WCDMA移动通信系统基本原理

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提1

纲

23 4

3G发展概述 无线通信原理及相关技术 WCDMA资源管理 WCDMA关键技术

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3

G

发

展

概

述

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蜂窝移动通信系统发展历程第一代 80年代 模拟AMPS TACS NMT 其它

第二代 90年代 数字

第三代 IMT-2000

GSM数 模 拟 需求驱动 字 技 技 术 术

CDMA IS95 TDMA IS-136 PDC

语 音 需求驱动 业 务

宽

带业 务

UMTS WCDMA cdma 2000 TDSCDMA

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3G的发展 满足更多种类、更高速率 的业务和更高频谱效率的 要求，这是发展的根本动 力； 减少目前存在的各大网络 之间的不兼容性； 世界性的标准——IMT2000应运而生。

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3G演进中的几大组织 第三代移动通信的标准化以美国为主的3GPP2IS-41为核心网

欧洲为主的3GPPGSM核心网

负责融合多载波的CDMA模式

负责融合直接序列扩频和TDD的 CDMA模式

CDMA2000

WCDMA、TD-SCDMA

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ITU对IMT-2000的总体要求 第三代移动通信的标准化服务质量要求

新业务能力要求

发展和演进能力要求

灵活性要求：多环境、多模式、多频带能力

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ITU对IMT-2000的总体要求 第三代移动通信的标准化服务质量要求语音质量、覆盖、费用 语音质量、覆盖和费用是移动通信最关心的问题 改进话音质量、支持无缝切换、允许运行商在竞 争环境中可以降低费用，同时开展多项业务

增加效率和能力 移动通信用户的快速增长，频率紧张成为制约 通讯发展的最大问题 在频谱利用率方面要比二代系统成倍提高 能利用最佳的频谱利用率来提供目前所预期的 所有业务。

业务质量 对于多种业务如：语音、视频、数据业务、 无线业务，不同的业务有不同的要求

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ITU对IMT-2000的总体要求 第三代移动通信的标准化新业务和能力要求灵活接入能力 通过不同的方法接入很宽范围的业务 能够实现一代和二代系统中不能实现的新话音和 数据业务

根据要求分配带宽 宽带业务非常广泛，有低速的话音、短信，有 高速的多媒体，有要求低时延(话音),有要 求绝对的完整性 (文件传输),有连续传输 (视频),有突发性传输(Internet)。

增加对宽带业务的要求 无线上网 无线图象传输业务 实时地图 点播节目等多种宽带业务 能提供非常好的速率。 能以较少的费用与其他无线和有线接入网 络竞争

信道要求动态，根据需要分配带宽。

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ITU对IMT-2000的总体要求 第三代移动通信的标准化发展和演进要求兼容、继承、发展能力 能否支持从第二代系统的发展和演进对于IMT2000的成功意义巨大 第二代系统的巨大投资仍在进行，两个时代的系 统的共存、互通必不可少。 从第二代过渡到第三代需要一个有步

骤、逐步的 解决方案 PHS GSM

WCDMACDMA 向3G过渡

TDSCDMACDMA200

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ITU对IMT-2000的总体要求灵活性要求：多环境、多模式、多频带多模/多频要求 几种技术形成主要标准，单一制式在短期内只是 一个愿望。 要求多模/多频的多媒体终端支持不同标准的互通

移动性管理和固网接入 不同网络间实现真正的无缝漫游 支持不同网络的切换 业务传递不终止

灵活和自适应控制 实时控制无线信道参数 实时动态调整无线信道参数

最佳路由和最小时延 优化性能、提 高频谱效率 支持固定无线网络接入能力，能与固定有线网 竞争，或作为有线网的补充

根据环境参数调整参数(如功率控制)

多环境 能在各种可能存在的环境中都支持高的频 谱效率、覆盖效率、服务质量 具有不同的场所适应能力：室内、室外、 郊区、车内 具有不同的移动性环境：静止、步行、高 速车辆 不同的用户密度：城市、农村、商业区

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无线原理基本概念

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无线基本原理基本传播机制

无线传播特性 概念

反射：当电磁波遇到比其波长大的多的物体时发生反射 绕射：当接收机和发射机之间的无线路径被尖利的边缘阻挡时发生绕射 散射：当电磁波遇到的物体表面粗糙、不规则时发生散射 慢衰落和快衰落 接收信号的场强中值在一段时间内的缓慢变化称为慢衰落。(阴影衰落) 接收信号在某时间内场强在振幅和相位发生非常急速变化的部分成为快衰落(多 径效应)

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多址方式

无线基本原理

几种多址方式Power

频分多址技术(FDMA) 业务信道在不同频段分配给不同的用户。 如TACS、AMPS。

时分多址技术(TDMA) 业务信道在不同的时间分配给不同的用 户。如GSM、DAMPS。

Power

码分多址技术(CDMA) 所有用户在同一时间、同一频段上、 根据不同的编码获得业务信道。

Power