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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. 3G. 主流技术 ： WCDMA cdma2000 TD-SCDMA. 第一部分. WCDMA 简介. WCDMA——Wideband CDMA ， “宽带分码多工存取”.
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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 3G 主流技术： WCDMA cdma2000 TD-SCDMA
第一部分 WCDMA简介 WCDMA——Wideband CDMA， “宽带分码多工存取” 它可支持384Kbps到2Mbps不等的数据传输速率，在高速移动的状态，可提供384Kbps的传输速率，在低速或是室内环境下，则可提供高达2Mbps的传输速率。而GSM系统目前只能传送9.6Kbps，固定线路Modem也只是56Kbps的速率，由此可见WCDMA是无线的宽带通讯。
＊ 最小带宽需求 5MHz ＊ 采用技术类型 单载波宽带直接序列扩频CDMA ＊ 双工方式 FDD/TDD ＊ 码片速率 3.84Mcps ＊ 帧长 10ms ＊ 基站间同步 异步（不需GPS） ＊ 调制方式（前向/反向） QPSK/BPSK ＊ 上/下行信道结构 I/Q复用 ＊ 检测 与导频信号相干 ＊ 下行信道导频 公共与专用导频 ＊ 功率控制速度 1500Hz ＊ 信道编码 卷积码与Turbo码 WCDMA技术的主要参数
扩频与调制技术：支持多种扩频因子，采用QPSK调制技术，码资源产生方法容易，抗干扰性好，且提供的码资源充足。扩频与调制技术：支持多种扩频因子，采用QPSK调制技术，码资源产生方法容易，抗干扰性好，且提供的码资源充足。 采用编码效率高纠错能力强的卷积编码和Turbo编码方法：语音和低速信令采用卷积码，数据采用Turbo码，其性能已逼近Shannon极限，Turbo码是编码领域里具有里程碑意义的方法 Rake接收技术：因WCDMA带宽更大，码片速率可达3.84M，因此可以分离更多的多径，提高了解调性能。 由于WCDMA采用了更高的扩频码率，使系统的接收灵敏度高，使基站能覆盖更远的距离，有效减少网络建设成本。 WCDMA技术的主要特点
由于采用了更高的射频带宽和扩频码率，WCDMA在相同的信道容量条件下，减少了基站的射频部件数量，从而减少了信道综合成本。由于采用了更高的射频带宽和扩频码率，WCDMA在相同的信道容量条件下，减少了基站的射频部件数量，从而减少了信道综合成本。 功率控制技术：支持开环，内环，外环等多种功率控制技术，内环采用1500Hz的快速功率控制，抗衰落性能更好，功率控制步长分别支持0.5dB，1dB，1.5dB，2dB多种情况，提高了功率控制的准确度。 软切换/更软切换技术：在切换上优化了软切换门限方案，改进了软切换性能，实现无缝切换。 发射分集技术：支持TSTD，STTD，SSDT等多种发射分集方式，有效提高无线链路性能。 WCDMA技术的主要特点
压缩模式技术：在一个或连续几个无线帧中某些时隙不发送信息，主要用于频间测量，系统间切换，可较好地实现WCDMA和GSM系统间切换，提高运营商服务质量。压缩模式技术：在一个或连续几个无线帧中某些时隙不发送信息，主要用于频间测量，系统间切换，可较好地实现WCDMA和GSM系统间切换，提高运营商服务质量。 异地方式工作，WCDMA采用异地网络/同步网络可选，减少了通信网络对于GPS系统的依赖。 WCDMA技术的主要特点
宏分集合并技术：RNC与UE之间可以选择多条无线链路，通过多个NodeB连接实现通信，能够有效提高无线链路通信效率和通信质量。宏分集合并技术：RNC与UE之间可以选择多条无线链路，通过多个NodeB连接实现通信，能够有效提高无线链路通信效率和通信质量。 先进的无线资源管理方案：在软切换过程中提供准确的测量方法，软切换算法及切换功能；呼叫准入控制用一种合适的方法控制网络的接入实现软容量最大化；无线链路监控在不同信道条件下使用不同的发射模式获得最佳效果；码资源分配用小的算法复杂度支持尽可能多的用户。 基于网络性能的语音AMR可变速率控制技术：通过对AMR语音连接的信源编码速率和信道参数进行协调考虑，合理有效利用系统负载；可以在系统负载径时提供优质的语音质量。WCDMA也支持TFO/TrFO技术，提供语音终端对终端的直接连接，减少语音编解码次数，提高语音质量。 WCDMA技术的主要特点
智能化：提供灵活的网络业务，终端的智能化。智能化：提供灵活的网络业务，终端的智能化。 多媒体化：实现语音，图像，数据等多种媒体信息在无线，有 线网之间的无缝传输。 个性化：用户可以在终端，网络能力的范围内，设计自己的业务。 人性化：满足人的基本要求。 WCDMA的业务特点
核心网 IU 无线接入网 UU 用户装置 WCDMA系统结构 WCDMA由核心网（CN）， 无线接入网（ UTRAN ）和 用户装置（UE）3部分组成。 CN与UTRAN 的接口维IU接 口， UTRAN 与UE的接口为 UU接口。
UTRAN结构 Core Network Iu Iur D-RNC S-RNC Iub Iub Iub Iub Node B Node B Node B Node B cell cell cell cell cell cell cell cell cell cell cell cell
GMSC AUC PSTN PSTN GGSN Gi PDN H C Gc HLR Other PLMN GSM Gn D Gr Gp EIR VLR MSC E VLR MSC F Gf SGSN GPRS Gs Gb Iu-PS Iu-CS A Iu-CS Iu-PS BSS RNS RNS BSS BSC RNC RNC BSC Iur Abis Iub UMTS Iub Abis BTS BTS NodeB NodeB NodeB NodeB BTS BTS PLMN: Public land mobile network UMTS:Universal Mobile Telecommunication System Integrated Mobile Network:GSM/GPRS/UMTS
WCDMA网络结构 WCDMA目前有R99、R4、R5、R6四个标准，本图为基于R99的网络结构图。
无线接入网过渡 GSM 基站子系统(BSS) GPRS 基站子系统(BSS) WCDMA 无线接入网（UTRAN) 核心网过渡 GSM 移动交换中心（电路域) GPRS、WCDMA SGSN/GGSN(分组域） 业务过渡 GSM/GPRS业务 GPRS/WCDMA新业务 GSM网络向WCDMA网络过渡
第二部分 CDMA-2000简介 CDMA2000 是 TIA 标准组织用于指代第三代 CDMA 的名称。适用于 3G CDMA 的 TIA 规范称为 IS-2000，该技术本身被称为 CDMA2000。 CDMA2000 的第一阶段也称为 1x，其使拥有现有 IS-95 系统的通信公司能将其整体系统容量增加一倍，并可将数据速率增加到高达 614kbps。比 1x 更高的 CDMA2000 技术进展包括 1xEV (高速数据速率)。
CDMA2000系统 无线接口基本参数： • 多址方式：直接扩频或多载波扩频 • 双工方式：FDD／TDD • 扩频速率：3.6864Mcps<＝3*1．2288Mcps • 载波带宽：5MHZ、10MHZ、20MHZ • 扩频码周期（可变）：4-256 • 帧长： 20ms • 时隙长度（功控组）：1.25ms • 调制方式：下行：QPSK、上行：BPSK
cdma one至 cdma 2000性能的改善 • 反向链路的非相平解调(cdma one系统)改善为相干解调（cdma2000系统） • 信道编码性能的改善: 特别针对不同速率的数据采用了不同交织长度的turbo码，大大提高了数据传输的抗干扰性能；
cdma one至 cdma 2000性能的改善 • 分集性能的改善： ．采用发端分集技术； ．采用空时编码技术； ．采用智能天线技术； • 功率控制性能的改善: 与cdmaone不同的是cdma2000中的 快速功率控制不仅用在反向链路， 也用在前向链路中。
扩充的信道 CDMA2000前向信道结构
扩充的信道 CDMA2000反向信道结构
无线智能网WIN 业务控制点 SCP SCE/ SMS HLR 智能外设IP IS-2000 空中接口 BTS1 BSC1 电路核心网 移动台 MSC PSTN GAN PLMN 基站网管 BSM IWF IWF R R R PDSN BTS64 HA PDA Internet AAA 服务器 O&M 运维服务器 应用服务器 BSC12 BTS1 数据核心网DCN 语音 + 信令 数据 + 信令 信令 CDMA2000网络体系结构
第三部分 TD-SCDMA简介 TD-SCDMA——Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access （时分同步的码分多址技术） 它得到了CWTS及3GPP的全面支持是中国电信百年来第一个完整的通信技术标准，集CDMA、TDMA、FDMA技术优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。它采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步CDMA、软件无线电、低码片速率、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术 。
TD-SCDMA技术的主要特点 • 无需成对的频率资源 • 采用DS-CDMA技术 • 码片速率为1.28Mchip/s • 时分双工方式 • 上下行链路使用相同的无线频率 • 适于不对称的上下行数据传输 • 适合智能天线、软件无线电等新技术的应用 • 设备成本较低
P S T N Radio Access Network GSM/GPRS Core Network Um GSM Abis BTSGSM HLR SwitchCommander GSMMS T-RNC MSC + GSN A + Gb Abis* Uu TD-SCDMA TGCF NodeBTD-SCDMA I P TD-SCDMA@ GSM MS Radio Commanderand LMT TGCF: TD-SCDMA at GSM Control Function Network elements: unchanged new enhanced TD-SCDMA 网络结构的演进(1) TD-SCDMA @ GSM / GPRS Core Network
TD-SCDMA 网络结构的演进(2) TD-SCDMA @ UMTS Core Network P S T N Radio Access Network UMTS Core Network Um GSM Abis BTSGSM HLR SwitchCommander GSMMS Uu TD-SCDMA BSC + TRAUGSM MSC + GSN A + Gb NodeBTD-SCDMA TD-SCDMA@ GSM MS RNC Iub I P UMSC + UGSN TGCF Iu Uu WCDMA TD-SCDMA@ UMTSMS Iub Radio Commanderand LMT NodeBWCDMA TGCF: TD-SCDMA at GSM Control Function Network elements: unchanged new enhanced WCDMAMS
TD-SCDMA 网络结构的演进(3) TD-SCDMA @ IP-Based Core Network P O T S Radio Access Network IP-Based Core Network Um WCDMA Iub NodeBWCDMA IP-NetworkCommander WCDMAMS Um TD-SCDMA Iub Iu RNC NodeBTD-SCDMA LANWAN TD-SCDMA@ GSM MS Radio Commanderand LMT TD-SCDMA@ UMTSMS unchanged new enhanced TD-SCDMA @ IP MS
WCDMA 技术规范充分考虑了与第二代GSM移动通信系统的互操作性和对GSM核心网的兼容性; cdma2000 的开发策略是对以IS - 95 标准为蓝本的cdmaOne 的平滑升级。这两个标准的技术规范的主要差异可以归纳为以下几点： (1) 扩频码片速率和射频信道结构 (2) 支持不同的核心网标准 (3) 基站之间的同步问题 WCDMA 和CDMA2000 的技术比较
