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第7章 第三代移动通信系统

湖南科技学院计算机与通信工程系 《移动通信技术》多媒体课件
能力目标
• 1、针对TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000的业 务需求情况调研,并写出调研报告
知识目标
• 1、熟悉3G业务; • 2、掌握TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000系统特 征和关键技术
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2.低码片速率 • TD-SCDMA系统的码片速率为1.28Mc/s,仅为 高码片速率3.84Mc/s的1/3。接收机接收信号 采样后的数字信号处理量大大降低,这样就大 大降低了系统设备成本,适合采用软件无线电 技术,还可以在目前DSP的处理能力允许和成 本可接受的条件下采用智能天线、MIMO、多 用户检测等新技术来降低干扰、提高容量。另 外,低码片速率也提高了频谱利用率,使频率 使用更灵活。
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3、信道分配 当采用静态业务信道方式时,初期一个小区一般考虑 分配一个频道,即8个信道时隙用于分组数据业务。 多时隙信道一般用于Web浏览业务和FTP传送业务。由 于多时隙信道数量有限,因此GPRS网络要对大量数据 应用业务加以限制,允许每小时出现几次。 4、GPRS业务和GSM业务共享 当GPRS业务和GSM业务共享信道,采用动态信道分配方 式时,电话有较高的优先级。可利用任何一个信道的 两次通话间隙,传送GPRS分组数据业务。如果某个信 道用于GPRS业务,一个分组数据信道可以实现多个 GPRS移动台用户共享,即多个逻辑信道可以复用到一 个物理信道,因此,GPRS特别适用于突发数据的应用, 它可以提高信道利用率。
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3.上行同步 • 所谓上行同步就是上行链路各终端的信号在基 站解调器完全同步。在TD-SCDMA中采用软 件和帧结构设计来实现严格的上行同步,是一 个同步的CDMA系统。通过上行同步,可以使 使用正交扩频码的各个码道在解扩时完全正交, 相互间不会产生多址干扰,克服了异步CDMA 多址技术中每个移动终端发射的码道信号因到 达基站的时间不同而造成码道非正交带来的干 扰,从而大大提高了CDMA系统容量和频谱利 用率,还可以简化硬件,降低成本。
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1、数据业务量小 GPRS网络依附于原有的GSM网络之上,但目前GSM网 络还主要提供电话业务电话用户密度大,而GPRS数据 用户密度地。在一个小区内,不可能有更多的信道用 于GPRS业务。 2、无线信道的数据速率低 采用GPRS推荐的CS-1和CS-2信道编码方案时,数据 速率仅为9.05kbps和13.4kbps。但是这两种编码方案 在能保证实现小区的100%和90%覆盖时,能满足同频信 道干扰的要求。
任务2 TD-SCDMA系统概述
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主要内容
系统特点 系统结构 信道结构
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一、系统特点
• TD-SCDMA系统的主要技术特点为: TDD(时分双工)模式、低码片速率、 上行同步、接力切换、采用智能天线、 软件无线电技术等。正是由于这些技术 特点才使得它成为第三代移动通信系统 的主流标准。
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4.接力切换 • 由于TD-SCDMA系统采用智能天线,可以进行用户方位和距离 的定位,所以系统可采用接力切换方式。两个小区的基站将接收 来自同一个手机的信号,两个小区都将对此手机定位,并在可能 切换区域时,将此定位结果向基站控制器报告,基站控制器根据 用户的方位和距离信息,判断手机用户现在是否移动到应该切换 给另一基站的临近区域,并告知手机其周围同频基站信息。如果 进入切换区,便由基站控制器通知另一基站做好切换准备,通过 一个信令交换过程,手机就由一个小区像接力棒一样切换到另一 个小区。这个切换过程具有软切换不丢失信息的优点,同时又克 服了软切换对临近基站信道资源和服务基站下行信道资源浪费的 缺点,简化了用户终端的设计。接力切换还具有较高的准确度和 较短的切换时间,从而提高了切换成功率。
(12)CUG(Closed User Group,封闭用户群)
(13)AOCI(Advice Of Charge Information,资费信息通知) (14)BAOC(Barring Of All Outgoing Calls,禁止所有呼叫)
(15)BOIC(Barring Of Outgoing International Calls,禁止 国际呼出)
3G移动通信系统
TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000系统特征 和关键技术
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任务1 GPRS技术
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主要内容
GPRS系统定义及构成方法 GPRS业务概述 GPRS无线业务的应用特征
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(8)CFNRc(Call Forward when No Reachable,无法达到 的ห้องสมุดไป่ตู้动用户呼叫转移)
(9)CW(Call Waiting,呼叫等待)
(10)HOLD(呼叫保持)
(11)MPTY(Multi Party Supplementary Service,多用户补 充业务)
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3、附加业务 GSM第2阶段附加业务支持所有GPRS基本PTP-CONS业务 (PTP-Connection Orientated Network Services, PTP面向连接网络业务)、PTP-CLNS(PTPConnectionless Network Services,PTP面向无连接 网络业务)、IP-M业务和PTM-G的CFU(Call Forwarding Uncondition,无条件呼叫前转)。
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一、GPRS系统定义及构成方法
GPRS作为第二代移动通信技术GSM向第三代移动通 信3G的过度技术,是由英国BT Cellnet公司早在1993 年提出的,是GSM Phase2+(1997年)规范实现的内 容之一,是一种基于GSM的移动分组数据业务,能提 供比现有GSM 9.6kbit/s更高的速率。GPRS采用与 GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标 准化、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。因此,在 GSM系统的基础上构建GPRS系统时,GSM系统中的 绝大部分部件都不需要作硬件改动,只需作软件升级。
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5.智能天线 • 因为TD-SCDMA系统的TDD模式可以利用上、 下行信道的互惠性,即基站对上行信道估计的 信道参数可以用于智能天线的下行波束成型, 这就使TD-SCDMA系统相对于FDD模式的系 统更容易实现智能天线技术。TD-SCDMA系 统是一个以智能天线为中心的第三代移动通信 系统,在TD-SCDMA系统中TDD的间隔定为 5ms。TD-SCDMA系统的智能天线是由8个天 线单元的圆形阵列组成的。
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GSM第2阶段附加业务不适用于PTM-M。GPRS提供 的附加业务如下: (1)CLIP(Calling Line Identification Provision,主叫线 识别提供) (2)CLIR(Calling Line Identification Restriction,主叫线 识别限制) (3)COLP(Connection Orientated Line Provision,连接线 路识别提供) (4)COLR(Connection Orientated Line Restriction,连接 线路识别限制) (5)CFU(Call Forwarding Uncondition,无条件呼叫前转) (6)CFB(Call Forwarding Busy,遇忙呼叫前转) (7)CFNRy(Call Forwarding when No Reply,无应答呼 叫前转)
(16)BAIC(Barring Of All Incoming Calls,禁止所有呼入)
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三、GPRS无线业务的应用特征
GPRS非常适用于突发数据应用业务,能高效率利用信 道资源,但对大量数据应用业务GPRS网络要加以限制, 主要原因如下:
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6.软件无线电技术 • 由于TD-SCDMA系统的TDD模式和低码片速率的特点,使得数 字信号处理量大大降低,适合采用软件无线电技术。 • 所谓软件无线电技术,就是在芯片上用软件实现专用芯片的功能。 软件无线电具有以下主要优点: • (1)可以克服微电子技术的不足,通过软件方式,灵活完成硬 件/专用ASIC的功能。在同一硬件平台上利用软件处理基带信号, 通过加载不同的软件,实现不同的业务性能。 • (2)系统增加功能通过软件升级来实现,具有良好的灵活性及 可编程性,对环境的适应性好,不会老化。 • (3)可以替代昂贵的硬件电路,实现复杂的功能,减少用户设 备费用支出。 • 在TD-SCDMA系统与WCDMA和CDMA2000相比发展相对滞后 的情况下,正是由于采用软件无线电技术,成功完成了试验样机 和初步商用产品的开发,给TD-SCDMA的发展创造了新的机遇。
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1、TDD模式 TD-SCDMA采用TDD模式。在频分双工 (Frequence Division Duplex,FDD)方式 中,接收和传送是在分离的两个对称频率信道 上,用保护频段来分离接收与传输信道;而在 TDD时分双工方式中,接收和传送是在同一频 率信道即载波的不同时隙,用保护时间来分离 接收与传输信道。
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