【正文】 ? Full space diversity. 平坦衰落信道 ... ... WTI Wireless Technology Innovation Institute 分層空時(shí)碼 串 /并 編碼 調(diào)制 解調(diào) 信道 估計(jì) 譯碼 74 Rx1 Tx1 Tx2 TxM Rx2 RxN Wireless Technology Innovation Institute WTI C3 C2 C1 C0 。 Communication Framework / Identification of Interfaces Further activities are to be defined … WRC06 international research programs and relevant standardisation bodies Source: WWRF WTI 3G Evolution 56 Wireless Technology Innovation Institute WTI for B3G mobile. be developed. The FuTURE Project FuTURE – Future Technologies for Universal Radio Environment as a part of China High Tech 863 program. Phase 1: Six universities cooperating with six panies developed six transmission schemes Vision, Spectrum, Tech Trends ITU’ s Activities Key Tech Demo Sys amp。 Activities for 2022 and Beyond Preparation of the BoV 2022 System Concept amp。 reference model established for research Initial WWRF research framework established and municated to national amp。 30 Wireless Technology Innovation Institute WTI TDSCDMA技術(shù) 基本參數(shù) 載波間隔 /碼片速率： 要求的最小帶寬： 5MHz（支持 3個(gè)載波間隔） 操作模式： TDD 幀長(zhǎng)度 /時(shí)隙數(shù)： 10ms(2個(gè) 5ms子幀 )/14時(shí)隙 (每個(gè)子幀 7 個(gè)時(shí)隙 ) 擴(kuò)頻因子： 1/2/4/8/16 射頻調(diào)制方式： QPSK, 8PSK, 16QAM (滾降因子 ) 數(shù)據(jù)速率： 8kbps…384kbps…2048kbps 對(duì)稱和 非對(duì)稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模式 電路與分組交換 聯(lián)合檢測(cè)、智能天線、基于用戶定位的 Baton切換 多基站同步、多模的軟件無(wú)線電 31 Wireless Technology Innovation Institute WTI TDSCDMA技術(shù) 物理層 低碼片速率 :(WCDMA的 1/3) 適合智能天線和同步 CDMA的幀結(jié)構(gòu)，以及相應(yīng)的過(guò)程 用 智能天線 +多用戶檢測(cè)聯(lián)合算法達(dá)到全部資源同時(shí)工作 的效果 采用和 3GPP相同的調(diào)制、信道編碼、交織和復(fù)接技術(shù) 提供不對(duì)稱上下行業(yè)務(wù) 功率控制和上行同步控制 : 控制頻率 :0200次 /秒 功率控制步長(zhǎng) :13dB 同步控制精度 :1/8碼片寬度 開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制 32 33 WTI Wireless Technology Innovation Institute 4G與以前移動(dòng)通信系統(tǒng) 可能的不一樣 Wireless Technology Innovation Institute WTI MS 1 MS 2 30－ 80 公里 ? ? ? 高功率（ 200－ 250w）的發(fā)射天線 幾百甚至上千平方公里的范圍的覆蓋 每個(gè)大區(qū)的可用信道數(shù)很少 MTSO 蜂窩系統(tǒng)是一種革命性的變革 提高了頻譜利用率和系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量 越區(qū)切換使用戶運(yùn)動(dòng)時(shí)通話不受影響 對(duì)無(wú)線資源管理策略的挑戰(zhàn) 34 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 大區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng) 至交換中心 高功率天線 35 Wireless Technology Innovation Institute WTI 蜂窩移動(dòng)通信的基本概念 蜂窩系統(tǒng) “ 小區(qū)制 ” 系統(tǒng) 將所要覆蓋的地區(qū)劃分為若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)的半徑可視用戶的分布密 度在 110km左右 ,在每個(gè)小區(qū)設(shè)立一個(gè)基站為本小區(qū)范圍內(nèi)的用戶服務(wù)。 2022年 5月，成為 IMT2022的一種 RTT技術(shù)。 1997年， SCDMAWLL經(jīng)審核成為無(wú)線接入網(wǎng)的一 種產(chǎn)品。后續(xù)版本增加基于 IP的傳輸方式，并逐步過(guò)渡至全 IP。擴(kuò)頻信號(hào)頻譜近似白噪聲，若不知 PN序列生成方 法就難以獲取原始信息 隱蔽性好。 目標(biāo)：對(duì)抗多徑信道造成的衰落和延時(shí)串?dāng)_ 技術(shù)：如何獲得獨(dú)立多路信號(hào)、如何合并獨(dú)立多路信號(hào) 本質(zhì)：對(duì)同一信號(hào)在不同時(shí)間 /空間 /頻率的過(guò)采樣。 主要特點(diǎn) ： 微蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu) 數(shù)字化技術(shù) 語(yǔ)音信號(hào)數(shù)字化 新的調(diào)制方式 GMSK、 QPSK等 FDMA/TDMA 頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大 便于實(shí)現(xiàn)通信安全保密 7 WTI Wireless Technology Innovation Institute 時(shí)分多址（ TDMA）技術(shù) 含義：每個(gè)用戶占用一個(gè)時(shí)隙 用戶識(shí)別：時(shí)隙 特點(diǎn)： 以頻率復(fù)用為基礎(chǔ)，小區(qū)內(nèi)以時(shí)隙區(qū)分用戶 每個(gè)時(shí)隙傳輸一路數(shù)字信號(hào)，軟件對(duì)時(shí)隙動(dòng)態(tài)配置 系統(tǒng)要求嚴(yán)格的系統(tǒng)定時(shí)同步 對(duì)功控的要求不嚴(yán) 是時(shí)隙受限和干擾受限系統(tǒng) TDD模式下，上下型信道信息可以共享 應(yīng)用： GSM系統(tǒng) 8 Frequency Power Time FDMA/TDMA Wireless Technology Innovation Institute WTI 第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) CDMA 歷史回顧 ： 1995年，美國(guó)的高通公司（ Qualm）提出了一種采用碼分 多址（ CDMA)方式的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)技術(shù)解決方案（ IS95 CDMA)，目 前已分別在中國(guó)香港、韓國(guó)、北美等國(guó)家和地區(qū)投入使用，用戶反映 良好。 主要標(biāo)準(zhǔn)： 美國(guó)的 AMPS、歐洲的 TACS、英國(guó)的 ETACS、歐洲的 NMT450和 NMT900、日本的 NTT和 JTACS/NTACS 主要特點(diǎn) ： 用戶的接入方式采用頻分多址（ FDMA），當(dāng)一個(gè)呼叫建立后，該用戶在其 呼叫結(jié)束以前一直占用一個(gè)頻段 調(diào)制方式： FM 業(yè)務(wù)的種類單一，主要是話音業(yè)務(wù) 系統(tǒng)的保密性較差 頻譜效率較低，有限頻譜資源和無(wú)限用戶 容量之間的矛盾十分突出 5 WTI Wireless Technology Innovation Institute 頻分多址（ FDMA）技術(shù) 含義：每個(gè)用戶占用一個(gè)頻率 用戶識(shí)別：頻道號(hào) 特點(diǎn)： 簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，適用于模擬和數(shù)字信號(hào) 以頻率復(fù)用為基礎(chǔ)，以頻帶劃分各種小區(qū) 需要嚴(yán)格的頻率規(guī)劃，是頻率受限和干擾受限系統(tǒng) 以頻道區(qū)分用戶地址，一個(gè)頻道傳輸一路模擬 /數(shù)字話路 對(duì)功控的要求不嚴(yán)，硬件設(shè)備取決于頻率規(guī)劃和頻道設(shè)置 基站由多部不同載波頻率的發(fā)射機(jī)同時(shí)工作 不適宜大容量系統(tǒng)使用 應(yīng)用： 模擬 /數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 6 Power Frequency Time FDMA Wireless Technology Innovation Institute WTI 第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) GSM 歷史回顧 ： 1992年，第一個(gè)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) ——?dú)W洲的 GSM （ Global System for Mobile Communication）網(wǎng)絡(luò)在歐洲開(kāi)始鋪設(shè)，由 于其優(yōu)越的性能，在全球范圍內(nèi)以驚人的速度得以擴(kuò)張，目前已是全 球最大的蜂窩通信系統(tǒng)。 Wireless Technology Innovation Institute WTI 第一代模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 歷史回顧 ： 1978年，美國(guó)的貝爾實(shí)驗(yàn)室成功開(kāi)發(fā)了 AMPS（ Advance Mobile Phone Service）系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的可以隨時(shí)隨地通信的大容量的蜂窩 移動(dòng)通信系統(tǒng)。 切換 將移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)信道或基站切換到另一個(gè)信道或基站的過(guò) 程。在任何一個(gè)指定的時(shí)刻，用戶只能發(fā)送或接收信息。發(fā)送和接收一般使用兩 個(gè)不同的頻道，如 FDD；發(fā)送和接收使用一個(gè)頻道，如 TDD。 反向信道 用來(lái)從移動(dòng)用戶向基站傳送信息的無(wú)線信道。 控制信道 用于呼叫建立、呼叫請(qǐng)求、呼叫初始化和其他標(biāo)志及控 制用途。1 WTI BUPT Wireless Technology Innovation Institute 第四代移動(dòng)通信 ——技術(shù)及前景 北郵 無(wú)線新技術(shù)研究所 Wireless Technology Innovation Institute WTI 概 要 移動(dòng)通信的歷史 移動(dòng)通信到了 4G 4G與以前的移動(dòng)通信系統(tǒng)可能的不一樣 2 3 WTI Wireless Technology Innovation Institute 移動(dòng)通信到了 4G 1G、 2G、 3G 從 3G、 E3G演進(jìn)： LTE和 AIE 4 WTI Wireless Technology Innovation Institute 無(wú)線系統(tǒng)基本概念 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 基站 蜂窩通信系統(tǒng)中的固定臺(tái)站，用來(lái)和移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行無(wú)線通信。 基站建在覆蓋區(qū)域的中央或邊緣，包含無(wú)線新到和架在塔上的發(fā)射、 接收天線。 前向信道 用來(lái)從基站向用戶傳送信息的無(wú)線信道。 全雙工系統(tǒng) 同時(shí)允許雙向通信的通信系統(tǒng)。 半雙工系統(tǒng) 使用一條信道來(lái)發(fā)送和接收，只允許單向通信的通信系 統(tǒng)。 單工系統(tǒng) 只提供單向通信的通信系統(tǒng)。 收發(fā)信機(jī) 能同時(shí)發(fā)送和接收無(wú)線信號(hào)的設(shè)備。 1987年，中國(guó)首個(gè) TACS制式模擬移動(dòng)電話系統(tǒng)建成商用，之 后 AMPS也曾被引入中國(guó)。 1993年，中國(guó)的第一個(gè)全數(shù)字移動(dòng)電話 GSM 系統(tǒng)建成開(kāi)通，之后中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通都采用了 GSM。 CDMA系統(tǒng)的主要特點(diǎn) ： 用戶的接入方式采用碼分多址（ CDMA） 軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大 抗多徑衰落 可運(yùn)用話音激活、分集接收等先進(jìn)技術(shù) 9 Wireless Technology Innovation Institute WTI Frequency CDMA Power Time 碼分多址（ CDMA）技術(shù) 含義：每個(gè)用戶使用一個(gè)碼型，頻率 /時(shí)間共享 用戶識(shí)別：碼型 特點(diǎn)： 每個(gè)基站只需一個(gè)射頻系統(tǒng) 每個(gè)碼傳輸一路數(shù)字信號(hào) 每個(gè)用戶共享時(shí)間和頻率 是一個(gè)多址干擾受限系統(tǒng) 需要嚴(yán)格的功率控制 需要定時(shí)同步 軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大 抗衰落、抗多徑能力強(qiáng) 應(yīng)用： IS95 CDMA系統(tǒng)、 cdma2022系統(tǒng)、 WCDMA系統(tǒng) 10 11 WTI Wireless Technology Innovation Institute 移動(dòng)通信的信號(hào)傳輸處理技術(shù) 編碼技術(shù) 調(diào)制技術(shù) 語(yǔ)音編碼（信源編碼） 信道編碼（卷積編碼、 Turbo編碼） 數(shù)字頻率調(diào)制技術(shù)（ FSK、 MSK、 GMSK、 GFSK) 數(shù)字相位調(diào)制（ PSK、 QPSK、 ?/4－ QPSK) 正交振幅調(diào)制（ QAM） 自適應(yīng)調(diào)制 擴(kuò)頻調(diào)制 信源編碼 信道編碼 信道解碼 信源解碼 調(diào)制 解調(diào) 信源 12 WTI Wireless Technology Innovation Institute 語(yǔ)音編碼技