第三代移动通信系统标准
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第9章 第三代移动通信系统
【内容提要】 本章将首先介绍第三代移动通信系统标准、特点、演进策略、 系统网络结构、功能结构模型和关键技术，然后重点介绍 WCDMA移动通信系统的结构、功能模型、接口和网络解决方 案；随后简要介绍TD-SCDMA和CDMA2000 1X EV-DO移动通 信系统标准、技术特点，最后对WCDMA、TD-SCDMA和 CDMA2000 1X三种3G主流技术进行了分析比较。
图9.4 3G演进图
1．GSM向WCDMA的演进策略 GSM向WCDMA的演进策略如图9.5所示。 GSM向WCDMA的演进策略应是：目前的GSM→HSCSD（高速电 路交换数据，速率14.4~64kbps）→GPRS（通用分组无线业务， 速率144kbps）→IMT-2000 WCDMA。
图9.5 GSM向WCDMA的演进策略
从IS-95A（速率9.6/14.4kbps）→IS-95B（速率 115.2kbps）→CDMA2000 1X，CDMA2000 1X能提供更大 容量和高速数据传输速率（144kbps），支持突发模式并 增加新的补充信道，先进的MAC提供改进的QoS保证。采 用增强技术后的CDMA2000 1X EV可以提供更高的性能。
9.1 第三代移动通信系统简介 9.1.1 概述 第三代移动通信系统是以提供移动环境下的多媒体业务和宽带 数据业务为主，是宽带数字系统，采用码分多址或时分多址， 数据传输速率可达2 Mbps，第三代移动通信系统必将对人类 社会的生活方式带来深远的影响。 蜂窝移动通信系统的演进如图9.1所示。
图9.1 蜂窝移动通信系统的演进
中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗 讯（Lucent）、北电，以及日本的NTT、富士通、 夏普等厂商。这套系统能够架设在现有的GSM网 络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡， 而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受 度预料会相当高。因此WCDMA具有先天的市场优 势。
（2）CDMA 2000：CDMA 2000也称为CDMA Multi-Carrier，由美国高通公司为主导提出，摩托 罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与， 韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄 频CDMA One数字标准衍生出来的，可以从原有 的CDMA One结构直接升级到3G，建设成本低廉。 但目前使用CDMA的地区只有日本、韩国和北美地 区，所以CDMA2000的支持者不如WCDMA多。不 过CDMA 2000的研发技术却是目前各标准中进度 最快的，许多3G手机已经率先面世。
9.1.2 第三代移动通信系统的标准 1．概述 1999年10月份ITU在赫尔辛基举行的会议确定了5种标准方案， 如图9.2所示。
图9.2 IMT-2000确定的五种方案
2．标准组织 3G的标准化工作由3GPP（3th Generation Partner Project，第 三代伙伴关系计划）和3GPP2两个标准化组织推动和实施，如 图9.3所示。
（3）TD-SCDMA：该标准是由中国独自制定的3G 标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学 技术研究院（大唐电信）向ITU提出。该标准将智 能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先 技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有 灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。 另外，由于中国国内的庞大的市场，该标准受到 各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的 设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA标准。
3．第三代移动通信系统的特点 第三代移动通信系统具有以下特点： （wenku.baidu.com）高速率。 （2）多媒体化。 （3）全球性。 （4）综合化。 （5）平滑过渡和演进。 （6）业务终端具有多样化的特征。 （7）智能化。
（8）个人化。
9.1.3 3G演进策略 3GPP和3GPP2制定的演进策略总体上都是渐进式的，如图9.4 所示。 保证现有投资和运营商利益。 有利于现有技术的平滑过渡。
IMT-2000
UMTS-WCDMA 98.12成立
GSM核心网 WCDMA RTT
3GPP
3GPP2
CDMA2000 99.1成立
ANSI-41核心网 CDMA2000 RTT
欧洲
ETSI
北美
T1P1
TIA
CWTS 亚太
TTA
ARIB TTC
图9.3 3G标准化组织
3GPP成立于1998年12月，由欧洲的ETSI、日本的ARIB、 韩国的TTA和美国的T1P1等组成。采用欧洲和日本的 WCDMA技术，构筑新的无线接入网络，在核心交换侧则 在现有的GSM移动交换网络基础上平滑演进，提供更加多 样化的业务。UTRA（Universal Tetrestrial Radio Access） 为无线接口的标准。
WCDMA）。WCDMA成为以UMTS/IMT-2000为目标的成熟的 新技术。其能够满足ITU所列出的所有要求，提供非常有效的 高速数据，以及具有高质量的语音和图像业务。
2．IS-95向CDMA2000的演进策略 IS-95向CDMA2000的演进策略如图9.6所示。
图9.6 IS-95向CDMA2000的演进策略
3GPP2由美国的TIA、日本ARIB、韩国TTA等组成。无线接 入技术采用CDMA2000 和UWC-136为标准，CDMA2000这 一技术在很大程度上采用了美国高通公司的专利。核心网 采用ANSI/IS-41。
（1）WCDMA：即Wideband CDMA，也称为 CDMA Direct Spread。其支持者主要是以GSM系 统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其
（2）通用分组交换无线业务（General Packet Radio Service， GPRS）的主要优点如下：
标准的无线分组交换Internet/Intranet接入。 可变的数据传输速率峰值。 按实际数据量计费，用户可能全天在线而只付实际传输数
据量的费用。
现有业务的使用性以及新的应用。 无线接口上打包，优化无线资源共享。 网络构成的分组交换技术，优化网络资源共享。 可延伸到未来无线协议的能力。 （3）宽带码分多址（Wideband Code Division Multi Access，
【内容提要】 本章将首先介绍第三代移动通信系统标准、特点、演进策略、 系统网络结构、功能结构模型和关键技术，然后重点介绍 WCDMA移动通信系统的结构、功能模型、接口和网络解决方 案；随后简要介绍TD-SCDMA和CDMA2000 1X EV-DO移动通 信系统标准、技术特点，最后对WCDMA、TD-SCDMA和 CDMA2000 1X三种3G主流技术进行了分析比较。
图9.4 3G演进图
1．GSM向WCDMA的演进策略 GSM向WCDMA的演进策略如图9.5所示。 GSM向WCDMA的演进策略应是：目前的GSM→HSCSD（高速电 路交换数据，速率14.4~64kbps）→GPRS（通用分组无线业务， 速率144kbps）→IMT-2000 WCDMA。
图9.5 GSM向WCDMA的演进策略
从IS-95A（速率9.6/14.4kbps）→IS-95B（速率 115.2kbps）→CDMA2000 1X，CDMA2000 1X能提供更大 容量和高速数据传输速率（144kbps），支持突发模式并 增加新的补充信道，先进的MAC提供改进的QoS保证。采 用增强技术后的CDMA2000 1X EV可以提供更高的性能。
9.1 第三代移动通信系统简介 9.1.1 概述 第三代移动通信系统是以提供移动环境下的多媒体业务和宽带 数据业务为主，是宽带数字系统，采用码分多址或时分多址， 数据传输速率可达2 Mbps，第三代移动通信系统必将对人类 社会的生活方式带来深远的影响。 蜂窝移动通信系统的演进如图9.1所示。
图9.1 蜂窝移动通信系统的演进
中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗 讯（Lucent）、北电，以及日本的NTT、富士通、 夏普等厂商。这套系统能够架设在现有的GSM网 络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡， 而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受 度预料会相当高。因此WCDMA具有先天的市场优 势。
（2）CDMA 2000：CDMA 2000也称为CDMA Multi-Carrier，由美国高通公司为主导提出，摩托 罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与， 韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄 频CDMA One数字标准衍生出来的，可以从原有 的CDMA One结构直接升级到3G，建设成本低廉。 但目前使用CDMA的地区只有日本、韩国和北美地 区，所以CDMA2000的支持者不如WCDMA多。不 过CDMA 2000的研发技术却是目前各标准中进度 最快的，许多3G手机已经率先面世。
9.1.2 第三代移动通信系统的标准 1．概述 1999年10月份ITU在赫尔辛基举行的会议确定了5种标准方案， 如图9.2所示。
图9.2 IMT-2000确定的五种方案
2．标准组织 3G的标准化工作由3GPP（3th Generation Partner Project，第 三代伙伴关系计划）和3GPP2两个标准化组织推动和实施，如 图9.3所示。
（3）TD-SCDMA：该标准是由中国独自制定的3G 标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学 技术研究院（大唐电信）向ITU提出。该标准将智 能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先 技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有 灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。 另外，由于中国国内的庞大的市场，该标准受到 各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的 设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA标准。
3．第三代移动通信系统的特点 第三代移动通信系统具有以下特点： （wenku.baidu.com）高速率。 （2）多媒体化。 （3）全球性。 （4）综合化。 （5）平滑过渡和演进。 （6）业务终端具有多样化的特征。 （7）智能化。
（8）个人化。
9.1.3 3G演进策略 3GPP和3GPP2制定的演进策略总体上都是渐进式的，如图9.4 所示。 保证现有投资和运营商利益。 有利于现有技术的平滑过渡。
IMT-2000
UMTS-WCDMA 98.12成立
GSM核心网 WCDMA RTT
3GPP
3GPP2
CDMA2000 99.1成立
ANSI-41核心网 CDMA2000 RTT
欧洲
ETSI
北美
T1P1
TIA
CWTS 亚太
TTA
ARIB TTC
图9.3 3G标准化组织
3GPP成立于1998年12月，由欧洲的ETSI、日本的ARIB、 韩国的TTA和美国的T1P1等组成。采用欧洲和日本的 WCDMA技术，构筑新的无线接入网络，在核心交换侧则 在现有的GSM移动交换网络基础上平滑演进，提供更加多 样化的业务。UTRA（Universal Tetrestrial Radio Access） 为无线接口的标准。
WCDMA）。WCDMA成为以UMTS/IMT-2000为目标的成熟的 新技术。其能够满足ITU所列出的所有要求，提供非常有效的 高速数据，以及具有高质量的语音和图像业务。
2．IS-95向CDMA2000的演进策略 IS-95向CDMA2000的演进策略如图9.6所示。
图9.6 IS-95向CDMA2000的演进策略
3GPP2由美国的TIA、日本ARIB、韩国TTA等组成。无线接 入技术采用CDMA2000 和UWC-136为标准，CDMA2000这 一技术在很大程度上采用了美国高通公司的专利。核心网 采用ANSI/IS-41。
（1）WCDMA：即Wideband CDMA，也称为 CDMA Direct Spread。其支持者主要是以GSM系 统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其
（2）通用分组交换无线业务（General Packet Radio Service， GPRS）的主要优点如下：
标准的无线分组交换Internet/Intranet接入。 可变的数据传输速率峰值。 按实际数据量计费，用户可能全天在线而只付实际传输数
据量的费用。
现有业务的使用性以及新的应用。 无线接口上打包，优化无线资源共享。 网络构成的分组交换技术，优化网络资源共享。 可延伸到未来无线协议的能力。 （3）宽带码分多址（Wideband Code Division Multi Access，