第三代移动通信系统(G).ppt

第4章 第三代移动通信系统（3G） 4.1 第三代移动通信系统标准介绍 4.1.1 3G的历史及特征 1、3G的发展历程 ⑴ 1991年，ITU正式成立TG8/1工作组，负责FPLMTS标准的制订。 ⑵ 1992年，世界无线电行政大会（WARC）在2000MHz频段上分配了230MHz给FPLMTS使用。这次会议成为3G标准制订进程中的重要里程碑。 ⑶ 1997年4月，ITU在全球范围内征集IMT-2000无线传输方案。 ⑷ 1998年6月，ITU共收到10种地面无线传输方案。 ⑸ 1999年3月，完成IMT-2000关键参数部分的标准化。 ⑹ 1999年11月，确定了IMT-2000的无线传输技术规范，将无线接口的标准明确为5个标准，如表4-1所示。 ⑺ 2000年5月，完成IMT-2000的全部网络规范，其中包括美国TIA提交的CDMA 2000、欧洲ETSI提交的WCDMA以及中国电信科学技术研究院（CATT）提交的TD-SCDMA。 2、3G的特征 全球化：3G的目标是在全球采用统一标准、统一频段、统一大市场。IMT-2000是一个全球性的系统，各个地区多种系统组成了一个IMT-2000家族，各系统设计上具有很好的通用性，与此同时，3G业务与固定网的业务也具有很好的兼容性；ITU划分了3G的公共频段，全球各地区和国家在实际运用时基本上能遵从ITU的规定；全球3G运行商之间签署了广泛的协议，基本形成了大一统的市场。基于以上条件，3G用户能在全球实现无缝漫游。 多媒体化：提供高质量的多媒体业务，如话音、可变速率数据、移动视频和高清晰图像等多种业务，实现多种信息一体化。 综合化：多环境、灵活性。能把现存的无绳、蜂窝（宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝）、卫星移动等通信系统综合在统一的系统中（具有从小于50米的微微小区到大于500公里的卫星小区），与不同网络互通，提供无缝漫游和业务一致性；网络终端具有多样性；采用平滑过渡和渐进式演进方式，即能与第二代移动通信系统共存和互通，采用开放式结构，易于引入新技术；3G的无线传输技术满足三种传输速率，即室外车载环境下为144kbit/s，室外步行环境下为384 kbit/s，室内环境下为2Mbit/s。 智能化：主要表现在优化网络结构方面（引入智能网概念）和收发信机的软件无线电化。 个人化：用户可用唯一个人电信号码（PTN）在任何终端上获取所需要的电信业务，这就超越了传统的终端移动性，也需要足够的系统容量来支撑。 4.1.2 3G的主要标准及对比分析 1、空中接口技术 三大标准中，WCDMA和CDMA 2000采用FDD方式，需要成对的频率规划。WCDMA的扩频码速率为3.84Mchip/s，载波带宽为5MHz，而CDMA 2000采用单载波时扩频码速率为1.2288Mchip/s，载波带宽为1.25MHz；另外，WCDMA的基站间同步是可选的，而CDMA 2000的基站间同步是必需的，因此需要全球定位系统（GPS），以上两点是WCDMA和CDMA 2000最主要的区别。除此外，在其他关键技术方面，例如功率控制、软切换、扩频码以及及所采用分集技术等都是基本相同的，只是很小的差别。 TD-SCDMA的双工方式为TDD，不需要为其分配成对的频带。扩频码速率为1.28Mchip/s，载波带宽为1.6MHz，其基站间必须同步。与其他两种标准相比，TD-SCDMA采用了智能天线、联合检测、上行同步及动态信道分配、接力切换等技术，具有频谱使用灵活、频谱利用率高等特点，适合非对称数据业务。 2、标准稳定性 3、系统性能 4、业务提供能力 5、设备成熟度 6、漫游能力 7、知识产权持有情况 4.1.3 3G频谱的划分 4.2 第三代移动通信系统的关键技术 4.2.1 初始同步与Rake多径分集接收技术 4.2.2 高效信道编译码技术 4.2.3 智能天线技术 智能天线即自适应阵列天线。它通过各阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列的方向图形状，具有测向和调零功能，能够把主波束对准入射信号并自适应实时跟踪信号，同时将零点对准干扰信号，从而抑制干扰信号，提高信号的信噪比，改善整个通信系统的性能及能够识别不同的入射方向的直射波和反射波。 基站智能天线包括两个重要组成部分，一是对来自移动台发射的多径电波方向进行到达角估计，并进行空间滤波，抑制其他移动台的干扰；二是对基站发送信号进行波束形成，使基站发送信号能够沿着移动台电波的到达方向发送回移动台，从而降低发射功率，减少对其他移动台的干扰。智能天线技术用于TDD方式的CDMA系统是比较合适的，能够起到在较大程度上抑制多用户干扰，从而提高系统容量的作用。其困难在于由于存在多径效应