移动通信基础知识课件

移动通信网络基础培训 2012年年11月月16日日 通信网络基础通信网络基础12 移动通信网络介绍移动通信网络介绍 目目 录录3 3G网络对比网络对比通信网络基础通信网络基础通信网组成通信网组成通信网组成通信网组成通信业务网通信业务网通信业务网通信业务网移动通信网移动通信网GSM系统网络系统网络3G网络网络传送网络传送网络通信网络基础通信网络基础12 移动通信网络介绍移动通信网络介绍 目目 录录3 3G网络对比网络对比移动通信的基本概念和主要特点移动通信的基本概念和主要特点基本定义“动中通信”通信双方至少有一方处在移动的情况下（或临时静止）的相互信息传输和交换的方式。移动性体现在：1)终端的移动性手持机、车载台2)个人的移动性SIM卡支持的业务，身份信息3)业务的移动性200号业务，PORTAL NUM通信网的智能化和无线化使移动通信成为可能1)传输技术的发展2)芯片制造技术的发展3)软件应用技术的发展移动通信的主要特点移动通信的主要特点无线电波传输环境恶劣复杂1)阴影效应，有地形结构引起，表现为慢衰落（高斯衰落）2)多径效应，由移动体周围的局部散射体引起的多径传播，表现为快衰落（瑞利衰落）。空间传播损耗多普勒频移产生调制噪声：多普勒效应，由于移动体的运动速度和方向引起，多径条件下，引起多普勒频谱展宽。接收信号的统计分析接收信号的统计分析移动台受噪音干扰移动台受噪音干扰干扰复杂 开放式环境，存在多种噪声（人为噪声，自然干扰）和干扰（互调，共频，邻道）频谱拥挤（窄带化，缩小频带间隔，复用）可利用的频谱资源有限，用户需求剧增对移动台要求高，用户终端成为个人消费品网络结构多种多样，网络管理技术复杂二、移动通信系统分类与组成二、移动通信系统分类与组成各种分类方法按工作方式分类单工，双工，半双工按多址方式分类FDMA,TDMA,CDMA按信号形式分类模拟网，数字网按覆盖范围分类局域网，广域网按业务类型分类电话网，数据网，综合业务网，多媒体按服务范围分类专用网，公用网按使用环境分类陆地通信，海上通信，海上通信按使用对象分类军用系统，民用系统 通信系统的分类通信系统的分类移动通信系统组成移动通信系统组成移动通信网络结构移动通信网络结构移移动通信网通信网络主要分主要分为4个部分个部分移动终端MS基站系统BSS交换系统SS操作维护系统OMC交换系统是整个移动网的控制中心，主要完成话务控制、号码分析、计费、呼叫统计等功能；基站系统包括基站控制器和无线基站两部分，主要完成移动台与系统的接续，信道管理、分配和释放，用户的定位和通信中的切换等。操作维护系统是对整个网络的管理和监控。MS包括SIM和ME，主要完成话音的编码、信道编码、加密、信息的发射和接收。第一章第一章第一章第一章-2121三、常用移动通信系统与工作方式三、常用移动通信系统与工作方式 集群通信警察、出租车调度蜂窝移动电话车载、手持机无线寻呼数字、汉字、双向无绳电话家用、公共无线接入点（PHS）卫星移动通信铱星系统宽带无线接入网WLAN，蓝牙，802.11第一章第一章第一章第一章-2222移动通信工作方式移动通信工作方式移动通信的传输方式分单向传输（广播式）和双向传输（应答式）两种双向传输按无线信道的使用频率和信息传输方式，分为单工、双工和半双工等三种工作方式。发发 射射机机接接 收收机机发发 射射机机接接 收收机机f1（f1）f1（f2）f1（f2）f1（f1）送受话器送受话器 送受话器送受话器 电台甲电台甲 电台乙电台乙1、单工通信 通信双方电台交替地进行收信和发信第一章第一章第一章第一章-2323移动通信工作方式移动通信工作方式发发射射机机发发射射机机接接收收机机接接收收机机双双工工器器f1f2 f1f1f2 f2 基站基站 移动台移动台 2、双工通信、双工通信通信双方可同时进行信息传输通信双方可同时进行信息传输 3、半双工通信 移动台采用单工的“按讲”方式，其他与双工完全相同（集群通信，汽车调度）第一章第一章第一章第一章-2424四、移动通信的发展、现状与未来四、移动通信的发展、现状与未来1946年AT&T推出了第一个移动电话系统，采用FM调制，120Hz带宽传输一路话音；60年 代 中 期 Bell System推 出 了IMTS（Improved Mobile Telecommunication Service），采用FM调制，2530KHz带宽传输一路话音；60年 代 末，70年 代 初 开 始 第 一 个 蜂 窝（Cellular）电话系统，Cellular的意思是将一个大区域划分为几个小区（Cell），相邻的Cell不使用相同的频率，以免干扰；第一章第一章第一章第一章-2525第三代移动通信系统第三代移动通信系统第一章第一章第一章第一章-2626第三代移动通信系统的特点第三代移动通信系统的特点微蜂窝结构宽带CDMA技术调制技术，QPSK/自适应调制FDMA/TDMA/CDMA电路交换变为分组交换从媒体（media）到多媒体（Multi-media）第一章第一章第一章第一章-2727移动通信的发展目标移动通信的发展目标个人通信个人通信一些专家总结为五个W：任何人（Whoever）在任何地方（Wherever）任何时间（Whenever）可以同任何人（Whomever）进行任何形式（Whatever）的通信目标是实现个人通信系统目标是实现个人通信系统（PCS）个人通信发展的前提：个人通信发展的前提：大容量，频谱资源大容量，频谱资源全覆盖，无缝全覆盖，无缝移动性移动性低费用低费用智能化，处理能力智能化，处理能力基站电源系统基站电源系统基站基站电源系源系统的的组成成 基站基站电源系源系统方框方框图基站电源系统的组成基站电源系统的组成电源系统的核心是开关电源，主要功能是完成交流电与直流电之间的转换，并为不同的通信设备提供所需的不同电压值的稳定输出电流。蓄电池组连接在开关电源上，用于保障在停电之后提供电力支撑通信网络基础通信网络基础12 移动通信网络介绍移动通信网络介绍 目目 录录3 3G网络对比网络对比20202424/7/7/1/10 031313G时代的核心技术WCDMA技术联通联通3G电信电信3G移动移动3G20202424/7/7/1/10 03232WCDMAWCDMA发展历程发展历程20202424/7/7/1/10 03333CDMA2000CDMA2000发展历程发展历程199519992000200120022003+IS-95-Acdma20001X 1xEV Phase 1(1xEV-DO)cdma20003X MC1xEV Phase 2(1xEV-DV)？20202424/7/7/1/10 03434TD-SCDMATD-SCDMA发展历程发展历程20202424/7/7/1/10 035353G 数据业务发展趋势娱乐化、个性化数据业务发展趋势娱乐化、个性化20202424/7/7/1/10 03636更高的接入速率和更高的接入速率和业务QoS保保证无无缝的的业务覆盖覆盖,全球漫游全球漫游多元化的多元化的业务与与应用用业务的多媒体化的多媒体化业务的可定制化的可定制化业务的个性化的个性化资费策略策略Always online,always connected用户对业务的期望用户对业务的期望用户对业务的期望用户对业务的期望20202424/7/7/1/10 03737WCDMA引领全球引领全球3G市场市场全球商用全球商用3G网络中，网络中，72是是WCDMA网络网络WCDMAWCDMA是是3G3G市场最成熟、应用最广泛、用户群体最大的制式！市场最成熟、应用最广泛、用户群体最大的制式！网络数截至08年一季度末，全球共有WCDMA商用网络211个，分布在全球91个国家用户数截至07年底，全球WCDMA用户达到17900万万，年增长速度达到81。预计到2009年底，全球WCDMA用户数超过5亿（数据来源：GSA）终端种类支持WCDMA的终端已经突破800款20202424/7/7/1/10 03838WCDMA网络优势网络优势优势1、WCDMA带宽宽，技术成熟，速度快！优势2、联通3G-WCDMA内容丰富业务多，看啥啥都有!优势3、WCDMA具有丰富的终端优势!优势4、WCDMA演进迅速，升级到4G指日可待!优势5、WCDMA真正全球漫游，想游就游!20202424/7/7/1/10 03939优优势势1、WCDMA带带宽宽宽宽，技技术术成成熟熟，速速度度快！快！WCDMA有技术优势！我们要3G干什么？可视电话、手机电视、手机互联网这就需要无线传输上要有高的带宽和速度。那么3家3G谁最快呢？是WCDMA。WCDMA在全世界3G技术里面，技术最成熟，用户量最大。目前，电信的CDMA 2000采用的是EV-DO制式，移动的TD-SCDMA采用的是TD-HSDPA制式，而我们WCDMA采用的是HSPA方式。移动、电信的制式都是3G制式，而联通则到了3.5G制式。从三大3G技术上看，WCDMA数据传输带宽最宽，速度最快，具有明显的优势。基于WCDMA的可视电话、移动互联网、手机电视等3G业务将更流畅，也可以在同一小区内支持更多的用户流畅使用。20202424/7/7/1/10 040402024/7/104141三种制式的比较三种制式的比较WCDMAcdma20001XTD-SCDMA信道间隔5MHz1.25MHz1.6MHz接入方式单载波宽带直接序列扩频 CDMA单载波宽带直接序列扩频 CDMATDMA+CDMA双工方式FDDFDDTDD码片速率3.84Mcps1.2288Mcps1.28Mcps基站同步方式异步(不需GPS)or同步同步(需GPS)同步幀长10ms20ms等5ms子幀调制方式QPSK(前向),BPSK(后向)QPSK(前向),BPSK(后向)QPSK切换软切换,频间切换,与GSM间的切换软切换,频间切换,与IS-95间的切换硬切换或接力切换语音编码自适应多速率AMR可变速率自适应多速率AMR功率控制开环,闭环(最高1500Hz),外环开环,闭环(最高800Hz),外环开环，闭环(最高200Hz),外环20202424/7/7/1/10 04242未未来来几几年年移移动动用用户户的的快快速速发发展展将将带带来来新的市场格局新的市场格局随随着着三三家家移移动运运营商商全全面面竞争争，2008-20122008-2012年年五五年年将将依依然然是是用用户高高速增速增长的几年，的几年，这几年的新增移几年的新增移动用用户将超将超过3 3亿未未来来几几年年是是确确定定移移动市市场格格局局、移移动语音音用用户向向移移动数数据据用用户转型型的关的关键几年几年3G3G网网络的的建建设将将改改变移移动数数据据用用户竞争争格格局局，WCDMAWCDMA技技术及及应用用优势明明显，联通通3G3G将具有明将具有明显的技的技术优势。20202424/7/7/1/10 04343优优势势2、联联通通3G-WCDMA内内容容丰丰富富业业 务务 多多，看看 啥啥 啥啥 都都 有有!看影视，看视频，看资讯，上网下载这方面是新联通3G-WCDMA网络的绝对优势。新联通是原联通和网通的强强联合。原网通的互联网资源非常丰富，这些互联网资源都可以在手机移动互联网上共享使用。现在新联通总部正在做大码流跟小码流的平台开发、3G“wo 商店”已经组建应用，手机可以直接访问目前互联网上丰富的影视资源和其他信息资源，而不再需要专门为移动业务接入影视资源和SP。反观其他运营商，虽然它在2G手机市场上有不少用户，但是由于它互联网资源匮乏，今后给其3G用户提供的手机资源很长段时间内难以与目前网上资源相媲美。20202424/7/7/1/10 04444WCDMA提供的业务提供的业务联通业务联通业务UMTS 承载业承载业务务语音语音短消息短消息Email因特网接入因特网接入移动电子商务移动电子商务视频名信片视频名信片信息和位置业信息和位置业务务 新业务应用新业务应用 各种业各种业务的承载包务的承载包常规业常规业务务基本业务基本业务增强业务增强业务服务商提供的新业务服务商提供的新业务(第三方第三方)20202424/7/7/1/10 045453GInternetE-MailWWWFTP电子商务电子商务电信业务电信业务语音业务语音业务移动与漫游移动与漫游消息业务消息业务IN，CAMEL信息业务信息业务视频点播视频点播交互式视频业务交互式视频业务TV&Radio媒体服务媒体服务多种业务的融合多种业务的融合多种业务的融合多种业务的融合WEB2.0+3G20202424/7/7/1/10 04646业务应用分类业务应用分类始终在线应用1)移动办公：文件传输，收发E-mail，数据库访问2)纵向应用：交通管理，安全和监测(家庭)，健康媒体应用1)消息：目录服务(黄页),新闻服务(财经,体育),位置服务(餐饮,泊车)2)娱乐：音乐(下载音乐,视频剪辑),游戏(下载游戏,在线游戏)电子商务应用1)在线购物,预订服务2)在线银行,票务,航班20202424/7/7/1/10 04747业界最有价值和最具潜力的业界最有价值和最具潜力的3G业务业务Video类业务数字音数字音乐类3D GAME 类Download类流媒体流媒体类定位定位类业务/应用用20202424/7/7/1/10 04848优优势势3、WCDMA具具有有丰丰富富的的终终端端优优势势!要享受3G业务，三家运营商的网络要求不同的终端，且一台手机没法通用。那么，选择一个终端丰富的3G业务，就很重要了。三家3G终端类型前景如何呢？先说CDMA。当初CDMA发展为什么举步艰难，就是因为CDMA终端类型少、价格贵。那都是美国高通公司闹的。高通公司拥有CDMA专利，并对生产CDMA的终端厂商都收取了高昂的专利费，使生产CDMA手机终端的厂商不得不把成本转嫁给用户，这使得CDMA手机价格一直居高不下，从而制约CDMA业务的发展。现在CDMA“嫁到”电信，改叫“天翼”手机，但是终端制约问题仍未解决，即使到了未来的CDMA 2000仍然难有改观。再说移动公司的TD-SCDMA 终端，情况可能更糟！TD是个新的技术体制，目前签约支持的终端仅有约30款。如果您发现这个3G业务只有区区30款手机支持，您不会觉得太单调吗？由于手机款式少，用户群体不明确，厂家不敢轻易大规模生产，TD手机终端价格也必然居高不下。中国移动日前为了发展TD终端，不得不出台政策，拟拿数百亿元巨资补贴手机终端。但是随着全业务竞争的加剧，新联通在北方对移动全面挑战，电信公司在南方对移动公司进行冲击，移动公司还能继续保持高昂的利润吗？这种靠高利润补贴TD终端的方式能坚持多久？其前景不容乐观。20202424/7/7/1/10 04949优优势势3、WCDMA具具有有丰丰富富的的终终端端优优势势!最后看看我们的WCDMA。截至今年2月，全球有100多个国家，258张网络运营WCDMA，用户数3.2亿，全球市场占有率77%。全球WCDMA终端已超过1000款，其中支持3.5G的HSPA终端达450款。WCDMA终端的外形、性能和种类都有了明显改进和丰富，同时价格还在不断下降。诺基亚、索尼爱立信等大厂都以WCDMA手机为最主要业务，全球手机终端的最大巨头苹果公司已经推出支持WCDMA标准的3G iPhone手机。目前，中国通信市场上，已有数量众多的WCDMA手机终端了，虽然这些终端用户大多数甚至是移动公司的2G用户，但是一旦上了WCDMA，谁能说这些用户不会转到新联通，直接使用新联通的3G业务。所以，WCDMA其成熟的产业链，丰富的手机终端，很好的终端性价比，会促使WCDMA业务更快速的发展。那么用户将如何取舍，不是很清楚了么？20202424/7/7/1/10 05050WCDMA优优势势分分析析 产产业业链链成成熟熟，终终端丰富端丰富截至2008年2月，全球有超过900款WCDMA终端，超过110家手机设备商从事这方面的工作WCDMA手机外型/重量得到很大改进 终端类型不断丰富，已有手机、PDA、数据卡、便携电脑等20202424/7/7/1/10 05151优优势势4、WCDMA演演进进迅迅速速，升升级级到到4G指日可待指日可待!3G新业务开始时大家用的是不错，可是随着使用3G的用户不断增多，目前的3G网络就逐渐不够用了，其主要表现就是网络拥挤，用户感觉数据下载变慢，视频不再流畅。按照目前3G技术体制，业务上正常发展的话，大约一年后，带宽就将显局促，此时就需要升级，就是升级相应局端设备的软件版本，在不增加或增加很少硬件的情况下，大大增加无线传输的带宽、速率和应用。这也是俗话说的从3G升级到3.5G，甚至4G。三种体制下的技术升级，难度是不一样的。TD-SCDMA作为自产3G体制，其技术核心主要由大唐电信公司掌握，目前全球还没有大规模应用，对于下一步的技术升级路线，无论从技术开发厂商还是从实验用户上，规模都不大，未来的技术升级路线可谓是“摸着石头过河”，前景难测。CDMA 2000是美国高通公司的专利。高通主导的UMB技术可以说是CDMA在3G升级技术中很有亮点的技术，但是，由于高通一贯的技术垄断和封闭，使得UMB技术没有取得市场的广泛认可，更没有形成完善的产业链和产业规模。目前全球CDMA投资锐减，世界最大的CDMA设备商阿尔卡特、朗讯和北电网络、摩托罗拉均已裁减了CDMA部门，最后高通自己宣布停止UMB技术的开发。这再次印证了通信业的产业链决定了先进技术成败的定律。反观WCDMA，是全球主流的3G技术标准，遍布100多个国家，全球有258张网络，国外用户 3.2亿，全球市场占有率77%。它在和另一个3G标准CDMA2000系列的竞争中取得了明显的优势。尤其是在后续向4G的演进中，WCDMA标准目前来说是最成熟的，以明晰的技术演进路线获得了全球大多数运营商的支持。目前，标志3.5G的HSPA技术6、7月份即可在我国大中城市完成部署，标志4G的HSPA+技术也已经开始在澳大利亚、新加坡等地开始建设，速率高达21Mbps。以后我们升级到4G也指日可待。这充分体现了全球一体化，“众人拾柴火焰高”的道理。20202424/7/7/1/10 05252快速部署快速部署HSDPA，获得先发优势，获得先发优势从全球运营形势及产业链发展现状两个维度考虑，建议中国联通从全球运营形势及产业链发展现状两个维度考虑，建议中国联通快速部署一张快速部署一张HSDPAHSDPA网络，同时全网支持向网络，同时全网支持向HSUPAHSUPA的软件升级，利的软件升级，利用高速数据业务抢占市场，获得先发优势用高速数据业务抢占市场，获得先发优势20082008年将年将成为全球成为全球HSDPAHSDPA网网络络部署的高部署的高峰期，同峰期，同时时HSUPAHSUPA也将实现也将实现飞速发展飞速发展20202424/7/7/1/10 05353无线技术演进概况无线技术演进概况WCDMAR99/R4384kbpsHSDPADL:14.4MbpsHSUPAUL:5.76MbpsHSPA+DL40MbpsUL10MbpsLTEDL100MbpsUL50MbpsTD-SCDMAR4384kbpsHSDPA R5DL:2.8MbpsMC-HSDPADL:19.8MbpsHSUPAUL:2.2MbpsHSPA+DL40MbpsUL10MbpsLTEDL100MbpsUL50MbpsEVDORev ODL:2.4MbpsUL:153kbpsR1DL:63.36MbpsUL:28.22MbpsEVDORev ADL:3.1MbpsUL:1.8MbpsEVDORev BDL:14.7MbpsUL:4.9MbpsEVDORev CDL:100MbpsUL:50MbpsR1.xDL:130MbpsUL:56MbpsR2DL:350MbpsUL:200Mbps4GOFDM技术技术WCDMA无线技术演进路线无线技术演进路线TD-SCDMA无线技术演进路线无线技术演进路线CDMA2000无线技术演进路线无线技术演进路线WiMAX无线技术演进路线无线技术演进路线40M100Mbps5M40Mbps100k5Mbps20012006年年2007年年 2008年年 2009年年 2011年年 20202424/7/7/1/10 05454WCDMA优优势势分分析析 技技术术演演进进路路线线明明确确20202424/7/7/1/10 05555LTE目标及关键技术目标及关键技术20202424/7/7/1/10 05656LTE能做什么能做什么?20202424/7/7/1/10 05757优势优势5、WCDMA真正全球漫游，想游就游真正全球漫游，想游就游WCDMA的的3G制制式式在在全全球球100多多个个国国家家有有组网网，有有258张网网络,用用户3.2亿，全全球球市市场占占有有率率77%，而而CDMA 2000则在在62个个国国家家有有网网络，全全球球用用户数数9500万万，全全球球市市场占占有有率率23%。TD-CDMA在在国国外外还没没有有网网络。对国国内内经常常出出国国的的商商务客客户，想想进行行全全球球漫漫游游，WCDMA是是最最好好的的选择。另另外外，随随着着我我们国国家家的的实力力增增强，与与世世界界的的交交往往也也越越来来越越频繁繁，来来访漫漫游游的的WCDMA国国际用用户，也也会会越越来来越丰富，越丰富，给新新联通献上一笔宝通献上一笔宝贵的收入！的收入！20202424/7/7/1/10 05858中国联通将引领未来中国联通将引领未来WCDMA产业发展产业发展中中国国联通通借借助助WCDMA成成熟熟的的产业链现状状，依依托托国国内内庞大大的的用用户群群体体，必必将将成成为未来全球未来全球WCDMA的影响者的影响者 利利用用WCDMA/HSDPA高高速速数数据据业务能能力力，抢夺高高端端用用户市市场，发展展无无线宽带用用户，改，改变用用户群群结构，把握更大的构，把握更大的话语权 谢谢谢谢