淺談第三代移動(dòng)通信的技術(shù)及發(fā)展

1、淺談第三代挪動(dòng)通信的技術(shù)及開(kāi)展摘要：基于數(shù)字挪動(dòng)通信的開(kāi)展趨勢(shì)，第三代挪動(dòng)通信系統(tǒng)3g是當(dāng)前最有前途、最具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)。介紹了3g的開(kāi)展簡(jiǎn)況及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并指出了3g面臨的主要問(wèn)題。關(guān)鍵詞：3g；技術(shù)；標(biāo)準(zhǔn)；開(kāi)展3g是國(guó)際電信聯(lián)盟(itu)在1985年提出的工作在2000hz頻段的系統(tǒng)。與第一代模擬挪動(dòng)通信和第二代數(shù)字挪動(dòng)通信系統(tǒng)相比，第三代的最主要特征是可提供挪動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。13g技術(shù)概述3g是“3rdgeneratin(第三代)的縮寫(xiě)，即第三代挪動(dòng)通信系統(tǒng)(it-2000)，它是高速挪動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的行業(yè)術(shù)語(yǔ)。狹義地講，3g就是指國(guó)際電信聯(lián)盟(itu)確定的三大主流無(wú)線(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)：-da(

2、寬頻分碼多重存取)、da2000(多載波分復(fù)用擴(kuò)頻調(diào)制)和tds-da(時(shí)分同步碼分多址接入)。縱觀(guān)挪動(dòng)通訊系統(tǒng)的開(kāi)展歷史，模擬挪動(dòng)被稱(chēng)作“第一代；數(shù)字挪動(dòng)被列入“第二代；而其后的開(kāi)展技術(shù)被稱(chēng)作“第三代。當(dāng)前全球還存在多種第一代和第二代通訊系統(tǒng)，它們成為全球范圍內(nèi)普及單一通訊終端設(shè)備的一個(gè)阻力。另外，3g技術(shù)面臨的最大挑戰(zhàn)是系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化，如何可以支持單一通訊終端設(shè)備可以在全球范圍內(nèi)得到通用。3g技術(shù)的設(shè)計(jì)根底是支持全系列的挪動(dòng)多媒體系統(tǒng)，其對(duì)多種數(shù)據(jù)速率提供靈敏的支持，不僅可以傳送語(yǔ)音數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)需要傳送視頻數(shù)據(jù)。使用3g網(wǎng)絡(luò)，我們可以傳輸需要高帶寬的應(yīng)用數(shù)據(jù)，它可以處理圖像、音樂(lè)、視頻流

3、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。為了提供這種效勞，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)必須可以支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是說(shuō)在室內(nèi)、室外和行車(chē)的環(huán)境中可以分別支持至少2bps(兆字節(jié)/每秒)、384kbps(千字節(jié)/每秒)以及144kbps的傳輸速度。23g開(kāi)展的必然性由于第二代2g系統(tǒng)頻譜資源的有限性、頻譜利用率的較低性、支持挪動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的局限性，以及2g系統(tǒng)之間的不兼容性，因此導(dǎo)致了系統(tǒng)的容量較孝難以滿(mǎn)足高速寬帶業(yè)務(wù)的需求和不能實(shí)現(xiàn)用戶(hù)全球遨游等缺乏，開(kāi)展3g挪動(dòng)通信將是第二代挪動(dòng)通信前進(jìn)的必然結(jié)果。開(kāi)展3g的原動(dòng)力有市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)和技術(shù)驅(qū)動(dòng)兩方面原因。從市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)方面看，開(kāi)展3g可以滿(mǎn)

4、足將來(lái)挪動(dòng)用戶(hù)容量的需求，并且可以提供挪動(dòng)數(shù)據(jù)和多媒體通信業(yè)務(wù)。從技術(shù)驅(qū)動(dòng)上看，開(kāi)展3g是更高頻譜效率的要求，是各大網(wǎng)絡(luò)兼容性的要求，是全球統(tǒng)一頻段、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，全球無(wú)縫覆蓋，全球遨游的要求所決定的。3g可使人們享受到更多的通信樂(lè)趣，除了獲得更明晰的話(huà)音業(yè)務(wù)外，還可以隨時(shí)隨地通過(guò)個(gè)人挪動(dòng)終端進(jìn)展多媒體通信，比方上網(wǎng)閱讀、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)、實(shí)時(shí)股市行情查詢(xún)、可視 、挪動(dòng)電子商務(wù)、交互游戲，無(wú)線(xiàn)個(gè)人隨身聽(tīng)和視頻傳送等。3g挪動(dòng) 將成為人們生活和工作的好幫手。33g的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在itu確認(rèn)的無(wú)線(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)的根底上，目前己經(jīng)形成主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：有基于fdd方式的da和d-a2000、基于tdd方式的td-

5、sda。3.1da由3gpp1的da方案與3gpp2的da2000方案的直接擴(kuò)頻(ds)局部交融而來(lái)，主要源于歐洲的etsi和日本的arib標(biāo)準(zhǔn)化組織，主要倡導(dǎo)者有愛(ài)立信和諾基亞等公司。它的核心網(wǎng)基于gs-ap，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方式提供基于ansi-41的運(yùn)行才能。da系統(tǒng)能同時(shí)支持電路交換業(yè)務(wù)(如pstn.isdn)和分組交換業(yè)務(wù)(如ip網(wǎng))。該系統(tǒng)使用靈敏的無(wú)線(xiàn)協(xié)議，可在一個(gè)載波內(nèi)同時(shí)支持話(huà)音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，并通過(guò)透明或非透明傳輸支持實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。3.2da2000即3gpp2提交方案中的多載波()方案，源于美國(guó)tia( 工業(yè)協(xié)會(huì))的tr45.5標(biāo)準(zhǔn)，由美國(guó)高盛公司提出。da2000是

6、從dane開(kāi)展而來(lái)，目的是為已有的da運(yùn)營(yíng)商平滑晉級(jí)到3g提供途徑，核心是luent，trla，nrtel和qual結(jié)合提出的寬帶dane技術(shù)。主要特點(diǎn)是與現(xiàn)有的tia/eia-95-b標(biāo)準(zhǔn)向后兼容，并與is-95b系統(tǒng)的頻段實(shí)現(xiàn)共享或重疊，使運(yùn)營(yíng)商可在is-95b系統(tǒng)的根底上平滑地過(guò)渡，保護(hù)已有投資。da2000的核心網(wǎng)基于ansi-41，但經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方式；也可提供基于gs-ap核心網(wǎng)上的運(yùn)行才能。3.3td-sda它是一種高性能和低本錢(qián)的系統(tǒng)，是在tdd形式下，采用在周期重復(fù)的時(shí)間幀里傳輸根本的tda突發(fā)脈沖的工作形式(和gs一樣)，通過(guò)周期性地切換傳輸方向，在同一載波上交替地進(jìn)展上下行鏈

7、路傳輸?？梢钥刂粕舷滦械陌l(fā)送時(shí)間，發(fā)送時(shí)間段內(nèi)不承受，承受時(shí)間段內(nèi)不發(fā)送，且可靈敏控制和改變發(fā)送和承受的時(shí)段長(zhǎng)短比例。其優(yōu)勢(shì)是上下行鏈路間的轉(zhuǎn)折點(diǎn)可因業(yè)務(wù)的不同而認(rèn)識(shí)調(diào)整。對(duì)于因特網(wǎng)等非對(duì)等業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸，下行數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)大于上行數(shù)據(jù)量，可增加下行的時(shí)段時(shí)間，縮短上行的時(shí)段時(shí)間，以到達(dá)高效傳送非對(duì)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的目的，從而實(shí)現(xiàn)3g所要求的兩類(lèi)業(yè)務(wù)(對(duì)稱(chēng)的電路交換業(yè)務(wù)和非對(duì)稱(chēng)的分組交換業(yè)務(wù))。43g系統(tǒng)面臨的主要問(wèn)題4.1多徑衰落這存在于所有的挪動(dòng)通信系統(tǒng)中。無(wú)線(xiàn)電波在傳播過(guò)程中將發(fā)生折射、反射和散射，從而產(chǎn)生多條傳播途徑。不同途徑的信號(hào)到達(dá)接收機(jī)時(shí)，由于天線(xiàn)的位置、方向和極化不同，使接收信號(hào)的幅度、相

8、位起伏變化，產(chǎn)生嚴(yán)重的衰落現(xiàn)象。為了保證通信質(zhì)量，不得不增加信號(hào)功率，這就直接影響了系統(tǒng)的容量。4.2時(shí)延擴(kuò)展不同途徑的信號(hào)有不同的傳播時(shí)延，當(dāng)時(shí)延超過(guò)檢測(cè)脈沖寬度的10%時(shí)，脈沖間的干擾就明顯存在，從而限制了挪動(dòng)通信的數(shù)據(jù)速率。4.3多址干擾由于3g系統(tǒng)采用da技術(shù)，即采用不同的擴(kuò)頻碼字來(lái)區(qū)分用戶(hù)，這就要求各用戶(hù)的擴(kuò)頻碼具有強(qiáng)自相關(guān)性和弱互相關(guān)性。但實(shí)際上各用戶(hù)間的互干擾不可能完全消失，所以da系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng)，就是說(shuō)來(lái)自本小區(qū)和鄰近小區(qū)用戶(hù)的干擾成了決定系統(tǒng)容量和性能的主要因素。多址干擾是3g系統(tǒng)所特有的一種干擾。4.4遠(yuǎn)近效應(yīng)在各挪動(dòng)臺(tái)均以一樣功率發(fā)射信號(hào)時(shí)，基站接收到的近處挪動(dòng)臺(tái)發(fā)射的信號(hào)功率將遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)處挪動(dòng)臺(tái)發(fā)射的信號(hào)功率。遠(yuǎn)近效應(yīng)就是指近處大功率信號(hào)對(duì)遠(yuǎn)處小功率信號(hào)產(chǎn)生的很強(qiáng)的干擾。它也是一類(lèi)多址干擾，不過(guò)在3g系統(tǒng)中這種多址干擾表現(xiàn)非常突出。4.5體制問(wèn)題目前，第二代系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，所以，從資源利用的角度來(lái)考慮，3g系統(tǒng)必須兼容前代系統(tǒng)，而且能在將來(lái)平滑地過(guò)渡到第四代挪動(dòng)通信系統(tǒng)，甚至個(gè)人通信系統(tǒng)的最高目的。但目前，第二代系統(tǒng)種類(lèi)繁多，標(biāo)準(zhǔn)層出不窮，體制多種多樣。所以，如何使3g系統(tǒng)起好一個(gè)承前啟后的作用，也