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【名称】：3G三大技术标准之完全比较
【作者】：不详
【格式】：PPT
【页数】：57
【语言】：中文(默认)
【摘要或目录】：不详
评估方法
按ITU的要求，参照通函和M.1225建议，对7个评估内容分以下三个类型开展工作
A3.1和A3.7，即频谱效率和覆盖效率进行详细的链路级和系统级仿真。
对信道编码/纠错编码、天线系统、基站同步要求、切换、最高用户比特速率、可变比特率、功率控制特性等进行重点评估。
对其他内容通过讨论确定是否评估，并主要通过经验判断、分析确定评估结果。
移动通信的技术要求
频谱利用率
解决广泛使用(高密度、低频率使用费)的关键
通信距离/发射功率
降低成本(设备成本与网络建设费用)的关键
设备价格
系统设备、终端设备与网络建设费用应当不高于有线电话
组网能力
与现有PSTN的兼容性及与未来网络的适应能力
可能提供的业务
话音、传真、数据、增值业务、移动性
技术先进性 只有高技术才能解决上述问题
频谱利用率
提高频谱利用率的意义
降低频率使用费
在有限频谱资源下增加系统容量，满足高密度用户需要
降低网络建设工程费用(小区间距可以大一些)
定义： 每小区内单位频带能提供的信道数(ch/MHz/cell)
典型无线通信系统的频谱利用率比较
接入方式 FDMA TDMA CDMA SCDMA
(TACS) (GSM) (IS-95)
理论 1 15 20 >100
试验 1 3-7 10 50
SCDMA 技术是目前具有最高频谱利用率的技术
发射功率的考虑
降低无线设备发射功率的意义
对基站： 降低成本( 高功放及其电源是基站成本主要部分); 提高可靠性并便于维护
对终端设备 降低功耗： 提高电池使用时间；减轻电磁辐射对人体影响
降低发射功率的限制：要达到一定通信距离
电波传播衰落
接收机灵敏度
信号的抗多径及干扰的能力
典型无线通信系统的每信道基站发射功率比较
系统 TACS GSM IS-95 SCDMA
最大发射功率 30-50W 2-3W 1W 0.1W
3G的三大主流技术标准比较
3G的三大主流技术标准比较（续）
3G的三大主流技术标准比较（续）
3G的三大主流技术标准比较（续）
内容
WCDMA标准发展
cdma2000标准发展
未来高速数据业务发展分析
接口开放性分析
WCDMA规范制定严谨，组织严密
3GPP规范规定，WCDMA所有接口都是开放的
日本的DoCoMo的试验网证明了Iub接口开放的可行性
cdma2000标准的严谨性有待加强
IS95厂家设备难以互通，给运营商设备选型带来了较大问题
Abis接口不开放，不同厂商的BTS和BSC不能互通
关键技术分析
关键技术分析
关键技术分析
语音能力分析
数据能力分析
无线覆盖分析
对智能天线支持的分析
智能天线是3G中最重要的增强技术之一
4天线多波束切换相对双天线接收分集，系统容量约提高一倍、覆盖面积提高50%
采用智能天线技术建设移动网，每用户成本可减少约27%
TD-SCDMA技术的评估结果
中国的TD-SCDMA提案完全符合并超出ITU的最低要求
验证了TD-SCDMA技术的优势，如:
由于采用智能天线和同步CDMA技术，所以容量大
成本低
适合非对称数据的传输
频段使用灵活
TD-SCDMA的标准化情况（续）
1998年11月TG8/1伦敦会议明确TD-SCDMA符合IMT-2000要求，适应于所有环境应用。
1999年3月完成TD-SCDMA关键参数
1999年4月成立中国无线通信标准研究组(CWTS)，组织国内几十个单位共同制定移动通信标准；
1999年10月完成提交到ITU的TD-SCDMA无线接口技术规范；
1999年11月TG8/1会议通过TD-CDMA作为RSPC建议CDMA TDD一个标准(5.3节)
2000年5月ITU-R RA-2000正式批准RKEY(M.1455)和RSPC建议(M.1457)
TD-SCDMA在3GPP的标准化
中国在ITU一直倡导TDD的融合
1999年初主办多次TDD融合专题研讨会，并开始向3GPP提交文稿；
1999年5月CWTS加入3GPP；
1999年9月运营者融合组织(OHG)包括TD-SCDMA的两种码片速率的CDMA TDD方式；
1999年10月TSG RAN接受接受一个TDD模式，两个选项的概念，接受1.28Mcps码片速率。TD-SCDMA正式开始在3GPP的标准化；
TD-SCDMA在3GPP的标准化(续)
1999年底基本接受保留两个TDD优势，明确标准化计划，即2000年6月完成技术报告计划；R00完成标准化；
3GPP在Release 4，即2001年3月完成低码片速率(TD-SCDMA)的标准化工作；
核心网分为基于GSM/GPRS(R99、R4)和全IP(R5)两个阶段。
TDD双工方式的优点
频谱灵活性：不需要成对的频谱。
在2GHz以下已很难找到成对的频谱
上下行使用相同频率，上下行链路的传播特性相同，利于使用智能天线等新技术
支持不对称数据业务：根据上下行业务量来自适应调整上下行时隙宽度
FDD系统一建立通信就将分配到一对频率以分别支持上下行业务。在不对称业务中，一半频率是浪费
FDD系统也可以用不同宽度的频段来支持不对称业务，但：
频段相对固定，不可能灵活使用(例如下行频段比上行频段宽一倍)
到底需要什么样的不对称性？
成本低：无收发隔离的要求，可以使用单片IC来实现RF收发信机
TDD双工方式的缺点
峰值/平均发射功率之比随时隙数增加而增加
CDMA系统已要求较大的峰值/平均发射功率之比
此比值随时隙数增加而增加，例如TD-SCDMA可能再增加7dB；而UTRA-TDD则可能增加12dB
因CDMA要求线性工作，此最大发射功率不可能很大，故TDD系统的通信距离较小
通信距离(小区半径)还受电波传播的时延所限制，通常小区半径为FDD系统的30%左右
不连续发射，抗拒快衰落和多普勒效应的能力低于FDD系统。在高速移动环境的性能较差，故目前TDD系统仅支持终端移动速度为120km/h。
TDD 和 FDD
在第三代移动通信中必要的两种双工方式
FDD
适合于大区制的全国系统
适合于对称业务，如话音、交互式实时数据业务等
TDD
适合于高密度用户地区：城市及近郊区的局部覆盖
适合于对称及不对称的数据业务，如话音、实时数据业务、特别是互联网方式的业务
能提供成本低廉的设备
预计在3G中，使用移动卫星实现全球覆盖，使用FDD提供大区制对称业务，在城市及近郊区使用TDD系统，用多模终端实现漫游
IMT2000的CDMA TDD标准概况
两种CDMA TDD RTT：
TD-SCDMA和UTRA TDD
两种TDD方案的异同：
项目 TD-SCDMA UTRA TDD
带宽和码片速率 1.6MHz/1.28Mcps 5MHz/3.84Mcps
帧结构 7时隙/5ms 15时隙/10ms
智能天线 使用 难使用
同步CDMA 1/8chip 2chips
多用户检测 使用 使用
软件无线电 全面使用 部分使
切换 接力切换 硬切换
相同技术：信道编码和交织、调制(QPSK)、DCA、TDX、ODMA等等
设计思想：全面满足IMT2000要求 室内系统，作为FDD的补充
TD-SCDMA 的关键技术
时分双工
... 适应于无线资源的自适应分配
码分多址
... 允许同时多个用户接入
联合检测
... 使同小区内干扰减至最小
动态信道分配
... 从而减少小区间的干扰
智能天线
... 进一步降低小区间的干扰
TDD(时分双工技术)
灵活分配上下行话务信道
码分多址技术(cdma)
联合检测Joint Detection
联合检测Joint Detection:
所有信道的信号被同时解码
从复合信号中减去其他信道的信号来获得每一个信道的信号
联合检测可获得小区内干扰为零
联合检测图示
慢速 DCA: 根据测量结果对每个小区的信道分配质量指示值Pi
许可控制: 允许使用信道的需要的SIR( 其质量基于slow DCA)
快速 DCA: 对UDD 数据即时分配无线资源
Code pooling: 当业务需要超过一个无线资源时, 在同一个时隙上使用多码
上行同步
通过精确调整移动台
发射的时间提前量
不同移动台信号
同时到达基站
保证扩频码间正交性
提高联合检测性能
智能天线(Smart Antenna)
波束成型-智能天线
智能天线有效性
TD-SCDMA满足各种场合无线覆盖
TD-SCDMA:适用于TDD频段的3G技术
TD-SCDMA的关键技术
智能天线+多用户检测
多时隙的TDMA＋DS_CDMA(帧结构)
同步CDMA
用软件无线电技术实现
信道编码和交织(和3GPP相同)
接力切换
预期达到的目标
高频谱利用率
低设备成本
满足IMT2000基本要求
TD-SCDMA技术基础：智能天线
TD-SCDMA技术基础：同 步 CDMA
定义
上行链路各终端信号在基站解调器完全同步
优点
CDMA码道正交，
降低码道间干扰，
提高CDMA容量
简化硬件，降低成本
TD-SCDMA技术基础：软件无线电
用软件处理基带信号
硬件平台 高速（A/D）变换数字信号处理（DSP）
TD-SCDMA技术：接力切换
MS和BS0通信
BS0通知邻近基站信息
基站类型、工作载频、定时偏差、忙闲等等
MS搜索基站
BS或MS发起切换请求
系统决定切换执行
MS同时接收来自两个基站的相同信号
完成切换
TD-SCDMA在3GPP的进展
TD-SCDMA的技术特点和优势
特点：
TDD技术
基于智能天线；
采用软件无线电技术；
采用1.6MHz载频间隔；
优点
频段使用灵活；采用1.6MHz带宽，在5MHz内可有三个载频，系统应用灵活
适应于非对称数据传输，适合无线Internet业务
频谱效率高，容量大；
成本低；
