３Ｇ無(wú)線傳輸技術(shù)

1、無(wú)線傳輸技術(shù)論文關(guān)鍵詞3gdada2000論文摘要3g的時(shí)代已經(jīng)降臨，其主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)da和da2000誰(shuí)優(yōu)誰(shuí)劣自然引起了我們的關(guān)注。本文從各個(gè)方面對(duì)兩個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做了全面的比照研究。一、引言上世紀(jì)70年代末，誕生了被稱為第一代蜂窩挪動(dòng)通信系統(tǒng)的雙工fda模擬調(diào)頻系統(tǒng)，但由于模擬系統(tǒng)固有的先天缺陷，在90年代初被以tda為根底的第二代數(shù)字蜂窩挪動(dòng)通信系統(tǒng)所取代，相對(duì)fda系統(tǒng)有諸多優(yōu)點(diǎn)，如頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大、保密性好等。與此同時(shí)產(chǎn)生了以da為根底的數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)，相比tda系統(tǒng)具有低發(fā)射功率、信道容量大、軟容量、軟切換、采用多種分集技術(shù)等優(yōu)點(diǎn)。隨著網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及，圖像、話音和數(shù)據(jù)相結(jié)合的多

2、媒體和高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)量大大增加，人們對(duì)通信業(yè)務(wù)多樣化的要求也與日俱增，而一代二代系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶的這些需求，所以誕生了第三代挪動(dòng)通信技術(shù)，它可以處理圖像、音樂(lè)、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁(yè)閱讀、 會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息效勞。國(guó)際上成認(rèn)的3g標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè)：da2000、da以及td-sda，這里主要從各個(gè)方面做da和da2000的比照研究。二、da和da2000的綜合比擬由于da和da2000這兩種技術(shù)都是將da技術(shù)用于蜂窩系統(tǒng)，許多的思想都是源于da系統(tǒng)，因此da和da2000有許多相試之處：從雙工方式上看，da和da2000屬于fdd形式。da和da2000都滿足it-200

3、0提出的技術(shù)要求，支持高速多媒體業(yè)務(wù)、分組數(shù)據(jù)和ip接入等。但它們?cè)诩夹g(shù)實(shí)現(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等方面都存在較大差異。da和da2000各有優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)。da技術(shù)較成熟，能同廣泛使用的gs系統(tǒng)兼容；相比第二代通信系統(tǒng)能提供更加靈敏的效勞；而且da能靈敏處理不同速率的業(yè)務(wù)。其缺點(diǎn)是只能共用現(xiàn)有g(shù)s系統(tǒng)的核心網(wǎng)局部，無(wú)線側(cè)設(shè)備可以共用的很少。da2000的優(yōu)勢(shì)是可以和窄帶da的基站設(shè)備很好地兼容，可以從窄帶da系統(tǒng)平滑晉級(jí)，只需增加新的信道單元，晉級(jí)本錢(qián)較低，核心網(wǎng)和大局部的無(wú)線設(shè)備都可用。容量也比is-95a增加了兩倍，待機(jī)時(shí)間也增加了兩倍。缺點(diǎn)是da2000系統(tǒng)無(wú)法和gs系統(tǒng)兼容。1.da與d

4、a2000的物理層技術(shù)比擬da和da2000物理層技術(shù)細(xì)節(jié)上有相似也有差異，由于考慮出發(fā)點(diǎn)不同，造成了不同的技術(shù)特點(diǎn)。da技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)充分考慮了與第二代gs挪動(dòng)通信系統(tǒng)的互操作性和對(duì)gs核心網(wǎng)的兼容性；da2000的開(kāi)發(fā)策略是對(duì)以is-95標(biāo)準(zhǔn)為藍(lán)本的窄帶da的平滑晉級(jí)。1這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)相似點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn)：內(nèi)環(huán)均采用快速功率控制。da系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng)，因此為了進(jìn)步系統(tǒng)容量，應(yīng)盡可能的降低系統(tǒng)的干擾。功率控制技術(shù)可以減少一系列的干擾，這意味著同一小區(qū)內(nèi)可包容更多的用戶數(shù)，即小區(qū)的容量增加。因此da系統(tǒng)中引入功率控制技術(shù)是非常必要的。系統(tǒng)都支持開(kāi)環(huán)發(fā)射分集，信道編碼采用卷積碼和turb

5、碼。系統(tǒng)均采用軟切換技術(shù)。所謂軟切換是指挪動(dòng)臺(tái)需要切換時(shí)，先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)絡(luò)，而不是先切斷與原基站的聯(lián)絡(luò)再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進(jìn)展，因此模擬系統(tǒng)、tda系統(tǒng)不具有這種功能。軟切換可以有效地進(jìn)步切換的可靠性，大大減少切換造成的掉話。da工作頻段：19002025hz頻段分配給fdd上行鏈路使用，21102170hz頻段分配給fdd下行鏈路使用，21102170hz頻段分配給tdd雙工方式使用。其中da和da2000利用19002025hz頻段(上行)，21102170hz(下行)。2兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)差異可以歸納為以下幾點(diǎn)：擴(kuò)頻碼片速率和射頻帶寬。da根

6、據(jù)itu關(guān)于5hz信道根本帶寬的劃分規(guī)那么，將根本碼片速率定為3.84ps。da使用帶寬和碼片速率是da2000-1x的3倍以上，能提供更大的多途徑分集、更高的中繼增益和更小的信號(hào)開(kāi)銷(xiāo)。da2000分兩個(gè)方案，即da2000-1x和da2000-3x兩個(gè)階段。da2000系統(tǒng)可支持話音、分組數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，并且可實(shí)現(xiàn)qs的協(xié)商。室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率達(dá)2bit/s，步行環(huán)境384kb/s，車(chē)載環(huán)境144kb/s。da2000在前向和反向da信道在單載波上采用碼片速率1.2288ps的直接序列擴(kuò)頻，射頻帶寬為1.25hz。支持不同的核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。da要?jiǎng)?wù)實(shí)現(xiàn)與gs網(wǎng)絡(luò)的兼容，所以它把gsap協(xié)議作為上層核心

7、網(wǎng)絡(luò)議；da2000要求兼容窄帶da，因此它把a(bǔ)nsi-41作為自己的核心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。da進(jìn)展功率控制的速度是da2000的2倍，能保證更好的信號(hào)質(zhì)量，并支持多用戶。為了使支持基于gs的gprs業(yè)務(wù)而部署的所有業(yè)務(wù)也支持da業(yè)務(wù)，為了完善新的數(shù)據(jù)話音網(wǎng)絡(luò)，da2000-1x需要添加額外的網(wǎng)元或進(jìn)展功能晉級(jí)。2.da與da2000網(wǎng)絡(luò)接口的比擬3g標(biāo)準(zhǔn)的根本目的是能在車(chē)載、步行和靜止各種不同環(huán)境下為多個(gè)用戶分別提供最高為144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的無(wú)線接入數(shù)據(jù)速率。為多個(gè)用戶提供可變的無(wú)線接入數(shù)率是3g標(biāo)準(zhǔn)的核心要求。da2000可分別用于900hz和2ghz兩個(gè)

8、頻段da2000的碼片速率與is-95一樣，兩系統(tǒng)可以兼容。da的碼片速率為3.84ps，顯然da系統(tǒng)中低速率用戶或語(yǔ)音用戶的挪動(dòng)臺(tái)本錢(qián)會(huì)大幅上升，在da2000系統(tǒng)中那么不會(huì)如此。da的接口標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)、制定嚴(yán)謹(jǐn)、組織嚴(yán)密，而da2000的接口標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)謹(jǐn)性有待加強(qiáng)。is-95廠家設(shè)備難以互通，給運(yùn)營(yíng)商設(shè)備選型帶來(lái)了較大問(wèn)題；3g許諾的高速無(wú)線數(shù)據(jù)效勞必須可以和話音一樣實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的遨游，這是至關(guān)重要的。多媒體信息要遨游、視頻通話也要遨游，沒(méi)有這些根本要素，3g就不能稱其為3g。遨游涉及到的不僅僅是技術(shù)問(wèn)題，更重要的是商業(yè)利益。在這方面da顯然更勝一籌，它支持全球遨游，全球挪動(dòng)用戶均有唯一標(biāo)識(shí)，而da2

9、000尚不能很好做到這一點(diǎn)。3.da和da2000網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的比擬1da的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)現(xiàn)有的gs系統(tǒng)利用單一時(shí)隙可提供9.6kbit/s的數(shù)據(jù)效勞。假如復(fù)用多個(gè)時(shí)隙就能晉級(jí)為hssd高速電路交換數(shù)據(jù)方式；此后出現(xiàn)了gprs通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)，首次在核心網(wǎng)中引入了分組交換的方式，可提供144kbit/s的數(shù)據(jù)速率。接著繼續(xù)晉級(jí)采用8psk調(diào)制，這樣傳輸速率可以上升至384kbit/s這就是edge；da的數(shù)據(jù)傳輸速率將高達(dá)2/s。2da2000網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)主要的da2000運(yùn)營(yíng)商將來(lái)自如今的窄帶da運(yùn)營(yíng)商。窄帶da向da2000過(guò)渡的方式為is-95ais95bis-95it2000。is-95a的

10、數(shù)據(jù)傳輸速率為14.4kbit/s，為了提供更高的速率，1999年局部廠商開(kāi)場(chǎng)采用is-95b標(biāo)準(zhǔn)，理論上支持115.2kbit/s的速率。is-95進(jìn)一步使容量加倍，最后晉級(jí)為da2000。窄帶da系統(tǒng)向da2000系統(tǒng)的演進(jìn)分為空中接口、網(wǎng)絡(luò)接口及核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等方面。目前窄帶da系統(tǒng)的空中接口是基于is295a，其支持的數(shù)據(jù)速率為14.4kbit/s，由is295a晉級(jí)到is295b，可支持64kbit/s。窄帶da網(wǎng)絡(luò)接口的演進(jìn)主要指窄帶da系統(tǒng)a接口的晉級(jí)和演進(jìn)。對(duì)于窄帶da系統(tǒng)，以前其a接口不是標(biāo)準(zhǔn)接口(即不是開(kāi)放接口)，窄帶da和gs的a接口的標(biāo)準(zhǔn)相比擬，gs是先有a接口標(biāo)準(zhǔn)，然后

11、廠家根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)；窄帶da是廠家各自開(kāi)發(fā)，然后廣泛宣傳，最后憑借自身影響修改標(biāo)準(zhǔn)。窄帶da的核心網(wǎng)在美國(guó)經(jīng)過(guò)多年開(kāi)展后，從is241a到is241b到is241，我國(guó)da試驗(yàn)網(wǎng)和紅皮書(shū)以is241為根底，is241d標(biāo)準(zhǔn)在1999年底發(fā)布，目前is241e標(biāo)準(zhǔn)還未正式發(fā)布。三、da和da2000在我國(guó)的前景對(duì)3g標(biāo)準(zhǔn)的選擇不僅要看其技術(shù)原理及成熟程度，還要結(jié)合本國(guó)國(guó)情、市場(chǎng)運(yùn)作狀況等因素進(jìn)展考慮。按目前的進(jìn)展來(lái)看，兩種標(biāo)準(zhǔn)最后不能交融成一種，但可以共存。在我國(guó)，gsap網(wǎng)絡(luò)已形成宏大的規(guī)模，歐洲標(biāo)準(zhǔn)的da在網(wǎng)絡(luò)上充分考慮到與第二代的gs的兼容性，在技術(shù)上也考慮了與gs的雙模切換兼容，向da體制

12、的第三代系統(tǒng)演進(jìn)，從一開(kāi)場(chǎng)就解決了全網(wǎng)覆蓋的問(wèn)題。而且da2000采用gps系統(tǒng)，對(duì)gps依賴較大；在小區(qū)站點(diǎn)同步方面，da2000基站通過(guò)gps實(shí)現(xiàn)同步，將造成室內(nèi)和城市小區(qū)部署的困難，而da設(shè)計(jì)可以使用異步基站，運(yùn)營(yíng)者獨(dú)立性強(qiáng)；對(duì)于電信設(shè)備制造行業(yè)，我國(guó)在gs蜂窩挪動(dòng)通信方面開(kāi)展成熟，而窄帶da系統(tǒng)尚未形成規(guī)模和產(chǎn)業(yè)。da采用全新的da多址技術(shù)，并且使用新的頻段及話音編碼技術(shù)等。因此gs網(wǎng)絡(luò)雖然可采用一些臨時(shí)的替代方案提供中等速率的數(shù)據(jù)效勞，卻不能提供一種相對(duì)平滑的途徑以過(guò)渡到da。而da2000的設(shè)計(jì)是以is-95系統(tǒng)的豐富經(jīng)歷為根據(jù)的，因此窄帶da向da2000的演進(jìn)無(wú)論從無(wú)線還是網(wǎng)絡(luò)局部都更為平滑。在基站方面只需更新信道板，并將系統(tǒng)軟件晉級(jí)，即可將