不同制式无线移动通信基础知识培训.ppt

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1、LOGO不同制式无线移动通信基础介绍2010.09.232010.09.23LOGOLOGO目 录CDMACDMA制式技术特点制式技术特点制式技术特点制式技术特点移动通信技术分类移动通信技术分类移动通信技术分类移动通信技术分类WCDMAWCDMA制式技术特点制式技术特点制式技术特点制式技术特点GSMGSM制式技术特点制式技术特点制式技术特点制式技术特点TD-SCDMATD-SCDMA制式技术特点制式技术特点制式技术特点制式技术特点LOGOLOGO一、移动通信的无线基本原理一、移动通信的无线基本原理无线移动通信的发展历程：无线移动通信的发展历程：AMPSTACSNMT其它GSMGSMCDMA C

2、DMA IS95IS95TDMATDMAIS-136IS-136PDCPDC第一代 80年代模拟第二代 90年代数字第三代 IMT-2000UMTSUMTSWCDMAWCDMACDMACDMA20002000需求驱动需求驱动需求驱动需求驱动模拟技术数字技术语音业务宽带业务TD-TD-SCDMASCDMA3G为客户与运营商提供了完整的综合业务解决方案为客户与运营商提供了完整的综合业务解决方案LOGOLOGO一、移动通信的无线基本原理一、移动通信的无线基本原理 几种无线接入方式：几种无线接入方式：u FDMA（FREQUENCE DIVIDE MULTIPLE ADRESS）：频分多址，应用于模拟

3、蜂窝移动系统上。u TDMA（TIME DIVIDE MULTIPLE ADRESS）：时分多址，目前应用于GSM数字移动系统。具体是指：每一频带上有8个时隙，最多可有8个移动用户使用同一频带，一个用户占用时隙。u CDMA（CODE DIVIDE MULTIPLE ADRESS）：码分多址。CDMA是以不同的代码序列实现通信。以往的蜂窝系统对邻接小区必须提供不同的频率配置，而CDMA则可重复使用所有小区全部频谱，或者说所有小区使用同一无线信道传送不同的信息。其基本原理是使用一组正交的伪随机噪声序列（简称伪码），通过相关处理实现多客户共享频率的同时入网接续的功能。因此CDMA技术是最有效的频率

4、复用技术。LOGOLOGO一、移动通信的无线基本原理一、移动通信的无线基本原理 几种无线接入方式：几种无线接入方式：用户用户1 用户用户2 用户用户3用户用户1用户用户2用户用户3时间时间频率频率时间时间时间时间频率频率频率频率码码业务信道在不同业务信道在不同频段分配给不同用户频段分配给不同用户如：如：AMPS、TACS业务信道在不同业务信道在不同时间分配给不同用户时间分配给不同用户如：如：DAMPS、GSMFDMATDMACDMA用户用户3用户用户2用户用户1所有用户在同所有用户在同一时间、同一一时间、同一频段上、根据频段上、根据编码获得业务编码获得业务信道信道LOGOLOGO一、移动通信的

5、无线基本原理一、移动通信的无线基本原理 几种无线接入方式：几种无线接入方式：FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFDMATDMACDMA采用调频的多址技术采用调频的多址技术.业务信道在不同业务信道在不同频段分配给不同的用户。频段分配给不同的用户。TACSTACS、AMPSAMPS采用时分的多址技术。业务信道在不采用时分的多址技术。业务信道在不同的时间分配给不同的用户同的时间分配给不同的用户GSMGSM、DAMPSDAMPSCDMACDMA是采用扩频的码分多址技术。所是采用扩频的码分多址技术。所有用户在同一时间、同一频段上、

6、根有用户在同一时间、同一频段上、根据不同的编码获得业务信道据不同的编码获得业务信道LOGOLOGO二、二、GSMGSM数字移动无线系统简介数字移动无线系统简介 2.1：GSM900,其技术参数：其技术参数：频段：上行：（频段：上行：（890915）MHz，移动台发。，移动台发。下行：（下行：（930960）MHz，移动台收。，移动台收。频带宽度：频带宽度：30 MHz，其中后，其中后6MHz是联通频段。是联通频段。上，下行频率间隔：上，下行频率间隔：40 MHz。载频间隔：载频间隔：200KHz 频点：频点：？MHz/200K Hz=N？，共？，共N-1个频点。个频点。通信方式：通信方式：全双

7、工全双工 信道分配：信道分配：每载频每载频8个时隙个时隙，含，含8个全速率信道，个全速率信道，16个半速个半速 率信道。率信道。每个时隙信道速率：每个时隙信道速率：22.8 Kbit/s 信道总速率：信道总速率：270 Kbit/s 调制方式：调制方式：GMSK（高斯滤波最小频移键控。）（高斯滤波最小频移键控。）GSMGSM数字移动无线系统的分类数字移动无线系统的分类数字移动无线系统的分类数字移动无线系统的分类LOGOLOGO二、二、GSMGSM数字移动无线系统简介数字移动无线系统简介 2.2：DCS1800其技术参数：其技术参数：频段：上行：（频段：上行：（17101785）MHz，移动台发

8、。，移动台发。下行：（下行：（18051880）MHz，移动台收。，移动台收。频带宽度：频带宽度：75 MHz。上，下行频率间隔：上，下行频率间隔：95 MHz。载频间隔：载频间隔：200KHz频点：频点：75 MHz/200KHz=375，共，共374个频点。个频点。GSMGSM数字移动无线系统的分类数字移动无线系统的分类数字移动无线系统的分类数字移动无线系统的分类LOGOLOGO二、二、GSMGSM数字移动无线系统简介数字移动无线系统简介2.3：PCS1900其技术参数：其技术参数：频段：上行：（频段：上行：（18501910）MHz，移动台发。，移动台发。下行：（下行：（19301990

9、）MHz，移动台收。，移动台收。频带宽度：频带宽度：60MHz。上，下行频率间隔：上，下行频率间隔：80MHz。载频间隔：载频间隔：200KHz。频点：频点：60MHz/200KHz=300，共，共299个频点。个频点。GSMGSM数字移动无线系统的分类数字移动无线系统的分类数字移动无线系统的分类数字移动无线系统的分类LOGOLOGO三、三、CDMACDMA移动无线系统简介移动无线系统简介CDMACDMA发展历程发展历程发展历程发展历程CDMA 1X307.2kbps话音业务容量更大话音业务容量更大手机待机时间更长手机待机时间更长19951995199819982000200020022002

10、更高的频谱效率和网络容量更高的频谱效率和网络容量更高的分组数据速率和更丰富的业务更高的分组数据速率和更丰富的业务平滑向平滑向3 3G G过渡过渡LOGOLOGO三、三、CDMACDMA移动无线系统简介移动无线系统简介CDMACDMA系统概念系统概念系统概念系统概念LOGOLOGO三、三、CDMACDMA移动无线系统简介移动无线系统简介CDMACDMA系统缺点系统缺点系统缺点系统缺点LOGOLOGO三、三、CDMACDMA移动无线系统简介移动无线系统简介CDMACDMA系统的扩频概念系统的扩频概念系统的扩频概念系统的扩频概念LOGOLOGO三、三、CDMACDMA移动无线系统简介移动无线系统简介

11、CDMACDMA系统的扩频概念系统的扩频概念系统的扩频概念系统的扩频概念LOGOLOGO三、三、CDMACDMA移动无线系统简介移动无线系统简介CDMACDMA系统频率使用划分系统频率使用划分系统频率使用划分系统频率使用划分LOGOLOGO三、三、CDMACDMA移动无线系统简介移动无线系统简介CDMA系统模型系统模型调制方式调制方式9595前向采用前向采用QPSKQPSK调制调制9595反向采用反向采用OQPSKOQPSK调制调制 OQPSK OQPSK阻止信号过零，大大减小调制信号动态范围，降阻止信号过零，大大减小调制信号动态范围，降 低输出功率峰均比低输出功率峰均比 降低对移动台功放的线

12、性要求降低对移动台功放的线性要求LOGOLOGO三、三、CDMACDMA移动无线系统简介移动无线系统简介CDMA系统模型系统模型信息流信息流信源信源编码编码卷积卷积 交织交织加扰加扰扩频扩频调制调制射频射频发射发射信源信源解码解码译码译码 反交织反交织解扰解扰解扩解扩解调解调射频射频接收接收LOGOLOGO四、四、WCDMAWCDMA移动无线系统简介移动无线系统简介WCDMA(CHINA)使用频段参数使用频段参数:基本参数基本参数WCDMA工作频段：工作频段：19201980MHz频段分配给频段分配给FDD上行链路使用上行链路使用21102170MHz频段分配给频段分配给FDD下行链路使用下行

13、链路使用基本标称带宽基本标称带宽5MHz双工器频率间隔双工器频率间隔190MHz基本扩频码速率基本扩频码速率3.84Mcps。帧长帧长10ms，每帧包含每帧包含15个时隙，每时隙个时隙，每时隙0.666ms，代表一个功控周期。代表一个功控周期。LOGOLOGO四、四、WCDMAWCDMA移动无线系统简介移动无线系统简介WCDMA(CHINA)信道结构信道结构:上行除了专用信道上行除了专用信道DPDCH和和DPCCH外，还有公共信道外，还有公共信道PRACH和和PCPCH，PCPCH和和PRACH类似，增加了碰撞检测前导和功率控类似，增加了碰撞检测前导和功率控制前导，主要用于突发数据。制前导，主

14、要用于突发数据。下行除了专用信道下行除了专用信道DPDCH和和DPCCH外，还有：外，还有：公共导频信道公共导频信道CPICH 提供相位参考；提供相位参考；公共控制信道公共控制信道CCPCH提供公共控制信息；提供公共控制信息；同步信道同步信道SCH用于小区搜索和帧同步；用于小区搜索和帧同步；共享信道共享信道PDSCH伴随专用信道传送大业务数据。伴随专用信道传送大业务数据。LOGOLOGO四、四、WCDMAWCDMA移动无线系统简介移动无线系统简介WCDMA(CHINA)信道区分信道区分:扩频分为两步：正交扩频和加扰扩频分为两步：正交扩频和加扰Symbol rate Symbol rate 扩频

15、因子扩频因子SF=Chip rateSF=Chip rate正交扩频：正交扩频：OVSFOVSF信道码区分信道信道码区分信道扰码：上行区分用户，下行区分小区扰码：上行区分用户，下行区分小区DATA信道码OVSF扰码Symbol rateChip rate3.84MHzChip rate3.84MHLOGOLOGO四、四、WCDMAWCDMA移动无线系统简介移动无线系统简介WCDMA优点优点:n频分双工，上下隔离好频分双工，上下隔离好n支持快速移动终端，克服快衰落能力强支持快速移动终端，克服快衰落能力强n覆盖范围灵活覆盖范围灵活n支持厂家多支持厂家多LOGOLOGO五、五、TD-SCDMATD-

16、SCDMA的技术特点的技术特点什么是什么是什么是什么是TD-SCDMATD-SCDMA？TD-SCDMA TD-SCDMA Time Division-Synchronization Code Division Time Division-Synchronization Code Division Multiple AccessMultiple Access，时分同步码分多址。时分同步码分多址。ITUITU正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一，它得到了正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一，它得到了CWTSCWTS及及3 3GPPGPP的全面支持。的全面支持。由中国提出的第一个完

17、整的通信技术标准，是由中国提出的第一个完整的通信技术标准，是UTRA FDDUTRA FDD的可替代方的可替代方案。案。集集CDMACDMA、TDMATDMA、FDMAFDMA、SDMASDMA等等技术于一体。系统容量大、频谱利用技术于一体。系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强。率高、抗干扰能力强。采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步CDMACDMA、动态信道分配动态信道分配等技术。等技术。LOGOLOGO五、五、TD-SCDMATD-SCDMA的技术特点的技术特点TDTD低码片速率特点低码片速率特点低码片速率特点低码片速率特点载波频带窄载波频带窄

18、.在在1.6MHz带宽内可实带宽内可实现现2Mbps的数据业务的数据业务低码片速率的优势频谱利用率高频率使用灵活系统设备成本低LOGOLOGO五、五、TD-SCDMATD-SCDMA的技术特点的技术特点TD-SCDMA TD-SCDMA 关键技术关键技术关键技术关键技术n智能天线：智能天线：降低多径、多址干扰降低多径、多址干扰n联合检测：联合检测：降低多址干扰降低多址干扰n上行同步：上行同步：减少码间串扰减少码间串扰n接力切换：提高切换可靠性接力切换：提高切换可靠性n软件无线电软件无线电n低码片速率低码片速率n.(.)LOGOLOGO五、五、TD-SCDMATD-SCDMA的技术特点的技术特点

19、TDTD双工方式双工方式双工方式双工方式载波频带窄载波频带窄.在在1.6MHz带宽内可实带宽内可实现现2Mbps的数据业务的数据业务低码片速率的优势频谱利用率高频率使用灵活系统设备成本低LOGOLOGO六、六、3G3G不同制式比较不同制式比较中国中国3G频谱分配频谱分配:60 MHz30 MHz FDDTDD100 MHz15MHz 40 MHz 155MHz178518501755188019201980 201020252110217022002400 Satellite Empty Satellite LOGOLOGO六、六、3G3G不同制式比较不同制式比较3G双工方式双工方式:在第三代

20、移动通信系统中必要的两种双工方式FDD -适合于大区制的全国系统；-适合于对称业务，如话音、交互式实时数据业务等。TDD -适合于高密度用户地区：城市及近郊区的局部覆盖；-适合于对称及不对称的数据业务，如话音、实时数据业务、特别是互联网方式的业务；-能提供成本低廉的设备。预计在3G中，使用移动卫星实现全球覆盖，使用FDD提供大区制对称业务，在城市及近郊区使用TDD系统，用多模终端实现漫游。LOGOLOGO六、六、3G3G不同制式比较不同制式比较3G双工方式双工方式:时分双工（时分双工（TDDTDD）：）：上行频段和下行频段一样上行频段和下行频段一样 TD-SCDMA优势频率使用灵活，不需要成对

21、频率使用灵活，不需要成对频谱；频谱；上行和下行使用同样的载频，上行和下行使用同样的载频，因此无线传播是对称的，便因此无线传播是对称的，便于使用新技术；于使用新技术；用时间来自适应上下行业务用时间来自适应上下行业务量，支持不对称数据业务，量，支持不对称数据业务，适应移动互联网业务的需求；适应移动互联网业务的需求；节约成本：无需笨重的双工节约成本：无需笨重的双工器；基站设备体积小器；基站设备体积小。频分双工（FDD）：上行频段和下行频段分开LOGOLOGO六、六、3G3G不同制式比较不同制式比较TD双工方式的优点双工方式的优点:n有利于频谱的有效利用有利于频谱的有效利用 在在2 2GHzGHz以下

22、已很难找到成对的频谱。以下已很难找到成对的频谱。TDDTDD能有效地使用各种频率资源，不需要能有效地使用各种频率资源，不需要成对的频率。成对的频率。n更适用于不对称业务更适用于不对称业务 IPIP型的业务往往上下行不对称，型的业务往往上下行不对称，FDDFDD系统一建立通信就将分配到一对频率以系统一建立通信就将分配到一对频率以分别支持上下行业务，这样只能是浪费一个频段；而在分别支持上下行业务，这样只能是浪费一个频段；而在TDDTDD方式中，如果空中接口方式中，如果空中接口的设计具有足够的灵活性，则可以动态地改变上下行的时隙数，充分利用频率资源。的设计具有足够的灵活性，则可以动态地改变上下行的时隙数，充分利用频率资源。n上下行链路的信道特性对称上下行链路的信道特性对称 上下行使用相同频率，上下行链路的传播特性相同，利于使用智能天线、上下行使用相同频率，上下行链路的传播特性相同，利于使用智能天线、Pre-Pre-RAKERAKE等新技术。等新技术。n设备成本低设备成本低 由于信道是对应的，所以就可能简化接收机，同时依然保持有效的抗衰落由于信道是对应的，所以就可能简化接收机，同时依然保持有效的抗衰落分集技术。分集技术。TDDTDD系统设备将可能比系统设备将可能比FDDFDD系统低系统低2050%2050%。LOGO谢 谢！