3G-5(CDMA通信网的网络规划)解析课件

第五讲第五讲 CDMACDMA通信网的网络规划通信网的网络规划第三代移动通信系统第三代移动通信系统江苏邮通建设监理有限公司江苏邮通建设监理有限公司丁彪丁彪6/16/202413G5 第五讲 CDMA通信网的网络规划第三代移动通信系统江苏5.5.导论导论5.1第三代移动通信业务的频谱第三代移动通信业务的频谱5.2第三代移动通信系统的网络结构第三代移动通信系统的网络结构5.3核心网从第二代向第三代过渡核心网从第二代向第三代过渡5.4实现核心网过渡的关键技术实现核心网过渡的关键技术6/16/202423G55.导论5.1 第三代移动通信业务的频谱 8/9/5.1第三代移动通信业务的频谱第三代移动通信业务的频谱第三代移动通信的频谱利用率更高、通信容量大、通第三代移动通信的频谱利用率更高、通信容量大、通信质量更好。第一代和第二代蜂窝移动电话以提供话信质量更好。第一代和第二代蜂窝移动电话以提供话音业务为主，只满足各国及部分区域性漫游；音业务为主，只满足各国及部分区域性漫游；第三代移动通信应能提供更广泛的业务，尤其是图、第三代移动通信应能提供更广泛的业务，尤其是图、文、声、像的多媒体业务和接入高速因特网业务等，文、声、像的多媒体业务和接入高速因特网业务等，并能提供全球漫游。第三代移动通信应是智能移动通并能提供全球漫游。第三代移动通信应是智能移动通信系统，电磁辐射小，能提供信系统，电磁辐射小，能提供2Mbit/s甚至更高的信息甚至更高的信息传输速率，具有兼容和扩展能力。传输速率，具有兼容和扩展能力。划分频率通常应遵循下述原则：合理、有效，节约使划分频率通常应遵循下述原则：合理、有效，节约使用频率资源，按业务分类规划频率；适应发展，灵活用频率资源，按业务分类规划频率；适应发展，灵活规划，分步实施，便于调整；有利于开发利用先进技规划，分步实施，便于调整；有利于开发利用先进技术和成熟、可靠的技术标准体制术和成熟、可靠的技术标准体制6/16/202433G55.1 第三代移动通信业务的频谱第三代移动通信的频谱利用率更无线电频谱资源的特性无线电频谱资源的特性无线电频谱资源是有限的。国际电联定义无线电频谱资源是有限的。国际电联定义3000GHz以以下的电磁频谱称为无线电磁波的频谱，超过下的电磁频谱称为无线电磁波的频谱，超过3000GHz就进入可见光范围了。就进入可见光范围了。ITU当前只划分了当前只划分了9kHz400GHz范围，实际上目前使用的较高频段仅在几十范围，实际上目前使用的较高频段仅在几十GHz由于电波传播特性所限，蜂窝移动通信业务一般只能由于电波传播特性所限，蜂窝移动通信业务一般只能工作在工作在3GHz以下。如果通过频率、时间、空间这三以下。如果通过频率、时间、空间这三维相互关联的要素进行频率复用指配，就可以提高频维相互关联的要素进行频率复用指配，就可以提高频率利用率率利用率1992年以前年以前ITU在在1000MHz以下曾划分的几个频段以下曾划分的几个频段中，中，450MHz、800MHz和和900MHz传播特性很好，传播特性很好，大气噪声和银河噪声很小，空间传播损耗和对建筑物大气噪声和银河噪声很小，空间传播损耗和对建筑物的穿透力比较适中，很适合蜂窝移动业务组网使用的穿透力比较适中，很适合蜂窝移动业务组网使用6/16/202443G5无线电频谱资源的特性无线电频谱资源是有限的。国际电联定义ITU关于关于3G频谱的划分计划频谱的划分计划但在但在1000MHz以下频谱资源很有限，目前开放的其它以下频谱资源很有限，目前开放的其它几十种无线电业务已经挤得满满的，可提供蜂窝业务几十种无线电业务已经挤得满满的，可提供蜂窝业务使用的频带也不过几十兆赫兹，远不能适应当前移动使用的频带也不过几十兆赫兹，远不能适应当前移动用户的发展需要用户的发展需要ITU于于1992年召开的世界无线电行政大会年召开的世界无线电行政大会(WARC-92)上上决定将决定将3000MHz以下主要用于移动业务，现在此频段以下主要用于移动业务，现在此频段内的固定业务将逐步搬移到更高的频段上去内的固定业务将逐步搬移到更高的频段上去会上还同时决定在会上还同时决定在2000MHz频段上划分出频段上划分出230MHz的的带宽用于未来全球陆地移动通信业务，即国际移动通带宽用于未来全球陆地移动通信业务，即国际移动通信信IMT-2000系统系统6/16/202453G5ITU关于3G频谱的划分计划但在1000 MHz以下频谱资源IMT2000的频率计划的频率计划19921992年年ITUITU在在WARCWARC9292大会上为第三代移动通信业务划分大会上为第三代移动通信业务划分出出230MHz230MHz带宽，带宽，188518852025 MHz2025 MHz作为作为IMT-2000IMT-2000的上行频段，的上行频段，211021102200 MHz2200 MHz作为下行频段。其中作为下行频段。其中198019802110 MHz2110 MHz和和217021702200 MHz2200 MHz分别作为移动卫星业务上下行频段分别作为移动卫星业务上下行频段由于由于 IMT-2000 IMT-2000应适用于陆地、水上、空中任何地点用户应适用于陆地、水上、空中任何地点用户的通信，因此必须有卫星部分。卫星通信的特点是覆盖面的通信，因此必须有卫星部分。卫星通信的特点是覆盖面大、通信容量大，卫星移动业务（大、通信容量大，卫星移动业务（MSSMSS）是实现全球覆盖）是实现全球覆盖的有效办法。卫星通信可以利用对地静止卫星系统来实现，的有效办法。卫星通信可以利用对地静止卫星系统来实现，也可以利用中、低轨道和高轨道卫星系统来实现也可以利用中、低轨道和高轨道卫星系统来实现 IMT-2000 IMT-2000将是综合陆地系统与卫星系统的一个整体，但将是综合陆地系统与卫星系统的一个整体，但其中利用同步卫星固定业务（其中利用同步卫星固定业务（FSSFSS）经固定地球站（）经固定地球站（FESFES）提供的链路不能看成是提供的链路不能看成是IMT-2000IMT-2000的卫星部分，只能看成是的卫星部分，只能看成是支持支持IMT-2000IMT-2000的的FSSFSS连接连接6/16/202463G5IMT2000的频率计划1992年ITU在WARC92大IMT-2000的核心频段的核心频段(MHz)185019001950200020502100215022002250ITU欧洲欧洲美国美国MSSPCSADBTDDBCDCE FAFEMSS保留保留2165 MHz1850190019502000205021002150220022501880 1980 TDDFDDDECTMSS 1885 2025 2010 TDDTDDFDDMSSFDD日本日本MSSFDDMSSFDDPHS2170 FDD2110 2170 MSSMSS保保留留保保留留保保留留FDDWLLFDDWLL中国中国MSS19201980TDDTDDWLL18651880 189519001920194519601980191819802010 2025 19202010 2025 2110 2170 2170 2110 2110 蜂窝蜂窝蜂窝蜂窝保保留留6/16/202473G5IMT-2000的核心频段(MHz)各国的频段划分情况各国的频段划分情况欧洲电信标准化协会欧洲电信标准化协会ETSIETSI成立了一个成立了一个“通用移动通信系通用移动通信系统统(UMTS)(UMTS)论坛论坛”，19951995年正式向国际电联提交了频谱划年正式向国际电联提交了频谱划分的建议方案分的建议方案地面段为地面段为1920-1980 MHz1920-1980 MHz；卫星业务占用；卫星业务占用1980-2010/1980-2010/2170-2200 MHz2170-2200 MHz频段；频段；1900-1920 MHz1900-1920 MHz和和2010-2030 MHz2010-2030 MHz为主要业务，二代的为主要业务，二代的DECTDECT系统为次要业务，即在允许的系统为次要业务，即在允许的情况下可以使用情况下可以使用1900-1920 MHz1900-1920 MHz频段频段美国在美国在WARCWARC9292大会后对频段进行了重新调整。由于原大会后对频段进行了重新调整。由于原来个人通信来个人通信PCSPCS业务占用了业务占用了IMT-2000IMT-2000频谱，调整后的频频谱，调整后的频谱将是谱将是IMT-2000IMT-2000的上行与的上行与PCSPCS的下行频段需要共用。这的下行频段需要共用。这种安排不大符合一般基站发高收低的配置种安排不大符合一般基站发高收低的配置美国几年前已把美国几年前已把2000 MHz2000 MHz段频谱拍卖给运营公司使用段频谱拍卖给运营公司使用6/16/202483G5各国的频段划分情况欧洲电信标准化协会ETSI成立了一个“通用WRC-00确认的确认的IMT-2000频谱频谱6/16/202493G5WRC-00确认的IMT-2000频谱8/9/202393G中国的频段划分中国的频段划分中国有关第三代移动业务的研究起步较晚。由于我国中国有关第三代移动业务的研究起步较晚。由于我国无线电移动通信用户超常规的发展，频谱需求量很大无线电移动通信用户超常规的发展，频谱需求量很大在在1000MHz以下我国已经先后划分了三个频段用于蜂以下我国已经先后划分了三个频段用于蜂窝移动业务，即窝移动业务，即825-835MHz/870-880MHz，带宽，带宽102MHz；835-840/880-885MHz，带宽，带宽52MHz；890-915/935-960MHz，带宽，带宽252MHz。总带宽共为。总带宽共为80MHz为适应发展，同时考虑到国内外技术现状以及当前或为适应发展，同时考虑到国内外技术现状以及当前或近期可提供设备的情况，前几年对近期可提供设备的情况，前几年对2000MHz频段做了频段做了部分调整与规划，调整出共部分调整与规划，调整出共260MHz以上的带宽（不以上的带宽（不包括有线电视传输的包括有线电视传输的MMDS系统）供当前发展移动通系统）供当前发展移动通信业务使用信业务使用6/16/2024103G5中国的频段划分中国有关第三代移动业务的研究起步较晚。由于我国1GHz以上频段划分以上频段划分(1)1710-1755/1805-1850 MHz(1)1710-1755/1805-1850 MHz和和1865-1880/1945-1960 1865-1880/1945-1960 MHzMHz，带宽共，带宽共120 MHz120 MHz，用于蜂窝移动通信业务，与微，用于蜂窝移动通信业务，与微波接力通信业务和射电天文等业务共用波接力通信业务和射电天文等业务共用(2)1880-1900/1960-1980 MHz,(2)1880-1900/1960-1980 MHz,带宽共带宽共40 MHz40 MHz，原计划，原计划用于无线接入（用于无线接入（FDDFDD方式），现只批准我国自行研制的方式），现只批准我国自行研制的TD-SCDMATD-SCDMA系统使用系统使用1880-1885 MHz1880-1885 MHz的频段的频段(3)1900-1920 MHz(3)1900-1920 MHz，带宽共，带宽共20 MHz20 MHz，用于无线接入（可，用于无线接入（可用于用于DECTDECT和和PHSPHS等时分或码分方式），主要用来解决集等时分或码分方式），主要用来解决集中在密集办公室区域的专业网无绳电话等需求中在密集办公室区域的专业网无绳电话等需求(4)2400-2483.5 MHz(4)2400-2483.5 MHz，带宽共，带宽共83.5 MH83.5 MH主要用于短距离、主要用于短距离、短信息的数据通信系统以及计算机数据通信系统等短信息的数据通信系统以及计算机数据通信系统等(5)2535-2599 MHz(5)2535-2599 MHz，带宽共，带宽共64 MHz64 MHz，临时性用于多路微，临时性用于多路微波有线电视传输系统波有线电视传输系统(MMDS)(MMDS)6/16/2024113G51GHz以上频段划分(1)1710-1755/1805-信息产业部清理信息产业部清理3G3G核心频段核心频段为为保保证证我我国国相相关关频频率率规规划划的的顺顺利利实实施施和和第第三三代代移移动动通通信信系系统统运运营营商商按按时时开开通通业业务务，信信息息产产业业部部开开始始清清理理第第三代移动通信系统核心频段。三代移动通信系统核心频段。原原国国家家无无线线电电管管理理机机构构在在188018801900MHZ1900MHZ、192019202025MHZ2025MHZ及及211021102200MHZ2200MHZ频频段段内内分分配配的的频频率率，其其频频率率使使用用有有效效期期截截至至20022002年年底底，期期满满后后无无条条件件收收回回，由由信信息息产产业业部部另另行行分分配配：包包括括原原邮邮电电部部电电信信总总局局仅仅在在北北京京、天天 津津、上上 海海 等等 7 7城城 市市 使使 用用 18951895 1900MHZ/19751900MHZ/19751980MHZ1980MHZ建建设设无无线线接接入入系系统统；批批准准中中国国联联通通公公司司仅仅在在天天津津、重重庆庆和和成成都都三三城城市市使使用用189018901895MHZ/19701895MHZ/19701975MHZ1975MHZ建设无线接入系统建设无线接入系统20022002年自年自7 7月月5 5日起不再办理上述频段设备型号核准证日起不再办理上述频段设备型号核准证6/16/2024123G5信息产业部清理3G核心频段为保证我国相关频率规划的顺利实施和信产部颁布信产部颁布3G3G频率规划频率规划20032003年年4 4月，信产部依据国际电联有关第三代公众移动通信系统月，信产部依据国际电联有关第三代公众移动通信系统(IMT(IMT2000)2000)频率划分和技术标准，按照我国无线电频率划分规定，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，发出了有关我国第三代公众结合我国无线电频谱使用的实际情况，发出了有关我国第三代公众移动通信系统频率规划事宜的通知：移动通信系统频率规划事宜的通知：一、第三代公众移动通信系统的工作频段为：一、第三代公众移动通信系统的工作频段为：1.1.主要工作频段：主要工作频段：频分双工频分双工(FDD)(FDD)方式方式:1920:19201980MHz/21101980MHz/21102170MHz2170MHz；时分双工时分双工(TDD)(TDD)方式方式:1880:18801920MHz1920MHz、201020102025MHz2025MHz2.2.补充工作频率：补充工作频率：频分双工频分双工(FDD)(FDD)方式：方式：175517551785MHz/18501785MHz/18501880MHz1880MHz；时分双工时分双工(TDD)(TDD)方式：方式：230023002400MHz2400MHz，与无线电定位业务共用，均，与无线电定位业务共用，均为主要业务，共用标准另行制定为主要业务，共用标准另行制定3.3.卫星移动通信系统工作频段卫星移动通信系统工作频段:1980:19802010MHz/21702010MHz/21702200MHz2200MHz6/16/2024133G5信产部颁布3G频率规划2003年4月，信产部依据国际电联有关3G3G频率规划频率规划（续续）二、目前已规划给公众移动通信系统的二、目前已规划给公众移动通信系统的825825835MHz835MHz870870880MHz880MHz、885885915MHz915MHz930930960MHz960MHz和和171017101755MHz1755MHz180518051850MHz1850MHz频段，同时规划为第三代公频段，同时规划为第三代公众移动通信系统众移动通信系统FDDFDD方式的扩展频段，上、下行频率使方式的扩展频段，上、下行频率使用方式不变。已分配给中国移动通信集团公司、中国用方式不变。已分配给中国移动通信集团公司、中国联合通信有限公司的频段可按照批准文件继续用于联合通信有限公司的频段可按照批准文件继续用于GSMGSM或或CDMACDMA公众移动通信系统，若要改变为第三代公众移公众移动通信系统，若要改变为第三代公众移动通信系统体制，须另行报批动通信系统体制，须另行报批三、上述各规划频段作为第三代公众移动通信频段，由三、上述各规划频段作为第三代公众移动通信频段，由国家无线电管理机构管理。具体技术指标、频率分配国家无线电管理机构管理。具体技术指标、频率分配以及台站管理规定另行制定以及台站管理规定另行制定（四、五（四、五 略）略）6/16/2024143G53G频率规划（续）二、目前已规划给公众移动通信系统的我国我国3G频谱规划方案频谱规划方案17501800185019001950210020502000220021503GFDD3GTDDPHS/DECTFDD接入接入230024001755MHz1785MHz1850MHz1880MHz1880MHz1920MHz1980MHz2110MHz2170MHz1920MHz2010MHz2025MHz2300MHz2400MHz1900MHz1920MHz1890MHz1900MHz1970MHz1980MHz6/16/2024153G5我国3G频谱规划方案5.23G的网络结构的网络结构第三代移动通信系统的网络结构必须具有较好的灵活第三代移动通信系统的网络结构必须具有较好的灵活性，以使现有的第二代移动通信系统能够顺利地向第性，以使现有的第二代移动通信系统能够顺利地向第三代移动通信系统过渡，保护已有投资三代移动通信系统过渡，保护已有投资ITU-T SG11ITU-T SG11对对IMT-2000IMT-2000网络的功能结构、信令要求、网络的功能结构、信令要求、协议等进行了研究，提出了一些原则性的建议。而欧协议等进行了研究，提出了一些原则性的建议。而欧洲则通过洲则通过ACTS RAINBOWACTS RAINBOW计划对第三代移动通信系统的计划对第三代移动通信系统的网络结构进行了研究，其研究成果已被网络结构进行了研究，其研究成果已被ETSIETSI采纳采纳总的来说，对第三代移动通信系统网络结构的考虑应总的来说，对第三代移动通信系统网络结构的考虑应遵循如下几个原则：（遵循如下几个原则：（1 1）在逻辑上将传送网和信令网）在逻辑上将传送网和信令网分开；（分开；（2 2）宏分集完全由接入网控制；（）宏分集完全由接入网控制；（3 3）在功能）在功能上分为接入网和核心网上分为接入网和核心网6/16/2024163G55.2 3G的网络结构第三代移动通信系统的网络结构必须具有IMT2000的无线接入网的无线接入网IMTIMT20002000的无线接入网还可细分为无线载体通用功能的无线接入网还可细分为无线载体通用功能(RBCF)(RBCF)和无线传输特殊功能和无线传输特殊功能(RTSF)(RTSF)两部分。前者包括两部分。前者包括所有与采用的无线接入技术无关的控制与传输功能；所有与采用的无线接入技术无关的控制与传输功能；后者包括与无线技术有关的各项功能，它还可进一步后者包括与无线技术有关的各项功能，它还可进一步分为无线传输技术分为无线传输技术(RTT)(RTT)和相关的无线传输适配功能和相关的无线传输适配功能(RTAF)(RTAF)，以便将不同的，以便将不同的RTTRTT与通用的与通用的RBCFRBCF连接起来连接起来在核心网络方面，在核心网络方面，IMTIMT20002000的结构还允许通过使用网的结构还允许通过使用网际互连功能际互连功能(IWF)(IWF)来支持第二代核心网络的接入，实来支持第二代核心网络的接入，实现第三代核心网络与第二代核心网络之间的互通互连。现第三代核心网络与第二代核心网络之间的互通互连。类似地，通过一定的适配模块类似地，通过一定的适配模块(AF)(AF)，第二代核心网络，第二代核心网络也可以支持第三代的无线接入技术也可以支持第三代的无线接入技术6/16/2024173G5IMT2000的无线接入网IMT2000的无线接入网还可WCDMA无线接入网络结构无线接入网络结构6/16/2024183G5WCDMA无线接入网络结构8/9/2023183GUMTS陆地无线接入网络陆地无线接入网络WCDMAWCDMA系统的系统的UMTSUMTS陆地无线接入网络陆地无线接入网络UTRANUTRAN由无线网络由无线网络子系统集子系统集(RNS)(RNS)组成，组成，RNSRNS通过通过IuIu接口与核心网相连。接口与核心网相连。图中椭圆表示小区图中椭圆表示小区 无线网络子系统无线网络子系统RNSRNS包括无线网络控制器和一或多个包括无线网络控制器和一或多个Node BsNode Bs。Node BNode B支持支持FDDFDD模式、模式、TDDTDD模式或双模式，可模式或双模式，可处理处理1 1或多个小区，并通过或多个小区，并通过IubIub接口与无线网络控制器接口与无线网络控制器RNCRNC相连相连RNCRNC负责切换控制，提供支持不同负责切换控制，提供支持不同Node BNode B间宏分集的组间宏分集的组合合/分裂的功能。支持分裂的功能。支持FDDFDD模式的模式的Node BNode B包含可选的宏包含可选的宏分集功能。无线网络控制器分集功能。无线网络控制器RNCRNC通过通过IurIur接口相互连接，接口相互连接，IurIur可通过可通过RNCRNC间的物理连接直接相连或通过合适的传间的物理连接直接相连或通过合适的传输网相连输网相连6/16/2024193G5UMTS陆地无线接入网络WCDMA系统的UMTS陆地无线接入IMT2000的一组接口的一组接口ITUITUT T负责负责IMTIMT20002000信令和协议研究的信令和协议研究的SG11/WP3SG11/WP3工作工作组，于组，于19981998年年5 5月确定了月确定了IMTIMT20002000的网络框架标准的网络框架标准(Q.1701)(Q.1701)。Q.1701Q.1701阐述了阐述了“IMT“IMT20002000家族家族”的概念，的概念，并明确了由并明确了由ITUITU标准化的一组接口，如图所示标准化的一组接口，如图所示与网络有关的接口为与网络有关的接口为A A接口和接口和NNINNI，即，即IMTIMT20002000的网的网络可分成无线接入网络络可分成无线接入网络(RAN)(RAN)和核心网络和核心网络(CN)(CN)两部分两部分6/16/2024203G5IMT2000的一组接口ITUT负责IMT2000信令IMT2000系统的网络结构系统的网络结构按照按照3G3G可提供全球无缝覆盖的要求，应允许用户在多可提供全球无缝覆盖的要求，应允许用户在多种无线运营环境种无线运营环境(微微小区，微小区，宏小区和全球范微微小区，微小区，宏小区和全球范围围)下进行通信，所以，下进行通信，所以，CNCN网就相应有着不同的无线接网就相应有着不同的无线接入技术，比如入技术，比如GSMGSM、CDMACDMA、DECTDECT、PCSPCS、MSSMSS和和IMTIMT2000 RTT2000 RTT等等另一方面，按照另一方面，按照3G3G可提供多媒体业务的能力，应支持可提供多媒体业务的能力，应支持用户到固定网络接入，如用户到固定网络接入，如ISDNISDN、B BISDNISDN、InternetInternet和和LANLAN等，享受与固定网络用户一样的服务业务等，享受与固定网络用户一样的服务业务第三代移动通信系统的核心网络必需具备电路交换和第三代移动通信系统的核心网络必需具备电路交换和分组交换的混合交换功能。分组交换的混合交换功能。下图给出了一种可能的下图给出了一种可能的IMTIMT20002000系统的结构系统的结构6/16/2024213G5IMT2000系统的网络结构按照3G可提供全球无缝覆盖的要IMT2000系统的结构系统的结构6/16/2024223G5IMT2000系统的结构8/9/2023223G5.3第三代移动通信演进第三代移动通信演进6/16/2024233G55.3 第三代移动通信演进8/9/2023233G核心网从第二代向第三代过渡核心网从第二代向第三代过渡向第三代平滑过渡应能支持第二代系统所提供业务，向第三代平滑过渡应能支持第二代系统所提供业务，并可分阶段逐步实现。首先，通过增强第二代核心网并可分阶段逐步实现。首先，通过增强第二代核心网的能力，使其能提供部分第三代的移动业务；然后，的能力，使其能提供部分第三代的移动业务；然后，允许第三代无线接入网通过适配功能单元接入到增强允许第三代无线接入网通过适配功能单元接入到增强的第二代核心网；最后再引入第三代核心网，并与第的第二代核心网；最后再引入第三代核心网，并与第二代核心网进行互通，从而逐步淘汰第二代核心网二代核心网进行互通，从而逐步淘汰第二代核心网第二代核心网主要包括第二代核心网主要包括GSM/MAPGSM/MAP和和ISIS4141两大类。根据两大类。根据IMTIMT20002000的家族概念，只要它们经过网络功能提升后，的家族概念，只要它们经过网络功能提升后，在公共接口上和业务能力上均满足第三代移动通信系在公共接口上和业务能力上均满足第三代移动通信系统的要求，都可以逐步向统的要求，都可以逐步向IMTIMT20002000过渡过渡第三代系统的移动终端应具备在两代基站间进行切换第三代系统的移动终端应具备在两代基站间进行切换或运用于或运用于IMTIMT20002000不同核心网家族成员的双模性能不同核心网家族成员的双模性能6/16/2024243G5核心网从第二代向第三代过渡向第三代平滑过渡应能支持第二代系统GSM分组无线业务分组无线业务GPRS现现网网上上运运行行的的GSMGSM系系统统受受制制式式限限制制，除除话话音音业业务务外外，只只能提供低速电路交换型数据业务能提供低速电路交换型数据业务为为使使第第二二代代向向第第三三代代平平滑滑过过渡渡，在在现现有有的的GSMGSM网网络络中中，有有计计划划地地引引入入通通用用分分组组无无线线业业务务(GPRS)(GPRS)是是一一个个上上佳佳的的选选择择。GPRSGPRS技技术术通通过过在在GSMGSM基基础础上上加加入入多多时时隙隙联联合合应应用用技技术术，在在网网络络侧侧引引入入分分组组交交换换和和帧帧中中继继技技术术，GSMGSM网网络络就可同时支持话音和分组数据业务就可同时支持话音和分组数据业务在在GPRSGPRS系系统统中中，由由于于使使用用分分组组业业务务的的多多个个用用户户可可共共享享无无线线资资源源，极极大大提提高高了了无无线线网网络络的的利利用用率率，降降低低了了资资源源的的占占用用费费用用，使使用用户户能能以以较较低低成成本本，通通过过无无线线接接入入分分组组网网(特特别别是是互互联联网网)成成为为可可能能。目目前前GPRSGPRS技技术术已已基基本成熟，商用系统在本成熟，商用系统在20002000年已投入市场年已投入市场6/16/2024253G5GSM分组无线业务GPRS现网上运行的GSM系统受制式限制，增强数据速率改进的技术增强数据速率改进的技术EDGEGPRSGPRS的的数数据据速速率率分分为为CSlCSl一一4 4四四种种等等级级。在在无无线线信信道道上上，CS3CS3和和CS4CS4的的保保护护冗冗余余度度很很小小，无无法法保保证证数数据据的的传传输输质质量。量。CSlCSl和和CS2CS2的信道保护比基本可满足商用要求。的信道保护比基本可满足商用要求。尽尽管管CS2CS2最最高高仅仅能能提提供供l15.2kb/sl15.2kb/s数数据据速速率率，但但是是与与ITUITU提提出出的的第第三三代代系系统统必必须须提提供供384kb/s384kb/s无无线线传传输输能能力力的的最最低要求比较，低要求比较，GPRSGPRS相差甚远相差甚远用用于于全全球球演演进进的的EDGEEDGE在在GSMGSM技技术术基基础础上上将将4 4相相调调制制解解调调改改进进为为8 8相相。使使GSMGSM网网络络有有更更高高数数据据传传输输能能力力，达达到到ITUITU规定的规定的3G3G传输能力的最低限度传输能力的最低限度:384kb/s:384kb/s现现有有GSMGSM网网络络同同时时支支持持GSMGSM业业务务、GPRSGPRS和和EDGEEDGE高高速速数数据据业业务务。在在GSMGSM网网络络扩扩容容工工程程中中自自然然引引入入，在在采采用用EDGEEDGE技技术时，无须对现有网络作大规模改造术时，无须对现有网络作大规模改造6/16/2024263G5增强数据速率改进的技术EDGEGPRS的数据速率分为CSl一基于现有2G向3G演进的网络PSTNISDNInternetIS-41 CNNNIGSM CN3G/BS2G/BS3G/BS2G/BS3G/2G终端3G双模终端3G/2G终端6/16/2024273G5基于现有2G向3G演进的网络PSTNInternetIS-增强型增强型GSM到到IMT2000演进演进第二阶段，第二阶段，3G3G核心网不仅可独立提供满足核心网不仅可独立提供满足IMTIMT20002000要求的业务，要求的业务，而且还支持而且还支持2G2G的的BTSBTS接入。因为接入。因为ATMATM具有适合多种业务速率、动态分具有适合多种业务速率、动态分配带宽和易于同有线宽带综合业务数字网接口的优点配带宽和易于同有线宽带综合业务数字网接口的优点第一阶段，第一阶段，GSMGSM核心网为核心网为3G3G终端提供语音、数据和图象业务，并终端提供语音、数据和图象业务，并对其移动性进行管理；对其移动性进行管理；3G3G只完成呼叫控制和无线资源的分配功能；只完成呼叫控制和无线资源的分配功能；6/16/2024283G5增强型GSM到IMT2000演进第二阶段，3G核心网不仅可TD-SCDMA的过渡的过渡TD-SCDMATD-SCDMA系统于系统于20002000年底完成样机开发，并在年底完成样机开发，并在20022002年年1 1月月进行了现场试验。进行了现场试验。该系统的使用不需立即重新建设该系统的使用不需立即重新建设一个第三代移动通信网络，而是在已有的第二代（如一个第三代移动通信网络，而是在已有的第二代（如GSMGSM）网络上，增加）网络上，增加TD-SCDMATD-SCDMA设备即可设备即可向第三代移动通信网络的过渡可分阶段完成向第三代移动通信网络的过渡可分阶段完成:首先，首先，TD-SCDMA TD-SCDMA基站在用户密度大的地区首先应用，基站在用户密度大的地区首先应用，以解决以解决GSMGSM容量不足问题。系统设备价格（平均每用户容量不足问题。系统设备价格（平均每用户价格）将比用价格）将比用GSMGSM扩容降低至少扩容降低至少2020。与。与GSMGSM系统同基系统同基站安装，不需基建投资；站安装，不需基建投资；其次，使用双频双模终端，在其次，使用双频双模终端，在TD-SCDMATD-SCDMA网络覆盖不网络覆盖不到的地方使用到的地方使用GSMGSM基站，使用户没有局部覆盖的感觉。基站，使用户没有局部覆盖的感觉。双频双模手持机的价格和现在双频双模手持机的价格和现在GSMGSM双频手持机相当双频手持机相当6/16/2024293G5TD-SCDMA的过渡TD-SCDMA系统于2000年底完成CDMA演进演进从从CDMACDMA到演进到到演进到3G3G，遵循的路线为，遵循的路线为:cdmaOne-cdma2000 1x-cdma2000 1xEV-cdma2000 3x cdmaOne-cdma2000 1x-cdma2000 1xEV-cdma2000 3xcdma2000 1xcdma2000 1x、cdma2000 1xEVcdma2000 1xEV以及以及cdma2000 3xcdma2000 3x都是都是cdma2000cdma2000体系结构中的子标准体系结构中的子标准cdmaOne IS-95BcdmaOne IS-95B，通过组合，通过组合8 8个话音信道，提供个话音信道，提供64 kb/s64 kb/s数数据业务。在多数国家，据业务。在多数国家，IS-95BIS-95B被跨过，直接演进从被跨过，直接演进从cdmaonecdmaone演进为演进为cdma2000 1xcdma2000 1x；cdma2000 1xcdma2000 1x，在，在IS-95IS-95的基础上升级空中接口，可在的基础上升级空中接口，可在1.25M1.25M带宽内提供带宽内提供307.2 kpbs307.2 kpbs高速分组数据速率；高速分组数据速率；cdma2000 2Xcdma2000 2X，在，在5MHz5MHz带宽内实现带宽内实现2Mb/s2Mb/s数据速率，后向兼数据速率，后向兼容容cdma 2000 1xcdma 2000 1x及及IS-95IS-95；6/16/2024303G5CDMA演进从CDMA到演进到3G，遵循的路线为:8/9/cdma2000-1X系统演进系统演进cdma2000-1Xcdma2000-1X容量达到原有容量达到原有IS-95AIS-95A系统的两倍，可支系统的两倍，可支持持153.6kbit/s153.6kbit/s的数据传输。核心网络部分引入了包的数据传输。核心网络部分引入了包交换技术，支持移动交换技术，支持移动IPIP业务。是在业务。是在cdmaOne(IS-95)cdmaOne(IS-95)的的基础上升级了无线接口，使其性能上得到了很大增强基础上升级了无线接口，使其性能上得到了很大增强9999年年3GPP23GPP2完成了完成了cdma2000-1X(cdma2000-1X(单载波单载波)和和cdma2000-cdma2000-3X(3X(多载波多载波)无线接口的标准无线接口的标准cdma2000-1Xcdma2000-1X的增强型技术的增强型技术1XEV(1X Evolution)1XEV(1X Evolution)演演进分为两个阶段：进分为两个阶段：1.1.第一阶段叫第一阶段叫1XEV-DO(Data Only)1XEV-DO(Data Only)，在，在1.25MHz1.25MHz带宽内带宽内提供平均速率为提供平均速率为650kbit/s,650kbit/s,可支持峰值可支持峰值2.4Mbps2.4Mbps速率速率2.2.第二阶段叫第二阶段叫1XEV-DV(Data and Voice)1XEV-DV(Data and Voice)，可可支持支持5Mbps5Mbps以上速率以上速率6/16/2024313G5cdma2000-1X系统演进cdma2000-1X容量达到1XEV-DO/DV 可提供的业务可提供的业务1XEV-DV1XEV-DV可支持高速补充业务信道，单个信道的峰值速可支持高速补充业务信道，单个信道的峰值速率可达率可达307.2kbps307.2kbps；采用了前向快速功控，提高了前向；采用了前向快速功控，提高了前向信道的容量；可采用发射分集方式信道的容量；可采用发射分集方式OTDOTD或或STSSTS，提高了信，提高了信道的抗衰落能力；新的接入方式减少了移动台接入过程道的抗衰落能力；新的接入方式减少了移动台接入过程中的干扰的影响，提高了接入成功率中的干扰的影响，提高了接入成功率1XEV-DV1XEV-DV提供的服务将比提供的服务将比cdma2000 1X cdma2000 1X 更加丰富，如更更加丰富，如更快的因特网接入、在线快的因特网接入、在线VOD VOD、网络游戏、影视预览、网络游戏、影视预览、MTV MTV、可视电话、多媒体短消息、移动、可视电话、多媒体短消息、移动E-mail E-mail、移动、移动传真、移动打印、移动购物、移动贸易、移动银行、电传真、移动打印、移动购物、移动贸易、移动银行、电子导航、实时交通状况、网络教学、电子图书馆等子导航、实时交通状况、网络教学、电子图书馆等在话音服务方面亦可增大用户容量，并确保话音质量在话音服务方面亦可增大用户容量，并确保话音质量6/16/2024323G51XEV-DO/DV 可提供的业务1XEV-DV可支持高速补在在Open Mobile Architecture Initiative Open Mobile Architecture Initiative 和和WAPWAP论坛论坛的基础上成立；的基础上成立；LIFLIF、SyncML Initiative SyncML Initiative 和和MMS-IOPMMS-IOP、Wireless VillageWireless Village等组织也已经基本并入等组织也已经基本并入OMA;MGIFOMA;MGIF和和MWIFMWIF近期宣布将加入近期宣布将加入OMAOMA。OMA OMA的宗旨：的宗旨：产品和业务应基于开放的、全球标准，协议和接口产品和业务应基于开放的、全球标准，协议和接口不应为专用技术；不应为专用技术；应用层应独立于承载网络应用层应独立于承载网络(GSM(GSM、GPRSGPRS、cdma2000cdma2000和和WCDMAWCDMA等等)；应用的结构框架和业务引擎应独立于操作系统应用的结构框架和业务引擎应独立于操作系统(OS);(OS);应用和平台是可以互操作的，能支持跨地域和跨技应用和平台是可以互操作的，能支持跨地域和跨技术的无缝漫游。术的无缝漫游。移动开放联盟移动开放联盟(OMA)6/16/2024333G5在Open Mobile Architecture I移动开放联盟移动开放联盟成员成员20012001年底开始酝酿，年底开始酝酿，20022002年年6 6月月1010日成立，目前有成员日成立，目前有成员250250多个；几乎囊括了业界所有的参与者：运营商多个；几乎囊括了业界所有的参与者：运营商(GSM(GSM、CDMA)CDMA)、终端和设备制造商、终端和设备制造商、ITIT公司公司(IBM(IBM、微软等、微软等)、SPsSPs等；等；已经完成组织结构，确定了工作程序；已经完成组织结构，确定了工作程序；初步发布下述技术规范：初步发布下述技术规范：MMS V1.1MMS V1.1、DRM V1.0DRM V1.0、DNS V1.0DNS V1.0、Content Content Download V1.0Download V1.0、Email Push Notification V1.1Email Push Notification V1.1我国中国移动、华为和电信传输所已经加入了我国中国移动、华为和电信传输所已经加入了OMAOMA6/16/2024343G5移动开放联盟成员2001年底开始酝酿，2002年6月10日成5.4实现核心网过渡的关键技术实现核心网过渡的关键技术5.4.15.4.1移动性管理及寻址技术移动性管理及寻址技术5.4.25.4.2智能网技术的研究与应用智能网技术的研究与应用5.4.35.4.3地面网与卫星系统的综合地面网与卫星系统的综合5.4.45.4.4移动网和固定网的融合技术移动网和固定网的融合技术6/16/2024353G55.4 实现核心网过渡的关键技术5.4.1移动性管理及寻址移动性管理及寻址技术移动性管理及寻址技术为了提供全球的无缝覆盖，为了提供全球的无缝覆盖，3G3G通信系统必需能适合工通信系统必需能适合工作于多种通信环境，比如公众电话网、蜂窝移动网、作于多种通信环境，比如公众电话网、蜂窝移动网、无绳电话网、分组数据网和卫星移动通信网等无绳电话网、分组数据网和卫星移动通信网等为保证移动终端跨网络通信和在不同的地区进行漫游，为保证移动终端跨网络通信和在不同的地区进行漫游，3G3G系统除了依靠软切换与用户位置跟踪等技术外，还系统除了依靠软切换与用户位置跟踪等技术外，还需要解决移动用户的管理问题，这就必须涉及到号码需要解决移动用户的管理问题，这就必须涉及到号码编号和寻址技术编号和寻址技术由于大量的用户信息及业务信息存储于业务控制点的由于大量的用户信息及业务信息存储于业务控制点的数据库内，而且对它们的访问存取和查询修改都十分数据库内，而且对它们的访问存取和查询修改都十分频繁。开发大规模的移动性管理系统软件，建立大容频繁。开发大规模的移动性管理系统软件，建立大容量的数据库和全球性的分布式数据库网络，以及研究量的数据库和全球性的分布式数据库网络，以及研究快速有效的寻址方式，均是必需要解决的技术关键快速有效的寻址方式，均是必需要解决的技术关键6/16/2024363G5移动性管理及寻址技术为了提供全球的无缝覆盖，3G通信系统必需智能网技术的研究与应用智能网技术的研究与应用智能网技术与移动网相结合，可为终端及个人的移动智能网技术与移动网相结合，可为终端及个人的移动性管理和多样化业务服务提供主体框架结构，将网络性管理和多样化业务服务提供主体框架结构，将网络划分为传输功能和业务控制功能，使呼叫处理过程同划分为传输功能和业务控制功能，使呼叫处理过程同呼叫业务种类无关，而且同呼叫处理的具体实施细节呼叫业务种类无关，而且同呼叫处理的具体实施细节也无关也无关随着核心网功能增强，智能网可灵活地添加和修改所随着核心网功能增强，智能网可灵活地添加和修改所提供的业务种类，达到网络升级的目的。比如，先利提供的业务种类，达到网络升级的目的。比如，先利用智能网技术对现有网络做些修改，然后过渡到智能用智能网技术对现有网络做些修改，然后过渡到智能网中的数据库和网中的数据库和3G3G通信网中的多种数据库实现有机的通信网中的多种数据库实现有机的结合，构成统一的分布式数据库网络，以提供多种智结合，构成统一的分布式数据库网络，以提供多种智能业务能业务6/16/2024373G5智能网技术的研究与应用智能网技术与移动网相结合，可为终端及个地面网与卫星系统的综合地面网与卫星系统的综合3G3G通信网最终将是一个提供全球的无缝覆盖并能实现通信网最终将是一个提供全球的无缝覆盖并能实现全球漫游通信的系统，必需集卫星移动通信、地面蜂全球漫游通信的系统，必需集卫星移动通信、地面蜂窝移动网和地面固定网于一体窝移动网和地面固定网于一体卫星移动通信系统虽然只是地面蜂窝移动网和地面固卫星移动通信系统虽然只是地面蜂窝移动网和地面固定网的补充和延伸，而且用户数量也比后两者为少，定网的补充和延伸，而且用户数量也比后两者为少，但它却是实现无通信盲区与达到全球无缝覆盖的关键但它却是实现无通信盲区与达到全球无缝覆盖的关键需要研究的内容有：移动终端在各种环境下接入卫星需要研究的内容有：移动终端在各种环境下接入卫星系统的技术；卫星移动波束覆盖域内的越区切换技术；系统的技术；卫星移动波束覆盖域内的越区切换技术；对在地面网和卫星系统间漫游用户的寻呼连接控制对在地面网和卫星系统间漫游用户的寻呼连接控制技术等技术等具有星上处理和星际链路交换功能的卫星移动通信系具有星上处理和星际链路交换功能的卫星移动通信系统更是值得重点研究的统更是值得重点研究的6/16/2024383G5地面网与卫星系统的综合3G通信网最终将是一个提供全球的无缝覆移动网和固定网的融合技术移动网和固定网的融合技术3G3G系统应该是由多个相关系统组成的综合网络。比如，系统应该是由多个相关系统组成的综合网络。比如，3G3G接入网就包括无线接入、有线接入和卫星接入，其接入网就包括无线接入、有线接入和卫星接入，其中无线接入与有线接入又可细分为不同的网络形式中无线接入与有线接入又可细分为不同的网络形式核心网既要能连接现有无线接入设备和新的无线接入核心网既要能连接现有无线接入设备和新的无线接入设备，还要能支持访问设备，还要能支持访问PSTNPSTN、InternetInternet、PSDNPSDN以及以及LANLAN的业务，所以需要有融合移动网和固定网的能力的业务，所以需要有融合移动网和固定网的能力为了达到移动网和固定网有效融合的目的，核心网中为了达到移动网和固定网有效融合的目的，核心网中将有一个多功能交换平台。该交换平台可在不同的接将有一个多功能交换平台。该交换平台可在不同的接入网与核心网间提供接口，用以支持移动用户和固定入网与核心网间提供接口，用以支持移动用户和固定用户的接入，实现宽带无线接入网同电话网、数据网用户的接入，实现宽带无线接入网同电话网、数据网和和IPIP网的互通网的互通6/16/2024393G5移动网和固定网的融合技术3G系统应该是由多个相关系统组成的综移动交换网和业务服务网移动交换网和业务服务网由于由于ATMATM交换机可以进行电路和分组混合交换，并且具交换机可以进行电路和分组混合交换，并且具有通用的网络接口功能，所以，它是固定移动混合有通用的网络接口功能，所以，它是固定移动混合网中最佳的多媒体交换平台网中最佳的多媒体交换平台事实上，事实上，ITUITUTSG11/WP3TSG11/WP3工作组在工作组在IMTIMT20002000有关有关RANRANCNCN接口的接口的Q.FSAQ.FSA建议中，就要求第三代移动通信系统建议中，就要求第三代移动通信系统的的A A接口信令结构建立在接口信令结构建立在ATMATM协议基础之上协议基础之上3G3G核心网包括移动交换网和业务服务网；前者完成无核心网包括移动交换网和业务服务网；前者完成无线网同固定网的互通互连和终端移动性管理的功能，线网同固定网的互通互连和终端移动性管理的功能，后者则向移动用户提供与固定用户所能获得的相同业后者则向移动用户提供与固定用户所能获得的相同业务和服务质量。由于固定网可看作业务服务网，如务和服务质量。由于固定网可看作业务服务网，如InternetInternet、IPIP数据网、数据网、ISDNISDN和和PSTNPSTN，故而核心网的演，故而核心网的演进主要是移动交换网功能的提升进主要是移动交换网功能的提升6/16/2024403G5移动交换网和业务服务网由于ATM交换机可以进行电路和分组混合请看第请看第6讲，谢谢讲，谢谢6/16/2024413G5请看第 6 讲，谢谢8/9/2023413G5