无线网规网优概述.doc

1、无线网规网优概述 内部公开2006-09-29 华为机密，未经许可不得扩散 第 1 页, 共 8 页第一代移动通信系统 采用频分多址FDMA，模拟系统 代表系统：美国的AMPS、欧洲的TACS主要缺点： 频谱利用率低，采用FDMA所致 业务种类有限，采用模拟方式所致 无数据业务，采用模拟方式所致 保密性差，采用模拟方式所致 设备成本高体积重量大，采用模拟方式所致第二代移动通信系统2G 采用时分多址(TDMA) 或窄带码分多址 (CDMA)数字系统 代表系统：美国的IS-95A(CDMA)，欧洲的GSM(TDMA) ，日本的JDC对第一代移动通信系统缺点的改善： 频谱利用率提高，提高了2倍(GS

2、M)或10倍(CDMA) 业务种类增加，提供了较丰富的电信业务 窄带数据业务，提供了低速数据业务(最大64Kbit/s) 保密性较好，具有良好的保密性能 减小了设备，成本设备(尤其是终端设备 )成本大大降低，体积重量也大大减少第三代移动通信系统(3G) IMT2000 采用宽带码分多址(CDMA)，实现移动宽带多媒体通信 IMT2000：2000年，在2000M频段实现2000K的数据通信 3G对数据通信速率的要求： 室内环境至少2Mbps 室内外步行环境至少384kbps 室外车辆运动中至少144kbps 卫星移动环境至少9.6kbps IMT2000推荐的3 种制式：WCDMA( 欧洲)、

3、CDMA2000(美国)、TD-SCDMA(中国) TD-SCDMA：中国的第一个国际通信标准无线网规网优概述 内部公开2006-09-29 华为机密，未经许可不得扩散 第 2 页, 共 8 页第一代模拟移动通信技术诞生在20世纪40年代，美国底特律警察使用车载无线电系统进行联络，主要采用大区制模拟技术。到了20世纪70年代中期，贝尔实验室提出了蜂窝通信的概念，移动通信开始广泛应用。 模拟蜂窝移动通信系统主要有三种制式：AMPS 、TACS （ETACS ）、NMT450900。第一代模拟蜂窝网络系统安全保密性差，数据承载业务难以开展，容量已无法适应市场快速发展需求，因此模拟蜂窝系统已逐渐被数

4、字蜂窝移动通信所取代。80年代中期，欧洲首先推出GSM 数字通信网系统。随后，美国（ADC）、日本（JDC）也制定了各自的数字通信体系。数字通信系统频谱效率高、容量大、业务种类多、保密性好、话音质量好、网络管理能力强等，使得数字通信网得到迅猛发展。第二代移动系统包括GSM、CDMA（IS-95）、D-AMPS、PDC，特别是 GSM系统，体制开放、技术成熟、应用广泛，成为陆地公用移动通信的主要系统。第二代数字蜂窝移动通信系统的典型代表是美国的DAMPS系统、IS-95和欧洲的GSM系统。AMPS：先进移动电话系统，使用模拟蜂窝，800MHz 频带。 AMPS在北美、南美和部分环太平洋国家广泛使

5、用。TACS：总接入通信系统，使用900MHz 频带，分ETACS（欧洲）和NTACS（日本）两种版本，英国、日本和部分亚洲国家广泛使用此标准。DAMPS：先进的数字移动电话系统，也称IS-54/IS-136（北美数字蜂窝），使用800MHz频带，是两种北美数字蜂窝标准中推出较早的一种，指定使用TDMA多址方式。IS-95是北美的另一种数字蜂窝标准，使用 800MHz或1900MHz频带，指定使用CDMA多址方式，已成为美国PCS（个人通信系统）网的首先技术。UWC-136: Universal Wireless Communications PDC：Personal Digital Cell

6、ular 日本的第二代系统。RTT：无线传输技术第三代移动通信系统是历经第一代、第二代移动通信系统发展而来。3G是3 Generation的缩写，全称第三代移动通信系统，最早由ITU于1985年提出，当时称为未来公众陆地移动通信系统（FPLMTS，Future Public Land Mobile Telecommunication System），1996年更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000，国际移动通信-2000），意即该系统工作在2000MHz 频段，最高业务速率可达2000kbps ，预期在2000年左右得到商

7、用。主要体制有WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA。无线网规网优概述 内部公开2006-09-29 华为机密，未经许可不得扩散 第 3 页, 共 8 页对于3G，ITU 的目标是：建立ITM-2000系统家族，求同存异，实现不同3G系统上的全球漫游。第三代的主动权受到下面四个支配力量的驱使. 国际移动通信IMT-2000进程（85年启动） 日益增长的无线业务需求：许多系统如D-AMPS，GSM，PDC，PHS已经超出容量 希望更高质量的语音业务 希望在无线网络中引入高速数据和多媒体业务 基本十年一代的移动通讯发展速度IMT-2000的网络采用了“家族概念” ， ITU无法制定详细协议

8、规范，3G的标准化工作实际上是由3GPP（3th Generation Partner Project，第三代伙伴关系计划）和3GPP2两个标准化组织来推动和实施的。3GPP成立于1998年12月，由欧洲的ETSI 、日本ARIB 、韩国TTA和美国的T1 、中国的CWTS（中国无线通信标准研究组）等组成。采用欧洲和日本的WCDMA技术，构筑新的无线接入网络，在核心交换侧则在现有的GSM 移动交换网络基础上平滑演进，提供更加多样化的业务。UTRA （Universal Tetrestrial Radio Access）为无线接口的标准。1999年的1月，3GPP2 也正式成立，由美国的TIA、

9、日本ARIB、韩国TTA、中国的CWTS（中国无线通信标准研究组）等组成等组成。无线接入技术采用cdma2000和UWC-136为标准， cdma2000这一技术在很大程度上采用了高通公司的专利。核心网采用ANSI/IS-41。我司是3GPP、3GPP2 的独立成员。3GPP和3GPP2 制定的演进策略总体上都是渐进式的：(1)保证现有投资和运营商利益(2)有利于现有技术的平滑过渡从发展的角度说，由现有的第二代移动通信系统向IMT-2000 演进的过程是一个至关重要的问题。它关系到现有网的再使用（另建新网络不应是最佳方案）和多种第二代数字网络体制向同一规范发展这两个主要问题。无线网规网优概述

10、内部公开2006-09-29 华为机密，未经许可不得扩散 第 4 页, 共 8 页对于电信网络的运营商来说，需要考虑如何充分利用现有第二代网络以使第三代的网络投资更加有效，有效的投资就意味着更高的利润，这也是衡量每一个公司运营状况的关键所在。对于第二代移动用户来说，随着生活方式的改变，现有的话音和短信息（SMS）服务已经不能满足信息时代的要求，从而成为IMT-2000的潜在用户。现有网络的再使用，使他们更加方便地在原有无线网上得到新业务，同时减少花费。第二个问题也正是1998至1999年欧美兼并浪潮波及无线通信领域的又一个例子，即同采用TDMA 方式的GSM和DAMPS（IS-136）在向第三

11、代演进时，趋同（convergence）的倾向。由于目前我国的第二代无线网络中GSM 系统的主导地位，加之GSM 和DAMPS的趋同（DAMPS向 GSM靠近）。可以认为GSM 向UMTS/IMT-2000的过渡是第二代向第三代发展的主干。第三代移动通信系统制定的目标可以概括为：(1) 能实现全球漫游：用户可以在整个系统甚至全球范围内漫游，且可以在不同的速率、不同的运动状态下获得有服务质量的保证；(2) 能提供多种业务：提供话音、可变速率的数据、活动视频会话业务，特别是多媒体业务；(3) 能适应多种环境：可以综合现有的公众电话交换网（PSTN）、综合业务数字网、无绳系统、地面移动通信系统、卫星

12、通信系统、提供无缝隙的覆盖；(4) 足够的系统容量，强大的多种用户管理能力，高保密性能和服务质量。为实现3G系统设定的目标，需要对其无线传输技术（RTT：Radio Transmission Technology）提出了以下要求：(1) 高速传输以支持多媒体业务。室内环境至少2Mbps；室内外步行环境至少384kbps；室外车辆运动中至少144kbps；卫星移动环境至少9.6kbps。(2) 传输速率能够按需分配。(3) 上下行链路能适应不对称需求。无线网规网优概述 内部公开2006-09-29 华为机密，未经许可不得扩散 第 5 页, 共 8 页cdma2000标准发展cdma2000标 准

13、发展 cdma2000在核心网标准和技术方面相对滞后IS-95A规范完成时间点1995 1998 2000 QCELP话音编码 9.6kbps 115.2kbps 8码道捆绑 307.2kbps 话音容量加倍cdma20001xEV-DO/DV 2002 DO:高速数据业务 DV:高速数据业务话音业务IS-95Bcdma20001x cdma2000-3x ?依据国际电联有关第三代公众移动通信系统（IMT-2000）频率划分和技术标准，按照我国无线电频率划分规定，结合我国无线电频谱使用的实际情况，现将我国第三代公众移动通信系统频率规划有关事宜通知如下： 第三代公众移动通信系统的工作频段为： （

14、一）主要工作频段： 频分双工（FDD）方式：19201980MHz21102170MHz；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：17551785MHz18501880MHz； 时分双工（TDD）方式：23002400MHz，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：19802010MHz 21702200MHz 。 无线网规网优概述 内部公开2006-09-29 华为机密，未经许可不得扩散 第 6 页, 共 8 页蜂窝技术移动通信的飞速发展一大原因是发明了蜂窝

15、技术。移动通信的一大限制是使用频带比较有限，这就限制了系统的容量，为了满足越来越多的用户需求，必须要在有限的频率范围尽可能大地扩大它的利用率，除了采用前面介绍过的多址技术等以外，还发明了蜂窝技术。那么什么是蜂窝技术呢？移动通信系统是采用一个叫基站的设备来提供无线服务范围的。基站的覆盖范围有大有小，我们把基站的覆盖范围称之为蜂窝。采用大功率的基站主要是为了提供比较大的服务范围，但它的频率利用率较低，也就是说基站提供给用户的通信通道比较少，系统的容量也就大不起来，对于话务量不大的地方可以采用这种方式，我们也称之为大区制。采用小功率的基站主要是为了提供大容量的服务范围，同时它采用频率复用技术来提高频

16、率利用率，在相同的服务区域内增加了基站的数目，有限的频率得到多次使用，所以系统的容量比较大，这种方式称之为小区制或微小区制。下面我们简单介绍频率复用技术的原理。频率复用的概念在全双工工作方式中，一个无线电信道包含一对信道频率，每个方向都用一个频率作发射。在覆盖半径为R的地理区域 C1内呼叫一个小区使用无线电信道F1，也可以在另一个相距D、覆盖半径也为R的小区内再次使用F1。频率复用是蜂窝移动无线电系统的核心概念。在频率复用系统中，处在不同地理位置（不同的小区）上的用户可以同时使用相同频率的信道，频率复用系统可以极大地提高频谱效率。但是，如果系统设计得不好，将产生严重的干扰，这种干扰称为同信道干

17、扰。这种干扰是由于相同信道公共使用造成的，是在频率复用概念中必须考虑的重要问题。无线网规网优概述 内部公开2006-09-29 华为机密，未经许可不得扩散 第 7 页, 共 8 页复用技术同一时间同一频段上根据不同的扩频码进行区分业务信道不同的业务信道占用不同的频段同频段的业务信道以不同的时隙进行区分FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFDMATDMACDMAUser User User User User User FDMA以不同的频率信道实现通信，TDMA 以不同的时隙实现通信， CDMA以不同的代码序列实现通信。频分

18、多址（FDMA）频分，有时也称之为信道化，就是把整个可分配的频谱划分成许多单个无线电信道（发射和接收载频对），每个信道可以传输一路话音或控制信息。在系统的控制下，任何一个用户都可以接入这些信道中的任何一个。模拟蜂窝系统是FDMA结构的一个典型例子，数字蜂窝系统中也同样可以采用FDMA，只是不会采用纯频分的方式，比如GSM系统就采用了FDMA。时分多址（TDMA）时分多址是在一个宽带的无线载波上，按时间（或称为时隙）划分为若干时分信道，每一用户占用一个时隙，只在这一指定的时隙内收（或发）信号，故称为时分多址。此多址方式在数字蜂窝系统中采用，GSM 系统也采用了此种方式。码分多址（CDMA）码分多址是一种利用扩频技术所形成的不同的码序列实现的多址方式。其关键是信息无线网规网优概述 内部公开2006-09-29 华为机密，未经许可不得扩散 第 8 页, 共 8 页在传输以前要进行特殊的编码，编码后的信息混合后不会丢失原来的信息。每个发射机都有自己唯一的代码（伪随机码），同时接收机也知道要接收的代码，用这个代码作为信号的滤波器，接收机就能从所有其他信号的背景中恢复成原来的信息码（这个过程称为解扩）。