現(xiàn)代移動(dòng)通信第三代移動(dòng)通信與移動(dòng)通信新技術(shù)PPT課件

1、第第7章章 第三代挪動(dòng)通訊第三代挪動(dòng)通訊與挪動(dòng)通訊新技術(shù)與挪動(dòng)通訊新技術(shù)7.1 概 述 7.2 3G主要規(guī)范的技術(shù)特點(diǎn)7.3 挪動(dòng)通訊新技術(shù) 7.4 下一代挪動(dòng)通訊的開展概略7.1 概概 述述7.1.1 第三代挪動(dòng)通訊的開展7.1.2 第三代挪動(dòng)通訊的目的和要求7.1.1 第三代挪動(dòng)通訊的開展第三代挪動(dòng)通訊的開展 國(guó)際電聯(lián)ITU以及各地域組織非常注重對(duì)第三代挪動(dòng)通訊系統(tǒng)的研討和開展。 歐洲的UMTS由歐洲電信規(guī)范化協(xié)會(huì)ETST擔(dān)任其規(guī)范化任務(wù)。 挪動(dòng)衛(wèi)星通訊技術(shù)是實(shí)現(xiàn)廣域、國(guó)際、洲際間個(gè)人通訊的重要手段。7.1.2 第三代挪動(dòng)通訊的目的和要求第三代挪動(dòng)通訊的目的和要求 第 三 代 挪 動(dòng) 通

2、訊 ( 3 G ) ， 最 初 I T U 稱 其 為FPLMTS(Future Public Land Mobile Telecommunieation System)，現(xiàn)為IMT-2000。 IMT-2000挪動(dòng)通訊系統(tǒng)的目的是建立全球的綜合性個(gè)人通訊網(wǎng)，包括尋呼系統(tǒng)、無(wú)繩、蜂窩系統(tǒng)和挪動(dòng)衛(wèi)星通訊系統(tǒng)等功能，提供全球范圍內(nèi)的個(gè)人通訊。在ITU-RM.1225建議中對(duì)3G提出了以下幾個(gè)方面的最低要求。(1)任務(wù)環(huán)境和業(yè)務(wù)速率包括：(2)全球無(wú)縫覆蓋。(3)可支持的業(yè)務(wù)包括(4)與2G兼容，實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡。7.2 3G主要規(guī)范的技術(shù)特點(diǎn)主要規(guī)范的技術(shù)特點(diǎn)7.2.1 WCDMA的技術(shù)特點(diǎn)7.2.2

3、 TD-SCDMA 7.2.3 CDMA 2000技術(shù)特點(diǎn)7.2.4 其他寬帶技術(shù)規(guī)范7.2.1 WCDMA的技術(shù)特點(diǎn)的技術(shù)特點(diǎn)1. 任務(wù)方式2. 信道編碼與交錯(cuò)3. 擴(kuò)頻與調(diào)制4. 多速率5. 相關(guān)檢測(cè)和波束構(gòu)成6. 分組數(shù)據(jù)7. 功率控制7.2.2 TD-SCDMA1. 幀構(gòu)造TD-SCDMA的每個(gè)子幀的構(gòu)造如 圖7.1所示。2. 脈沖類型3. 功率控制4. 擴(kuò)頻和調(diào)制5. 無(wú)線幀的不延續(xù)發(fā)射(DTX)圖圖7.1 TD-SCDMA子幀構(gòu)造子幀構(gòu)造子幀 5ms(640chip)1.28Mchip/sTS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6DwPTS(96chip)GP(96chip)UpP

4、TS(160chip)切換點(diǎn)切換點(diǎn)7.2.3 CDMA 2000技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)1. 多載波2. 擴(kuò)頻碼3. 相關(guān)檢測(cè)4. 多速率5. 分組數(shù)據(jù)6. 功率控制表7.1 WCDMA，CDMA 2000，TD-SCDMA無(wú)線傳輸主要技術(shù)特性表表7.1 WCDMA，CDMA 2000，TD-SCDMA無(wú)線傳輸主要技術(shù)特性無(wú)線傳輸主要技術(shù)特性無(wú)線傳輸系統(tǒng)名稱無(wú)線傳輸技術(shù)參數(shù)WCDMACDMA 2000TD-SCDMA雙工方式FDD/TDDFDDTDD信道帶寬(M Hz)5/10/201.25/5/10/201.2碼片速率(M chip/s)N3.84，N=1,2,4N1.2288, N=1,3,6,9

5、,121.1136多址方式DS-CDM ADS-CDM A 或 M C-CDM ATD-SCDM A幀長(zhǎng)(ms)102010多速率可變擴(kuò)頻和多碼擴(kuò)頻可變擴(kuò)頻和多碼擴(kuò)頻可變擴(kuò)頻因子多時(shí)隙FEC 編碼卷積碼(碼率 1/2,1/3；K=9)RS 碼或 Turbo 碼(數(shù)據(jù))卷積碼(碼率 1/2,1/3；K=9)Turbo 碼卷積碼(碼率 1/41；K=9)RS 碼(數(shù)據(jù))交織幀內(nèi)交織(卷積碼)幀間交織(RS 碼)塊交織(20ms)幀內(nèi)交織(卷積碼)幀間交織(RS 碼)擴(kuò)頻前 向 ： Walsh( 信 道 化 ) Gold 序列 218(區(qū)分小區(qū))反 向 ： Walsh( 信 道 化 ) Gold 序

6、列 241(區(qū)分用戶)前 向 ： Walsh(信 道 化 ) M序列 215(區(qū)分小區(qū))反 向 ： Walsh(信 道 化 ) M序列 241-1(區(qū)分用戶)前向：Walsh(信道化)PN 序列(區(qū)分小區(qū))反向：Walsh(信道化)PN 序列(區(qū)分用戶)調(diào)制數(shù)據(jù)調(diào)制：QPSK/BPSK擴(kuò)頻調(diào)制：QPSK數(shù)據(jù)調(diào)制：QPSK/BPSK擴(kuò)頻調(diào)制：OQPSK前向信道：DQPSK反向信道：QPSK/16QAM相干解調(diào)前向:專用導(dǎo)頻信道(TDM )反向:專用導(dǎo)頻信道(TDM )前向：公共導(dǎo)頻信道反向：專用導(dǎo)頻信道前向：專用導(dǎo)頻信道反向：專用導(dǎo)頻信道功率控制FDD: 開 環(huán) + 快 速 閉 環(huán)TDD : 開

7、環(huán)+慢速閉環(huán)開環(huán)快速閉環(huán)(800kHz)開環(huán)快速閉環(huán)(200kHz)基站間同步異步同步(可選)同步(GPS)同步(GPS 或其他方式)7.2.4 其他寬帶技術(shù)規(guī)范其他寬帶技術(shù)規(guī)范 當(dāng)今的3G技術(shù)主要有三種：W-CDMA，CDMA 2000，UWC-(或IS-HS)。ITU的IMT-2000空中接口的主要目的可概括為：全覆蓋和挪動(dòng)，比特率為144kbit/s，最正確比特率為384kbit/s；有限覆蓋和挪動(dòng)，比特率為2Mbit/s；與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，有更高的頻率利用率；可靈敏地引入新的業(yè)務(wù)。圖7.8 不同規(guī)范間互通的業(yè)務(wù)框架圖圖7.8 不同規(guī)范間互通的業(yè)務(wù)框架不同規(guī)范間互通的業(yè)務(wù)框架基于 ANSI

8、TIA/EIA-41 的核心網(wǎng)基于 GSM的核心網(wǎng)CDMA 2000基于 ANSI的手機(jī)UWC-136基于 ANSI的手機(jī)WCDMA基于 GSM的手機(jī)7.3 挪動(dòng)通訊新技術(shù)挪動(dòng)通訊新技術(shù)7.3.1 智能天線技術(shù)7.3.2 軟件無(wú)線電技術(shù)7.3.3 多用戶檢測(cè)技術(shù)7.3.4 新型的調(diào)制技術(shù)OFDM技術(shù)7.3.5 WAP技術(shù)7.3.6 無(wú)線ATM及挪動(dòng)ATM技術(shù)7.3.7 市藍(lán)牙技術(shù)7.3.1 智能天線技術(shù)智能天線技術(shù)1. 智能天線的根本原理和組成圖7.9 智能天線原理構(gòu)造圖單個(gè)用戶情況2. 常用智能算法及其性能3. 智能天線在挪動(dòng)通訊中的運(yùn)用圖圖7.9 智能天線原理構(gòu)造圖單個(gè)用智能天線原理構(gòu)造圖

9、單個(gè)用戶情況戶情況自適應(yīng)算法 DSPA/D或D/A波束形成網(wǎng)絡(luò)模數(shù)轉(zhuǎn)換天線陣列數(shù)字信號(hào)處理器自適應(yīng)數(shù)字信號(hào)處理器本地參考信號(hào)q(t)(tye(t)k)(tSkW1W2WN7.3.2 軟件無(wú)線電技術(shù)軟件無(wú)線電技術(shù)1. 概述2. 體系構(gòu)造 圖7.12 軟件無(wú)線電硬件平臺(tái)構(gòu)造框圖3. 軟件無(wú)線電技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)4. 第三代挪動(dòng)通訊系統(tǒng)中的軟件無(wú)線電技術(shù)圖圖7.12 軟件無(wú)線電硬件平臺(tái)構(gòu)造框圖軟件無(wú)線電硬件平臺(tái)構(gòu)造框圖寬帶多波段天線射頻部分D/AA/D高速 DSP專用可編程處理器低速 DSP計(jì)算機(jī)天線射頻段高速處理段低速處理段話音7.3.3 多用戶檢測(cè)技術(shù)多用戶檢測(cè)技術(shù) 采用多用戶檢測(cè)技術(shù)，實(shí)際上可以

10、證明利用最大似然序列檢測(cè)(MLSD)可以逼近單用戶接納性能，并有效抑制遠(yuǎn)近效應(yīng)，大大提高系統(tǒng)容量。 主要的次優(yōu)檢測(cè)有：線性檢測(cè)、多級(jí)干擾抵消檢測(cè)和非線性類概率檢測(cè)。7.3.4 新型的調(diào)制技術(shù)新型的調(diào)制技術(shù)OFDM技術(shù)技術(shù)1. OFDM技術(shù)概述2. OFDM技術(shù)的根本原理圖7.13 OFDM的原理框圖3. OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)4. OFDM與CDMA技術(shù)圖圖7.13 OFDM的原理框圖的原理框圖1f2fNfPT圖713 OFDM原理12N12NSTS/P7.3.5 WAP技術(shù)技術(shù)1. 概述2. WAP的組成圖7.17 WAP協(xié)議棧3. WAP的運(yùn)用及其實(shí)現(xiàn)4. WAP的開展圖圖7.17 WAP

11、協(xié)議棧協(xié)議棧無(wú)線應(yīng)用環(huán)境(WAE)無(wú)線傳輸層安全協(xié)議(WTLP)無(wú)線會(huì)話協(xié)議(WSP)無(wú)線傳輸協(xié)議(WTP)無(wú)線數(shù)據(jù)板協(xié)議(WDP)其他業(yè)務(wù)與應(yīng)用承載SMS USSD CSDIS-136CDMACDPDPDC-P其他SMS：短消息服務(wù)USSD：非結(jié)構(gòu)化補(bǔ)充數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)CSD：電路交換數(shù)據(jù)CDPD：蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)PDC：個(gè)人數(shù)據(jù)蜂窩7.3.6 無(wú)線無(wú)線ATM及挪動(dòng)及挪動(dòng)ATM技術(shù)技術(shù)1. WATM根本概念2. 挪動(dòng)ATM(M-ATM)圖7.18 M-ATM網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造普通概念圖圖7.18 M-ATM網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造普通概念網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造普通概念MT1MT2MT3MT4BSBSBS基于 ATM的 B-ISDNWATM交換機(jī)WATM交換機(jī)WATM交換機(jī)MATM 層(接入網(wǎng))移動(dòng) WATM 層(核心網(wǎng))7.3.7 市藍(lán)牙技術(shù)市藍(lán)牙技術(shù) 藍(lán)牙技術(shù)是一種完全開放的低本錢、短間隔無(wú)線銜接技術(shù)規(guī)范的代稱，主要為便攜設(shè)備提供話音和數(shù)據(jù)傳輸效力。 藍(lán)牙技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是大量采用成熟技術(shù)。7.4 下一代挪動(dòng)