.,3G技术,电信领域无线通信技术之一,.,3G技术概述,投入商用的3G技术都是在CDMA(码分多址)技术上发展起来的，CDMA即码分扩频技术，可提供GSM技术3倍以上的网络容量。,国际电信联盟确定的3G技术标准有CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA，这三种技术标准在国内都已商用。2007年美国主导下，将WiMAX技术列为第四项3G技术标准。,3G技术业务种类涉及语音、数据、图像等，能够同时传送声音和数据信息。,3G是第三代移动通信技术(3rd-Generation)的简称，是基于IMT-2000的宽带蜂窝移动通信系统，可将无线通信与Internet等多媒体网络介质相结合的通信系统。,.,AMPS TACS NMT C450 NAMTS,模拟技术,DAMPS IS-95 GSM PDC,数字技术,CDMA2000 WCDMA TD-SCDMA,语音业务,多媒体业务,技术驱动,业务驱动,第一代 模拟蜂窝移动通信系统80年代,第二代 数字蜂窝移动通信系统90年代,第三代 数字蜂窝移动通信系统21世纪,FDMA 话音,TDMA 话言和低速数据,CDMA 宽带多媒体,技术驱动,3G技术概述,移动通信技术的发展,.,3G技术概述,3G技术的起源,1940年，美国女演员海蒂拉玛和她的作曲家丈夫提出一个Spectrum(频谱)的技术概念 ，其后“扩展频谱技术” 的技术理论在此后带给了我们这个世界不可思议的变化，就是这个技术理论就是3G技术的根本基础原理。 码分扩频技术是扩频技术的一个分支，在上世纪80年代由高通公司(Qualcomm)利用,推出了CDMA技术，永久地改变了全球无线通信技术的面貌。,.,3G技术概述,3G技术的发展历程,1985年，国际电信联盟(ITU)提出了第三代移动通信的概念，最初命名为未来公共陆地移动通信系统(FPLMTS)。,上世纪九十年代，ITU主导开展FPLMTS标准、频段等具体实施细节的制定工作。,1996年FPLMTS更名为IMT-2000系统，计划在2000年前后将3G技术投入商用。,1999年确定了3G技术的接口方式、技术框架以及标准规范，为技术的商业化奠定基础。,.,3G技术概述,3G技术的发展历程,2000年，国际电信联盟(ITU)正式公布了3G技术的接口标准和技术规范，包括CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA。日本开通3G业务。,20012003年，韩国、欧洲、北美相继开通了各自标准的3G业务网络，3G业务商用化进入高速发展期，逐步取代2G技术。,2007年，WiMAX被接纳为第四个3G技术标准，并开始在台湾、加拿大、新西兰等国家运行。,2008年，工信部正式发放3G牌照，移动、联通、电信三大运营商开展3G网络业务。,.,3G技术概述,3G技术的发展历程,2010年底，国内高覆盖率的3G网络基本建成，3G终端用户超过2G终端用户。,2013年底，工信部正式发放4G技术TD-LTE运营牌照，移动通信步入4G时代。,2015年底，4G网络覆盖全国主要城市，4G终端用户突破用户总数的三分之一。,预计在不远的将来4G技术将全面取代3G技术，但3G技术由于其覆盖范围广，通信质量稳定等特点还将在物联网领域继续发挥作用。,.,3G技术概述,3G技术的目标,3G网络由卫星移动通信网和地面移动通信网构成，满足各种用户密度下和不同速度下移动用户的需求，提供高速、高质量的语音和数据业务。,与2G系统及其他各种通信系统相兼容，充分利用已有网络资源,实现全球的无缝覆盖及漫游,具有高度的灵活性，能适应多种环境的自由通信,提供高质量的宽带数据和多媒体业务,足够的系统容量和好的用户管理能力,支持多种环境下不同的传输速率 高速移动:144kbps 室外步行:384kbps 室内:2Mbps,.,3G技术概述,对3G系统的要求,针对上述目标，对3G系统提出了下列要求,设计须便于系统的升级、演进，易于向下一代系统发展,上下行链路能适用不对称业务的需求,频谱利用率高,具有简单的小区结构和易于管理的信道结构,天线资源的管理、系统配置、服务设施灵活方便，适应复杂环境,传输速率可按需分配,具有较强的抗干扰能力和保密性,.,3G技术概述,3G的工作频率,ITU对3G的频率规划 IMT-2000针对频分双工(FDD)，时分双工(TDD)，以及移动卫星通信业务(MSS)规划了不同的频段。 核心频段1885MHz2025MHz和2110MHz2200MHz。 对于FDD方式：1920MHz1980MHz，2110MHz2170MHz 对于TDD方式：1885MHz1920MHz，2010MHz2025MHz 对于MSS方式：1980MHz2010MHz，2170MHz2200MHz,.,3G技术概述,3G的工作频率,国家无线电管理委员会对3G的频率规划 IMT-2000针对频分双工(FDD)，时分双工(TDD)，以及移动卫星通信业务(MSS)规划了不同的频段。 主要工作频段 FDD方式：1920MHz1980MHz，2110MHz2170MHz TDD方式：1880MHz1920MHz，2010MHz2025MHz 补充工作频段 FDD方式：1755MHz1785MHz，1850MHz1880MHz TDD方式：2300MHz2400MHz，2010MHz2025MHz 卫星移动通信系统工作频段：1980MHz2010MHz，2170MHz2200MHz,.,3G技术概述,3G的工作频率,三大运营商分配的频段 中国电信 CDMA2000： 1920MHz1935MHz，2110MHz2125MHz，共15MHz2 中国联通 WCDMA： 1940MHz1955MHz，2130MHz2145MHz，共15MHz2 中国移动 TD-SCDMA： 1880MHz1900MHz，2010MHz2025MHz，共35MHz,.,3G技术概述,3G的业务,3G技术支持多种业务，包括语音、数据、图像以及多媒体等的传输，并能灵活地引进新业务,交互性业务 会话业务 消息业务 检索与存储业务,分配性业务 从一个中心源向网上数量不限的授权接收机分配一种连续的信息流，如广播业务,移动性业务 直接与用户移动性相关的业务 如漫游和定位,.,3G的主流标准简介,WCDMA,WCDMA即宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access)技术，是一种利用码分多址复用的宽带扩频移动空中接口技术。 WCDMA兼容GSM网络的核心区，其系统带宽为5MHz，码片速率3.84Mcps，采用可变扩频系数的扩频码进行直接序列扩频。,WCDMA支持FDD和TDD工作模式，FDD模式下，上下行链路分别使用两个独立的5MHz载波；TDD模式下，上下行链路时分共享一个5MHz载波。,.,3G的主流标准简介,WCDMA,码片速率 经过信源编码的含有信息的数据叫做“比特”，其传输速度即比特速率 经过信源编码和交织后的数据叫做“符号” 经过最终扩频后的数据叫做“码片”，其传输速度即码片速率，单位是cps，chips per second 符号速率（业务速率校验码）信道编码重复或打孔率 码片速率符号速率扩频因子 如：WCDMA 符号速率960kbps，扩频因子为4 码片速率 960kbps 4 3.84Mcps,.,3G的主流标准简介,CDMA2000,CDMA2000即 Code Division Multiple Access 2000技术，是2G CDMA1技术标准的延伸和升级。 CDMA2000对于CDMA技术完全兼容，采用频分双工模式(FDD)，带宽1.25MHz20MHz可调，采用多载波和直接扩频两种扩频方式。,CDMA2000采用多种数据速率，加上不同的信道组合及动态信道分配，数据速率高的用户占用较多的码信道资源，数据速率低的用户占用较少的码信道资源，无线资源利用率高。,.,3G的主流标准简介,TD-SCDMA,TD-SCDMA即时分同步码分多址 (Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access 2000)技术，是一种融合了TDMA和CDMA两种技术的移动空中接口技术。 TD-SCDMA具有系统容量大、频谱利用率高等特点。,TD-SCDMA 适合传输非对称的实时或非实时数据业务，在业务多样性和成本方面有一定优势；但由于时分双工自身缺陷，在网络速度和稳定性方面差于WCDMA和CDMA2000技术。,.,TD-SCDMA体系结构及接口,常用多址技术,FDMA,CDMA,TDMA,.,宽窄带技术差别,TD-SCDMA体系结构及接口,.,扩频技术原理,TD-SCDMA体系结构及接口,.,TD-SCDMA体系结构及接口,TD-SCDMA网络结构,.,UTRAN总体结构,TD-SCDMA体系结构及接口,.,UTRAN通用协议模型,TD-SCDMA体系结构及接口,.,TD-SCDMA空中接口协议结构,TD-SCDMA体系结构及接口,.,3G技术在物联网中的应用,无线城市,