单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,（第三专题）移动通信网络状况与电信技术发展回顾,（第三专题）移动通信网络状况与电信技术发展回顾,1,本讲目的：,了解当前电信网络的演进状况，,思考今后技术的可能走向？,本讲目的：,2,提纲,一、,移动通信的网络状况,二、电信技术发展回顾,三、对电信技术发展的思考,提纲一、移动通信的网络状况,一、移动通信的网络状况,1）固定电话网的演进,话音:PCM 64Kb/s（程控交换）,数据：ISDN 2B+D,(64+64+16=144 Kb/s）,HDSL(N*64Kb/s to 2Mb/s),ADSL(上行640Kb/s;下行2Mb/s),智能网（800号业务）,一、移动通信的网络状况1）固定电话网的演进,一、移动通信的网络状况,2)移动通信网的演进,2G 2.5G 3G,当前位置,1978年：模拟蜂窝 (Amps）,F：450M频段、900M 频段（美、欧、日）,（第一代）,1987年：GSM系统投入商用（欧),1995年：CDMA IS-95商用,（美）,（2G）,1985年提出3G概念,一、移动通信的网络状况2)移动通信网的演进当前位置,一、移动通信的网络状况,3)对3G技术状况的估计,技术超前市场需求,A)3G的系统指标,业务：语音、数据与图象,数据速率：144Kbit/s（车速移动时）,384Kbit/s（步行移动时）,2Mb/s（静止时）,应用环境：宏蜂窝、微蜂窝/微微蜂窝,工作频段：2GHz,全球漫游：通过多模手机实现,一、移动通信的网络状况3)对3G技术状况的估计,一、移动通信的网络状况,3)对3G技术状况的估计,技术超前市场需求,B)4G概念研究,追求运动环境下的高速率（20Mb/s）,一、移动通信的网络状况3)对3G技术状况的估计,一、移动通信的网络状况,3)对3G技术状况的估计,技术超前市场需求,C)乐观的3G市场需求预计,1985年 ITU提出FPLMTS(,Future Public Land Mobile Telecommunications System),概念,1992年 将2GHz（F 230MHz）划给FPLMTS,1994年 定名 IMT-2000(预计2000年投入商用),1998年 欧洲拍卖3GI牌照，获4亿欧元,1999年 ITU北京会议确定IMT-2000的三种体制:CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA,2001年 世界电信业开始低迷，3G发展进入迷茫，,反思3G技术的市场原则调整发展思路,一、移动通信的网络状况3)对3G技术状况的估计,一、移动通信的网络状况,3)对3G技术状况的估计,技术超前市场需求,小结,3G的推迟商用不是技术原因，而是市场需求问题：,缺乏明确的应用和赢利前景，是3G发展所面临的最致命的弱点，是3G搁浅的最关键的原因,德国调查：需3G服务的用户只占5.8%,3G现象在电信技术史上第一次表现有技术超前市场需求的可能,一、移动通信的网络状况3)对3G技术状况的估计,一、移动通信的网络状况,4）从2G到3G演进之路,CDMA（IS-95）3G的演进,IS-95AIS-95B CDMA 2000 1X,CDMA 2000 1XEV-DO(2.5G),CDMA 2000 1XEV-DV,3G,一、移动通信的网络状况4）从2G到3G演进之路,一、移动通信的网络状况,4)从2G到3G演进之路,A)CDMA（IS-95）3G的演进,a)技术演进,IS-95A:9.6Kb/s，14.4Kb/s,IS-95B:(支持8个信道捆绑)76.8Kb/s，115.2Kb/s,CDMA2000 1X:同时支持语音与数据业务,反向导频（反向相干调频比IS-95A/B提高3db增益）,前向快速功控,Turbo码（比IS-95A/B提高2db增益）,分集发射（比IS-95A/B提高3db增益）,长交织辅助导频,一、移动通信的网络状况4)从2G到3G演进之路,一、移动通信的网络状况,4)从2G到3G演进之路,A)CDMA（IS-95）3G的演进,b)从IS-95 CDMA2000(3G)升级,需更新无线和核心网全套设备,一、移动通信的网络状况4)从2G到3G演进之路,一、移动通信的网络状况,4）从2G到3G演进之路,A)CDMA（IS-95）3G的演进,c)1XEV-DO(Data Only),CDMA2000中3G技术的一部分，用于传无线数据，速率2.4Mb/s,数据与语音分别采用独立载波1.25MHz,兼容IS-95/1XRTT，码片速率1.2288Mcps（1XEV-DO网络的基站可融合在IS-95/1XRTT的网络中）,IS-95(或CDMA20001X)+1XEV-DO有生命力的2.5G方案,一、移动通信的网络状况4）从2G到3G演进之路,一、移动通信的网络状况,4）从2G到3G演进之路,A)CDMA（IS-95）3G的演进,d)1XEV-DV（Data and Voice）,（2.5G高级阶段）,数据与语音信道合一，处在规范制定阶段，待市场成熟,一、移动通信的网络状况4）从2G到3G演进之路,一、移动通信的网络状况,4)从2G到3G演进之路,GSM 3G的演进,GSM GSM/GPRS WCDMA,一、移动通信的网络状况4)从2G到3G演进之路,一、移动通信的网络状况,4)从2G到3G演进之路,GSM 3G的演进,a)GSM/GPRS,在GSM网络中引入支持ATM/IP的分组数据交换节点GGSN媒体网关（MGW-SGSN）,共用GSM的基站,一、移动通信的网络状况4)从2G到3G演进之路,一、移动通信的网络状况,4)从2G到3G演进之路,B)GSM 3G的演进,b)GPRS性能,数据载波频率：200KHz,前向峰值数据速率：115Kbps,商用平均速率：50Kbps（固定）,40Kbps（车载）,一、移动通信的网络状况4)从2G到3G演进之路,一、移动通信的网络状况,4)从2G到3G演进之路,B)GSM 3G的演进,c)WCDMA核心网与GPRS相同,数据载波频率：3.84MHz,前向峰值数据速率:2Mbps,商用平均速率:1.5Mbps（固定）,900Kbps（车载）,一、移动通信的网络状况4)从2G到3G演进之路,GSM/WCDMA实现无缝隙网络,应用层,控制层,连接层,公共核心网,集成的无线网络资源,站点共享,BSC,RNC,GSM,RBS,WCDMA,RBS,双模终端,GSM/WCDMA实现无缝隙网络应用层控制层连接层公共核心,一、移动通信的网络状况,4)从2G到3G演进之路,C)评论,移动数据业务具有吸引力与市场空间,1XEV-DO和GPRS将较快普及,3G（CDMA2000、WCDMA）的普及商用时间尚难预料(,中国目前预计2005年,）,一、移动通信的网络状况4)从2G到3G演进之路,一、移动通信的网络状况,4)从2G到3G演进之路,C)从2G到3G过渡的争论,两种过渡孰优孰劣,CDMA：IS95 CDMA20001X(EV-DO/EV-DV)CDMA2000,GSM：GSM GSM/GPRS WCDMA,投资：CDMA网络更新设备投资比GSM大30,技术：CDMA总体上优于GSM,但CDMA导频切换限制与丢失GPS因素影响只能达到中等性能水平，达不到相对于GSM的理论优势,GSM的开放性,评论,：,CDMA和GSM分别向3G演进之路将由商业因素与技术因素权衡决定，尚待观察。,宽带无线局域网和3G竞争；固定网与3G竞争,一、移动通信的网络状况4)从2G到3G演进之路,二,、电信技术发展回顾,1）电信是20世纪的研究热点,A)设备,19世纪末（1876年）发明电话,1880-1970 人工、步进、纵横模拟交换,1970年左右 程控交换机应用,1978年 模拟移动通信,1987年 GSM商用,1991年 CDMA商用,二、电信技术发展回顾1）电信是20世纪的研究热点,二、电信技术发展回顾,1)电信是20世纪的研究热点,B)技术,数字化（A/D、D/A）,调制（模拟、数字）,编码（信源、信道）,信道（恒参、变参）,抗干扰,交换（电路、包、ATM）,通信体制（固定、移动）,光,二、电信技术发展回顾1)电信是20世纪的研究热点,二、电信技术发展回顾,1）电信是20世纪的研究热点,C)理论,信息论,编码理论（信道，信源）,噪声理论（随机过程、统计处理、抗干扰、分集）,二、电信技术发展回顾1）电信是20世纪的研究热点,二、电信技术发展回顾,1）电信是20世纪的研究热点,D)频谱利用,长波、中波、短波、超短波、微波、光波,二、电信技术发展回顾1）电信是20世纪的研究热点,二、电信技术发展回顾,1）电信是20世纪的研究热点,E)当前水平,3G 电信新技术的集中体现,Turbo 码 接近信道容量极限,CDMA2000（1XEV-DV）1XTreme方案：1.25MHz 传送4.8Mb/s（3.84b/s/Hz）,信源编码 距理论极限还远,光通信（交换、器件、传输）,-有一定发展空间,二、电信技术发展回顾1）电信是20世纪的研究热点,二、电信技术发展回顾,1）电信是20世纪的研究热点,F)评论,经典信息理论、通信理论已经成熟,由电信新理论推动电信设备跳跃式发展的时代，近期看不出有出现的可能,21世纪电信新产品的摧生，可能不再是靠经典通信论的发展，而是依赖新器件、新材料和新理论的出现,预计量子信息论的成熟、应用将带来通信新时代,二、电信技术发展回顾1）电信是20世纪的研究热点,二、电信技术发展回顾,2）杨叔子院士对20世纪科技成就的总结,A)20世纪的科技成就,一个技术：,计算机技术,两个理论：,量子论、相对论,三个工程：,原子弹、阿波罗登月、基因组测序,四个模型：,夸克、宇宙大爆炸、DNA双螺旋、地球板块,二、电信技术发展回顾2）杨叔子院士对20世纪科技成就的总结,二、电信技术发展回顾,2）杨叔子院士对20世纪科技成就的总结,B)21世纪（当前）的科技工作,一个兴起：,纳米,两个焦点：,环境、能源,三个关注：,地球科学技术、海洋科学技术、空间科学技术,四个支撑点：,信息技术、材料科学、生命科学、制造技术,二、电信技术发展回顾2）杨叔子院士对20世纪科技成就的总结,三、对电信技术发展的思考,1）当前电信技术的表现,表面现象,经典信息理论已成熟,系统性、社会性越来越强,高科技信息技术公司多,新产品研究方向迷茫,三、对电信技术发展的思考1）当前电信技术的表现,三、对电信技术发展的思考,1）当前电信技术的表现,B)2002年博士后基金立项表现,单位：12（大学10，中科院2）,项目数：17,三、对电信技术发展的思考1）当前电信技术的表现,基于分布式计算智能理论的通信网络动态路由控制研究,激光星间链路技术,基于激光测距和CCD表面纹理三维实场景可视化研究,基于小波与付里卟变换短波自适应盲信道识别,线性分组环关键技术及系统芯片设计研究,视频通信中错误信息重构,锥束CT的三维图象重建算法,信息可控性研究,类FED电场诱导混合发光研究,复杂条件下的人脸检测问题,光热驱动共振腔式光调制器,面向机载的视频压缩技术研究,舰载无人直升机信息关键处理技术,无线信道中遥感图象鲁棒传输技术,卫星图象超分辨处理MAP估计,偏振复用技术及偏振膜色散的抑制,TDD系统中的MIMO（多入多出）技术研究,基于分布式计算智能理论的通信网络动态路由控制研究,三、对电信技术发展的思考,1）当前电信技术的表现,B)2002年博士后基金立项表现,评论：,无集中方向,基本上无基本理论、方向性重大技术课题,属电信的研究项目奇少,三、对电信技术发展的思考1）当前电信技术的表现,1）当前电信技术的表现,c)2002年1-12期通信学报论文领域分类情况,1）信息安全（密码、入侵检测、攻击、签名）27篇,2）网络（性能、结构、路由、控制、协议）13篇,3）CDMA