多標(biāo)準(zhǔn)共組3G

　　UT斯達(dá)康通訊有限公司網(wǎng)管部 陳亞奇博士



　　移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，用戶需求的不斷提高，促使第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3G）逐漸浮出水面，終于以一個(gè)激動(dòng)人心的姿態(tài)展現(xiàn)在我們面前。但是，您知道3G家族有幾種標(biāo)準(zhǔn)嗎？



　　3G最早由ITU（International Telecommunication Union，國(guó)際電信聯(lián)盟）于1985年提出，當(dāng)時(shí)稱為FPLMTS（Future Public Land Mobile Telecommunication System，未來(lái)公眾陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)），后于1996年更名為IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）。目前，3G的標(biāo)準(zhǔn)化工作實(shí)際上由3GPP（3rd Generation Partner Project，第三代伙伴關(guān)系計(jì)劃）和3GPP2兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織來(lái)推動(dòng)和實(shí)施。








　　3G最早由ITU（International Telecommunication Union，國(guó)際電信聯(lián)盟）于1985年提出，當(dāng)時(shí)稱為FPLMTS（Future Public Land Mobile Telecommunication System，未來(lái)公眾陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)），后于1996年更名為IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）。目前，3G的標(biāo)準(zhǔn)化工作實(shí)際上由3GPP（3rd Generation Partner Project，第三代伙伴關(guān)系計(jì)劃）和3GPP2兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織來(lái)推動(dòng)和實(shí)施。



　　截止1998年9月，各標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體共提交了多達(dá)16種無(wú)線傳輸技術(shù)提案。



　　多種提案充分反映了許多國(guó)家對(duì)IMT-2000未來(lái)制式確定的關(guān)心與力爭(zhēng)施加有效影響的基本愿望，但從與現(xiàn)有市場(chǎng)基礎(chǔ)向后兼容以及總體特征看，歐洲ETSI的UTRA WCDMA以及美國(guó)的CDMA2000這兩個(gè)提案最具競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)提出的TD-SCDMA在一些方面存在技術(shù)優(yōu)勢(shì)，又有我國(guó)政府的大力支持，因此在未來(lái)的3G市場(chǎng)中也將占據(jù)一定的市場(chǎng)份額。




　　WCDMA標(biāo)準(zhǔn)




　　WCDMA是UMTS（Universal Mobile Telecommunication System，通用移動(dòng)通信系統(tǒng)）的主要空中接口技術(shù)，分為TDD（Time Division Duplexing，時(shí)分雙工）方式與FDD（Frequency Division Duplexing，頻分雙工）方式兩種。


IMT-2000家族圖



　　WCDMA核心網(wǎng)基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)而演進(jìn)，因此可以保持與GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的兼容性。核心網(wǎng)絡(luò)可以基于TDM ATM和IP技術(shù)，并向全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演進(jìn)。其核心網(wǎng)絡(luò)邏輯上分為電路域和分組域兩部分，分別完成電路型業(yè)務(wù)和分組型業(yè)務(wù)。



　　WCDMA系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：



　　◆ 可適應(yīng)多種速率的傳輸，靈活地提供多種業(yè)務(wù)；



　　◆ 基站之間無(wú)需同步；



　　◆ 優(yōu)化的分組數(shù)據(jù)傳輸方式；



　　◆ 支持不同載頻之間的切換；



　　◆ 上、下行快速功率控制；



　　◆ 適應(yīng)高達(dá)500km/h的移動(dòng)速度。



　　WCDMA系統(tǒng)可以承載以下四種業(yè)務(wù)類型：



　　◆ 會(huì)話型：雙向傳輸?shù)膶?shí)時(shí)業(yè)務(wù)，對(duì)時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)很敏感。典型的業(yè)務(wù)有：話音、可視電話等；



　　◆ 交互型業(yè)務(wù)：雙向不對(duì)稱非實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)，如WWW游覽、電子商務(wù)等。要求無(wú)錯(cuò)傳輸，但時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)要求不是很高，時(shí)延小于1s；



　　◆ 流業(yè)務(wù)：?jiǎn)蜗驑I(yè)務(wù)，主要是音頻流、視頻流和FTP、靜態(tài)圖像傳輸?shù)�。音頻流和視頻流可以有錯(cuò)誤傳輸，F(xiàn)TP和靜態(tài)圖像不能有錯(cuò)誤。時(shí)延要求較低，一般要求1到10s；



　　◆ 后臺(tái)型業(yè)務(wù)：?jiǎn)蜗蚧螂p向非對(duì)稱業(yè)務(wù)，主要是電子郵件和傳真業(yè)務(wù)。電子郵件不能出錯(cuò)，傳真可以出錯(cuò)。時(shí)延要求很低，可以超過(guò)10s。




　　CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)




　　CDMA2000體制標(biāo)準(zhǔn)化工作由3GPP2來(lái)完成。其電路域繼承了2G的IS-95 CDMA網(wǎng)絡(luò)，引入了以WIN為基本架構(gòu)的業(yè)務(wù)平臺(tái)。分組域是基于Mobile IP技術(shù)的分組網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線接入網(wǎng)以ATM交換機(jī)為平臺(tái)提供豐富的適配層接口。



　　CDMA2000有下列技術(shù)特點(diǎn)：



　　◆ 多種信道帶寬。前向鏈路上支持多載波（MC）和直擴(kuò)（DS）兩種方式；反向鏈路僅支持直擴(kuò)方式；



　　◆ 可以更加有效地使用無(wú)線資源；



　　◆ 可實(shí)現(xiàn)CDMA One 向CDMA2000系統(tǒng)平滑過(guò)渡；



　　◆ 核心網(wǎng)協(xié)議可使用IS-41、GSM-MAP以及IP骨干網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)；



　　◆ 前向發(fā)送分集。使用前向鏈路發(fā)射分集技術(shù)可以減少發(fā)射功率，抗瑞利衰落，增大系統(tǒng)容量；



　　◆ 快速前向功率控制。CDMA2000采用快速功率控制方法。方法是移動(dòng)臺(tái)測(cè)量收到業(yè)務(wù)信道的Eb/Nt，并與門限值比較，根據(jù)比較結(jié)果，向基站發(fā)出調(diào)整基站發(fā)射功率的指令，功率控制速率可以達(dá)到800b/s。由于使用快速功率控制，可以達(dá)到降低基站發(fā)射功率、減少總干擾電平，從而降低移動(dòng)臺(tái)信噪比要求，最終可以增大系統(tǒng)容量；



　　◆ 使用Turbo碼。Turbo 碼具有優(yōu)異的糾錯(cuò)性能，適于高速率且對(duì)譯碼時(shí)延要求不高的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，并可降低對(duì)發(fā)射功率的要求、增加系統(tǒng)容量；



　　◆ 輔助導(dǎo)頻信道；



　　◆ 靈活的幀長(zhǎng)。與IS-95不同，CDMA2000-1X支持5ms、10ms、20ms、40ms、80ms和160ms多種幀長(zhǎng)，不同類型信道分別支持不同幀長(zhǎng)；



　　◆ 反向鏈路相干解調(diào)。基站利用反向?qū)ьl信道發(fā)出擴(kuò)頻信號(hào)捕獲移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射，再用Rake接收機(jī)實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)，與IS-95采用非相干解調(diào)相比，提高了反向鏈路性能，降低了移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率，提高了系統(tǒng)容量；



　　◆ 可選擇較長(zhǎng)的交織器。




　　TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)




　　TD-SCDMA（時(shí)分同步碼分多址），由大唐電信科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)代表中國(guó)提交，并于2000年5月被ITU、2001年3月被3GPP認(rèn)可，成為3G的三個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)之一。



　　TD-SCDMA采用智能天線、軟件無(wú)線電、聯(lián)合檢測(cè)、接力切換、下行包交換高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫幌盗懈咝录夹g(shù)，與其它系統(tǒng)相比具有突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：



　　◆ 頻譜利用率高。與WCDMA及CDMA2000相比，TD-SCDMA不需要成對(duì)的頻率，具有最高的頻譜利用率，能夠更好地支持人口密集地區(qū)業(yè)務(wù)，它可以充分利用零碎頻段，能有效緩解運(yùn)營(yíng)商頻譜資源緊張問(wèn)題；



　　◆ 系統(tǒng)容量大。由于采用了諸多先進(jìn)技術(shù)，其干擾大大下降，系統(tǒng)容量大幅提高；



　　◆ 特別適合運(yùn)營(yíng)商開(kāi)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。由于TD-SCDMA可以動(dòng)態(tài)調(diào)整上下行數(shù)據(jù)傳輸速率，因此特別適合處理上下行不對(duì)稱的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；



　　◆ 系統(tǒng)成本低。TDD上下行工作于同一頻率，對(duì)稱的電波傳播特性使之便于使用智能天線等新技術(shù)，使系統(tǒng)得以降低發(fā)射功率，從而大大降低產(chǎn)品成本；



　　◆ 代表移動(dòng)技術(shù)發(fā)展方向，系統(tǒng)易于升級(jí)，易于保護(hù)運(yùn)營(yíng)商投資。目前，國(guó)際上三代后技術(shù)研究的熱點(diǎn)包括：TDMA技術(shù)、TDD技術(shù)、智能天線技術(shù)、軟件無(wú)線電技術(shù)、下行包交換高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)等，這些技術(shù)在TD-SCDMA系統(tǒng)里已經(jīng)有所應(yīng)用。此外，TD-SCDMA在通用硬件平臺(tái)上采用軟件無(wú)線電技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，升級(jí)十分方便。



　　TD-SCDMA系統(tǒng)采用智能天線技術(shù)，可以將發(fā)射功率集中至小區(qū)內(nèi)活動(dòng)UE所在的位置，并在UE移動(dòng)過(guò)程中全程監(jiān)控。智能天線技術(shù)可以帶來(lái)以下好處：



　　◆ 降低小區(qū)間干擾；



　　◆ 降低多徑干擾的影響；



　　◆ 基站接收靈敏度增加9dB，故仍然可能使用低發(fā)射功率達(dá)到較遠(yuǎn)通信距離。在使用相同發(fā)射功率級(jí)別的手持機(jī)條件下，TD-SCDMA的通信距離比WCDMA要大。



摘自 中國(guó)計(jì)算機(jī)用戶