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第三代移動通信系統(tǒng)及其主要無線技術(shù)

云知道


侯晶晶　張　輝
侯晶晶：現(xiàn)為西安電子科技大學(xué)通信工程專業(yè)碩士研究生 。
張　輝：現(xiàn)為西安電子科技大學(xué)教授 。
摘 要：本文首先介紹了第三代移動通信系統(tǒng)(又稱IMT－2000)，然后通過對歐洲和日本的WCDMA技術(shù)以及北美的cdma－2000技術(shù)的比較，向讀者闡述了第三代移動通信網(wǎng)的主要無線傳輸技術(shù) 。
要害詞：3G; IMT－2000; 寬帶CDMA; cdma－2000
引　言
第三代無線移動通信網(wǎng)，通常稱為3G，正在被國內(nèi)外移動通信界積極地研究和熱烈地探討著，并預(yù)期于2002年左右投入商用 。國際電信聯(lián)盟（ITU）稱3G為IMT－2000(International Mobile Telecommunications－2000)，在歐洲，該系統(tǒng)則被稱為通用移動通信系統(tǒng)（UMTS） 。IMT－2000將提供多種服務(wù)，尤其是多媒體通信以及高速數(shù)據(jù)分組交換業(yè)務(wù) 。而近年來，作為IMT－2000/UMTS空中接口多址接入方案之一的碼分多址接入（CDMA）系統(tǒng)似乎已經(jīng)成為第三代無線個人通信系統(tǒng)最強有力的備選方案 。在歐洲，美國，日本以及韓國，對寬帶CDMA的研究也有很大的進展，這表明，寬帶CDMA將成為“什么是IMT－2000/UMTS最佳多址接入方案”最有可能的答案 。
第三代移動通信系統(tǒng)空中接口的制定
如何能夠提供真正意義上的全球覆蓋，提供更高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及更有效的頻譜利用率已成為推動第三代移動通信發(fā)展的主要動力 。自1985年以來，國際電信聯(lián)盟就開始了IMT－2000的研究 。IMT－2000早期被稱為未來公共陸地移動電話系統(tǒng)（FPLMTS），在ETSI，UMTS的標(biāo)準(zhǔn)化則始于1900年子技術(shù)委員會SMG5成立時 。IMT－2000空中接口方案的主要目標(biāo)可簡要如下：
?全覆蓋和移動時，比特速率為144Kb/s，最佳可達384Kb/s
?有限覆蓋和移動時，比特速率為2Mb/s
?與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，有更高的頻譜利用率
?對新型業(yè)務(wù)有更好的兼容性
上述數(shù)據(jù)是根據(jù)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）的數(shù)據(jù)比特率來規(guī)定的 。ISDN各種信道提供了多種不同的比特率，其2B＋D信道提供144Kb/s的數(shù)據(jù)速率，H0信道提供384Kb/s的數(shù)據(jù)速率，H12信道提供1920Kb/s的數(shù)據(jù)速率（盡管IMT－2000業(yè)務(wù)的上限采用2Mb/s，但實際業(yè)務(wù)規(guī)定為1.92或2.048Mb/s） 。雖然如此，IMT－2000的主要業(yè)務(wù)并不是基于ISDN的，這些數(shù)字也已成為爭論的對象，最終，市場需求將決定在第三代移動通信系統(tǒng)的商業(yè)運營中提供怎樣的數(shù)據(jù)速率 。
一些國家的主要地區(qū)性標(biāo)準(zhǔn)化組織也已經(jīng)制定了IMT－2000的首選技術(shù) 。1997年初，負(fù)責(zé)日本無線標(biāo)準(zhǔn)化的無線工業(yè)和商業(yè)協(xié)會（ARIB）決定繼續(xù)進行寬帶CDMA標(biāo)準(zhǔn)細(xì)節(jié)方面的制定，日本提出的技術(shù)加速了歐美標(biāo)準(zhǔn)化的工作，同年，日本的要害參數(shù)和歐洲寬帶CDMA建議取得一致，空中接口即為通常所指的WCDMA 。1998年1月，由于有強大的后盾，在ETSI中，WCDMA被選作FDD頻段的UMTS陸地空中接口方案 。寬帶CDMA的選擇也得到了亞洲和北美GSM運營者的支持 。對于TDD頻段，選擇了時分CDMA (TD－CDMA)的概念 。1998年3月，美國負(fù)責(zé)IS－95標(biāo)準(zhǔn)化的通信工業(yè)協(xié)會（TIA）TR45.5委員會采用了一種后向兼容IS－95的寬帶CDMA框架，稱為cdma－2000 。負(fù)責(zé)IS－136標(biāo)準(zhǔn)化的TR45.3采用了基于TDMA方案的第三代建議UWC－136（全球無線通信），該建議是1998年2月提出，并建立在UWCC建議基礎(chǔ)之上 。
寬帶CDMA方案
上述適合第三代無線系統(tǒng)的多址接入方案，即寬帶CDMA方案，基于UWC－136 TDMA方案和TD－CDMA方案中，我們將簡要介紹寬帶CDMA方案 。
寬帶CDMA具有5MHz或更寬的帶寬 。通常，所有第三代系統(tǒng)建議的帶寬均為5MHz，選擇這一帶寬有很多原因 。首先，144和384Kb/s的數(shù)據(jù)速率是第三代系統(tǒng)的主要目標(biāo)，在5MHz帶寬內(nèi)可以獲得這一速率并具有適當(dāng)?shù)娜萘?，在限定條件下，甚至可以達到2Mb/s的峰值速度；第二，頻譜的缺乏要求采用合理的最小頻譜分配，尤其是當(dāng)系統(tǒng)必須配置到已經(jīng)被第二代系統(tǒng)占用的現(xiàn)有頻帶內(nèi)；第三，與較窄的帶寬相比，5MHz帶寬能更好的解決多徑問題，提高分集技術(shù)，改善系統(tǒng)性能 。為了更有效的支持更高的數(shù)據(jù)速率，已經(jīng)提出了10，15和20MHz的帶寬 。目前已經(jīng)制定的幾種用于第三代無線系統(tǒng)的寬帶CDMA建議，總結(jié)如下：

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