无线通信系统发展第1章绪论

导频辅助的相干解调。
（3）接入方式：
DS-CDMA方式。
（4）三种编码方式：
在话音信道采用卷积码（R=1/3，K=9） 进行内部编码和Viterbi译码；在数据信道 采用ReedSolomon编码；在控制信道采用 卷积码（R=1/2，K=9）进行内部编码和 Viterbi译码。
（5）适应多种速率的传输，可灵活
由美国为响应ITU无线传输技术方案 征集活动而专门成立的无线传输技术评估 组TIATR 45.5提出。代表厂商为高通、摩 托罗拉、北方电讯、朗讯和三星电子等。
（3）TD-SCDMA：
由我国电信科学技术研究院（CATT） 提出，是CATT的TD-SCDMA与西门子的 TD-CDMA先进技术的合并。代表厂商为 CATT和西门子。
地提供多种业务，并根据不同的业务
质量和业务速率分配不同的资源。同
时对多速率、多媒体的业务，可通过 改变扩频比（对于低速率的32kbit/s， 64kbit/s，128kbit/s的业务）和多码 并行传送（对于高于128kbit/s的业务） 的方式来实现。
（6）上下行快速、高效的功率控制 大大减少了系统的多址干扰，提高了 系统容量，同时也降低了传输的功率。
TD-SCDMA核心网基于GSM/GPRS网 络的演进，保持与GSM/GPRS网络的兼容 性。核心网络也可以基于TDM ATM和IP 技术，并向全IP的网络结构演进。
TD-SCDMA采用的关键技术有智能天 线、联合检测、多时隙CDMA、DSCDMA、同步CDMA、信道编译码、交织 和接力切换等。
第二代数字蜂窝移动通信系统的典型 代表是美国的DAMPS系统IS-95和欧洲的 GSM系统。
第三代移动通信系统是一种能提供多
种类型高质量的多媒体业务，能实现全球 无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网 络相兼容，并以小型便携式终端在任何时 候、任何地点、进行任何种类通信的系统。
由于其诸多优点，全世界各个运营商、
联合检测方式
卷积码/Turbo码 QPSK和8PSK（对 于2Mbit/s业务）
1.2.5 3G频谱划分情况
图1-1 3G频谱划分
1.3 无线网络规划与优化的重要性
在无线通信网络的建设和扩展过程中， 需要对网络的无线和有线传输部分进行设 计和规划，对正在运行当中的网络进行优 化处理。
本书重点阐述无线部分的规划和优化。
TD-SCDMA GPS或者网络同步方 式
闭环功控：0～ 200Hz；
外环功控
接力切换
AMR
解调方式 编码方式 调制方式
WCDMA
CDMA 2000
导频辅助的相 导频辅助的相干解
干解调方式
调
卷积码/Turbo码 卷积码/Turbo码
上行：HPSK 下行：QPSK
上行：BIT/SK 下行：QPSK
TD-SCDMA
① 高速传输以支持多媒体业务： 室内环境至少2Mbit/s； 室内外步行环境至少384kbit/s； 室外车辆运动中至少144kbit/s； 卫星移动环境至少9.6kbit/s。
② 传输速率能够按需分配。 ③ 上下行链路能适应不对称需求。
1.2 IMT-2000概述
第三代移动通信将为用户提供高速数 据传输、Internet访问、移动视频业务和多 媒体服务，同时支持全球漫游特性。
1.2.2 CDMA 2000
CDMA 2000体制是在IS-95标准基础上 提出的3G标准。目前，其标准化工作由 3GPP2来完成。
系统的核心网基于ANSI-41，并保持 与ANSI-41网络的兼容性，同时，通过网 络扩展方式提供在基于GSM-MAP的核心 网上运行的能力。
CDMA 2000的电路域继承2G IS-95 CDMA网络，引入以WIN为基本架构的业 务平台。分组域是基于Mobile IP技术的分 组网络。无线接入网以ATM交换机为平台 提供丰富的适配层接口。
第一代移动通信系统在商业上取得了 巨大的成功，但其如下的弊端也日渐显露 出来：
（1）频谱利用率低； （2）业务种类有限；
（3）无高速数据业务； （4）保密性差，易被窃听和盗号； （5）设备成本高； （6）终端体积大、重量大。
为了解决模拟系统中存在的这些根本
性技术缺陷，数字移动通信技术应运而生， 这就是以GSM和IS-95为代表的第二代移动 通信系统，应用时间是从20世纪80年代中 期至今。
目前，第三代移动通信系统中比较成 熟的无线传输技术主要有以下三种方案。
（1）WCDMA：
由ARIB在日本建立的方案和欧洲 ETSI的CDMA方案融合而成，在1998年1 月28～29日在巴黎召开的ETSI SMG2的24 次会议上获得通过。代表厂商为爱立信、 诺基亚和NTT等。
（2）CDMA 2000：
（6）在下行信道传输中，定义直扩 和多载波传输两种方式，码片速率分 别为3.6864Mchip/s和1.22Mchip/s； 多载波方式能很好地兼容IS-95网络。
（7）支持F-QPCH，可延长手机待 机时间。
（8）核心网络是ANSI-41网络的演 进，并保持与ANSI-41网络的兼容性。
（9）支持软切换和更软切换。
1.2.1 WCDMA
WCDMA是通用移动通信系统 （UMTS）的空中接口技术。UMTS的核 心网基于GSM-MAP，保持与GSM/GPRS 网络的兼容性，同时通过网络扩展方式提 供在基于ANSI-41的核心网上运行的能力， 并可以基于TDM ATM和IP技术向全IP的 网络结构演进。
核心网络逻辑上分为电路域和分组域
（10）设计了两类码复用业源自文库信道：
基本信道用于传送语音、信令和低速 数据，是一个可变速率信道；补充信道用 以传送高速率数据，在分组数据传送上应 用了ALOHA技术，改善传输性能。
（11）在同步方式上CDMA 2000与IS-95 相同，基站间同步采用GPS方式。
1.2.3 TD-SCDMA
TD-SCDMA标准由中国无线通信标准 组织（CWTS）提出，目前已经融合到了 3GPP关于WCDMA-TDD的相关规范中。
两部分，分别完成电路型业务和分组型业 务。
UMTS的陆地无线接入网（UTRAN） 基于ATM技术，统一处理语音和分组业务， 并向IP方向发展。MAP技术和GPRS隧道 技术是WCDMA体制移动性管理机制的核 心。
WCDMA具有以下特点。
（1）调制方式：
上行为HPSK，下行为QPSK。
（2）解调方式：
可以综合现有的公众电话交换网 （PSTN）综合业务、数字网无绳系统、地 面移动通信系统、卫星通信系统来提供无 缝隙的覆盖。
（4）足够的系统容量：
强大的多种用户管理能力、高保密性 能和高质量的服务。
为实现上述目标对其无线传输技术 （Radio Transmission Technology，RTT） 提出了以下要求。
TD-SCDMA具有以下特点：
（1）信号带宽为1.6MHz； （2）码片速率为1.28Mchip/s； （3）采用智能天线技术，提高了频 谱效率；
（4）采用同步CDMA技术，降低上 行用户间的干扰和保持时隙宽度；
（5）接收机和发射机采用软件无线 电技术；
（6）采用联合检测技术，降低多址 干扰；
网络优化的概念
简单地说，就是在已有的网络资源条件下， 调整网络参数和设置，使得网络的性能达 到最佳，满足用户的要求。
因此，可以说，网络规划与优化是在 网络建设和运营的不同阶段，保证网络综 合指标达到最佳状态的重要手段。
本章内容 无线通信系统的发展历程 IMT-2000系统概述 三种3G系统简介、比较
1.1 无线通信系统的发展历程
第一代移动通信系统是模拟制式的蜂 窝移动通信系统。应用时间是20世纪70年 代中期至80年代中期。
第一代移动通信系统的典型代表是美 国的AMPS先进移动电话系统和后来的改 进型TACS（总接入通信系统）等。
第一代移动通信系统的主要特点是采
用频分复用（FDMA）模拟制式，语音信 号使用模拟调制，每隔30kHz/25kHz为一 个模拟用户信道。
制造商与广大用户对此产生了浓厚的兴趣。 第三代移动通信系统的目标可以概括为以 下几方面。
（1）能实现全球漫游：
用户可以在整个系统甚至全球范围内 漫游，且可以在不同速率、不同运动状态 下获得有质量保证的服务。
（2）能提供多种业务：
提供话音、可变速率的数据、活动视 频会话等业务，特别是多媒体业务。
（3）能适应多种环境：
第1章 绪论
1.1
无线通信系统的发展历程
1.2
IMT-2000概述
1.3
无线网络规划与优化的重要性
1.4
WCDMA网络规划的特点
1.5
未来无线通信网络的演进
1.6
小结
网络规划的概念
规划：为了达到预定目标而事先提出的一套有系 统、有根据的设想和做法。更具体地说，规划就 是根据已有数据，选择一整套数据构成一个系统， 以达到一系列性能要求而又付出最小的代价。 移动通信系统的网络规划：就是为了达到按业务 需要所设定的通信质量、服务面积、用户数量等 方面的目标，同时在经济上支付最小的成本费用。 包括两个方面： ➢ 无线网络规划 ➢ 地面规划
对于运营商来说，无线网络规划是一项至 关重要的工作，往往需要花费大量的时间、 物力和人力。对于制造商来说，必须提供 易于规划和优化的产品和相应的工具，才 能使得产品具有竞争力。
CDMA 2000具有以下特点。
（1）前反向同时采用导频辅助相干 解调。
（2）在扩频码的选择中采用相同M 序列，通过不同的相位偏置区分不同 的小区和用户。
（3）射频带宽从1.25MHz～20MHz 可调。
（4）快速前向和反向功率控制。
（5）下行信道中采用公共连续导频 方式进行相干检测，提高系统容量。
国际电信联盟（ITU）于1985年提出 了当时称为未来公众陆地移动通信系统 （Future Public Land Mobile Telecommunication System，PLMTS）。
1996年更名为国际移动通信-2000 （International Mobile Telecommunication-2000，IMT-2000）， 意即该系统工作在2 000MHz频段，最高业 务速率可达2 000kbit/s，预期在2000年左 右得到商用。
（7）核心网络基于GSM/GPRS网络 的演进，并保持与GSM/GPRS网络 的兼容性。
（8）基站之间无需同步。因基站可 收发异步的PN码，即基站可跟踪对 方发出的PN码，同时移动终端也可 用额外的PN码进行捕获与跟踪，因
此可获得同步，支持越区切换及宏分 集，而在基站之间无需进行同步。
（9）支持软切换和更软切换，切换 方式包括三种，即：扇区间软切换、 小区间软切换和载频间硬切换。
（7）多时隙，具有上下行不对称信 道分配能力，适应数据业务；
（8）用接力切换，降低掉话率，提 高切换的效率；
（9）核心网络基于GSM/GPRS网络 的演进，并保持与它们的兼容性；
（10）基站间采用GPS或者网络同步 方式，降低基站间干扰。
1.2.4 三种主要技术方案的比 较
表1-1 三种主要技术方案比较
3G频谱划分 无线网络规划与优化的重要性 WCDMA网络规划的特点 未来无线通信网络的演进
本章重点 三种3G CDMA技术的特点和区别 WCDMA无线网络规划的特点
学习本章目的和要求
了解第一代、第二代和第三代移动通 信系统的特征
了解WCDMA，CDMA2000，TDSCDMA的特点和发展历史 了解3G频谱划分情况 熟悉WCDMA网络规划的特点
多址接入方 式
双工方式
载频间隔 （MHz）
码片速率 （Mchip/s）
帧长
WCDMA DS-CDMA FDD/TDD 5
3.84 10ms
CDMA 2000 MC-CDMA FDD 1.25 / 3.75
1.2288 / 3.6864 20ms
TD-SCDMA DS-CDMA TDD 1.6
1.28 10ms（含两个子帧）
基站同步方 式 功率控制
切换方式
语音编码
WCDMA 不需要
CDMA 2000
GPS/GLONASS同 步方式
快速闭环功 控：1500Hz；
外环功控
快速闭环功控： 800Hz；外环功控
扇区间软切换、 小区间软切换 支持软切换和更软 和载频间硬切 切换 换
AMR
8k/13k QCELP / 8k EVRC