3G (第三代移动通信系统)
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６.１.２ ３Ｇ系统结构 １.系统组成
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６.１ ３Ｇ概述
根据ＩＭＴ２０００系统的基本标准，第三代移动通信系统主要由４个 功能子系统构成，它们是核心网（ＣＮ）、无线接入网（ＲＡＮ）、移 动台（ＭＴ）和用户识别模块（ＵＩＭ），且基本对应于ＧＳＭ系统的 交换子系统（ＳＳ）、基站子系统（ＢＢＳ）、移动台（ＭＳ）和ＳＩ Ｍ卡等四部分，如图６.１.１所示，其中核心网和无线接入网是第三代 移动通信系统的重要内容，也是第三代移动通信标准制定中最难的技术 部分。
进行内部编码和Ｖｉｔｅｒｂｉ译码；在数据信道上采用ＲｅｅｄＳｏ ｌｏｍｏｎ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。
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６.２ ＷＣＤＭＡ （ＦＤＤ） 技术
（５）适应多种速率的传输，可灵活地提供多种业务，并根据不同的业 务质量和业务速率分配不同的资源。
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６.１ ３Ｇ概述
第三代移动通信系统可以使全球范围内的任何用户所使用的小型廉价移 动台，实现从陆地到海洋到卫星的全球立体通信联网，保证全球漫游用 户在任何地方、任何时候与任何人进行通信，并能提供具有有线电话的 语音质量，提供智能网业务，多媒体、分组无线电、娱乐及众多的宽带 非话业务。第三代移动通信系统可以实现移动性、交互性和分布式三大 业务，是一个通过微微小区到微小区，到宏小区，直到“随时随地”连 接的全球性卫星网络。
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６.２ ＷＣＤＭＡ （ＦＤＤ） 技术
对于ＴＤＤ方案，分配的频段为１９００～１９２０ＭＨｚ和２０１ ０～２０２５ＭＨｚ。一个确定的载波要同时用于上行链路和下行链路， 因此不需要载波间隔。ＷＣＤＭＡ具有以下特点：
（１）调制方式：上行为ＨＰＳＫ，下行为Ｑwk.baidu.comＳＫ。 （２）解调方式：导频辅助的相干解调。 （３）接入方式：ＤＳ－ＣＤＭＡ方式。 （４）３种编码方式：在话音信道采用卷积码（Ｒ＝１／３，Ｋ＝９）
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６.２ ＷＣＤＭＡ （ＦＤＤ） 技术
６.２.１ ＷＣＤＭＡ技术概述 ＷＣＤＭＡ是通用移动通信系统（ＵＭＴＳ） 的空中接口技术。全称是
ＷｉｄｅｂａｎｄＣＤＭＡ，也称为ＣＤＭＡＤｉｒｅｃｔＳｐｒｅａ ｄ，这是基于ＧＳＭ网发展出来的３Ｇ技术规范，是欧洲提出的宽带Ｃ ＤＭＡ技术，它与日本提出的宽带ＣＤＭＡ技术基本相同，目前正在进 一步融合。 在３Ｇ标准化论坛中，ＷＣＤＭＡ技术已经成为了被广泛采纳的第三代 空中接口，它有ＦＤＤ （频分双工）和ＴＤＤ （时分双工） 两种操作 模式。ＦＤＤ方案可能用在亚洲、欧洲和美洲，ＴＤＤ解决方案可能主 要用在亚洲，本章节主要涉及ＦＤＤ方案。
（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 系统的容量，同时也降低了传输的功率。
（７）核心网基于ＧＳＭ／ＧＰＲＳ网络的演进，并保持与ＧＳＭ／Ｇ ＰＲＳ网络的兼容性。
（８）基站之间无需同步。因为基站可以收发异步的ＰＮ码，即基站可 跟踪对方发出的ＰＮ码，同时移动终端也可根据额外的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，而在基站之间不必 进行同步。
现在正在向第三代移动通信系统发展。第一代模拟系统采用的是频分多 址（ＦＤＭＡ）接入技术，其典型系统如美国的ＡＭＰＳ，北欧的ＮＭ Ｔ－４５０／９００，英国的ＴＡＣＳ等。第二代窄带数字系统的接入 技术分为时分多址（ＴＤＭＡ） 和码分多址（ＣＤＭＡ）两种，前者典 型的如欧洲的ＧＳＭ系统，后者如美国的ＩＳ－９５系统。 国际电信联盟（ＩＴＵ）早在１９８５年就提出了未来公用陆地移动通 信系统，即ＦＰＬＭＴＳ（ＦｕｔｕｒｅＰｕｂｌｉｃＬａｎｄＭｏｂ ｉｌｅＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）。
（３）无线接口（ＵＮＩ）。 （４）用户识别模块和移动台之间的接口（ＵＩＭ－ＭＴ）。 ３.第三代移动通信系统的分层结构 第三代移动通信系统的结构分为３层：物理层、链路层和高层。各层的
主要功能描述如下。 （１）物理层：它由一系列下行物理信道和上行物理信道组成。
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６.１ ３Ｇ概述
（２）链路层：它由媒体接入控制（ＭＡＣ）子层和链路接入控制（Ｌ ＡＣ） 子层组成；ＭＡＣ子层根据ＬＡＣ子层不同业务实体的要求对物 理层资源进行管理与控制，并负责提供ＬＡＣ子层业务实体所需的Ｑｏ Ｓ（服务质量） 级别。
（３）高层：它集ＯＳＩ模型中的网络层、传输层、会话层、表达层和 应用层为一体。
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２.系统标准接口 ＩＴＵ定义了４个标准接口： （１）网络与网络接口（ＮＮＩ）：由于ＩＴＵ在网络部分采用了“家
族概念”，因而此接口是指不同家族成员之间的标准接口，是保证互通 和漫游的关键接口。
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６.１ ３Ｇ概述
（２）无线接入网与核心网之间的接口（ＲＡＮ－ＣＮ），对应于ＧＳ Ｍ系统的Ａ接口。
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６.１ ３Ｇ概述
世界上多个地区、国家、公司和标准化组织先后提出了十多种无线传输 技术标准，经过充分协商和融合，最后形成的主流标准有３个，一是Ｗ ＣＤＭＡ标准，也称为“宽带码分多址接入”，支持者主要是以ＧＳＭ 系统为主的欧洲厂商；二是ＣＤＭＡ２０００标准，也称为“多载波码 分多址接入”，由美国高通北美公司为主导提出，韩国现在成为该标准 的主导者；三是ＴＤ－ＳＣＤＭＡ标准，中文含义为“时分同步码分多 址接入”，是我国独自制定的３Ｇ标准，它在频谱利用率、对业务的支 持、频率灵活性及成本等方面都具有独特的优势，全球一半以上的设备 厂商都宣布可以支持ＴＤ－ＳＣＤＭＡ标准。这３种不同的主流标准它 们具有频谱利用率高、覆盖范围广、性能好、可以适应宽带多媒体通信 要求等共同特点，其主要技术性能如表６.１.１所示。
第６章 ３Ｇ （第三代移动通信系统）
1 6. 1 3 G概沐 2 6. 2 WCDMA(FDD)技术 3 6. 3 CDMA200()技术 4 6. 4 TD一SCDMA技术 5 6. 5 第三代移动通信系统的演进
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６.１ ３Ｇ概述
６.１.１ ３Ｇ概述 移动通信经历了第一代的模拟通信系统和第二代的数字移动通信系统，
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６.１ ３Ｇ概述
根据ＩＭＴ２０００系统的基本标准，第三代移动通信系统主要由４个 功能子系统构成，它们是核心网（ＣＮ）、无线接入网（ＲＡＮ）、移 动台（ＭＴ）和用户识别模块（ＵＩＭ），且基本对应于ＧＳＭ系统的 交换子系统（ＳＳ）、基站子系统（ＢＢＳ）、移动台（ＭＳ）和ＳＩ Ｍ卡等四部分，如图６.１.１所示，其中核心网和无线接入网是第三代 移动通信系统的重要内容，也是第三代移动通信标准制定中最难的技术 部分。
进行内部编码和Ｖｉｔｅｒｂｉ译码；在数据信道上采用ＲｅｅｄＳｏ ｌｏｍｏｎ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。
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６.２ ＷＣＤＭＡ （ＦＤＤ） 技术
（５）适应多种速率的传输，可灵活地提供多种业务，并根据不同的业 务质量和业务速率分配不同的资源。
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第三代移动通信系统可以使全球范围内的任何用户所使用的小型廉价移 动台，实现从陆地到海洋到卫星的全球立体通信联网，保证全球漫游用 户在任何地方、任何时候与任何人进行通信，并能提供具有有线电话的 语音质量，提供智能网业务，多媒体、分组无线电、娱乐及众多的宽带 非话业务。第三代移动通信系统可以实现移动性、交互性和分布式三大 业务，是一个通过微微小区到微小区，到宏小区，直到“随时随地”连 接的全球性卫星网络。
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对于ＴＤＤ方案，分配的频段为１９００～１９２０ＭＨｚ和２０１ ０～２０２５ＭＨｚ。一个确定的载波要同时用于上行链路和下行链路， 因此不需要载波间隔。ＷＣＤＭＡ具有以下特点：
（１）调制方式：上行为ＨＰＳＫ，下行为Ｑwk.baidu.comＳＫ。 （２）解调方式：导频辅助的相干解调。 （３）接入方式：ＤＳ－ＣＤＭＡ方式。 （４）３种编码方式：在话音信道采用卷积码（Ｒ＝１／３，Ｋ＝９）
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６.２ ＷＣＤＭＡ （ＦＤＤ） 技术
６.２.１ ＷＣＤＭＡ技术概述 ＷＣＤＭＡ是通用移动通信系统（ＵＭＴＳ） 的空中接口技术。全称是
ＷｉｄｅｂａｎｄＣＤＭＡ，也称为ＣＤＭＡＤｉｒｅｃｔＳｐｒｅａ ｄ，这是基于ＧＳＭ网发展出来的３Ｇ技术规范，是欧洲提出的宽带Ｃ ＤＭＡ技术，它与日本提出的宽带ＣＤＭＡ技术基本相同，目前正在进 一步融合。 在３Ｇ标准化论坛中，ＷＣＤＭＡ技术已经成为了被广泛采纳的第三代 空中接口，它有ＦＤＤ （频分双工）和ＴＤＤ （时分双工） 两种操作 模式。ＦＤＤ方案可能用在亚洲、欧洲和美洲，ＴＤＤ解决方案可能主 要用在亚洲，本章节主要涉及ＦＤＤ方案。
（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 系统的容量，同时也降低了传输的功率。
（７）核心网基于ＧＳＭ／ＧＰＲＳ网络的演进，并保持与ＧＳＭ／Ｇ ＰＲＳ网络的兼容性。
（８）基站之间无需同步。因为基站可以收发异步的ＰＮ码，即基站可 跟踪对方发出的ＰＮ码，同时移动终端也可根据额外的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，而在基站之间不必 进行同步。
现在正在向第三代移动通信系统发展。第一代模拟系统采用的是频分多 址（ＦＤＭＡ）接入技术，其典型系统如美国的ＡＭＰＳ，北欧的ＮＭ Ｔ－４５０／９００，英国的ＴＡＣＳ等。第二代窄带数字系统的接入 技术分为时分多址（ＴＤＭＡ） 和码分多址（ＣＤＭＡ）两种，前者典 型的如欧洲的ＧＳＭ系统，后者如美国的ＩＳ－９５系统。 国际电信联盟（ＩＴＵ）早在１９８５年就提出了未来公用陆地移动通 信系统，即ＦＰＬＭＴＳ（ＦｕｔｕｒｅＰｕｂｌｉｃＬａｎｄＭｏｂ ｉｌｅＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）。
（３）无线接口（ＵＮＩ）。 （４）用户识别模块和移动台之间的接口（ＵＩＭ－ＭＴ）。 ３.第三代移动通信系统的分层结构 第三代移动通信系统的结构分为３层：物理层、链路层和高层。各层的
主要功能描述如下。 （１）物理层：它由一系列下行物理信道和上行物理信道组成。
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（２）链路层：它由媒体接入控制（ＭＡＣ）子层和链路接入控制（Ｌ ＡＣ） 子层组成；ＭＡＣ子层根据ＬＡＣ子层不同业务实体的要求对物 理层资源进行管理与控制，并负责提供ＬＡＣ子层业务实体所需的Ｑｏ Ｓ（服务质量） 级别。
（３）高层：它集ＯＳＩ模型中的网络层、传输层、会话层、表达层和 应用层为一体。
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２.系统标准接口 ＩＴＵ定义了４个标准接口： （１）网络与网络接口（ＮＮＩ）：由于ＩＴＵ在网络部分采用了“家
族概念”，因而此接口是指不同家族成员之间的标准接口，是保证互通 和漫游的关键接口。
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（２）无线接入网与核心网之间的接口（ＲＡＮ－ＣＮ），对应于ＧＳ Ｍ系统的Ａ接口。
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６.１ ３Ｇ概述
世界上多个地区、国家、公司和标准化组织先后提出了十多种无线传输 技术标准，经过充分协商和融合，最后形成的主流标准有３个，一是Ｗ ＣＤＭＡ标准，也称为“宽带码分多址接入”，支持者主要是以ＧＳＭ 系统为主的欧洲厂商；二是ＣＤＭＡ２０００标准，也称为“多载波码 分多址接入”，由美国高通北美公司为主导提出，韩国现在成为该标准 的主导者；三是ＴＤ－ＳＣＤＭＡ标准，中文含义为“时分同步码分多 址接入”，是我国独自制定的３Ｇ标准，它在频谱利用率、对业务的支 持、频率灵活性及成本等方面都具有独特的优势，全球一半以上的设备 厂商都宣布可以支持ＴＤ－ＳＣＤＭＡ标准。这３种不同的主流标准它 们具有频谱利用率高、覆盖范围广、性能好、可以适应宽带多媒体通信 要求等共同特点，其主要技术性能如表６.１.１所示。
第６章 ３Ｇ （第三代移动通信系统）
1 6. 1 3 G概沐 2 6. 2 WCDMA(FDD)技术 3 6. 3 CDMA200()技术 4 6. 4 TD一SCDMA技术 5 6. 5 第三代移动通信系统的演进
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６.１.１ ３Ｇ概述 移动通信经历了第一代的模拟通信系统和第二代的数字移动通信系统，