移动通信3G技术论文.doc

移动通信3G技术分析浅谈 姓名：董敏 学号：2010271004移动通信3G技术分析浅谈2008年6月2日，中国电信、中国联通及中国网通H股公司均发公告，公布了电信重组细节，而此时，距离5月23日上述运营商由于电信重组停牌，刚刚过去6个半交易日。随着电信重组方案的确定：中国移动 铁通=中国移动，中国联通(CDMA网) 中国电信=中国电信，中国联通(GSM网) 中国网通=中国联通,从而中国电信运营商形成了三足鼎立之势。在本次电信重组中，中国铁通被并入中国移动集团，变成了中国移动一家全资子公司。那么此前中国铁通无论是固定电话用户还是宽带用户都被转成中国移动的用户。伴随着“六合三”的改革重组完成后，3张3G牌照也将发放，将发放的3张3G牌基本采用三个不同标准，TDSCDMA（时分同步码分多址）为中国自主研发的3G标准，目前已被国际电信联盟接受，与WCDMA（宽带码分多址）和CDMA2000合称世界3G的三大主流标准。根据电信业重组方案，3G牌照的发放方式是：新中国移动获得TDSCDMA牌照，新中国电信获得CDMA2000牌照，中国联通获得WCDMA牌照。3G第三代移动通信技术（3rd-generation，3G），是第三代移动通信技术的简称是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。代表特征是提供高速数据业务。 相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、CDMA等数字手机 (2G)，第三代手机（3G）一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统,未来的3G必将与社区网站进行结合，WAP与web的结合是一种趋势，目前3G存在四种标准：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。W-CDMA也称为WCDMA，全称为Wideband CDMA，也称为CDMA Direct Spread，意为宽频分码多重存取，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术，它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。W-CDMA的支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。 该标准提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演进策略。这套系统能够架设在现有的GSM网络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡。预计在GSM系统相当普及的亚洲，对这套新技术的接受度会相当高。因此W-CDMA具有先天的市场优势。 第 1 页CDMA2000CDMA2000是由窄带CDMA(CDMA IS95)技术发展而来的宽带CDMA技术，也称为CDMA Multi-Carrier，它是由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMAOne数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMAOne结构直接升级到3G，建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多3G手机已经率先面世。该标准提出了从CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演进策略。CDMA20001x被称为2.5代移动通信技术。CDMA20003x与CDMA20001x的主要区别在于应用了多路载波技术，通过采用三载波使带宽提高。目前中国电信正在采用这一方案向3G过渡，并已建成了CDMA IS95网络。 TD-SCDMA全称为Time Division - Synchronous CDMA(时分同步CDMA)，该标准是由中国大陆独自制定的3G标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向ITU提出，但技术发明始祖于西门子公司，TD-SCDMA具有辐射低的特点，被誉为绿色3G。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外，由于中国内地庞大的市场，该标准受到各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TDSCDMA标准。 该标准提出不经过2.5代的中间环节，直接向3G过渡，非常适用于GSM系统向3G升级。军用通信网也是TD-SCDMA的核心任务。 WiMAXWiMAX 的全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access)，又称为80216无线城域网，是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。将此技术与需要授权或免授权的微波设备相结合之后，由于成本较低，将扩大宽带无线市场，改善企业与服务供应商的认知度。2007年10月19日，在国际电信联盟在日内瓦举行的无线通信全体会议上，经过多数国家投票通过，WiMAX正式被批准成为继WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第四个全球3G标准。第 2页LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进，始于2004年3GPP的多伦多会议。LTE并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟. LTE的研究，包含了一些普遍认为很重要的部分，如等待时间的减少、更高的用户数据速率、系统容量和覆盖的改善以及运营成本的降低。为了达到这些目标，无线接口和无线网络架构的演进同样重要。考虑到需要提供比3G更高的数据速率，和未来可能分配的频谱，LTE需要支持高于5MHz的传输带宽。UTRA和UTRAN演进的目标，是建立一个能获得高传输速率、低等待时间、基于包优化的可演进的无线接入架构。3GPP LTE正在制定的无线接口和无线接入网架构演进技术主要包括如下内容： （1）明显增加峰值数据速率。如在20MHz带宽上达到100Mbit/s的下行传输速率（5bit/s/Hz）、50Mbit/s的上行传输速率（2.5bit/s/Hz）。 （2）在保持目前基站位置不变的情况下增加小区边界比特速率。如MBMS（多媒体广播和组播业务）在小区边界可提供1bit/s/Hz的数据速率。 （3）明显提高频谱效率。如24倍的R6频谱效率。 （4）无线接入网（UE到E-Node B用户面）延迟时间低于10ms。 （5）明显降低控制面等待时间，低于100ms。 （6）带宽等级为：a）5、10、20MHz和可能取的15MHz；b）1.25、1.6和2.5MHz，以适应窄带频谱的分配。 （7）支持与已有的3G系统和非3GPP规范系统的协同运作。 （8）支持进一步增强的MBMS。 上述演进目标涉及到系统的能力和系统的性能，是LTE研究中最重要的部分，也是E-UTRA和E-UTRAN保持最强竞争力的根本。 与其他无线接入方式相比，高频谱效率、广域覆盖和支持用户高速移动是E-UTRAN系统的主要特点。在E-UTRAN中，当移动速率为 15120km/h时，能获得最高的数据传输性能。E-UTRAN支持在蜂窝之间120350km/h甚至高达500km/h的移动速率。在整个速率范围内，R6中CS域的语音和其他实时业务在E-UTRAN中通过PS域来支持，并要求至少获得与UTRAN相同的性能。在LTE层1方案征集过程中，有6个选项在3GPP RAN1工作组中被评估。它们是： （1）FDD，上行采用单载波FDMA（SC-FDMA），下行采用OFDMA。第 3 页 （2）FDD，上行下行都采用OFDMA。 （3）FDD，上行下行都采用多载波WCDMA（MC-WCDMA）。 （4）TDD，上行下行都采用多载波时分同步CDMA（MC-TD-SCDMA）。 （5）TDD，上行下行都采用OFDMA。 （6）TDD，上行采用单载波FDMA（SC-FDMA），下行采用OFDMA。 在上述方案中，按照双工方式可分为频分双工（FDD）和时分双工（TDD）两类；按照无线链路多址方式主要可分为码分多址（CDMA）和正交频分多址（OFDMA）两类。2009年可以算作是中国的3G元年，在这一年中国内三大运营商从无到有，从3G网络建设到用户增长，再到3G应用推广，每一步走的都稳稳扎扎并取得了骄人的成绩。当三大运营商在09年将所有这些基础建设都准备好了之后，在2010年三大运营商将集体步入运营化状态。然而在有了网络和用户基础之后，最可以吸引人的3G服务将成为运营商留住3G用户和发展3G用户的砝码。这也就满足我们所说的个性化、无拘无束、个人化的互联网。随着3G技术的快速发展，越来越多的传统互联网用户开始使用移动互联网服务，甚至于一些不用互联网的用户也开始享用移动互联网服务。因为移动互联网的出现