第三代移动通信技术概述及我国3G频率的划分.doc

第三代移动通信技术概述及我国3G频率的划分第三代移动通信技术概述及我国3G频率的划分关键字： 摘要： 一、移动通信技术的发展第一代移动通信系统：主要有美国的AMPS、欧洲的TACS系统和模拟集群系统MPT1327，采用调频或调相、FDMA技术，带宽为25kHz或30kHz。第二代移动通信系统：主要有GSM和CDMA等公众移动通信系统，带宽分别为200kHz和1.25MHz；另外还有TETRA和iDEN等数字集群通信系统，带宽为25kHz。它们主要以语音业务为主，采用数字调制、TDMA或CDMA技术。第三代移动通信系统：ITU共有五种标准，即WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、IS-41（DECT）和IS-136（D-AMPS）等体制，其中前三种为主流标准，均采用CDMA技术。1.GSM系统GSM系统，采用FDD TDMA技术，每载波8个时隙，同时传输8路话音信号。GSM的载波间隔为200kHz，调制方式为GMSK，发射标识271KF1D。GSM系统组网时一般采用43结构；在频率紧张时也可采用主载波43结构，其他载波采用43或33结构的方式。采用43结构时，GSM系统最少需要5MHz频率资源才能组网。2.CDMA系统CDMA系统采用码分多址（CDMA）技术，码片速率为1.2288Mchip/s，码长度为64256，必要带宽为1.23MHz，载波间隔1.25MHz。主要采用QPSK和BPSK调制。CDMA的每个载波有64个码道，其中一个导频、一个寻呼和一个同步码道，其余61个码道均可作为业务信道，可传输多达61路话音信号。CDMA系统具有前向功率控制、反向功率控制，但导频信道没有功率控制。功控包括闭环、开环和外环功率控制。CDMA可以同频组网，在1.25MHz频率资源时，每扇区理论上可提供61条话务信道。二、第三代移动通信技术概述1.第三代移动通信技术概念第三代移动通信，即国际电信联盟（ITU）定义的IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000），俗称3G。是相对第一代模拟制式和第二代GSM、TDMA等数字制式(2G)而言的。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。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度。2.3G系统的目标全球统一频谱、统一标准，全球无缝覆盖；更高的频谱效率，更低的建设成本；能提供高的服务质量和保密性能；能提供足够的系统容量，易于2G系统的过渡和演进；能提供多种业务，包括国际互联网和视频会议、高数据率通信等，能适应多种环境，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(兆字节/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。3.ITU对3G的频带划分1992年世界无线电行政大会（WARC）根据ITU-R对于IMT-2000的业务量和所需频谱的估计，划分了230MHz带宽给IMT-2000。18852025MHz及21102200MHz频带为全球基础上可用于IMT-2000的业务；19802010MHz和21702200MHz为卫星移动业务频段共60MHz；其余170MHz为陆地移动业务频段，其中对称频段是2*60MHz，不对称的频段是50MHz。WRC2000为IMT-2000划分1710-1885MHz 和2500-2690MHz为主要的附加频段。 4.3G的技术标准1999年11月的ITU-R TG8/1会议上，通过了IMT-2000的无线接口技术规范，包括CDMA和TDMA两大类共五种技术；并在2000年5月的ITU-R全会上正式通过。目前，国际上最具代表性的3G技术标准有三种，它们分别是TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000，均采用CDMA技术。其中TD-SCDMA属于时分双工（TDD）模式，是由中国提出的3G技术标准；而WCDMA和CDMA2000属于频分双工（FDD）模式。国际上，TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000的具体标准化工作主要是由两个第三代移动通信合作伙伴组织：3GPP、3GPP2负责。其中TD-SCDMA、WCDMA由3GPP负责具体标准化工作；而CDMA2000由3GPP2负责具体标准化工作。 2007年10月ITU批准WiMAX以“OFDMA TDD WMAN”名义成为全球3G标准。5.WCDMA技术WCDMA全名是Wide-band CDMA，中文译名为“宽带码分多址”，是目前全球建网较多的第三代移动通信技术之一。其核心网基于演进的GSM/GPRS网络技术，空中接口采用直接序列扩频（DS)。它可支持384Kbps到2Mbps不等的数据传输速率，在高速移动的状态，可提供384Kbps的传输速率，在低速或是室内环境下，则可提供高达2Mbps的传输速率，是无线的宽带通讯系统。 WCDMA工作频段上行：19201980MHz、下行21102170MHz；美洲地区：上行18501910MHz、下行19301990MHz。 WCDMA的载波间隔为5MHz，码片速率为3.84Mchip/s，码长度为128512，必要带宽为3.84MHz，主要采用QPSK调制方式。WCDMA 的每个载波有128个码道，有一个导频、一个寻呼和一个同步码道，其余码道均可作为业务信道，可传输多达120多路话。可传输话音、短信、高速数据和多媒体等，最高速率可达2Mbit/s。技术特点：可适应多种速率的传输，灵活地提供多种业务；基站收发信机（BTS）之间可以不用全球定位系统（GPS）同步。 WCDMA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。这套系统能够基于现有的GSM网络上，可以较轻易地过渡到3G，因此W-CDMA具有先天的市场优势。6、CDMA2000技术CDMA2000是第三代移动通信主要技术之一，由美国高通北美公司为主导，摩托罗拉、朗讯、北电及韩国三星等提出的基于cdmaOne的系统方案。CDMA2000是从cdmaOne数字标准衍生出来的，沿用了IS-95的主要技术和基本技术思路，如软切换和功率控制技术，需要GPS同步等。CDMA2000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WCDMA多。 CDMA2000工作频段：分为13个频段级别（Band Class),其中包括400MHz、450MHz、800MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz和2GHz频段。CDMA 2000家族包含CDMA2000-1X、 CDMA2000-1X-EV 、CDMA2000-3X 等。CDMA2000-1X 是CDMA 2000的无线单载波系统，采用与IS-95相同的带宽，速率高于IS-95，容量提高了一倍。CDMA2000-1X-EV是在cdma2000-1X基础上进一步提高速率的增强体制，采用高速率数据(HDR)技术，能在1.25MHz内提供2Mit/s以上的数据业务。但CDMA 2000 1X在技术指标上又并非完全符合3G的标准，所以一般称其为2.75G。 CDMA2000-3X是 CDMA 2000的无线多载波系统，它与cdma2000-1X的主要区别是前向CDMA信道采用3载波方式，因此它的优势在于能提供更高的速率数据，但占用频谱资源也较宽。 7.TD-SCDMA技术TDSCDMA(Time Division Synchronous CDMA)的中文含义为时分同步码分多址接入，是第三代移动通信主要技术之一。是我国提出的具有自主知识产权的技术。TDSCDMA采用TDD技术，上下行使用相同频率，易于引入智能天线、多用户检测等新技术。TD-SCDMA主要工作频段：18801920MHz、20102025MHz；美洲地区：18501910MHz、19301990MHz。TD-SCDMA系统的载波间隔为1.6MHz，必要带宽为1.28MHz，码片速率为1.28Mchip/s。TD-SCDMA的帧长为10ms，每帧两个子帧；每个子桢分为7个业务时隙、上行导频和下行导频和保护时隙。每时隙16个码道，8kbit/s的语音可传输16路话音。支持对称业务时，上下行各3个时隙，可支持高达48路话音；时隙转换点可变，很好地支持不对称业务。核心技术：软件无线电、联合检测和智能天线8.3G全球的应用1）、TD-SCDMA发展概况中国移动按计划完成8个城市试验网建设，接收2个城市试验网，成功服务北京奥运会。开展TD和GSM融合组网试点，提升网络质量，方便用户入网：正在上海等四城市试点，进展良好；按照“不换号、不换卡、不登记”发展客户。积极推动TD手机质量改善，化解TD终端发展瓶颈，积极推进TD二期网络建设，正在28个城市进行网络建设TD将大力发展高速移动数据业务，体现3G特点和优势。2）、3G的全球应用WCDMA技术体系在欧洲地区占据主流位置，在北美、亚洲等地区也有广泛商用。CDMA2000技术主要集中在北美和亚太地区，在拉丁美洲也有商用。在亚太的大部分国家选择WCDMA作为主要的3G技术，而在东南亚和太平洋地区CDMA2000的应用也不在少数。例如韩国、日本的KDDI、澳大利亚、新西兰、印尼、巴基斯坦、中国台湾和泰国。CDMA 2000技术体系在欧洲的使用率非常低，其主要应用于东欧地区和俄罗斯，其采用的是CDMA450标准。3）、全球应用与产业链状况总结CDMA1x/EVDO和 WCDMA/HSPA网络应用和用户规模相差不大，但是WCDMA/HSPA网络和用户发展速度迅猛，估计2010网络和用户规模将超过CDMA1x/EVDO的规模。TDSCDMA的网络应用和用户规模最小，目前尚处于试商用阶段，由于应用范围较小，目前来看超过其他两个标准制式还需要一段时间。WCDMA/HSPA的设备和终端产业链总体规模已经与CDMA/EVDO接近，其中HSPA的产业规模不论在供应商数量和终端数量上均已经超过EVDO。TDSCDMA的设备和终端产业规模在范围和数量上均远小于其他两种制式，达到规模商用的成熟度尚需时间。三、我国第三代移动通信系统频率规划1.我国规划的（3G）工作频段 （信部无2002479号） 主要工作频段 FDD方式：上行 19201980MHz 、下行 21102170MHz TDD方式：18801920MHz、20102025MHz2.补充频段FDD方式：上行17551785MHz、下行18501880MHzTDD方式：23002400MHz，与无线电定位业务共用，均为主要业务卫星移动通信系统