（第三專題）

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)狀況

與

電信技術(shù)發(fā)展回顧第一頁(yè)，共四十一頁(yè)。本講目的：了解當(dāng)前電信網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)狀況，思考今后技術(shù)的可能走向？第二頁(yè)，共四十一頁(yè)。提綱一、

移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況二、電信技術(shù)發(fā)展回顧三、對(duì)電信技術(shù)發(fā)展的思考第三頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況1）固定電話網(wǎng)的演進(jìn)

話音:PCM64Kb/s（程控交換）數(shù)據(jù)：ISDN2B+D(64+64+16=144Kb/s）HDSL(N*64Kb/sto2Mb/s)ADSL(上行640Kb/s;下行2Mb/s)智能網(wǎng)（800號(hào)業(yè)務(wù)）

第四頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況2)移動(dòng)通信網(wǎng)的演進(jìn)2G2.5G3G當(dāng)前位置1978年：模擬蜂窩(Amps）F：450M頻段、900M頻段（美、歐、日）（第一代）1987年：GSM系統(tǒng)投入商用（歐)1995年：CDMAIS-95商用（美）（2G）1985年提出3G概念第五頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況3)對(duì)3G技術(shù)狀況的估計(jì)——技術(shù)超前市場(chǎng)需求A)3G的系統(tǒng)指標(biāo)業(yè)務(wù)：語(yǔ)音、數(shù)據(jù)與圖象數(shù)據(jù)速率：144Kbit/s（車速移動(dòng)時(shí)）384Kbit/s（步行移動(dòng)時(shí)）2Mb/s（靜止時(shí)）應(yīng)用環(huán)境：宏蜂窩、微蜂窩/微微蜂窩工作頻段：2GHz全球漫游：通過(guò)多模手機(jī)實(shí)現(xiàn)第六頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況3)對(duì)3G技術(shù)狀況的估計(jì)——技術(shù)超前市場(chǎng)需求B)4G概念研究——追求運(yùn)動(dòng)環(huán)境下的高速率（20Mb/s）第七頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況3)對(duì)3G技術(shù)狀況的估計(jì)——技術(shù)超前市場(chǎng)需求C)樂(lè)觀的3G市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)1985年ITU提出FPLMTS(FuturePublicLandMobileTelecommunicationsSystem)概念1992年將2GHz（?F230MHz）劃給FPLMTS1994年定名IMT-2000(預(yù)計(jì)2000年投入商用)1998年歐洲拍賣3GI牌照，獲4億歐元1999年ITU北京會(huì)議確定IMT-2000的三種體制:CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA2001年世界電信業(yè)開始低迷，3G發(fā)展進(jìn)入迷茫，反思3G技術(shù)的市場(chǎng)原則調(diào)整發(fā)展思路第八頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況3)對(duì)3G技術(shù)狀況的估計(jì)——技術(shù)超前市場(chǎng)需求小結(jié)3G的推遲商用不是技術(shù)原因，而是市場(chǎng)需求問(wèn)題：缺乏明確的應(yīng)用和贏利前景，是3G發(fā)展所面臨的最致命的弱點(diǎn)，是3G擱淺的最關(guān)鍵的原因德國(guó)調(diào)查：需3G服務(wù)的用戶只占5.8%3G現(xiàn)象在電信技術(shù)史上第一次表現(xiàn)有技術(shù)超前市場(chǎng)需求的可能第九頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況4）從2G到3G演進(jìn)之路CDMA（IS-95）→3G的演進(jìn)IS-95A→IS-95B→CDMA20001X → CDMA20001XEV-DO(2.5G) → CDMA20001XEV-DV3G第十頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況4)從2G到3G演進(jìn)之路A)CDMA（IS-95）→3G的演進(jìn)a)技術(shù)演進(jìn)IS-95A:9.6Kb/s，14.4Kb/sIS-95B:(支持8個(gè)信道捆綁)76.8Kb/s，115.2Kb/sCDMA20001X:同時(shí)支持語(yǔ)音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 反向?qū)ьl（反向相干調(diào)頻比IS-95A/B提高3db增益） 前向快速功控 Turbo碼（比IS-95A/B提高2db增益） 分集發(fā)射（比IS-95A/B提高3db增益） 長(zhǎng)交織＋輔助導(dǎo)頻第十一頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況4)從2G到3G演進(jìn)之路A)CDMA（IS-95）→3G的演進(jìn)b)從IS-95→CDMA2000(3G)升級(jí)需更新無(wú)線和核心網(wǎng)全套設(shè)備第十二頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況4）從2G到3G演進(jìn)之路A)CDMA（IS-95）→3G的演進(jìn)c)1XEV-DO(DataOnly)CDMA2000中3G技術(shù)的一部分，用于傳無(wú)線數(shù)據(jù)，速率2.4Mb/s數(shù)據(jù)與語(yǔ)音分別采用獨(dú)立載波1.25MHz兼容IS-95/1XRTT，碼片速率1.2288Mcps（1XEV-DO網(wǎng)絡(luò)的基站可融合在IS-95/1XRTT的網(wǎng)絡(luò)中）IS-95(或CDMA20001X)+1XEV-DO——有生命力的2.5G方案第十三頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況4）從2G到3G演進(jìn)之路A)CDMA（IS-95）→3G的演進(jìn)d)1XEV-DV（DataandVoice）（2.5G高級(jí)階段）數(shù)據(jù)與語(yǔ)音信道合一，處在規(guī)范制定階段，待市場(chǎng)成熟第十四頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況4)從2G到3G演進(jìn)之路GSM→3G的演進(jìn)GSM→GSM/GPRS→WCDMA第十五頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況4)從2G到3G演進(jìn)之路GSM→3G的演進(jìn)a)GSM/GPRS在GSM網(wǎng)絡(luò)中引入支持ATM/IP的分組數(shù)據(jù)交換節(jié)點(diǎn)GGSN＋媒體網(wǎng)關(guān)（MGW-SGSN）共用GSM的基站第十六頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況4)從2G到3G演進(jìn)之路B)GSM→3G的演進(jìn)b)GPRS性能數(shù)據(jù)載波頻率：200KHz前向峰值數(shù)據(jù)速率：115Kbps商用平均速率：50Kbps（固定） 40Kbps（車載）第十七頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況4)從2G到3G演進(jìn)之路B)GSM→3G的演進(jìn)c)WCDMA——核心網(wǎng)與GPRS相同數(shù)據(jù)載波頻率：3.84MHz前向峰值數(shù)據(jù)速率:2Mbps商用平均速率:1.5Mbps（固定） 900Kbps（車載）第十八頁(yè)，共四十一頁(yè)。GSM/WCDMA實(shí)現(xiàn)無(wú)縫隙網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層控制層連接層公共核心網(wǎng)集成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源站點(diǎn)共享BSCRNCGSMRBSWCDMARBS雙模終端第十九頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況4)從2G到3G演進(jìn)之路C)評(píng)論移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有吸引力與市場(chǎng)空間1XEV-DO和GPRS將較快普及3G（CDMA2000、WCDMA）的普及商用時(shí)間尚難預(yù)料(中國(guó)目前預(yù)計(jì)2005年）第二十頁(yè)，共四十一頁(yè)。一、移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)狀況4)從2G到3G演進(jìn)之路C)從2G到3G過(guò)渡的爭(zhēng)論兩種過(guò)渡孰優(yōu)孰劣CDMA：IS95→CDMA20001X(EV-DO/EV-DV)→CDMA2000GSM：GSM→GSM/GPRS→WCDMA投資：CDMA網(wǎng)絡(luò)更新設(shè)備投資比GSM大30％技術(shù)：CDMA總體上優(yōu)于GSM,但CDMA導(dǎo)頻切換限制與丟失GPS因素影響只能達(dá)到中等性能水平，達(dá)不到相對(duì)于GSM的理論優(yōu)勢(shì)GSM的開放性評(píng)論：CDMA和GSM分別向3G演進(jìn)之路將由商業(yè)因素與技術(shù)因素權(quán)衡決定，尚待觀察。寬帶無(wú)線局域網(wǎng)和3G競(jìng)爭(zhēng)；固定網(wǎng)與3G競(jìng)爭(zhēng)第二十一頁(yè)，共四十一頁(yè)。二、電信技術(shù)發(fā)展回顧1）電信是20世紀(jì)的研究熱點(diǎn)A)設(shè)備19世紀(jì)末（1876年）發(fā)明電話1880-1970人工、步進(jìn)、縱橫模擬交換1970年左右程控交換機(jī)應(yīng)用1978年模擬移動(dòng)通信1987年GSM商用1991年CDMA商用第二十二頁(yè)，共四十一頁(yè)。二、電信技術(shù)發(fā)展回顧1)電信是20世紀(jì)的研究熱點(diǎn)B)技術(shù)數(shù)字化（A/D、D/A）調(diào)制（模擬、數(shù)字）編碼（信源、信道）信道（恒參、變參）抗干擾交換（電路、包、ATM）通信體制（固定、移動(dòng)）光第二十三頁(yè)，共四十一頁(yè)。二、電信技術(shù)發(fā)展回顧1）電信是20世紀(jì)的研究熱點(diǎn)C)理論信息論編碼理論（信道，信源）噪聲理論（隨機(jī)過(guò)程、統(tǒng)計(jì)處理、抗干擾、分集）第二十四頁(yè)，共四十一頁(yè)。二、電信技術(shù)發(fā)展回顧1）電信是20世紀(jì)的研究熱點(diǎn)D)頻譜利用長(zhǎng)波、中波、短波、超短波、微波、光波第二十五頁(yè)，共四十一頁(yè)。二、電信技術(shù)發(fā)展回顧1）電信是20世紀(jì)的研究熱點(diǎn)E)當(dāng)前水平3G——電信新技術(shù)的集中體現(xiàn)Turbo碼——接近信道容量極限CDMA2000（1XEV-DV）1XTreme方案：1.25MHz傳送4.8Mb/s（3.84b/s/Hz）信源編碼——距理論極限還遠(yuǎn)光通信（交換、器件、傳輸）—--有一定發(fā)展空間第二十六頁(yè)，共四十一頁(yè)。二、電信技術(shù)發(fā)展回顧1）電信是20世紀(jì)的研究熱點(diǎn)F)評(píng)論經(jīng)典信息理論、通信理論已經(jīng)成熟由電信新理論推動(dòng)電信設(shè)備跳躍式發(fā)展的時(shí)代，近期看不出有出現(xiàn)的可能21世紀(jì)電信新產(chǎn)品的摧生，可能不再是靠經(jīng)典通信論的發(fā)展，而是依賴新器件、新材料和新理論的出現(xiàn)預(yù)計(jì)量子信息論的成熟、應(yīng)用將帶來(lái)通信新時(shí)代第二十七頁(yè)，共四十一頁(yè)。二、電信技術(shù)發(fā)展回顧2）楊叔子院士對(duì)20世紀(jì)科技成就的總結(jié)A)20世紀(jì)的科技成就一個(gè)技術(shù)：計(jì)算機(jī)技術(shù)兩個(gè)理論：量子論、相對(duì)論三個(gè)工程：原子彈、阿波羅登月、基因組測(cè)序四個(gè)模型：夸克、宇宙大爆炸、DNA雙螺旋、地球板塊第二十八頁(yè)，共四十一頁(yè)。二、電信技術(shù)發(fā)展回顧2）楊叔子院士對(duì)20世紀(jì)科技成就的總結(jié)B)21世紀(jì)（當(dāng)前）的科技工作一個(gè)興起：納米兩個(gè)焦點(diǎn)：環(huán)境、能源三個(gè)關(guān)注：地球科學(xué)技術(shù)、海洋科學(xué)技術(shù)、空間科學(xué)技術(shù)四個(gè)支撐點(diǎn)：信息技術(shù)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、制造技術(shù)第二十九頁(yè)，共四十一頁(yè)。三、對(duì)電信技術(shù)發(fā)展的思考1）當(dāng)前電信技術(shù)的表現(xiàn)表面現(xiàn)象經(jīng)典信息理論已成熟系統(tǒng)性、社會(huì)性越來(lái)越強(qiáng)高科技信息技術(shù)公司多新產(chǎn)品研究方向迷茫第三十頁(yè)，共四十一頁(yè)。三、對(duì)電信技術(shù)發(fā)展的思考1）當(dāng)前電信技術(shù)的表現(xiàn)B)2002年博士后基金立項(xiàng)表現(xiàn)單位：12（大學(xué)10，中科院2）項(xiàng)目數(shù)：17第三十一頁(yè)，共四十一頁(yè)。基于分布式計(jì)算智能理論的通信網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)路由控制研究激光星間鏈路技術(shù)基于激光測(cè)距和CCD表面紋理三維實(shí)場(chǎng)景可視化研究基于小波與付里卟變換短波自適應(yīng)盲信道識(shí)別線性分組環(huán)關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)研究視頻通信中錯(cuò)誤信息重構(gòu)錐束CT的三維圖象重建算法信息可控性研究類FED電場(chǎng)誘導(dǎo)混合發(fā)光研究復(fù)雜條件下的人臉檢測(cè)問(wèn)題光熱驅(qū)動(dòng)共振腔式光調(diào)制器面向機(jī)載的視頻壓縮技術(shù)研究艦載無(wú)人直升機(jī)信息關(guān)鍵處理技術(shù)無(wú)線信道中遙感圖象魯棒傳輸技術(shù)衛(wèi)星圖象超分辨處理MAP估計(jì)偏振復(fù)用技術(shù)及偏振膜色散的抑制TDD系統(tǒng)中的MIMO（多入多出）技術(shù)研究第三十二頁(yè)，共四十一頁(yè)。三、對(duì)電信技術(shù)發(fā)展的思考1）當(dāng)前電信技術(shù)的表現(xiàn)B)2002年博士后基金立項(xiàng)表現(xiàn)評(píng)論：無(wú)集中方向基本上無(wú)基本理論、方向性重大技術(shù)課題屬電信的研究項(xiàng)目奇少第三十三頁(yè)，共四十一頁(yè)。1）當(dāng)前電信技術(shù)的表現(xiàn)c)2002年1-12期《通信學(xué)報(bào)》論文領(lǐng)域分類情況

1）信息安全（密碼、入侵檢測(cè)、攻擊、簽名）27篇2）網(wǎng)絡(luò)（性能、結(jié)構(gòu)、路由、控制、協(xié)議）13篇3）CDMA相關(guān)技術(shù)（多用戶檢測(cè)、解擴(kuò)、時(shí)空碼）9篇4）通信系統(tǒng)、信道（建模、同步）7篇通信模塊技術(shù)（量化器、碼發(fā)生器、估值器）7篇光通信（編碼、QOS、WDM）7篇5）軟件無(wú)線電（硬件軟件實(shí)現(xiàn)、信號(hào)識(shí)別、參數(shù)估計(jì)）5篇6）編碼（方案、解碼）3篇圖象處理5篇天線技術(shù)（智能、陣列）3篇7）通信協(xié)議2篇8）語(yǔ)音識(shí)別1篇衛(wèi)星通信1篇

三、對(duì)電信技術(shù)發(fā)展的思考第三十四頁(yè)，共四十一頁(yè)。三、對(duì)電信技術(shù)發(fā)展的思考1）當(dāng)前電信技術(shù)的表現(xiàn)對(duì)通信學(xué)報(bào)2002年論文評(píng)論：無(wú)新的重大新技術(shù)無(wú)集中的新方向

第三十五頁(yè)，共四十一頁(yè)。三、對(duì)電信技術(shù)發(fā)展的思考2）電信技術(shù)研究方向的思考當(dāng)前電信技術(shù)、理論研究的可能方向：

&網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)(業(yè)務(wù)、安全、結(jié)構(gòu)、協(xié)議、路由、質(zhì)量控制、管理等）

&原有技術(shù)的修修補(bǔ)補(bǔ)

&量子信息論與應(yīng)用第三十六頁(yè)，共四十一頁(yè)。三、對(duì)電信技術(shù)發(fā)展的思考3）小結(jié)經(jīng)典信息論、通信論已相當(dāng)成熟，目前的多數(shù)已接近信息論理論極限，基本無(wú)太多發(fā)展空間。傳統(tǒng)通信需求在發(fā)達(dá)國(guó)家已趨飽和，目前又無(wú)新的應(yīng)用吸引用戶，世界電信業(yè)（制造、運(yùn)營(yíng)）普遍在衰落。通信在我國(guó)的高速增長(zhǎng)期似乎已過(guò)（？）3G移動(dòng)通信，技術(shù)先進(jìn)，代表了信息科學(xué)、技術(shù)當(dāng)前的最高