第7章第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)

第7章第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)第一頁(yè)，共40頁(yè)。7.1概述事實(shí)上，早在1985年，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）就提出了第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的概念，當(dāng)時(shí)稱(chēng)為未來(lái)公共陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)，后考慮到該系統(tǒng)預(yù)計(jì)在2000年左右商用，且工作于2000MHz頻段，1996年更名為國(guó)際移動(dòng)電信系統(tǒng)IMT-2000(InternationalMobileTelecomunication2000)。其主要特性有：

第二頁(yè)，共40頁(yè)。（1）全球化。IMT－2000是一個(gè)全球性的系統(tǒng)，它包括多種系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)上具有高度的通用性，該系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)以及它與固定網(wǎng)之間的業(yè)務(wù)可以兼容，能提供全球漫游。（2）多媒體化。提供高質(zhì)量的多媒體業(yè)務(wù)，如話(huà)音、可變速率數(shù)據(jù)、視頻和高清晰圖像等多種業(yè)務(wù)。（3）綜合化。能把現(xiàn)存的各類(lèi)移動(dòng)通信系統(tǒng)綜合在統(tǒng)一的系統(tǒng)中，以提供多種服務(wù)。（4）智能化。主要表現(xiàn)在智能網(wǎng)的引入，移動(dòng)終端和基站采用軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)。（5）個(gè)人化。用戶(hù)可用惟一個(gè)人電信號(hào)碼（PTN）在終端上獲取所需要的電信業(yè)務(wù)，這就超越了傳統(tǒng)的終端移動(dòng)性，真正實(shí)現(xiàn)了個(gè)人移動(dòng)性。

第三頁(yè)，共40頁(yè)。圖7-1IMT-2000系統(tǒng)的營(yíng)運(yùn)環(huán)境第四頁(yè)，共40頁(yè)。3G標(biāo)準(zhǔn)比較朱志亮Tel:第五頁(yè)，共40頁(yè)。移動(dòng)通信發(fā)展簡(jiǎn)述1、無(wú)線(xiàn)通信概念的出現(xiàn)關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)電臺(tái)、蜂窩、終端小型化、AMPS2、第二代移動(dòng)通信發(fā)展的主要?jiǎng)恿﹃P(guān)鍵詞：歐洲、統(tǒng)一、數(shù)字、GSM、TDMA第六頁(yè)，共40頁(yè)。第七頁(yè)，共40頁(yè)。美國(guó)關(guān)鍵詞:Qualcomm公司、IS-95、頻譜、話(huà)音質(zhì)量、保密、起步較晚第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）第八頁(yè)，共40頁(yè)。人們孜孜不倦地對(duì)新技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，其主要目的是為了滿(mǎn)足市場(chǎng)更高的應(yīng)用需求。手持機(jī)的迅速普及將驅(qū)動(dòng)通信向個(gè)人化方向發(fā)展；互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)數(shù)以翻番的速度膨脹又帶來(lái)了移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的發(fā)展機(jī)遇；特別是移動(dòng)多媒體和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，迫切需要設(shè)計(jì)和建設(shè)一種新的網(wǎng)絡(luò)以提供更寬的工作頻帶、支持更加靈活的多種類(lèi)業(yè)務(wù)（高速率數(shù)據(jù)、多媒體及對(duì)稱(chēng)或非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)等）；并使移動(dòng)終端能夠在不同的網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行漫游。第九頁(yè)，共40頁(yè)。第十頁(yè)，共40頁(yè)。第十一頁(yè)，共40頁(yè)。還有。。。對(duì)于不同的通信業(yè)務(wù)其性能要求也是不同的，對(duì)不同業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性和服務(wù)質(zhì)量的要求差別很大。大量業(yè)務(wù)還需要上下行不對(duì)稱(chēng)的服務(wù)，如瀏覽網(wǎng)頁(yè)、下載音樂(lè)等。所有這些，3G系統(tǒng)都能夠很好地予以滿(mǎn)足。第十二頁(yè)，共40頁(yè)。第三代移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程ITU要求IMT-2000RTT必須滿(mǎn)足以下三種環(huán)境的要求：*快速移動(dòng)環(huán)境，最高速率達(dá)144kbit/s；*室外到室內(nèi)或步行環(huán)境，最高速率達(dá)384kbit/s；*室內(nèi)環(huán)境，最高速率達(dá)2Mbit/s。第十三頁(yè)，共40頁(yè)。為了能夠在未來(lái)的全球化標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)賽中取得領(lǐng)先，各個(gè)地區(qū)、國(guó)家、公司及標(biāo)準(zhǔn)化組織紛紛提出了自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：這10種提案中以歐洲的W-CDMA技術(shù)和美國(guó)的CDMA2000技術(shù)最為看好，同時(shí)，中國(guó)的TD-SCDMA技術(shù)由于其本身的技術(shù)先進(jìn)性并得到中國(guó)政府、運(yùn)營(yíng)商和產(chǎn)業(yè)界的支持，也很受矚目。第十四頁(yè)，共40頁(yè)。通過(guò)一年半時(shí)間的評(píng)估和融合，1999年11月5日ITU在赫爾辛基舉行的TG8/1第18次會(huì)議上，確認(rèn)了如下5種第三代移動(dòng)通信RTT（無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)）技術(shù)：第十五頁(yè)，共40頁(yè)。US-TDMAGSMPDCGPRSWCDMA/TD-SCDMAHSPDAEDGEWCDMA/TD-SCDMAIS-95ACDMAIS-95BCDMACdma20001Xcdma20003XDataOnly1XEV-DOData&Voice1XEV-DV第十六頁(yè)，共40頁(yè)。無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)（RTT）主要包括多址技術(shù)、調(diào)制解調(diào)技術(shù)、信道編解碼與交織、雙工技術(shù)、信道結(jié)構(gòu)和復(fù)用、幀結(jié)構(gòu)、RF信道參數(shù)等。第十七頁(yè)，共40頁(yè)。WCDMAWCDMA最初主要有Ericsson、Nokia公司為代表的歐洲通信廠商提出。這些公司都在第二代移動(dòng)通信技術(shù)和市場(chǎng)占盡了先機(jī)，并希望能夠在第三代依然保持世界領(lǐng)先的地位。日本由于在第二代移動(dòng)通信時(shí)代沒(méi)有采用全球主流的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而是自己獨(dú)立制訂開(kāi)發(fā)，很大程度制約了日本的設(shè)備廠商在世界范圍內(nèi)的作為，所以日本希望借第三代的契機(jī)，能夠進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。以NTTDoCoMo為主的各個(gè)公司提出的技術(shù)與歐洲的WCDMA比較相似，二者相融合，成為現(xiàn)在的WCDMA系統(tǒng)。第十八頁(yè)，共40頁(yè)。WCDMA的發(fā)起者主要是歐洲和日本標(biāo)準(zhǔn)化組織和廠商，WCDMA繼承了第二代移動(dòng)通信體制GSM標(biāo)準(zhǔn)化程度高和開(kāi)放性好的特點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展順利，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)在GSM網(wǎng)絡(luò)上引入GPRS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和新業(yè)務(wù)，培育數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)消費(fèi)群體，逐步過(guò)渡到3G.WCDMA第十九頁(yè)，共40頁(yè)。cdma2000

CDMA2000是在IS-95系統(tǒng)的基礎(chǔ)上由Qualcomm、Lucent、Motorola和Nortel等公司一起提出的，CDMA2000技術(shù)的選擇和設(shè)計(jì)最大限度地考慮和IS-95系統(tǒng)的后向兼容，很多基本參數(shù)和特性都是相同的。cdma2000標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)體系結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為cdma2000family，它同樣還包含一系列的子標(biāo)準(zhǔn)。第二十頁(yè)，共40頁(yè)。cdma2000的發(fā)起者主要以美國(guó)和韓國(guó)為主的以IS-95CDMA為標(biāo)準(zhǔn)的制造商和運(yùn)營(yíng)公司，cdma2000繼承了IS-95窄帶CDMA系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商同樣可以在窄帶CDMA網(wǎng)絡(luò)中更換或增加部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備過(guò)渡到3G。cdma2000第二十一頁(yè)，共40頁(yè)。TD-SCDMA目前主要是西門(mén)子公司和中國(guó)大唐集團(tuán)在開(kāi)發(fā)，較前兩個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而言，對(duì)TD-SCDMA進(jìn)行大力支持和結(jié)成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的企業(yè)還比較少。TD－SCDMA

第二十二頁(yè)，共40頁(yè)。TD－SCDMA現(xiàn)代電信技術(shù)的發(fā)展，尤其是近十多年來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展過(guò)程告訴我們，標(biāo)準(zhǔn)是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的核心。誰(shuí)擁有了標(biāo)準(zhǔn)，掌握了大量的專(zhuān)利權(quán)，誰(shuí)就贏得了主動(dòng)權(quán)，占領(lǐng)了高科技的制高點(diǎn)。由于種種原因，我國(guó)在移動(dòng)通信技術(shù)方面，錯(cuò)過(guò)了第一代移動(dòng)通信發(fā)展的機(jī)遇，而在第二代時(shí)期僅僅趕上了個(gè)“末班車(chē)”，為外國(guó)產(chǎn)品進(jìn)行散件組裝。從而使我國(guó)80%以上的市場(chǎng)被外企所占有。實(shí)踐證明，市場(chǎng)之爭(zhēng)歸根到底是技術(shù)之爭(zhēng)、標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)。三流的企業(yè)做產(chǎn)品，二流的企業(yè)做技術(shù)，一流的企業(yè)做標(biāo)準(zhǔn)。第二十三頁(yè)，共40頁(yè)。TD－SCDMATD－SCDMA系統(tǒng)全面滿(mǎn)足IMT-2000的基本要求。采用不需配對(duì)頻率的TDD（時(shí)分雙工）工作方式，以及FDMA/TDMA/CDMA相結(jié)合的多址接入方式。同時(shí)使用1.28Mcps的低碼片速率，擴(kuò)頻帶寬為1.6MHz。TD-SCDMA系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在：第二十四頁(yè)，共40頁(yè)。TD－SCDMA(1)頻譜靈活性和支持蜂窩網(wǎng)的能力僅需要1.6MHz（單載波）的最小帶寬，不需要成對(duì)的頻率；若帶寬為5MHz則支持3個(gè)載波，在一個(gè)地區(qū)可組成蜂窩網(wǎng)。(2)高頻譜利用率TD-SCDMA頻譜利用率高，抗干擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)容量大，適用于人口密集的大、中城市傳輸對(duì)稱(chēng)與非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)。(3)適用于多種使用環(huán)境TD-CDMA系統(tǒng)全面滿(mǎn)足ITU的要求，適用于多種環(huán)境。(4)設(shè)備成本低設(shè)備成本低，系統(tǒng)性能價(jià)格比高。具有我國(guó)自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程建設(shè)以及為國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商提供長(zhǎng)期技術(shù)支持和技術(shù)服務(wù)等方面帶來(lái)方便，可大大節(jié)省系統(tǒng)建設(shè)投資和運(yùn)營(yíng)成本。第二十五頁(yè)，共40頁(yè)。TD-SCDMA發(fā)展現(xiàn)狀

TD-SCDMA（時(shí)分同步碼分多址）是由大唐電信科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)代表中國(guó)提交，并于2000年5月被國(guó)際電聯(lián)接納，2001年3月被3GPP認(rèn)可的世界第三代移動(dòng)通信的三大標(biāo)準(zhǔn)之一。CDMAMCCDMADSCDMAFDDUTRATDDTD-SCDMACDMATDD作為目前全球正在進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的TDD產(chǎn)品，一方面，世界各國(guó)均已預(yù)留TDD頻率，另一方面，TDD在全球的統(tǒng)一頻段，也有利于TD的全球漫游，這些都使得TD-SCDMA在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)力不言而喻。第二十六頁(yè)，共40頁(yè)。2000年5月，TD-SCDMA被國(guó)際電聯(lián)批準(zhǔn)為3G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)2001年3月，TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)被3GPP正式接納2002年10月，信產(chǎn)部公布3G頻譜規(guī)劃，劃分了155兆TDD頻段2002年10月，TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立2004年10月，TD-SCDMA順利結(jié)束MTNet測(cè)試，成績(jī)喜人2005年7月，TD-SCDMA順利結(jié)束產(chǎn)業(yè)化專(zhuān)項(xiàng)測(cè)試TD-SCDMA發(fā)展里程碑標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)立階段技術(shù)驗(yàn)證階段產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段從98年6月標(biāo)準(zhǔn)提出到2000年5月被ITU接納及2001年3月被3GPP接納從98年底到2002年12月MTNet內(nèi)部測(cè)試第二階段完成從2002年2月大唐移動(dòng)成立到2004年底，正式進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段2005年上半年產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)、規(guī)?；l(fā)展以及3G后技術(shù)的跟進(jìn)與發(fā)展市場(chǎng)應(yīng)用階段成長(zhǎng)軌跡第二十七頁(yè)，共40頁(yè)。以聯(lián)盟企業(yè)為主導(dǎo)，眾多企業(yè)共同參與的TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境已經(jīng)形成！海信、夏新南高、重郵波導(dǎo)、聯(lián)想大唐、華立三星、LGTCL、海爾迪比特英華達(dá)UT

終端

阿爾卡特華為中興北電愛(ài)立信諾基亞泰克日本芝測(cè)安捷倫中創(chuàng)信測(cè)湖北眾友星河亮點(diǎn)WILLTEK安利R&S大唐西門(mén)子中興普天阿爾卡特大唐華為中興諾基亞基站網(wǎng)絡(luò)控制器核心網(wǎng)儀表展訊T3G凱明華立ADIST重郵

芯片海天中山通宇14所天線(xiàn)第二十八頁(yè)，共40頁(yè)。我國(guó)作為經(jīng)濟(jì)后發(fā)國(guó)家，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整必須把握新興的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇，也就是要抓住由于技術(shù)更新?lián)Q代所帶來(lái)的新興產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)，只有在這樣的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，我們的劣勢(shì)才能充分規(guī)避，我們的后發(fā)優(yōu)勢(shì)才能得以充分施展！時(shí)間周期213456技術(shù)代際后發(fā)國(guó)家發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)的最佳時(shí)機(jī)技術(shù)路徑已為發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)定，產(chǎn)業(yè)格局穩(wěn)定，后發(fā)國(guó)家只能跟隨技術(shù)更替時(shí)先發(fā)國(guó)家的劣勢(shì)：已有的雄厚產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)可能由于技術(shù)的升級(jí)而價(jià)值全失，轉(zhuǎn)移成本巨大。技術(shù)更替時(shí)后發(fā)國(guó)家的優(yōu)勢(shì)：原有基礎(chǔ)基本空白，便于產(chǎn)業(yè)重塑，不存在轉(zhuǎn)移成本和沉沒(méi)成本問(wèn)題。典型案例二十世紀(jì)八十年代初期，中國(guó)與印度相比在通訊領(lǐng)域存在巨大的差距，當(dāng)中國(guó)的電話(huà)交換機(jī)尚以落后的步進(jìn)制交換機(jī)為主時(shí)，印度已普及了當(dāng)時(shí)屬于先進(jìn)技術(shù)的縱橫制交換機(jī)，且規(guī)模遠(yuǎn)比中國(guó)大。而當(dāng)數(shù)字技術(shù)的發(fā)展使得程控交換機(jī)成為通訊領(lǐng)域的新興技術(shù)時(shí)，印度因全部更新代價(jià)巨大而遲疑不決，而中國(guó)則毫不猶豫地抓住機(jī)遇迅速替代并普及了程控交換機(jī)。今天，中國(guó)與印度相比已在通訊領(lǐng)域取得了絕對(duì)領(lǐng)先地位。

第二十九頁(yè)，共40頁(yè)。從產(chǎn)業(yè)大背景來(lái)看：移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)是事關(guān)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，國(guó)家必須具有主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力！資金以及技術(shù)雙重密集型特征，是基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性以及戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈較長(zhǎng)，具有明顯的產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)和輻射效應(yīng)國(guó)家的基礎(chǔ)通信設(shè)施，關(guān)系到國(guó)家安全從產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律來(lái)看：移動(dòng)通信正處于新老技術(shù)更替的關(guān)鍵時(shí)期！從TD自身的技術(shù)特點(diǎn)來(lái)看：TD自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不但完全能夠承載3G運(yùn)營(yíng)服務(wù)，給運(yùn)營(yíng)企業(yè)和用戶(hù)帶來(lái)非凡的價(jià)值，也將為我國(guó)在后3G及4G階段爭(zhēng)取先發(fā)優(yōu)勢(shì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)！終端成本遠(yuǎn)低于WCDMA和cdma2000，系統(tǒng)設(shè)備綜合成本要低30%頻譜利用率高，容量大，不僅能夠滿(mǎn)足話(huà)音的需求，而且在數(shù)據(jù)通信方面的優(yōu)勢(shì)更加明顯網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃簡(jiǎn)單，具有呼吸效應(yīng)微弱、各類(lèi)業(yè)務(wù)覆蓋半徑基本相同、對(duì)原有站點(diǎn)利用率高等特點(diǎn)采用的關(guān)鍵技術(shù)是公認(rèn)的B3G發(fā)展方向，并且MIMO和OFDM技術(shù)更容易引入TD－SCDMA是我國(guó)通信業(yè)實(shí)現(xiàn)科技資助創(chuàng)新的典范第三十頁(yè)，共40頁(yè)。3G業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)話(huà)音業(yè)務(wù)話(huà)音業(yè)務(wù)作為基本通信方式，不會(huì)弱化能夠提供更好的通話(huà)語(yǔ)音質(zhì)量話(huà)音業(yè)務(wù)是運(yùn)營(yíng)商收入的基本保證數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的培育是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是吸引力和品牌，是最具潛力的業(yè)務(wù)3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主體是基于不對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的具體應(yīng)用創(chuàng)新的3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)價(jià)值鏈體現(xiàn)了運(yùn)營(yíng)商的核心競(jìng)爭(zhēng)力數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的提供能力將成為運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng)3G的關(guān)鍵所在??！第三十一頁(yè)，共40頁(yè)。UMTS（UniversalMobileTelecommunicationSystem）第三十二頁(yè)，共40頁(yè)。4G淺析3G系統(tǒng)的局限性

1、不能支持較高的通信速率。平均速率只能達(dá)到384kbit/s2、不能提供動(dòng)態(tài)范圍多速率業(yè)務(wù)。

3、不能真正實(shí)現(xiàn)不同頻段的不同業(yè)務(wù)環(huán)境間的無(wú)縫漫游。

第三十三頁(yè)，共40頁(yè)。2000年10月6日國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)在加拿大蒙特利爾市成立了“IMT2000andBeyond”工作組，開(kāi)始了對(duì)4G的研究。未來(lái)的通信系統(tǒng)具備以下特征：

a)用戶(hù)可以在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間以任何方式不受限地接入網(wǎng)絡(luò)中來(lái)；b)移動(dòng)終端可以是任何類(lèi)型的；c)用戶(hù)可以自由地選擇業(yè)務(wù)、應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)；d)可以實(shí)現(xiàn)非常先進(jìn)的移動(dòng)電子商務(wù)；e)新的技術(shù)可以非常容易地被引入到系統(tǒng)和業(yè)務(wù)中來(lái)。

第三十四頁(yè)，共40頁(yè)。未來(lái)的4G系統(tǒng)至少具備以下的基本條