通信學(xué)論文-第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述.doc

通信學(xué)論文-第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述摘要：第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)目標(biāo)主要是全球化、綜合化和個(gè)人化,其主流制式有三種:歐洲和日本共同提出的WCDMA-FDD/TDD、以美國高通為代表提出的cdma2000和以中國大唐為代表提出的TD-SCDMA。關(guān)鍵詞：第三代移動(dòng)通信3GIMT-2000WCDMA-FDD/TDDcdma2000TD-SCDMA經(jīng)過多年的努力,第三代移動(dòng)通信(3G)的建設(shè)已經(jīng)指日可待,3G也已經(jīng)從專家口中的一個(gè)術(shù)語,變?yōu)樯鐣?huì)大眾口中的一個(gè)常用詞。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)如AMPS和TACS等是采用FDMA制式的模擬蜂窩系統(tǒng),其主要缺點(diǎn)是頻譜利用率低、系統(tǒng)容量小、業(yè)務(wù)種類有限,不能滿足移動(dòng)通信飛速發(fā)展的需要。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)(如采用TDMA制式的歐洲GSM/DCS1800,北美IS-54和采用CDMA制式的美國IS-95等)則是數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。雖然其容量和功能與第一代相比有了很大的提高,但其業(yè)務(wù)主要限于話音和低速率數(shù)據(jù)(9.6kb/s),遠(yuǎn)不能滿足新業(yè)務(wù)和高傳輸速率的需要。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)簡稱3G系統(tǒng),它最早是國際電聯(lián)(ITU-R)于1985年提出的,當(dāng)時(shí)命名為未來公眾陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)(FPLMTS)。由于當(dāng)時(shí)預(yù)期該系統(tǒng)在2000年使用,并工作在2000MHZ頻段,故于1996年正式改名為IMT-2000。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)大致目標(biāo)是全球化、綜合化和個(gè)人化。全球化就是提供全球海陸空三維的無縫隙覆蓋,支持全球漫游業(yè)務(wù)；綜合化就是提供多種話音和非話音業(yè)務(wù),特別是多媒體業(yè)務(wù)；個(gè)人化就是有足夠的系統(tǒng)容量、強(qiáng)大的多種用戶管理能力、高保密性能和服務(wù)質(zhì)量。一、IMT-2000的技術(shù)要求和提供的業(yè)務(wù)1、IMT-2000的要求為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),對其無線傳輸技術(shù)提出了以下要求。(1)高速傳輸以支持多媒體業(yè)務(wù)室內(nèi)環(huán)境至少2Mbit/s；室外步行環(huán)境至少384kbit/s；室外車輛運(yùn)動(dòng)中至少144kbit/s。(2)傳輸速率能夠按需分配(3)上下行連路能適應(yīng)不對稱需求移動(dòng)通信從第二代過渡到第三代的主要特征是網(wǎng)絡(luò)必須有足夠的頻率,不僅能提供話音、低速率數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù),而且具有提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力。2、IMT-2000提供的業(yè)務(wù)根據(jù)ITU的建議,IMT-2000提供的業(yè)務(wù)類型分為6種類型(1)話音業(yè)務(wù):上下行鏈路的信息速率都是16kbit/s,屬電路交換,對稱型業(yè)務(wù)。(2)簡單消息:是對應(yīng)于短信息SMS的業(yè)務(wù),它的數(shù)據(jù)速率為14kbit/s,屬于分組交換。(3)交換數(shù)據(jù):屬于電路交換業(yè)務(wù),上下行數(shù)據(jù)速率都是64kbit/s。(4)非對稱的多媒體業(yè)務(wù):包括中速多媒體業(yè)務(wù),其下行數(shù)據(jù)速率為384kbit/s、上行為64kbit/s。(5)高速多媒體業(yè)務(wù):其下行數(shù)據(jù)速率為2000kbit/s,上行為128kbit/s。(6)交互式多媒體業(yè)務(wù):該業(yè)務(wù)為電路交換,是一種對稱的多媒體業(yè)務(wù),應(yīng)用于高保真音響,可視會(huì)議,雙向圖像傳輸?shù)取?G的目標(biāo)是支持盡可能廣泛的業(yè)務(wù),理論上,3G可為移動(dòng)的終端提供384kbit/s或更高的速率,為靜止的終端提供2.048Mbit/s的速率。這種寬帶容量能夠提供現(xiàn)在2G網(wǎng)絡(luò)不能實(shí)現(xiàn)的新型業(yè)務(wù)。未來也許會(huì)出現(xiàn)一些現(xiàn)在無法想像的業(yè)務(wù)。二、IMT-2000系統(tǒng)的組成IMT-2000系統(tǒng)構(gòu)成如圖所示,它主要由四個(gè)功能子系統(tǒng)構(gòu)成,即核心網(wǎng)(CN)、無線接入網(wǎng)(RAN)、移動(dòng)臺(MT)和用戶識別模塊(UIM)組成。分別對應(yīng)于GSM系統(tǒng)的交換子系統(tǒng)(NSS)、基站子系統(tǒng)(BSS)移動(dòng)臺(MS)和SIM卡。從圖中可以看出,ITU定義了4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口,如下所述。(1)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)接口(NNI):由于ITU在網(wǎng)絡(luò)部分采用了“家族概念”,因而此接口是指不同家族成員之間的標(biāo)準(zhǔn)接口,是保證互通和漫游的關(guān)鍵接口。(2)無線接入網(wǎng)與核心網(wǎng)之間的接口(RANCN),對應(yīng)于GSM系統(tǒng)的A接口。(3)無線接口(UNI)(4)用戶識別模塊和移動(dòng)臺之間的接口(UIMMT)。與第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)相似,第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的分層方法也可用三層結(jié)構(gòu)描述,但第三代系統(tǒng)需要同時(shí)支持電路型業(yè)務(wù)和分組型業(yè)務(wù),并允許支持不同質(zhì)量、不同速率業(yè)務(wù),因而其具體協(xié)議組成較第二代系統(tǒng)要復(fù)雜。三、第三代移動(dòng)通信的主流制式在標(biāo)準(zhǔn)征集的過程中,世界各國的電信制造商都積極準(zhǔn)備,投入了大量的人力和物力進(jìn)行開發(fā)和研究,我國也積極探索提出第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)提案。經(jīng)過一段時(shí)間的篩選,一些國家提出的標(biāo)準(zhǔn)先后出局,剩下了幾個(gè)影響比較大的標(biāo)準(zhǔn)草案,包括由歐洲和日本支持的WCDMA標(biāo)準(zhǔn),美國支持的cdma2000標(biāo)準(zhǔn),以及由我國大唐集團(tuán)提出的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)等。在技術(shù)上,由于各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)草案都是理論上的系統(tǒng),沒有哪個(gè)系統(tǒng)占有絕對的優(yōu)勢,而在政治上,各個(gè)國家和地區(qū)競爭互不相讓,各公司之間的競爭到了白熱化的階段。我國提出的標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA在這一過程中經(jīng)受住了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。一方面,我國的TD-SCDMA在技術(shù)上有著巨大的優(yōu)勢:第一,TD-SCDMA有最高的頻譜利用率。因?yàn)槲覈鴺?biāo)準(zhǔn)是一種時(shí)分雙工(TDD)的移動(dòng)通信系統(tǒng),只用一段頻率就可完成通信的收信和發(fā)信,而WCDMA和cdma2000采用的都是頻分雙工(FDD)的移動(dòng)通信系統(tǒng),需要兩段不同的頻率才能完成通信的收信和發(fā)信。第二,TDSCDMA采用了世界領(lǐng)先的智能天線技術(shù)?；咎炀€可以自動(dòng)追蹤用戶手機(jī)的方向,使通信效率更高,干擾更少,設(shè)備成本更低。第三,我國政府和運(yùn)營商給予我國提出的3G標(biāo)準(zhǔn)以巨大的支持,同時(shí),大唐集團(tuán)也采取了廣泛的聯(lián)合策略,使這一起步較晚的標(biāo)準(zhǔn)得到了廣泛的支持。經(jīng)過艱苦的努力,2000年5月5日,TD-SCDMA被ITU正式批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn),與歐洲和日本提出的WCDMA以及由美國提出的cdma2000標(biāo)準(zhǔn)同列三大標(biāo)準(zhǔn)的行列。之后,TD-SCDMA又被3GPP(第三代合作伙伴)組織正式接納,成為全球第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的選擇方案之一。在全球,經(jīng)國際電聯(lián)(ITU)確認(rèn)的三大3G主流標(biāo)準(zhǔn)分別為:由GSM延伸而至的WCDMA；由CDMA演變發(fā)展的CDMA2000；中國大陸大唐電信和德國西門子合作開發(fā)的全新標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA。四、我國3G產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀我國于2004年實(shí)現(xiàn)了在TD-SCDMA終端核心芯片領(lǐng)域的群體突破。從2004年4月至今,陸續(xù)有展訊、凱明、T3G、大唐/ADI、重郵信科相繼推出了終端基帶芯片,目前已開發(fā)的芯片經(jīng)過各項(xiàng)測試,設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。截至2006年底,我國已經(jīng)有基于上述幾款芯片的數(shù)十款終端、數(shù)據(jù)卡研發(fā)成功。伴隨著TD-SCDMA終端芯片領(lǐng)域的群體突破,我國TD-SCDM