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第六讲 第三代移动通信网核心网络的研究6.1 第三代移动通信业务的频谱 　 ?? ?? 现有第二代移动通信技术及其使用的频谱不能满足发展需求，第三代移动通信应是频谱利用率更高、通信容量大、通信质量更好的移动通信系统。第一代和第二代蜂窝移动电话以提供话音业务为主，只满足各国及部分区域性漫游；第三代移动通信应能提供更广泛的业务，尤其是图、文、声、像的多媒体业务和接入高速因特网业务等，并能提供全球漫游。第三代移动通信应是智能移动通信系统，电磁辐射小，能提供2Mbit/s甚至更高的信息传输速率，具有兼容和扩展能力。 ? ?6.1.2 第三代移动通信使用频谱的需求与划分 １、无线电频谱资源的特性? ???? 无线电频谱是一种特殊的自然资源。它具有一般资源的共同特性，像土地、水、矿山、森林一样是国家所有的。但从国际范围来说，它又属人类共享的。同时它具有一般自然资源所没有的如下特性：???? 无线电频谱资源是有限的。电磁波的频谱是相当宽的，包括红外线、 可见光、X射线，但作为无线电通信使用的资源，国际电联定义3000GHz以下的电磁频谱称为无线电磁波的频谱。使用3000GHz以上电磁频谱的电信系统也在研究探索之中，它最大不能超过可见光的范围。由于受到频率划分使用政策、技术和可使用的无线电设备方面的限制，ＩＴＵ当前只划分了9 kHz —400 GHz范围，实际上目前使用的较高频段只是在几十GHz。由于电波传播特性所限，大家所熟知的蜂窝移动通信业务一般只能工作在3 GHz以下。此外，尽管可以通过频率、时间、空间这三维相互关联的要素进行频率的多次复用指配来提高频率利用率，但就某一频率或频段而言，在一定的区域、一定的时间、一定的条件之下，它又是有限的。??? (1) 它可以被利用但不会消耗掉，是一种非消耗性的资源。它不同于土地、水、矿山、森林可以再生或非再生的资源，如果不充分利用它则是一种浪费，然而使用不当也是一种浪费，甚至会造成严重的危害。??? (2) 无线电波有其固有的传播特性，不受行政区域、国家边界的限制。因此，任何一个国家、一个地区、一个部门甚至个人都不得随意地使用，否则会造成相互干扰而不能正常通信。??? (3) 频谱资源极易受到污染。它最容易受到人为噪声和自然噪声的干扰，使之无法正常操作和准确有效地传送各类信息。 ２、国际电联关于第三代通信的频谱划分计划 ???? ???? 从频谱的规划与管理出发，对无线电频谱按业务进行频段和频率的划分，规定某一频段供某一种或多种地面或空间业务在规定的条件下使用，称为“频率划分”。划分频率通常应遵循下述原则：合理、有效，节约使用频率资源，按业务分类规划频率；适应发展，灵活规划，分步实施，便于调整；有利于开发利用先进技术和成熟、可靠的技术标准体制。1992年以前ITU在1000 MHz以下曾划分了几个频段用于无线电蜂窝移动通信业务，根据各国多年来移动通信操作运行的经验看来，450、800和900 MHz传播特性很好，大气噪声和银河噪声很小，空间传播损耗和对建筑物的穿透力比较适中，很适合蜂窝移动业务组网使用。但在1000 MHz以下频谱资源很有限，目前开放的其它几十种无线电业务已经挤得满满的，可提供蜂窝业务使用的频带也不过几十兆赫兹，远不能适应当前移动用户的发展需要；另外，现在使用的蜂窝系统设备制式繁多、频段不统一，也很难为第三代通信系统所利用。因此只能开发利用更高的频段。ITU于1992年召开的世界无线电行政大会（ＷＡＲＣ－９２）上决定将3000 MHz以下主要用于移动业务，现在此频段内正在操作的各类固定业务将逐步搬移到更高的频段上去。会上还同时决定在2000 MHz频段上划分出230 MHz的带宽用于未来全球陆地移动通信业务，即国际移动通信IMT-2000系统。 ???? 关于IMT-2000的频率划分计划????? 1992年ITU在ＷＡＲＣ－９２大会上为第三代移动通信业务划分出230 MHz带宽，1885 ~ 2025 MHz 作为IMT-2000的上行频段， 2110 ~ 2200 MHz作为下行频段。其中1980 ~ 2110 MHz和2170 ~ 2200 MHz分别作为移动卫星业务的上下行频段。由于IMT-2000应适用于陆地、水上、空中任何地点用户的通信，因此必须有卫星部分。卫星通信的特点是覆盖面大、通信容量大，卫星移动业务（ＭＳＳ）是实现全球覆盖的有效办法。卫星通信可以利用对地静止卫星系统来实现，也可以利用中、低轨道和高轨道卫星系统来实现。IMT-2000将是综合陆地系统与卫星系统的一个整体，但其中利用同步卫星固定业务（ＦＳＳ）经固定地球站（ＦＥＳ）提供的链路不能看成是IMT-2000的卫星部分，只能看成是支持IMT-2000的ＦＳＳ连接。 ????