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东北石油大学计算机与信息技术学院 第三章 无线广域网络技术 概述 演进 三种技术比较 WCDMA 关键技术 业务 概况 第一代模拟移动通信：以FDMA技术为基础 TACS 英国 AMPS 美国 NMT 北欧 移动通信向数字蜂窝过渡的趋势 ——第一代模拟网存在缺陷 频谱利用率低 体制过多，不易于国际漫游 话音不必威体育官网网址 不安全，容易被盗号 业务种类单一 第二代数字移动通信：以TDMA、CAMA技术为基础 GSM 欧洲 DAMPS 美国 PDC 日本 CDMA 码分多址系统 第三代移动通信：以宽带CDMA技术为基础 WCDMA 欧洲、日本 cdma2000 北美 TD-SCDMA 欧洲、中国 IMT-2000主流标准（3G） 3G 多址技术: CDMA CDMA FDD：WCDMA（欧洲、日本）、 CDMA2000（美国） CDMA TDD：UTRA-TDD（欧洲）、TD-SCDMA（中国） TDD中只有TD-SCDMA在进行产品开发，TD-SCDMA是世界上唯一的TDD产品。 一、第三代移动通信系统产生的背景 移动通信经历了第一代（1G）和第二代（2G）的发展过程，特别是在GSM和窄带CDMA第二代移动通信时期，实现了全世界漫游，用户数量急剧膨胀。同时也暴露出一些问题，主要有：系统容量较小、频谱利用率不高、抗干扰能力较差、不适合于传输高速数据和多媒体业务等。随着信息时代的发展，移动IP、宽带数据和多媒体等业务的比例迅速增加，第二代移动通信系统的缺点和局限性日益显现，因此市场驱动和技术驱动促使人们探索和研究新的通信系统，这就是第三代移动通信系统。 90年代初期，人们就将眼光瞄准第三代移动通信系统。在初始阶段，主要讨论未来公共陆地移动通信系统（FPLMTS），亦称个人通信网络（PCN）。1996年，国际电信联盟将FPLMTS正式更名为“ITM-2000标准（International Mobile Telecommunication 2000）”（即国际移动通信系统，统称为3G系统），该系统在2000年以后使用，工作于2000MHz频带，最高数据传输速率为2Mb/s。 第三代移动通信由卫星移动通信网和地面移动通信网组成，将形成一个对全球无缝覆盖的立体通信网络，满足城市和偏远地区各种用户密度和高速移动用户的需求，TDD方式为120Km/h，FDD方式为500Km/h，提供高质量的话音、高速数据、宽带多媒体及IP业务，并有效降低网络设备成本。按照现代移动通信的发展趋势，系统的主要目标是进一步扩大系统容量和提高频谱利用率，同时满足多速率、多环境和多业务的要求，逐步将现有通信系统集成为统一的可替代的系统，基本实现个人通信网络的目标。 二、第三代移动通信系统的主要目标 1．具有高层次的通信业务质量 提高话音和数据质量，支持网络无缝连接； 移动数据业务对误码率和传输时延提出了更高的要求，系统应能较好的解决这些问题； 提高频谱利用率，增加系统容量，满足话音和多种数据业务的要求； 提供多种新型业务，包括宽带数据和视频； 系统灵活性高，具体表现在实现统一接口，以规范无线寻呼、陆地蜂窝、无绳电话和卫星通信等系统。系统必须能与各种形式的广域网进行互操作和网络集成。灵活性还包括多功能、多环境能力、多操作模式和多频段运行等，以实现全球无缝漫游； 系统兼容性能良好，首先必须能与GSM等第二代移动通信系统兼容。因为2G系统已实现全球覆盖和漫游，所以3G与2G系统的后相兼容及平滑过渡，对于保护广大运营商和用户的利益，充分利用现有网络资源，使3G系统健康发展是至关重要的。 2．具有较高的传输技术 为了实现上述通信质量目标，对3G系统的无线传输技术提出了更高要求，具体如下： 为了支持多媒体业务必须具有的传输速率：室内环境下为2Mb/s；室外步行环境下至少384Kb/s；室外车辆运动环境下至少144Kb/s； 传输速率能按需分配； 上下行链路传输速率适合于对称及不对称业务的需求。 移动通信各代典型系统特点 各代移动通信系统的比较 第一代移动通信系统是模拟话音通信，制式多，互不兼容，安全性差，容量有限，不能提供数据业务； 第二代移动通信系统是数字话音通信，频率利用率和安全性有了很大的提高，但带宽限制了高速数据业务的应用，不能实现移动多媒体业务，同时由于标准不统一，无法进行全球漫游； 第三代移动通信则试图建立一个全球的移动综