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1、目录目录摘要 1 前言 3 1 移动通信技术及发展历程 31.11.1 移动通信简移动通信简介 31.21.2 移动通信的发展历程移动通信的发展历程 3 2 第三代移动通信系统 4 2.12.1 3G3G 的含义的含义 42.22.2 IMT-2000IMT-2000 系统模型系统模型 4 2.32.3 3G3G 主要特点及目标主要特点及目标 5 3 3G 的工作频段及中国的 3G 工作频段5 3.13.1 各种技术方案的提出简介各种技术方案的提出简介7 4 三种主流 3G 标准概述与比较 7 4.14.1 三种主流三种主流 3G3G 标准概述标准概述 74.24.2 三种主流三种主流 3G3
2、G 标准主要技术性能比较标准主要技术性能比较9 5 三种主流 3G 标准的无线特性 115.1WCDMA5.1WCDMA 系统无线特性系统无线特性 115.25.2 CDMA2000CDMA2000 系统无线特性系统无线特性125.35.3 TD-SCDMTD-SCDM 系统无线特性系统无线特性 13 致谢 13 参考文献 14 附录 14 第三代移动通信系统-3G学 生：刘世江指导教师：王 娟（随州职业技术学院 信息技术系）摘摘要要：3G 技术是目前非常热门技术，它们也是即将改变我们生活的新一代通信技术。是在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带 CDMA 技术为主,并能同时提供语音数据
3、综合服务和移动多媒体服务的移动通信系统，亦即未来移动通信系统，是一代有能力彻底解决第一、二代移动通信系统主要弊端的最选进的移动通信系统。第三代移动通信系统一个突出特色就是，要在未来移动通信系统中实现个人终端用户能够在全球范围内的任何时间、任何地点，与任何人，用任意方式、高质量地完成任何信息之间的移动通信与传输。可见，第三代移动通信十分重视个人在通信系统中的自主因素，突出了个人在通信系统中的主要地位，所以又叫未来个人通信系统。第三代移动通信系统将会以宽带 CDMA 系统为主，所谓 CDMA，即码分多址技术。移动通信的特点要求采用多址技术，多址技术实际上就是指基站周围的移动台以何种方式抢占信道进入
4、基站和从基站接收信号的技术，移动台只有占领了某一信道，才有可能完成移动通信。 本文根据 3G 移动通信系统的技术标准，阐述了目前主流的三种 3G 系统WCDMA 系统、CDMA2000 系统和 TD 一 SCDMA 系统的无线网络特性和空中接口的无线帧结构，并通过综合比较的方法分析了它们之间的异同:三种 3G 系统的基础技术都是码分多址 CDMA 技术，但系统特性及空中接口上有着各自的特点，特别是 TD 一 SCDMA 系统在采用了时分双工 TDD 技术的同时利用智能天线技术实现了空分多址 SDMA 技术，极大地提高了无线频谱利用率。同时指出这三种 3G 系统在中国的发展前景:WCDMA 系统
5、技术最成熟，商用最广泛;CDMA2000 系统升级成本最低，升级速度最快:TD 一 SCDMA 系统新技术最多，政策优势最多。关键词：WCDMA CDMA2000 TD 一 SCDMA前言现代社会的发展越来越快，现代人对通信的需求越来越高，而对于通信的方便性也就提出了更高的要求。在任何时间、地点都能方便地与任何人有效、及时通信，就需要移动通信来实现这个目标。移动通信几乎集中了有线和无线通信的最新技术成就，其能交换的信息已不仅限于语音，一些非语音服务（如传真、图像、数据等）也纳入移动通信的服务范围。同时，移动通信除了作为公用通信外，即使作为专业通信也已普遍应用于社会各个领域，不论是交通运输、商业
6、金融、公共安全、作战训练、新闻报道等各个行业都因为移动通信所带来的高效率而受益匪浅。他是使用户随时随地、快熟而可靠地进行多种信息交换的一种理想通信形式，因此，移动通信和卫星通信、光纤通信一起被列为现代通信领域的三大新兴通信技术手段。1 1 移动通信技术及发展历程移动通信技术及发展历程1.11.1 移动通信简介移动通信简介移动通信的主要目的是实现任何时间、任何地点和任何通信对象之间的通信。从通信网的角度看，移动网可以看成是有线通信网的延伸，它由无线和有线两部分组成。无线部分提供用户终端的接入，利用有限的频率资源在空中可靠地传送话音和数据；有线部分完成网络功能，包括交换、用户管理、漫游、鉴权等，构
7、成公众陆地移动通信网 PLMN。从陆地移动通信的具体实现形式来分主要有模拟移动通信和数字移动通信这两种。从移动通信的具体表现形式来看，陆地移动通信（PLMN）占有绝对的地位，是整个移动通信领域中的主要内容。移动通信系统以蜂窝组网技术为基础.1.21.2 移动通信的发展历程移动通信的发展历程移动通信系统的发展大致可分为四个阶段，即第一代、第二代、第三代、已及后三代（第四代）移动通信系统。从工程角度来看，当前移动通信系统的建设和运营正逐步从第二代向第三代过渡。从标准化角度来看，面向第三代移动通信系统的长期演进（long term evolution，LTE）及空中接口演进（air interfac
8、e evolution，AIE）的标准化工作已经取得一点进展。从研究角度来看，面向后三代移动通信系统的各层关键技术及网络体系架构的研究也在各国如火如荼地展开。第一代蜂窝移动通信技术是模拟蜂窝移动通信技术,以美国贝尔实验室开发的先进移 动电话系统 AMPS 为典型代表。第一代蜂窝移动通信技术由于采用模拟技术和频分多址（frequency division multiple access，FDMA）接入方式,在使用中暴露出很多弊端,如频谱利用率比较低、保密性 差、只能提供低速语音业务、设备体积大成本高等,在实际中已经基本不再使用。第二代蜂窝移动通信技术是数字蜂窝移动通信技术,采用数字调制技术,具有
9、 频谱利用率高,保密性好的特点,不仅可以支持话音业务,也可以支持低速数据业务,因而又称为窄带数字通信系统。第二代数字移动通信系统典型代表有美国的 DAMPS 系统、IS-95 系统和欧洲 GSM 系统,其中 DAMPS 和 GSM 都采用时分多址（time division multiple access，TDMA）接入方式,而 IS-95 采用则采用码分多址（code division multiple access，CDMA）接入方式,系 统容量比GSM 和 DAMPS 要大的多。第二代数字移动通信技术是目前广泛应用的蜂窝移动通信技术,但由于只能提供窄带业务,已经不能满足人们越来越多的对
10、于移动宽带多媒体业务的需求。第三代移动通信系统是宽带数字通信系统,它的目标是提供移动宽带多媒体通信,多址方式基本都采用 CDMA 多址接入,属于宽带 CDMA 移动通信技术。第三代移动通信系统能提供多种类型的高质量多媒体业务,能实现全球无缝覆盖,具有全球漫游能力并与固定网络相兼容。它可以实现小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类的通信。第三代移动通信技术的标准化工作由 3GPP（3rd Generation Partenership Project）和 3GPP2 两个标准化组织来推动和实施。下面将就 3G 做进一步介绍。2 2 第三代移动通信系统第三代移动通信系统2.12.1 3G3
11、G 的含义的含义第三代以移动通信系统，简称 3G。是由国际电信联盟（ITU）率先提出并负责组织研究的，采用宽带码分多址（CAMA）数字技术的新一代通信系统，是近 20 年来现代移动通信技术和实践的总结和发展。3G 在最早提出时被命名为未来公共陆地移动通信系统，后更名为 IMT-2000。2.22.2 IMT-2000IMT-2000 系统模型系统模型IMT-2000 系统采用模块化概念，在交换网络和无线接入网之间定义了一个明确的无线网络接口，其中用户终端即 MS（移动台） ，是为用户提供服务的设备，它与网络之间的通信链路为无线链路，通过空中无线接口给用户提供接入移动网络，实现具体的服务。无线接
12、入网用于完成从无线信息传输到有线信息传输的形式转化，完成空中无线资源管理和控制，把信息交换到网络交换系统。主要包括 BTS（基站收发信机） ，RNC（无线网控制器）或 BSC（基站控制器）等。核心网又叫网络交换系统（NSS） 。主要包括移动交换中心（MSC） ，一些寄存器等，通过核心网还可以连接到外部的 PSTN（公用交换电话网） ，PDN（公用数据网）等。2.32.3 3G3G 主要特点及目标主要特点及目标第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它主要特点和目标如下： 全球统一标准。全球各个地区多种系统组成了一个 IMT-2000 家族，各个系统间设计上具有高度的互通性。
13、能实现全球漫游。用户可以在整个系统甚至全球范围内漫游，且可以在不同的速率、不同的运动状态下获得服务质量的保证。 足够的系统容量，强大的用户管理能力，高度的保密性能和极佳的服务质量。 要能在全球范围内更好地实现无缝漫游。 全球使用公共频段。 综合化。能够提供多种业务特别能够支持多媒体业务和 internet 业务，并有能力容纳新类型业务。 适应多种环境。ITU 要求第三代移动通信系统的无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少 2Mbps（兆比特每秒） 、384kbps（千比特每秒）以及 144kbps 的传输速度。 （此数值根据网络环境会发生变化
14、） 高频谱利用率。 个人化。全球唯一的个人号码，因此需要足够的系统容量。 便于过渡，演进，易于向下一代发展。可见，3G 是一个全球覆盖的移动综合业务数字网，它将高速移动接入和基于Internet 协议的服务结合起来，在提高无线频谱利用率同时，为用户提供了更经济、内容更丰富的无线通信服务。3 3 3G3G 的工作频段及中国的的工作频段及中国的 3G3G 工作频段工作频段频率是比金子更宝贵的通信资源。使用不同频段，其信号传播特性是不一样的。无线通信设备建立在适当和可用的频段上。数据数率越高，则需要的带宽越宽。过去，卫星通信需要频谱分配的全球计划，而陆地通信的频谱分配只要区域性权威机构决定即可，到了
15、现在，全球漫游迫使陆地通信最好还是全球性地计划系统的频谱分配。例如，欧洲和亚洲使用 900MHZ 和 1800MHZ 频段的 GSM 系统，南、北美使用 1900MHZ 频段的 GSM 系统，使用 GSM 系统的手机用户在进行国际漫游时，需要能同时使用 3 个频段的手机才能满足通话需要。TMT-2000 的频谱分配。1992 年，世界无线大会 WRC-92 为第三次移动通信分配了使用频段，带宽共 230MHZ。IMT-2000 的追加频率确定。2000 年，在国际电信联盟（ITU）的世界无线通信会议（WRC-2000）针对未来数据发展需求，对 3G 频带作了扩展。增加了以下 3 个频段：800MHZ 频段(806-960MHZ);1.7GHZ 频段(1710-1885MHZ);2.5GHZ 频段(2500-2690M
