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移动通信原理与设备
1.8.6 本章小结

本章小结

3G是第三代移动通信技术的简称。第三代数字移动通信标准IM T-2000是国际电信联盟(ITU)在1981年提出的工作在2000 M Hz频段、预期在2002年左右商用的系统。在IM T-2000的研究发展过程中,确定WCDM A、CDM A2000、TD-SCDM A的RT T技术规范成为第三代移动通信国际标准的主流。随着技术的不断完善,三大标准各具优势,并已形成了各自的产业联盟。

WCDM A支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商,日本公司也或多或少参与其中,包括欧美的爱立信以及日本的NT T等厂商。CDM A2000由美国高通公司及北美公司为主导提出,摩托罗拉、朗讯和后来加入的韩国三星都有参与,韩国现在成为该标准的主导者。TD-SCDM A是由中国独自制定的3G标准,如今也有大唐、德国西门子、中兴、华为等厂商支持,并已组成TD-SCDM A产业联盟。

从3G的3种主要标准的技术比较来看:CDM A2000-1X从IS-95平滑升级,技术成熟性最高,有明确的提高频谱利用率的演进路线,在国外有商用网,但工作在非3G频段的网络较多,而CDM A2000的全球漫游能力一般。WCDM A来源于GSM技术,有较高的扩频增益,发展空间较大,全球漫游能力也最强。而TD-SCDM A已成为国际电联和3GPP标准之一,目前处于与欧洲TDD标准的融合阶段,技术成熟性一般,有较高的频谱利用率。

WCDM A技术被称为是GSM技术向3G平滑演进的捷径。它采用以直接序列扩频(DS)的技术类型,码片速率为3.84 Mchip/s,载波带宽为5 M Hz,包含FDD和TDD两种模式。WCDM A主要采用了Rake多径分集接收技术和发射分集技术,高效信道编码技术和交织技术(Turbo编码、卷积编码、无信道编码),智能天线技术,多用户检测技术,功率控制技术,软切换技术等。3GPP是制定WCDMA标准的国际标准化组织,已分别于2000年3月、2001年3月、2002年6月、2004年12月分别推出R99、R4、R5、R6 4个标准版本,后续的R7版本的标准目前还在制定过程中。在已发布的这几个版本除R6版本外都存在网络结构方面的变化,R99版本的标准主要在无线接入网引入了WCDMA全新的无线接入技术;R4版本的标准主要采纳了中国研发的TD-SCDMA标准作为WCDMA-TDD的标准:R5版本的标准在无线接入网引入了新特性——HSDPA(高速下行分组接入技术)。但是,到了3GPPR6版本阶段,网络架构方面已没有太大的变更,主要是增加了一些新的功能特性,以及对已有功能特性的增强。本章从WCDMA的无线子系统开始,详细介绍了无线子系统的结构、接口,重点介绍了空中接口的物理层。在核心网部分,介绍了R99、R4、R5版本的结构、特点。

高通公司最先将军用码分多址通信技术转化为民用移动通信技术,自确立IS-95空中标准后,为延续兼容性要求,TIA和3GPP2组织陆续推出CDMA2000标准体系结构,称为“CD-MA2000家族”,它包含一系列子标准,包括CDMA-1X、EV-DO、EV-DV几种技术制式,以满足不断增长的语音和分组数据服务的需求。CDMA2000的标准体系与WCDM A标准体系最大的不同在于,WCDMA标准的每个版本的体系结构强调的是全系统统一的发展,而CDMA2000的核心网、无线网等被划分为是相对独立的模块,每个模块通常按照自己的发展道路演进,尽可能地避免依赖于其他模块,这就确保了它的平滑演进。本章从CDMA2000系统结构入手,着重介绍了CDMA2000-1X的空中接口物理层以及CDMA2000的关键技术。

TD-SCDM A标准也由3GPP组织制定,目前采用的是中国无线通信标准组织(China Wireless Telecommunication Standard,CW TS)制定的TSM(TD-SCDM A over GSM)标准,基于TSM标准的系统其实就是在GSM网络支持下的TD-SCDM A系统。TSM系统的核心思想就是在GSM的核心网上使用TD-SCDM A的基站设备,其A接口和Gb接口与GSM完全相同,只需对GSM的基站控制器进行升级。一方面利用3G的频谱来解决GSM系统容量不足,特别是在高密度用户区容量不足的问题,另一方面可以为用户提供初期最高达384 kbit/s的各种速率的数据业务。本章详细介绍了TD-SCDM A空中接口的信道和采用的智能天线、联合检测、动态信道分配等关键技术。

第三代数字蜂窝移动通信业务包括第二代蜂窝移动通信可提供的所有的业务类型和移动多媒体业务,也就是说3G业务包括二代网络已有的话音业务、辅助业务、数据业务,也包括3G网络特有的流媒体等新业务。3G业务的主要特征是可提供移动宽带多媒体业务,并保证高可靠的服务质量。