136GSMTD-SCDMA既保护现有投资和运营商的利用，同时又有利于现有技术的平滑过渡总体上讲都是渐进的：TMT-2000：建立IMT-2000系统家族，求同存异，实现不同3G系统上的全球漫游美国欧洲亚洲中国韩国日本IS-41GSM第二带核心网不同无线接口兼容性问题IS-136TDMAGSM-MAPGSM-MAPIS-95CDMAPDC频谱资源问题知识产权问题主要技术体制比较IMT-2000无线接口标准ITU制定5大标准的主要原因：–第二代核心网的不同；–无线接口的兼容性问题；–频谱分配作用；–知识产权问题；–竞争也是一个主要因素。通过融合，目前形成三种主流技术标准：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA–3GPP发展WCDMA、CDMATDD和EDGE–3GPP2发展cdma2000的技术规范3GPP23GPP3G主流制式划分WCDMA核心网络：基于MAP和GPRS无线传输技术：WCDMA－FDD/TDDcdma2000核心网络：基于ANSI41和MIP无线传输技术：cdma2000EDGETD-SCDMAGSM向WCDMA的演进策略HSCSDGPRSWCDMAGSM多个全速率语音信道进行共同分配，提供不同空中接口用户速率的多种业务的混合14.4-64Kbit/s1.标准无线分组接入；2.速率最高171.2Kbit/s;3.可延伸未来无线分组协议；需要增加网元：SGSN、GGSN及PCUWCDMA技术体制GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRANHLR/AUCSGSNCGBGGPRSbackboneMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneCSdomainPSdomainIu-CSIu-PSSS7PSTN/PLMNInternet,IntranetSCPGGSN基于TDM、ATM、IP技术，并向全IP网结构演进基于ATM技术，并向全IP方向发展WDMA技术特点信道编码：卷积码，TURBO码信道带宽：5MHz码片速率：3.84Mcps调制方式：上行BPSK，下行QPSK解调方式：导频辅助相干解调发射分集方式：TSTD、STTD、FBTD功率控制：上下行闭环功率控制，外环功率控制基站同步方式：支持同步和异步基站运营语音编码：AMRWCDMA技术特点BSCMSCHLRVLRPDSNHAAAAInternetPLMN/PSTN分组域电路域BTSBTSBTSM2000接入网ANAAA以WIN为架构的业务平台以ATM交换机为平台MobileIP技术的分组网络CDMA2000技术体制CDMA2000技术特点TD-SCDMA技术体制GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRANHLR/AUCSGSNCGBGGPRSbackboneMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneCSdomainPSdomainIu-CSIu-PSSS7PSTN/PLMNInternet,IntranetSCPGGSNTD-SCDMA空中接口TD-SCDMA技术特点•TD-SCDMA具有3S特点•TD-SCDMA关键技术智能天线（SmartAntenna）同步CDMA(SynchronousCDMA)软件无线电（SoftwareRadio）智能天线+联合检测多时隙CDMA+DS-CDMA同步CDMA信道译码和交织接力切换185019001950200020502100215022002250ITUEuropeUSAMSSPCSADBBCDCEFAFEMSSReserveBroadcastauxiliary2165MHz1990MHz1850190019502000205021002150220022501880MHz1980MHzUMTSGSM1800DECTMSS1885MHz2025MHz2010MHzIMT2000MSSUMTSJapanMSSIMT2000MSSIMT2000PHS18951918BC1885AA’2170MHzIMT20002110MHz2170MHzMSSMSSCDMATDDWLLFDDWLL19802025MHzGSM1800CDMAFDDWLL196019201945Chinacellular(1)cellular(2)cellular(2)1805MHz1865186518701885189018951910193019451965197019753G频谱分配Page20中国3G频谱分配（2002年11月）（一）主要工作频段：频分双工（FDD）方式：1920－1980MHz／2110－2170MHz时分双工（TDD）方式：1880－1920MHz、2010－2025MHz（二）补充工作频率：频分双工（FDD）方式：1755－1785MHz／1850－1880MHz时分双工（TDD）方式：2300－2400MHz，与无线电定位业务共用，均为主要业务，共用标准另行制定（三）卫星移动通信系统工作频段：1980－2010MHz／2170－2200MHz60MHz60MHz15MHzFDD(上行)TDDTDD扩展(下行)100MHzTDD补充24002300ISM2483,5ISM频段(WLAN,oven,bluetooth…)83,5MHz2500ITUIMT-2000扩展频段2690卫星FDD(下行)中国的3G频率规划190019201980201020252110217018801805175530MHz30MHz1850FDD补充FDD补充40MHz现800/900/1800MHz2G频段均为扩展工作频段PHS丰富的3G业务时延误码不同业务QOS要求会话类业务流类业务交互类业务背景类业务IMT-2000无线接口标准CDMATDMAIMT-DSWCDMAIMT-MCcdma2000IMT-TCTD-CDMATD-SCDMAIMT-SCUWC-136IMT-FTDECTFDDTDD排名公司名称收入（百万欧元）2006年排名收入（百万欧元）地区1AT&T(SBC)88,136737,171美国2NTTCorporation68,407375,419日本3Verizon66,799263,654美国4德国电信61,347159,604德国5Talefonica52,901637,882西班牙6法国电信51,702449,038法国7Vodafone45,843541,929英国8意大利电信31,275829,919意大利9SprintNextel31,092929,390美国10英国电信29,8061027,877英国11中国移动29,4721126,216中国12EDDICorporation21,2031221,491日本13中国电信16,9951417,785中国14AmericaMovil16,4351913,444墨西哥15SoftbankGroup16,174317,784日本16Telstra14,8991813,509澳洲17TelMex12,2802012,994墨西哥18KPN11,9412111,811荷兰19BC11,5291713,945加拿大20KTCorporation11,5012310,408韩国21Telenor11,603298,627挪威22Quest10,5512211,782美国23TeliaSonera10,070249,336瑞典24中国联通9,173259,145中国25SFR8,627288,638法国移动运营商世界格局（07年）国内通信业在电子业中的地位2009年（第23届）电子信息百强企业名单单位：万元序号企业名称省市营业收入1华为技术有限公司广东省12,274,1382海尔集团公司山东省12,201,8423联想控股有限公司北京市11,521,0694海信集团有限公司山东省4,887,6345中兴通讯股份有限公司广东省4,429,343…………26普通东方通信集团浙江省860,27680大唐电信科技股份有限公司北京市269,314…………数据来源：Dell’oroGroup研究报告(截止2009年初)设备制造商世界格局数据来源：Dell’oroGroup研究报告（2009第一季度）设备制造商世界格局（续）中国移动TD一期试验网厂家分布城市载扇数中国城市市及比例备注北京21237ZTE100%ZTECN上海15599大唐85%：烽火15%阿尔卡特天津9103ZTE90%:普天10%华为CN沈阳6524ZTE81%：鼎桥19%华为CN秦皇岛2696ZTE80%：普天20%ZTECN广州16214大唐100%（其中新邮通代理大唐）ZTECN深圳15354鼎桥70%：ZTE23%；爱立信7%华为CN爱立信基站OEMZTE,RNC为爱立信自己产品厦门4512ZTE约90%（4092）；鼎桥10%华为CN合计9123ZTE52%；大唐ZTECN设备制造商世界格局（续）ZTE在一期中领先业界3个月推出分布式基站，以大份额比例获利设备制造商世界格局（续）本土企业的崛起演讲提纲移动通信发展历程移动通信对高校人才需求未来移动通信发展趋势初探移动通信关键技术FDMA（1G模拟时代）功率FDMAFDMA+TDMA（2G数字时代）功率TDMAFDMA+TDMA+CDMA（3G时代）功率CDMA码分多址（CDMA）的技术特点优点抗干扰能力强，频率复用度高，频谱利用率高保密性强：扩频后的信号近似白噪声软容量，具备一定的话务自适应能力缺点占用带宽较大自干扰系统－系统内用户互相干扰技术实现难度大，需要采用快速功率控制、负载控制等技术RNC、NodeB基本功能安全性功能无线接入承载(RAB)QoSParametersCoreNetwork无线资源管理(RRM)无线接入与调制解调CodingInterleavingD1D2D3D4D5D6D7D8D1D2D3D4D5D6D7D812345678Demodulation002104017113002104017113ModulationQ