多標準共組3G

2019-11-03 09:18:56

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供稿：網友

　　UT斯達康通訊有限公司網管部陳亞奇博士

　　移動通信技術的不斷發展，用戶需求的不斷提高，促使第三代移動通信技術（3G）逐漸浮出水面，終于以一個激動人心的姿態展現在我們面前。但是，您知道3G家族有幾種標準嗎？

　　3G最早由ITU（International Telecommunication Union，國際電信聯盟）于1985年提出，當時稱為FPLMTS（Future Public Land Mobile Telecommunication System，未來公眾陸地移動通信系統），后于1996年更名為IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）。目前，3G的標準化工作實際上由3GPP（3rd Generation Partner PRoject，第三代伙伴關系計劃）和3GPP2兩個標準化組織來推動和實施。

IMT-2000家族結構

　　3G最早由ITU（International Telecommunication Union，國際電信聯盟）于1985年提出，當時稱為FPLMTS（Future Public Land Mobile Telecommunication System，未來公眾陸地移動通信系統），后于1996年更名為IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）。目前，3G的標準化工作實際上由3GPP（3rd Generation Partner Project，第三代伙伴關系計劃）和3GPP2兩個標準化組織來推動和實施。

　　截止1998年9月，各標準團體共提交了多達16種無線傳輸技術提案。

　　多種提案充分反映了許多國家對IMT-2000未來制式確定的關心與力爭施加有效影響的基本愿望，但從與現有市場基礎向后兼容以及總體特征看，歐洲ETSI的UTRA WCDMA以及美國的CDMA2000這兩個提案最具競爭力。我國提出的TD-SCDMA在一些方面存在技術優勢，又有我國政府的大力支持，因此在未來的3G市場中也將占據一定的市場份額。

　　WCDMA標準

　　WCDMA是UMTS（Universal Mobile Telecommunication System，通用移動通信系統）的主要空中接口技術，分為TDD（Time Division Duplexing，時分雙工）方式與FDD（Frequency Division Duplexing，頻分雙工）方式兩種。 IMT-2000家族圖

　　WCDMA核心網基于GSM/GPRS網絡而演進，因此可以保持與GSM/GPRS網絡的兼容性。核心網絡可以基于TDM ATM和ip技術，并向全IP的網絡結構演進。其核心網絡邏輯上分為電路域和分組域兩部分，分別完成電路型業務和分組型業務。

　　WCDMA系統具有以下特點：

　　◆ 可適應多種速率的傳輸，靈活地提供多種業務；

　　◆ 基站之間無需同步；

　　◆ 優化的分組數據傳輸方式；

　　◆ 支持不同載頻之間的切換；

　　◆ 上、下行快速功率控制；

　　◆ 適應高達500km/h的移動速度。

　　WCDMA系統可以承載以下四種業務類型：

　　◆ 會話型：雙向傳輸的實時業務，對時延、時延抖動很敏感。典型的業務有：話音、可視電話等；

　　◆ 交互型業務：雙向不對稱非實時的業務，如WWW游覽、電子商務等。要求無錯傳輸，但時延和時延抖動要求不是很高，時延小于1s；

　　◆ 流業務：單向業務，主要是音頻流、視頻流和FTP、靜態圖像傳輸等。音頻流和視頻流可以有錯誤傳輸，FTP和靜態圖像不能有錯誤。時延要求較低，一般要求1到10s；

　　◆ 后臺型業務：單向或雙向非對稱業務，主要是電子郵件和傳真業務。電子郵件不能出錯，傳真可以出錯。時延要求很低，可以超過10s。

　　CDMA2000標準

　　CDMA2000體制標準化工作由3GPP2來完成。其電路域繼承了2G的IS-95 CDMA網絡，引入了以WIN為基本架構的業務平臺。分組域是基于Mobile IP技術的分組網絡。無線接入網以ATM交換機為平臺提供豐富的適配層接口。

　　CDMA2000有下列技術特點：

　　◆ 多種信道帶寬。前向鏈路上支持多載波（MC）和直擴（DS）兩種方式；反向鏈路僅支持直擴方式；

　　◆ 可以更加有效地使用無線資源；

　　◆ 可實現CDMA One 向CDMA2000系統平滑過渡；

　　◆ 核心網協議可使用IS-41、GSM-MAP以及IP骨干網標準；

　　◆ 前向發送分集。使用前向鏈路發射分集技術可以減少發射功率，抗瑞利衰落，增大系統容量；

　　◆ 快速前向功率控制。CDMA2000采用快速功率控制方法。方法是移動臺測量收到業務信道的Eb/Nt，并與門限值比較，根據比較結果，向基站發出調整基站發射功率的指令，功率控制速率可以達到800b/s。由于使用快速功率控制，可以達到降低基站發射功率、減少總干擾電平，從而降低移動臺信噪比要求，最終可以增大系統容量；

　　◆ 使用Turbo碼。Turbo 碼具有優異的糾錯性能，適于高速率且對譯碼時延要求不高的數據傳輸業務，并可降低對發射功率的要求、增加系統容量；

　　◆ 輔助導頻信道；

　　◆ 靈活的幀長。與IS-95不同，CDMA2000-1X支持5ms、10ms、20ms、40ms、80ms和160ms多種幀長，不同類型信道分別支持不同幀長；

　　◆ 反向鏈路相干解調。基站利用反向導頻信道發出擴頻信號捕獲移動臺的發射，再用Rake接收機實現相干解調，與IS-95采用非相干解調相比，提高了反向鏈路性能，降低了移動臺發射功率，提高了系統容量；

　　◆ 可選擇較長的交織器。

　　TD-SCDMA標準

　　TD-SCDMA（時分同步碼分多址），由大唐電信科技產業集團代表中國提交，并于2000年5月被ITU、2001年3月被3GPP認可，成為3G的三個主要標準之一。

　　TD-SCDMA采用智能天線、軟件無線電、聯合檢測、接力切換、下行包交換高速數據傳輸等一系列高新技術，與其它系統相比具有突出的技術優勢：

　　◆ 頻譜利用率高。與WCDMA及CDMA2000相比，TD-SCDMA不需要成對的頻率，具有最高的頻譜利用率，能夠更好地支持人口密集地區業務，它可以充分利用零碎頻段，能有效緩解運營商頻譜資源緊張問題；

　　◆ 系統容量大。由于采用了諸多先進技術，其干擾大大下降，系統容量大幅提高；

　　◆ 特別適合運營商開展數據業務。由于TD-SCDMA可以動態調整上下行數據傳輸速率，因此特別適合處理上下行不對稱的IP數據業務；

　　◆ 系統成本低。TDD上下行工作于同一頻率，對稱的電波傳播特性使之便于使用智能天線等新技術，使系統得以降低發射功率，從而大大降低產品成本；

　　◆ 代表移動技術發展方向，系統易于升級，易于保護運營商投資。目前，國際上三代后技術研究的熱點包括：TDMA技術、TDD技術、智能天線技術、軟件無線電技術、下行包交換高速數據傳輸技術等，這些技術在TD-SCDMA系統里已經有所應用。此外，TD-SCDMA在通用硬件平臺上采用軟件無線電技術進行系統設計，升級十分方便。

　　TD-SCDMA系統采用智能天線技術，可以將發射功率集中至小區內活動UE所在的位置，并在UE移動過程中全程監控。智能天線技術可以帶來以下好處：

　　◆ 降低小區間干擾；

　　◆ 降低多徑干擾的影響；

　　◆ 基站接收靈敏度增加9dB，故仍然可能使用低發射功率達到較遠通信距離。在使用相同發射功率級別的手持機條件下，TD-SCDMA的通信距離比WCDMA要大。

摘自中國計算機用戶

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