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第92章 第三代移动通信系统(1)

第九章第三节第三代移动通信系统 (1)

第三代移动通信系统最早是由国际电联于1985年提出的,当时称为未来公众陆地移动通信系

统(FPLMTS),后改为IMT-2000。1997年4月,国际电联向各成员国的主管部门发出通知,

征求IMT-2000无线接口候选传输技术,并将在此基础上制定国际标准。

IMT-2000的频带划分

1992年世界无线电行政大会(WARC),根据ITU-R对于

IMT-2000的业务量和所需频谱的估计,划分了230MHz带宽给IMT-2000。1 885~2 025MH

z及2 110~2 200MHz频带,为全球基础上可用于IMT-2 000的业务;1 980~2 010MHz和2

170~2 200MHz,为卫星移动业务频段,共60MHz;其余170MHz为陆地移动业务频段,其中

对称频段是2×60MHz,不对称的频段是50MHz。

IMT-2000将通过一条或多条无线链路,提供接入固定通信网所支持的各种业务,并为移动用

户提供专门的业务。IMT-2000可能作为一个独立的网络,通过网关及适配单元与PSTN/ISDN

等网络互联,也可能与固定网综合在一起。因此PSTN/ISDN中提供的业务在IMT-2000中应尽

可能地提供。目前可支持用户数据速率达2Mbps。

IMT-2000的主要业务目标包括:

(1)通过无线链路提供到移动和固定用户的服务;(2)提供多媒体服务(包括电路模

式和分组模式操作);(3)支持全球漫游;(4)支持虚拟归属环境概念;(5)覆盖宽范

围的用户群体(包括公众、私人、商务、住宅和环路等);(6)支持宽范围的无线技术和

覆盖方式(蜂窝、卫星、无绳等);(7)适应宽范围的用户设备(如个人分组终端、车载

终端、特殊移动终端,以及标准PSTN/ISDN终端设备到移动台的互联等)。

国际电信联盟建议IMT-2000所支持的主要业务,从用户的观点,划分为交互性业务、分

配性业务和移动性业务等三大类。

(1)交互性业务。交互性业务分为会话业务、消息业务和检索与存储业务等3种。

会话业务:将为用户到用户或用户与主机间(如数据处理),实时的端到端各类信息(话

音、音频、文字、图像、视频、信令)传送提供双向对话通信的手段。如会议电话、短消息

会话。

消息业务:将通过存储单元的存储转发,信箱和/或信息处理(信息编辑、处理和交换)等

功能,在各个用户之间提供用户到用户的通信。如语音信箱、传真信箱、电子邮件和视频邮

件。

检索与存储业务:能在信息中心检索和/或存储文字、数据、图像等各类信息,共享声频库

和视频库。

(2)分配性业务。分配性业务是从一个中心源,向网上数量不限的授权接收机分配一种连

续的信息流。它包括广播业务,用户可能或不能控制信息的呈现,信息可以给所有接收机或

寻址一部或多部特定接收机。

(3)移动性业务。移动性业务是直接与用户移动性相关的业务,包括终端移动性和个人移

动性,如漫游业务。一种特殊的移动性业务是定位业务。

简介无线传输技术

1998年6月,各国标准化组织向国际电联提交了各自的无线传输技术候选方案。共有16种

候选技术,包括10种地面技术和6种卫星技术。10个地面技术中有8种FDD和5种TDD技术。

上述方案中以宽带CDMA作为主要的候选多址技术。在CDMA技术中可分为三类:W-CDMA技术(

有5个类似的技术,表中序号1~5),CDMA2000技术,

TD-SCDMA技术。

所有提供给国际电联的候选无线传输技术的评估,在国际电联TG8/1工作组之外,由国际

电联成员、区域性标准化组织或其他独立评估组完成。这些评估组向国际电联提交评估报告

,由国际电联选定最适当的无线传输技术,并进一步制定无线接口技术规范。

各评估组完成无线传输技术的评估后,国际电联TG8/1工作组召开多次会议,试图在第三代

移动通信无线接口的陆地部分,寻求一个融合的、折中的统一标准。但由于各国和各区域

性标准化组织的经济利益和政治因素的影响,很难形成一个全球统一的标准。在融合的过程

中,成立了两个标准化协调组织,即3GPP和3GPP2,分别对WCDMA和CDMA2000进行融合,并经

过国际电联TG8/1多次会议协调,达成了ITU IMT-2000 CDMA 技术融合协议。

走近CDMA2000

CDMA2000全名:Code Division Multiple Access2000,如同WCDMA由GSM衍生而来的道理,C

DMA2000还是从CDMA One(就是原来的一种窄带CDMA系统)蜕变进化出来,支援3G的一种制

式。目的是确保投资发展CDMA的网络商,能够简单及有效率地由CDMA One过渡到3G进程。共

分为两个阶段进化的CDMA2000,第一阶段将提供每秒144Kbps的数据传送率,而当数据速度

加快到每秒2Mbps传送时,便是第二期。到时,像WCDMA一样,支持移动多媒体服务,是CDMA

发展3G的最终目标。

美国TIA TR455向ITU提出的RTT方案称为CDMA2000,其核心是由Lucent、Motorola、Norte

l和Qualcomm联合提出的Wideband CDMA One技术。CDMA2000的一个主要特点,是与现有的TI

A/EIA-95-B标准向后兼容,并可与IS-95B系统的频段共享或重叠,这样就使CDMA2000系统

可从IS-95B系统的基础上平滑地过渡、发展,保护已有的投资。另外,CDMA2000也能有效地

支持现存的IS-634A标准。CDMA2000的核心网是基于ANSI-41,同时通过网络扩展方式,提供

在基于GSM-MAP的核心网上运行的能力。

WCDMA一瞥

信息社会的到来对通信手段提出了越来越高的要求,WCDMA是应运而生的全新第三代移动通

信系统方案,与前两代系统相比有较多的优点,主要概括为以下几方面:

1比第二代移动通信系统有更好的性能

包括更大的系统容量和更大的覆盖区域,且可以从第二代系统逐步演进。

WCDMA由于自身的带宽较宽,因而由多径效应引起的信号衰落较小,上下行链路发射时

分复用导频信号,从而实现相干解调,能大幅度提高链路容量。WCDMA中采用快速功率控制

技术,使发射机的发射功率总是处于最小的水平,从而减少了多址干扰。另外,在下行链路

发送用户专用导频信号而不是公共导频信号,能使下行链路使用自适应天线成为可能,从而

减少小区的多用户干扰,这些技术都提高了系统容量,对一般话音服务,系统容量至少提高

两倍。

2提供更加灵活的服务

包括:支持更宽范围的服务,最高可支持2Mbit/s的高速数据业务;支持一条连线上传输多

条并行业务;支持高速率的分组接入。

WCDMA最重要的一个特点是功率对用户来说是共享资源。在下行链路上,基站中码分复

用的用户分享总的功率;上行链路中,基站有一个最大干扰容限,这个功率在小区中产生干

扰的移动台之间分配。共享功率使WCDMA能灵活地处理多个有不同速率的业务。当数据速率

变化时,无须对码字、时隙等重新分配,即无须重新分配物理信道,只要调整功率分配即

可保证业务传输质量不受影响。WCDMA中使用正交变扩频增益扩频码(OVSF),这种码字保