[第七章第三代移动通信系统西南交大出版社.doc

第七章 第三代移动通信系统 　　提 要 本章讲述了第三代移动通信系统的特点和系统结构，介绍了3G的演进策略和关键技术。WCDMA的关键技术的实现，了解空中接口和无线接入网的结构，学习全IP网络与HSDPA技术的实现，无线资源管理等。CDMA2000系统结构和系统实现的关键技术。介绍TD-SCDMA技术的发展和特点以及系统实现的关键技术，干扰分析和消除，讲述了网络规划和优化。(TD-SCDMA已经修改) 7.1 第三代移动通信系统的概述 第三代移动通信，即国际电信联盟（ITU）定义的IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）,简称3G，相对第一代模拟通信系统（1G）和第二代GSM、CDMA等通信系统（2G），3G一般地讲是指将无线通信与国际因特网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。第三代移动通信系统能够提供更大的通信容量和覆盖范围，具有可变的高速数据率、同时能提供高速电路交换和分组交换业务、具有更高的频谱利用率等特点。另外，3G系统还能提供更为可靠的信道编码、灵活配置的传输信道和逻辑信道，支持多种语言编码方案，为用户提供更为灵活的接入服务；与此同时，3G系统还继承了窄带CDMA系统容易使用软件无线电实现、语音质量高、手机功耗小等优点。 当前，3G存在三大主流标准：一是WCDMA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。 　　在中国这几年通信技术进入了空前的高速发展，并且在保证了2G通信系统的存在的同时，大力发展和实现3G的应用，在许多地方开通了3G的业务并且得到了很好的评价，相信在最近的几年里，3G会完全进入到我们的生活，给我们带来本质的通信变化和发展。 7.1.1 第三代移动通信系统的特点 3G进入了我们生活，其与前两代移动通信系统相比，可以把3G系统的特点概括为以下几点： ①全球普及和全球无缝漫游的通信系统：2G系统一般为区域或国家标准，而3G是一个可以实现全球范围内覆盖和使用的通信系统，它可以实现使用统一的标准，以便支持同一个移动终端在世界范围内的无缝通信。 　　②具有支持多媒体业务的能力，特别是支持因特网业务：2G系统主要以提供语音业务为主，即使2G的增强技术一般也仅能提供100kbit/s~200kbit/s的传输速率，GSM系统演进到最高阶段的速率传输能力为384kbit/s。但是3G系统的业务能力将有明显的改进，它能支持从语音到分组数据再到多媒体业务，并能支持固定和可变速率的传输以及按需分配带宽等功能，国际电信联盟（ITU）规定的3G系统无线传输技术的最低要求中，必须满足四个速率要求：卫星移动环境中至少可提供9.6kbit/s的速率的多媒体业务；高速运动的汽车上可提供144kbit/s速率的多媒体业务；在低速运动的情况下（如步行时）可提供384kbit/s速率的多媒体业务；在室内固定情况下可提供2M bit/s速率的多媒体业务。 ③便于过渡和演进：由于3G引入时，现在的2G已具相当的规模，所以3G网络一定要能在原来2G网络的基础上灵活的演进而成，并应与固定网络兼容。 　　④高频谱效率：3G具有高于现在2G移动通信系统两倍的频谱效率。 　　⑤高服务质量：3G移动通信系统的通信质量与固定网络的通信质量相当。 　　⑥高必威体育官网网址性：尽管2G系统的CDMA也有相当的必威体育官网网址性，但是还是不及3G的必威体育官网网址性高。 7.1.2 第三代移动通信的系统的结构 　　1. IMT-2000系统的组成 　　IMT-2000（国际移动通信-2000）系统构成如图7-1，它主要有四个功能子系统构成，即核心网(CN)、无线接入网(RAN)、移动台(MT)和用户识别模块(UIM)组成。分别对应于GSM系统的交换子系统(NSS)、基站子系统(BSS)、移动台(MS)和SIM卡。 图7-1 IMT-2000功能模型及接口 　　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。 　　（2）无线接入网与核心网之间的接口(RAN-CN)，对应于GSM系统的A接口。 　　（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