3g與移動多媒體通信

1、3G與移動多媒體通信,北京郵電大學吳 善 培,2,主要內容,引言什么是3G移動通信基礎 3G標準 3G業(yè)務移動多媒體通信技術的類型移動多媒體通信的特點移動多媒體通信的關鍵技術,3,引言,2009年1月7日，工業(yè)和信息化部為中國移動、中國電信和中國聯(lián)通發(fā)放3張第三代移動通信(3G)牌照，此舉標志著我國正式進入3G時代。 其中，批準：中國移動增加基于TD-SCDMA技術制式的3G牌照（TD-SCDMA為我國擁有自主產(chǎn)權的

2、3G技術標準）， 中國電信增加基于CDMA2000技術制式的3G牌照，中國聯(lián)通增加了基于WCDMA技術制式的3G牌照。,4,引言,工信部部長李毅中說，按照電信運營企業(yè)各自發(fā)展規(guī)劃，2009年、2010年兩年預計完成3G直接投資2800億元左右。有專家認為，3G投資近3年能拉動近2萬億元社會投資，有助于刺激中國經(jīng)濟增長。,5,引言,政府計劃投入數(shù)千億快速啟動3G，也就是移動互聯(lián)網(wǎng)市場，中國作為全球最大的移動業(yè)務市場，啟動3G意味著涌現(xiàn)

3、出大量如視頻通話、手機電視、手機網(wǎng)游、手機搜索等新移動增值業(yè)務，一方面將極大地改進人們的工作、學習和生活方式，另一方面也將催生大量的技術和市場創(chuàng)新型企業(yè)。,6,引言,手機電視的市場很大，被認為是3G時代的“殺手級業(yè)務”。 為了開拓這項業(yè)務，國家廣電總局廣播科學研究院從2002年開始研發(fā)移動多媒體廣播技術，并著手研究制訂中國移動多媒體廣播標準CMMB，該標準包含傳輸技術、視頻、音頻、信道傳輸、協(xié)議等組成部分。從2006年10月至今國家廣電

4、總局已頒布10項移動多媒體廣播電視行業(yè)標準。CMMB是衛(wèi)星傳輸與地面網(wǎng)絡相結合的無縫協(xié)同覆蓋的廣播系統(tǒng)。它主要面向手機、PDA等小屏幕便攜手持終端以及車載電視等終端提供廣播電視服務。,7,CMMB,CMMB全稱China Mobile Multimedia Broadcasting，即：中國移動多媒體廣播。,8,已頒布的行業(yè)標準,(1) GY/T 220.1-2006 《移動多媒體廣播 第1部分：廣播信道幀結構、信道編碼和調制》 (2

5、) GY/T 220.2-2006 《移動多媒體廣播 第2部分：復用》 (3) GY/T 220.3-2007 《移動多媒體廣播 第3部分：電子業(yè)務指》(4) GY/T 220.4-2007 《移動多媒體廣播 第4部分：緊急廣播》(5) GY/T 220.5-2008 《移動多媒體廣播 第5部分：數(shù)據(jù)廣播》 (6) GY/T 220.6-2008 《移動多媒體廣播 第6部分：條件接收》 (7) GY/T 220.7-2008

6、《移動多媒體廣播 第7部分：接收解碼終端技術》(8)  GY/T 220.8-2008《移動多媒體廣播第8部分：復用器技術要求與測量方法》(9)   GY/T 220.9-2008 《移動多媒體廣播第9部分：衛(wèi)星分發(fā)信道幀結構、信道編碼和調制》(10)     GY/T 220.10-2008《移動多媒體廣播第10部分：安全廣播》,9,在2008年奧運會期間，廣

7、電總局聯(lián)合中國移動向奧運相關組織和團體贈送了具有CMMB功能的TD-SCDMA手機。目前CMMB網(wǎng)絡已經(jīng)覆蓋國內150多個地級城市。最近CMMB+MBMS的TD終端已經(jīng)獲得工業(yè)和信息化部頒發(fā)的入網(wǎng)許可證。此舉將導致TD-SCDMA手機逐步推進CMMB功能。 國家廣電總局已與中國移動正式宣布合作，共同推進具有CMMB功能的TD-SCDMA手機發(fā)展。,10,CMMB是廣電行業(yè)的行業(yè)標準，而MBMS被原信息產(chǎn)業(yè)部推薦為手機電視的國家標準

8、，雙方一直都力圖推動自己的手機電視標準成為事實標準以占據(jù)未來的市場。 廣電行業(yè)擁有豐富的內容資源，CMMB本身的廣播方式也使CMMB網(wǎng)絡部署成本比較低，但是MBMS基于傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡交互業(yè)務能力更強，可彌補CMMB廣播式單向網(wǎng)絡的缺陷。這兩種標準的合作突破了行業(yè)界限，實現(xiàn)了兩種國家自有知識產(chǎn)權的合作。這意味著CMMB將在3G時代與TD-SCDMA有更好的融入。這將促進3G業(yè)務的發(fā)展，形成開放合作、共享共贏、聯(lián)合發(fā)展的格局。,11,

9、移動通信基礎,移動通信發(fā)展歷程什么是3G蜂窩系統(tǒng)多址技術擴展頻譜技術,12,移動通信基礎,移動通信：通信的雙方，至少有一方處在移動中所進行的通信。必須使用無線通信。移動通信的動態(tài)特性：無線信道的時變性，用戶終端的移動性，業(yè)務類型動態(tài)選擇特性。移動通信，起始于20世紀20年代。而蜂窩移動通信，正式商業(yè)運營的歷史至今還不過30年。就其發(fā)展的歷程看，大約每十年就更新一代。目前正處在第2代（２Ｇ）與第3代（3Ｇ）的交接期。第4代（4

10、G）則處在研制階段。,13,移動通信發(fā)展歷程,移動通信可以說從無線電通信發(fā)明之日就產(chǎn)生了。1897年，M.G．馬可尼所完成的無線通信試驗就是在固定站與一艘拖船之間進行的，距離為18海里。現(xiàn)代移動通信技術的發(fā)展始于20世紀20年代，至盡大致經(jīng)歷了6個發(fā)展階段。,14,第一階段,從20世紀20年代至40年代，為早期發(fā)展階段。在這期間，首先在短波幾個頻段上開發(fā)出專用移動通信系統(tǒng)。1921年美國底特律市警察局首先將無線電臺裝在汽車上，開創(chuàng)了移

11、動通信的先河。使用的波段是2MHz的短波。最初車臺只是接收機，通信是單向的。直到1930年，車臺才裝有發(fā)射機，實現(xiàn)雙向通信。此后相當長的時間，所謂移動通信只是車載無線電臺之間或與固定無線電臺的通信，主要為警察所用。,15,第二階段,從20世紀40年代中期至60年代初期。在此期間內，公用移動通信業(yè)務開始問世。1946年，根據(jù)美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)的計劃，貝爾系統(tǒng)在圣路易斯城建立了世界上第一個公用汽車電話網(wǎng)，稱為“城市系統(tǒng)”。當時使用

12、三個頻道，間隔為120kHz，通信方式為單工。隨后，西德(1950年)、法國(1956年)、英國(1959年)等國相繼研制了公用移動電話系統(tǒng)。美國貝爾實驗室完成了人工交換系統(tǒng)的接續(xù)問題。這一階段的特點是從專用移動網(wǎng)向公用移動網(wǎng)過 渡，接續(xù)方式為人工，網(wǎng)的容量較小。,16,第二階段,1946年，美國開始建立以基站為中心，覆蓋70~80km半徑的區(qū)域、并與市話網(wǎng)相連的大區(qū)制移動電話網(wǎng)。用調頻制代替調幅制，頻率為150MHz 的波段( VHF

13、 )，單工通信方式。,17,第三階段,從60年代中期至70年代中期。在此期間，美國推出了改進型移動電話系統(tǒng)(IMTS)，使用150MHz和450MHz ( UHF )頻段，采用大區(qū)制、中小容量，實現(xiàn)了無線頻道自動選擇并能夠自動接續(xù)到公用電話網(wǎng)。德國也推出了具有相同技術水平的B網(wǎng)。可以說，這一階段是移動通信系統(tǒng)改進與完善的階段，其特點是采用大區(qū)制、中小容量，頻段從150MHz到450MHz，通信方式從單工到雙工，接續(xù)由人工到自動，并實現(xiàn)了

14、自動選頻。但容量受分配的有限頻率限制，一個大區(qū)系統(tǒng)至多只有數(shù)百個用戶的容量。,18,第四階段（第一代蜂窩系統(tǒng)：１Ｇ）,從70年代中期至80年代中期。這是移動通信蓬勃發(fā)展時期。1978年底，美國貝爾試驗室研制成功先進移動電話系統(tǒng)(AMPS)，建成了蜂窩狀移動通信網(wǎng)，大大提高了系統(tǒng)容量。1983年，首次在芝加哥投入商用。同年12月，在華盛頓也開始啟用。之后，服務區(qū)域在美國逐漸擴大。到1985年3月已擴展到47個地區(qū)，約10萬移動用戶。其它工

15、業(yè)化國家也相繼開發(fā)出蜂窩式公用移動通信網(wǎng)。日本于1979年推出800MHz汽車電話系統(tǒng)(HAMTS)，在東京、神戶等地投入商用。西德于1984年完成C網(wǎng)，頻段為450MHz。英國在1985年開發(fā)出全地址通信系統(tǒng)(TACS)，首先在倫敦投入使用，以后覆蓋了全國，頻段為900MHz。法國開發(fā)出450系統(tǒng)。加拿大推出450MHz移動電話系統(tǒng)MTS。瑞典等北歐四國于1980年開發(fā)出NMT—450移動通信網(wǎng)，并投入使用，頻段為450MHz。,19

16、,這一階段的特點是蜂窩狀移動通信網(wǎng)成為實用系統(tǒng)，并在世界各地迅速發(fā)展。移動通信大發(fā)展的原因：用戶要求迅猛增加是主要推動力技術進展所提供的條件。微電子技術長足發(fā)展，使得通信設備的小型化、微型化有了可能性，各種輕便電臺被不斷地推出。移動通信新體制的建立。隨著用戶數(shù)量增加，大區(qū)制所能提供的容量很快飽和，這就必須探索新體制。在這方面最重要的突破是貝爾試驗室在70年代提出的蜂窩網(wǎng)的概念。蜂窩網(wǎng)，即所謂小區(qū)制，由于實現(xiàn)了頻率再用，大大提高了

17、系統(tǒng)容量。蜂窩概念真正解決了公用移動通信系統(tǒng)要求容量大與頻率資源有限的矛盾。微處理器技術日趨成熟以及計算機技術的迅猛發(fā)展，從而為大型通信網(wǎng)的管理與控制提供了技術手段。,20,蜂窩系統(tǒng),蜂窩的概念：將通信所要覆蓋的地區(qū)劃分為若干個六角形（蜂窩狀）的小區(qū)，每個小區(qū)各有一個基站為該小區(qū)的移動用戶服務。而相隔2~3個小區(qū)的基站可以使用相同的載頻工作，稱為頻率再用(Frequency reuse)。這就突破了有限頻率對用戶數(shù)的限制。第一代蜂窩

18、系統(tǒng)是模擬制，全自動、雙工工作于800~900MHz頻段(UHF)。,21,22,,23,Frequency reuse,24,25,Common reuse pattern of hex cell clusters,26,BS: Base Station, MS: Mobile StationBSC: Base Station Controller, MSC: Mobile Switching Center,27,28,29

19、,30,31,越區(qū)切換(Hand-off),32,１Ｇ,第一代（１Ｇ）以模擬式蜂窩網(wǎng)為主要特征，是20世紀70年代末80年代初開始商用化的。其中最具代表性的是北美的AMPS(Advanced Mobile Phone System)、歐洲的TACS (Total Access Communication System)兩大系統(tǒng)，另外還有北歐的NMT及日本的HCMTS(High-Capacity Mobile Telecommunicat

20、ions System) 系統(tǒng)等。,33,第五階段(2G),從80年代中期開始。這是數(shù)字移動通信系統(tǒng)發(fā)展和成熟時期。以AMPS和TACS為代表的第一代蜂窩移動通信網(wǎng)是模擬系統(tǒng)。模擬蜂窩網(wǎng)雖然取得了很大成功，但也暴露了一些問題。例如，頻譜利用率低，移動設備復雜，費用較貴，業(yè)務種類受限制以及通話易被竊聽等，最主要的問題是其容量已不能滿足日益增長的移動用戶需求。解決這些問題的方法是開發(fā)新一代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。數(shù)字無線傳輸?shù)念l譜利用率高

21、，可大大提高系統(tǒng)容量。另外，數(shù)字網(wǎng)能提供語音、數(shù)據(jù)多種業(yè)務服務，并與ISDN等兼容。實際上，早在70年代末期，當模擬蜂窩系統(tǒng)還處于開發(fā)階段時，一些發(fā)達國家就著手數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的研究。到80年代中期，歐洲首先推出了泛歐數(shù)字移動通信網(wǎng)(GSM)的體系。隨后，美國和日本也制定了各自的數(shù)字移動通信體制。泛歐網(wǎng)GSM于1991年7月開始投入商用。,34,2Ｇ,第二代（2Ｇ）以數(shù)字化為主要特征，構成數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)，于20世紀90年代初投

22、入商用。其中最具代表性的有歐洲的時分多址(TDMA)GSM(Global System for Mobile Communications)、北美的碼分多址(CDMA)IS-95兩大系統(tǒng)，另外還有日本的PDC系統(tǒng)等。,35,第六階段(3G),３Ｇ是英文３ｒｄ?。牵澹睿澹颍幔簦椋铮畹目s寫，指第三代移動通信技術。相對第一代模擬制式手機（１Ｇ）和第二代ＧＳＭ、ＣＤＭＡ等數(shù)字手機（２Ｇ），第三代手機一般是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結合

23、的新一代移動通信系統(tǒng)。,36,3Ｇ,第三代（3Ｇ）以多媒體業(yè)務為主要特征，于本世紀初剛剛投入商業(yè)化運營。其中最具代表性的有北美的CDMA2000、歐洲的與日本的WCDMA及我國提出的TD-SCDMA三大系統(tǒng)，另外還有歐洲的DECT及北美的UMC-136。,37,3Ｇ,第三代（3Ｇ）從技術上看，它是在2Ｇ系統(tǒng)適配信道與用戶二重動態(tài)特性的基礎上又引入了業(yè)務的動態(tài)性，即在3Ｇ系統(tǒng)中，用戶業(yè)務既可以是單一的語音、圖像、數(shù)據(jù)，也可以是多媒體業(yè)務，

24、且用戶選擇業(yè)務是隨機的。這個第三重動態(tài)性的引入使系統(tǒng)大為復雜化。因此3Ｇ是在2Ｇ數(shù)字化的基礎上，以業(yè)務多媒體化為主要目標，全面考慮并完善對信道、用戶二重動態(tài)特性的匹配，并要適當考慮到業(yè)務的動態(tài)特性。,38,三代移動通信的業(yè)務類型,第一代是在單一模擬電路交換平臺上，完成單一模擬語音通信業(yè)務；第二代是在單一數(shù)字電路交換平臺上，完成數(shù)字語音或相同速率電路交換的數(shù)據(jù)業(yè)務；第二代半（2.5Ｇ）是在兩個平行的電路交換(CS)與分組交換(PS)平

25、臺上，完成數(shù)字語音業(yè)務和小于64Kbps的電路交換、小于171.2Kbps的分組交換的各類數(shù)據(jù)業(yè)務；第三代首先在2.5Ｇ的基礎上進行增強與改善，并在此基礎上逐步改造成單一分組交換的IP平臺，提供小于2Mbps的各類多媒體業(yè)務，包括語音、音樂、圖像、視頻、網(wǎng)頁瀏覽、電子商務等。為了提供這些服務，無線網(wǎng)絡必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速率，也就是說在室內、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少２Mbps、３８４Kbps以及１４４Kbps的傳輸速率

26、。,39,三代移動通信的業(yè)務服務功能,１Ｇ與2Ｇ的語音通信功能；2.5Ｇ增加了因特網(wǎng)業(yè)務和定位業(yè)務；3Ｇ發(fā)展成具有會話型、數(shù)據(jù)流型、互動型與后臺類型的綜合服務多媒體業(yè)務功能。,40,41,42,移動通信發(fā)展歷程,大區(qū)制到蜂窩網(wǎng)小區(qū)制模擬制到數(shù)字制多址技術：FDMA,TDMA,CDMA頻段：短波，超短波，微波傳輸速率：8kbps,2Mbps,100Mbps業(yè)務：語音，音頻，數(shù)據(jù)，視頻，多媒體,43,3G標準,國際電信聯(lián)盟（I

27、TU）在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA以及WiMAX四大主流無線接口標準，寫入3G技術指導性文件《2000年國際移動通信計劃》（簡稱IMT—2000）。 CDMA是Code Division Multiple Access (碼分多址)的縮寫，是第三代移動通信系統(tǒng)的技術基礎。第一代移動通信系統(tǒng)采用頻分多址(FDMA)的模擬調制方式，這種系統(tǒng)的主要缺點是頻譜利用率低，信令干擾話音業(yè)務。第二代移動通信系統(tǒng)

28、主要采用時分多址(TDMA)的數(shù)字調制方式，提高了系統(tǒng)容量，并采用獨立信道傳送信令，使系統(tǒng)性能大大改善，但TDMA的系統(tǒng)容量仍然有限，越區(qū)切換性能仍不完善。CDMA系統(tǒng)以其頻率規(guī)劃簡單、系統(tǒng)容量大、頻率復用系數(shù)高、抗多徑能力強、通信質量好、軟容量、軟切換等特點顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＯ旅嫦冉榻B多址技術，再分別簡單介紹3G的幾種標準,44,多址技術,多路復用(Multiplexing)：將一條通信鏈路分成多個獨立信道供多個用戶同時傳輸信號而

29、互不干擾。多址接入(Multiple Access)：移動通信系統(tǒng)中多個同時通信的用戶互相以信道來區(qū)分。二者都是共享通信資源、提高其利用率的技術，其區(qū)別是：多路復用中，用戶是固定/半固定接入的，多址接入中通信資源是動態(tài)分配的。實現(xiàn)方法都是利用正交性來區(qū)分信道。,45,多路信號的正交劃分,,46,多路復用與多址技術,頻分復用FDM (Frequency Division Multiplexing )時分復用TDM (Time Div

30、ision Multiplexing )碼分復用CDM (Code Division Multiplexing )頻分多址FDMA (Frequency Division Multiple Access)時分多址TDMA (Time Division Multiple Access)碼分多址CDMA (Code Division Multiple Access)頻分雙工FDD (Frequency Division Duple

31、xing)時分雙工TDD (Time Division Duplexing),47,正交條件,FDMATDMACDMA,48,正交向量,N維向量：正交性 ：正交碼就是一些正交的向量,49,4個N=4的正交碼組,s1=(1,1,1,1)s2=(1,1,-1,-1)s3=(1,-1,-1,1)s4=(1,-1,1,-1),50,Frequency Division Multiple Access,51,FDMA/

32、FDD,FDD: Frequency Division Duplexing,52,,53,54,Time Division Multiple Access,,55,56,TDMA/FDD,57,TDMA/TDD,58,59,Code Division Multiple Access,60,,CDMA/FDD,61,擴展頻譜技術,擴展頻譜SS (Spread Spectrum)調制是指已調信號帶寬遠大于調制信號帶寬的調制技術。擴譜調制的目

33、的是：提高抗窄帶干擾的能力；將發(fā)射信號掩藏在背景噪聲中，防竊聽；提高抗多徑傳輸效應的能力；提供多個用戶共用同一頻帶的可能；提供測距能力。種類：直接序列擴譜DSSS (Direct-Sequency Spread Spectrum )；跳頻擴譜FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum )等,62,63,DSSS,64,65,FHSS,66,67,FHSS,68,FHSS,69,,70,,7

34、1,72,CDMA的優(yōu)點,CDMA與FDMA、TDMA相比抗脈沖干擾能力強；抗多徑干擾能力強；BS與MS的硬件設備簡單；越區(qū)切換簡單—軟切換；系統(tǒng)容量大—軟容量；保密性好；網(wǎng)絡控制簡便；與FDMA、TDMA系統(tǒng)可共存。,73,,74,,75,,76,,77,3G標準,WCDMACDMA 2000TD-SCDMAWiMAX,78,W-CDMA,也稱為WCDMA，全稱為Wideband CDMA，即寬帶碼分多址。也稱為

35、CDMA Direct Spread，是一類直接序列擴頻的碼分多址（DS-CDMA）技術。這是基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來的3G技術規(guī)范，是歐洲提出的寬帶CDMA技術，它與日本提出的寬帶CDMA技術基本相同，目前正在進一步融合。W-CDMA的支持者主要是以GSM系統(tǒng)為主的歐洲廠商，日本公司也或多或少參與其中，包括歐美的愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊、北電，以及日本的NTT、富士通、夏普等廠商。,79,WCDMA,該標準提出了GSM（2G）—G

36、PRS—EDGE—WCDMA（3G）的演進策略。GPRS是General Packet Radio Service（通用分組無線業(yè)務）的簡稱。EDGE是Enhanced Data rate for GSM Evolution（增強數(shù)據(jù)速率的GSM演進）的簡稱。這兩種技術被稱為2.5G移動通信技術。,80,WCDMA,這套系統(tǒng)能夠架設在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡上，對于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過渡，而GSM系統(tǒng)相當普及的亞洲對這套新技術的接

37、受度預料會相當高。因此W—CDMA具有先天的市場優(yōu)勢。,81,WCDMA主要技術參數(shù),RTT（無線傳輸技術） FDD異步CDMA系統(tǒng)：無GPS帶寬：5MHz碼片速率：3.84Mcps中國頻段：1940MHz-1955MHz(上行)、2130MHz -2145MHz(下行),82,CDMA2000,CDMA2000是由窄帶CDMA(CDMA IS-95)技術發(fā)展而來的寬帶CDMA技術，也稱為CDMA Multi-Carrier，它

38、是由美國高通北美公司為主導提出，摩托羅拉、Lucent和后來加入的韓國三星都有參與，韓國現(xiàn)在成為該標準的主導者。這套系統(tǒng)是從窄頻CDMA One數(shù)字標準衍生出來的，可以從原有的CDMA One結構直接升級到3G，建設成本低廉。但目前使用CDMA的地區(qū)只有日、韓和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不過CDMA2000的研發(fā)技術卻是目前各標準中進度最快的，許多3G手機已經(jīng)率先面世。,83,CDMA2000,該標準提出了

39、從CDMA IS95（2G）—CDMA20001x （ 2.5 G）—CDMA20003x（3G）的演進策略。CDMA20001x被稱為2.5 G移動通信技術。CDMA20003x與CDMA20001x的主要區(qū)別在于應用了多路載波技術，通過采用三載波使帶寬提高。,84,CDMA2000主要技術參數(shù),RTT FDD同步CDMA系統(tǒng)：有GPS帶寬：1.23MHz碼片速率：1.2288Mcps中國頻段：1920MHz -1935

40、MHz(上行)、2110MHz -2125MHz(下行),85,TD-SCDMA,全稱為Time Division - Synchronous CDMA(時分同步CDMA)，該標準是由中國獨自制定的3G標準，1999年6月29日，中國原郵電部電信科學技術研究院（大唐電信）向ITU提出。該標準將智能天線、同步CDMA和軟件無線電等當今國際領先技術融于其中，在頻譜利用率、對業(yè)務支持的靈活性、頻率靈活性及成本等方面具有獨特優(yōu)勢。由于中國國

41、內的龐大的市場，該標準受到各大主要電信設備廠商的重視，全球一半以上的設備廠商都宣布可以支持TD—SCDMA標準。 該標準提出不經(jīng)過2.5G的中間環(huán)節(jié)，直接向3G過渡，非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級。,86,TD-SCDMA主要技術參數(shù),RTT TDD同步CDMA系統(tǒng)：有GPS帶寬：1.6MHz碼片速率：1.28Mcps中國頻段：1880-1920MHz、2010-2025MHz、2300-2400MHz,87,當前理論傳輸

42、速率,TD-SCDMA 中國移動 下行：2.8Mbps，上行：384kbpsWCDMA 中國聯(lián)通 下行：7.2Mbps，上行：5.76MbpsCDMA2000 EV-DO 中國電信 下行：3.1Mbps，上行：1.8Mbps,88,TD-SCDMA,1998年6月份開始研究，2000年5月份，被國際電聯(lián)批準為3G國際標準。2001年3月，TD-SCDMA標準被3GPP正式接納。2002年10月，信

43、產(chǎn)部公布3G頻譜規(guī)劃，劃分了155兆TDD頻段。2004年10月，TD-SCDMA順利結束MTNet測試。2005年7月，TD-SCDMA順利結束產(chǎn)業(yè)化專項測試。2006年1月，信產(chǎn)部率先頒布TD-SCDMA行業(yè)標準。2006年2—11月，組織規(guī)模網(wǎng)絡技術應用測試。,89,WiMAX,WiMAX 的全名是微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access)，又稱為802.16

44、無線城域網(wǎng)，是又一種為企業(yè)和家庭用戶提供“最后一英里”的寬帶無線接入方案。將此技術與需要授權或免授權的微波設備相結合之后，由于成本較低，將擴大寬帶無線市場，改善企業(yè)與服務供應商的認知度。2007年10月19日，國際電信聯(lián)盟在日內瓦舉行的無線通信全體會議上，經(jīng)過多數(shù)國家投票通過，WiMAX正式被批準成為繼WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第四個全球3G標準。,90,WiMAX主要技術參數(shù),帶寬：1.5至20MHz最高接

45、入速度：70Mbps最遠傳輸距離：50公里,91,2.5G,目前已經(jīng)進行商業(yè)應用的2.5G移動通信技術是從2G邁向3G的銜接性技術，由于3G是個相當浩大的工程，所牽扯的層面多且復雜，要從目前的2G邁向3G不可能一下就銜接得上，因此出現(xiàn)了介于2G和3G之間的2.5G。HSCSD、WAP、EDGE、藍牙（Bluetooth）、EPOC等技術都是2.5G技術。,92,HSCSD,高速電路交換數(shù)據(jù)服務HSCSD（High Speed Circ

46、uit Switched Data）是GSM網(wǎng)絡的升級版本，能夠透過多重時分同時進行傳輸，而不是只有單一時分而已，因此能夠將傳輸速率大幅提升到平常的二至三倍。目前新加坡M1與新加坡電訊的移動電話都采用HSCSD系統(tǒng)，其傳輸速率能夠達到57.6kbps。GSM為9.6kbps, GPRS目前可達到384kbps,93,WAP,無線應用通訊協(xié)議 WAP（Wireless Application Protocol）是移動通信與互聯(lián)網(wǎng)結合的第一

47、階段性產(chǎn)物。這項技術讓使用者可以用手機之類的無線裝置上網(wǎng)，透過小型屏幕遨游在各個網(wǎng)站之間。而這些網(wǎng)站也必須以WML（無線標記語言）編寫，相當于國際互聯(lián)網(wǎng)上的HTML（超文件標記語言）。,94,Bluetooth（藍牙）,藍牙是一種短距的無線通訊技術，電子裝置彼此可以透過藍牙而連接起來，傳統(tǒng)的電線在這里就毫無用武之地了。透過芯片上的無線接收器，配有藍牙技術的電子產(chǎn)品能夠在十公尺的距離內彼此相通，傳輸速率可達1Mbps。以往紅外線接口的傳輸

48、技術需要電子裝置在視線之內的距離，而現(xiàn)在有了藍牙技術，這樣的麻煩也可以免除了。,95,4G,4G是集3G與WLAN于一體，并能夠傳輸高質量視頻圖像，它的圖像傳輸質量與高清晰電視不相上下。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比目前的撥號上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。而在用戶最為關注的價格方面，4G與固定寬帶網(wǎng)絡在價格方面不相上下，而且計費方式更加靈活機動，用戶完全可以根據(jù)自

49、身的需求確定所需的服務。此外，4G可以在DSL和有線電視調制解調器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個地區(qū)。,96,4G,ITU正在制定AMT—Advanced技術標準，這個技術標準也就是業(yè)界所公認的4G。移動通信技術發(fā)展的兩條主流路線：以3GPP為基礎的技術軌跡：GSM-GPRS-HSPA-LTE（Long Term Evolution）的發(fā)展路線，最后達到100Mbps的水平。以CDMA2000家族為基礎的技術軌跡：CDMA1

50、X-EVDO-AIE (Air Interface Evolution)的發(fā)展路線，這個路線技術先進，但還有待完善。,97,3GPP,The 3rd Generation Partnership Project (3GPP) is a collaboration agreement that was established in December 1998.  The collaboration agreement bring

51、s together a number of telecommunications standards bodies which are known as “Organizational Partners”.  The current Organizational Partners are ARIB, CCSA, ETSI, ATIS, TTA, and TTC.  3GPP和3GPP2是第三代移動通信的標準化組織

52、,98,第三代合作伙伴計劃(3GPP)是領先的3G技術規(guī)范機構，是由歐洲的ETSI，日本的ARIB和TTC，韓國的TTA以及美國的T1在1998年底發(fā)起成立的，旨在研究制定并推廣基于演進的GSM核心網(wǎng)絡的3G標準，即WCDMA，TD-SCDMA，EDGE等。 中國無線通信標準組(CWTS)于1999年加入3GPP。3GPP受組織合作伙伴委托制定通用的WCDMA技術規(guī)范。其組織機構分為項目合作和技術規(guī)范兩大職能部門。項目合作部(PCG)

53、是3GPP的最高管理機構，負責全面協(xié)調工作；技術規(guī)范部(TSG)負責技術規(guī)范制定工作，受PCG的管理。3GPP的目標是實現(xiàn)由2G網(wǎng)絡到3G網(wǎng)絡的平滑過渡，保證未來技術的后向兼容性，支持輕松建網(wǎng)及系統(tǒng)間的漫游和兼容性。,99,3G業(yè)務,寬帶上網(wǎng) 視頻電話 手機電視 無線搜索 手機音樂 手機購物 手機網(wǎng)游,100,移動多媒體通信的類型,移動多媒體通信是指通過無線信道向各類移動便攜式終端（手機、筆記本電腦、PDA等）及安裝在車、

54、船、飛機等運動載體上的通信終端傳送多媒體信息的一種通信方式，其典型業(yè)務就是手機電視。所謂手機電視業(yè)務，從用戶的角度來看就是利用手機終端觀看包括電視在內的音視頻節(jié)目的一種業(yè)務。手機電視可以看作是移動電視的一種特殊形式。移動數(shù)字廣播電視是歷史上最受歡迎的兩種技術創(chuàng)新成果：電視和手機聯(lián)姻的產(chǎn)物，集手機、廣播、電視之大成于一身。,101,手機電視的實現(xiàn)技術,手機電視作為一種新興的多媒體通信業(yè)務，它的實現(xiàn)是多種技術組合的結果，概括起來主要包括三

55、個方面的實現(xiàn)技術：下行傳輸技術、上行交互技術、業(yè)務層實現(xiàn)技術,102,手機電視的實現(xiàn)技術,上行交互技術通常是通過移動通信網(wǎng)絡來實現(xiàn)的，主要為業(yè)務的實現(xiàn)提供上行傳輸通道，保證雙向交互能力； 業(yè)務層實現(xiàn)技術則負責實現(xiàn)手機電視業(yè)務的認證、計費、業(yè)務發(fā)現(xiàn)和獲取、業(yè)務定制、內容保護及其他靈活的應用，從而保證手機電視的可運營和可管理；,103,下行傳輸技術,是手機電視業(yè)務實現(xiàn)的關鍵，負責實現(xiàn)電視節(jié)目向用戶的傳送。下行傳輸技術有兩種：流媒體

56、數(shù)字多媒體廣播（DMB-Digital Multimedia Broadcasting）, DMB技術按照傳輸途徑可分為四類： ：有線傳輸（不適用于手機電視）地面微波傳輸(T-DMB)衛(wèi)星傳輸(S-DMB)衛(wèi)星地面混合傳輸,104,手機電視的四種實現(xiàn)方式,利用蜂窩移動網(wǎng)絡的實現(xiàn)方式 1.流媒體技術 2.蜂窩網(wǎng)廣播技術：(1)MBMS技術 ，(2)BCMCS技術 利用衛(wèi)星廣播(S-DMB)的實現(xiàn)方

57、式基于地面數(shù)字廣播網(wǎng)技術的實現(xiàn)方式，即在手機中安裝數(shù)字電視的接收模塊，直接接收地面廣播數(shù)字電視信號。　1.DVB-H技術 ，2.ISDB-T技術 ，3.T-DMB技術 ，　4.FLO技術 基于衛(wèi)星地面混合DMB技術的實現(xiàn)方式,105,基于移動網(wǎng)絡的手機電視,1.流媒體技術 2.蜂窩網(wǎng)廣播技術： (1)MBMS （Multimedia Broadcast and Multicast Service）技術 ，

58、 (2)BCMCS （Broadcast Muticast Service)技術,106,基于移動網(wǎng)絡的手機電視,最初是采用移動流媒體技術實現(xiàn)的，把手機電視作為一種數(shù)據(jù)業(yè)務推出來。如目前美國的Sprint,中國移動的手機電視業(yè)務是基于其GPRS網(wǎng)絡，中國聯(lián)通則是依靠其CDMA1X網(wǎng)絡。不管是GPRS手機還是CDMA1X手機，都需要在裝有操作系統(tǒng)的手機終端(一般是PDA手機等高檔產(chǎn)品)上安裝相應的播放軟件，而相應的電視節(jié)目則由移動通信

59、公司或者通過相應的SP來組織和提供。 在一定程度上能地滿足人們的需求，但移動網(wǎng)絡帶寬受限、播放效果不很穩(wěn)定、并發(fā)用戶數(shù)有限、收費較高,107,基于移動網(wǎng)絡的手機電視,在移動網(wǎng)絡上實現(xiàn)多媒體廣播，如MBMS（Multimedia Broadcast and Multicast Service）和BCMCS（Broadcast Muticast Service)等技術分別應用于WCDMA和cdma2000系統(tǒng)。此類技術是在現(xiàn)有移動通信網(wǎng)的基

60、礎上進行改進，向用戶提供下行廣播信道，其所使用的頻率仍然為移動通信系統(tǒng)所在頻段，為通過移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡實現(xiàn)廣播或多播方式的手機電視業(yè)務提供了條件。,108,MBMS,廣播多播技術是指通過共享一條傳輸鏈路，把多媒體數(shù)據(jù)廣播或多播到移動終端。 根據(jù)當前小區(qū)中訂閱MBMS業(yè)務的移動終端數(shù)目和可用的無線資源，選擇合適的無線承載方式，即PTP（Point-to-Point）和PTM（Point-to-Multipoint）兩種方式。,109,MBM

61、S,2006年4月，愛立信在瑞典宣布，首次進行了基于移動網(wǎng)絡的手機電視廣播技術，即MBMS技術的測試。簡單地說，這一技術可將同一個電視信號傳送給多家接收用戶，而且只占用一個通信頻段，不會給有限的網(wǎng)絡資源帶來負擔。 MBMS雖然提供的頻道數(shù)量比DVB-H少，但最大的優(yōu)勢是只需對現(xiàn)有2G網(wǎng)絡進行升級，不需要建設新的基礎設施。,110,E-MBMS,增強型MBMS（E-MBMS）技術必將是以3GPP為基礎的移動通信技術：GSM-GPRS-HS

62、PA（High Speed Packet Access）-LTE（Long Term Evolution）與DVB-H、S-DMB、WiMAX等下一代移動通信技術相抗衡的殺手锏。,111,BCMCS,BCMCS技術是基于cdma2000網(wǎng)絡提供音視頻廣播業(yè)務的技術。該技術可以根據(jù)用戶的需求提供組播(一對多提供相同的內容)和單播(一對一提供個性化內容)混合服務。BCMCS的發(fā)展是首先從單播到黃金組播(Gold Muhicast),然后從黃

63、金組播演進到白金組播(Platinum Multicast)的過程。其網(wǎng)絡結構見下圖,112,BCMCS,113,基于移動網(wǎng)絡的手機電視,基于移動網(wǎng)絡技術的實現(xiàn)方式繼承了移動網(wǎng)所固有的諸多能力。例如：用戶的業(yè)務鑒權以及用戶管理、業(yè)務的計費和控制、業(yè)務的個性化定制和點播、互動應用的實現(xiàn)、與位置相關的業(yè)務提供等等，這些對于手機電視業(yè)務的發(fā)展都是十分必要的。但此類實現(xiàn)技術需要占用3G系統(tǒng)的核心頻率，這對于本來頻率資源已經(jīng)比較緊張的移動運營商來

64、說無疑是一個需要考慮的問題，即所謂的頻率使用的經(jīng)濟性問題。,114,基于移動網(wǎng)絡的手機電視,基于移動網(wǎng)絡的手機電視的優(yōu)點是實施方便，成本低，手機硬件平臺不需要更改；但其缺點是節(jié)目源需要第三方支持，圖像的分辨率低且圖像質量受網(wǎng)絡帶寬的影響。此外，還有一個最大的問題是互通性，目前來看，都是針對不同的手機開發(fā)不同的視頻流軟件，各手機之間不兼容，這大大制約了該業(yè)務的發(fā)展。,115,,從中國移動、中國聯(lián)通等運營商目前的移動上網(wǎng)效果來看，CDMA網(wǎng)

65、絡優(yōu)于GSM網(wǎng)絡，但網(wǎng)絡傳輸速率僅能穩(wěn)定在40Kbps-100Kbps左右。上網(wǎng)速率與視頻分辨率對比表如下：,116,移動網(wǎng)傳輸速率與視頻分辨率,117,移動流媒體,深圳的互聯(lián)天下公司推出的移動流媒體方案，依托現(xiàn)有GSM/GPRS、CDMA1X/EDGE （2.5G、2.75G）網(wǎng)絡條件實現(xiàn)。其高清晰、低碼流的RIVC視頻編碼技術能使每秒傳輸速率達15幀，從而在25kbps~30kbps網(wǎng)絡條件下就能實現(xiàn)流暢的QCIF（176

66、5;144）播放。,118,EDGE/GPRS,EDGE的速度是GPRS的3倍左右，下行速度更接近10倍差異，所帶來的進步是非常明顯的，雖然不及UMTS 3G網(wǎng)絡驚人的2M速率，但作為3G時代來臨之前取代GPRS的產(chǎn)物，EDGE確實有其實用價值。在試用期間，EDGE只覆蓋到廣東省的廣州、深圳以及東莞地區(qū)，以后將會逐步擴大覆蓋區(qū)域。,119,EDGE 與GPRS比較,,120,基于地面數(shù)字廣播網(wǎng)的手機電視,1.DVB-H技術 ，2.IS

67、DB-T技術 ，3.T-DMB技術 ，　4.FLO技術,121,基于地面數(shù)字廣播網(wǎng)的手機電視,該技術源自地面數(shù)字廣播電視傳輸技術，使用的頻率一般為廣播電視頻段。為適應移動終端的特點，有些技術在原有技術基礎上加以改進成為手機電視技術，而另一些技術則同時針對地面數(shù)字廣播電視系統(tǒng)和手機電視系統(tǒng)而設計。此類技術是現(xiàn)在國際上關注較多、方案最多的一類技術，典型的技術有歐洲的DVB-H、美國高通的MEDIAFLO、韓國的T-DMB、日本的ISDB

68、-T等。其中歐美的兩種技術是專門針對移動終端設計的，日韓的兩種技術則既可以應用到移動終端也可以應用到數(shù)字電視。清華大學和上海交大分別在其數(shù)字電視標準DMB-TH和ADTB-T的基礎上研究了國內的技術。新岸線公司也在歐洲DAB技術的基礎上研究出地面移動多媒體廣播技術T-MMB。,122,基于地面數(shù)字廣播網(wǎng)的手機電視,基于數(shù)字廣播網(wǎng)技術的實現(xiàn)方式由于所采用的技術多是由地面數(shù)字廣播電視技術發(fā)展而來，因此在音視頻的下行傳輸方面相對比較完善，目前