第三代移动通讯系统的研究与应用

PAGE大连理工大学网络教育学院毕业论文（设计）模板PAGEPAGEII请把你所在的学习中心名称完整填写。请把你所在的学习中心名称完整填写。阅后删除此文本框网络教育学院本科生毕业论文（设计）题目：第三代移动通讯系统的研究与应用学习中心：层次：专科起点本科专业：春季入学则去掉“/秋春季入学则去掉“/秋”字，秋季入学则去掉“/春”字。添加内容的时候注意文字下划线要完整。阅后删除此文本框。学号：学生：指导教师：完成日期：年月日第三代移动通讯系统的研究与应用页眉为论文题目（小五，黑体，居中）阅后删除此文本框页眉为论文题目（小五，黑体，居中）阅后删除此文本框。PAGEI内容摘要内容摘要是毕业论文（设计）的内容不加注释和评论的简短陈述，具有独立性和自含性。包括课题来源，主要设计，实验方法，本人的主要成果，约含200个字符的中文摘要。页眉为论文题目（小五，黑体，居中）阅后删除此文本框。关键词：；；页眉为论文题目（小五，黑体，居中）阅后删除此文本框。PAGE3这一章不需要填写了。阅后删除此文本框。1这一章不需要填写了。阅后删除此文本框。1.1背景移动通信科技发展飞速，加速了移动通信市场的发展，用户对移动通信系统的性能及功能需求变得越来越高。目前使用的第二代(2G)移动通信系统(下文中简称ZG系统)的无线频率资源己经趋于饱和，而且2G系统在高速率数据新业务上受到技术所限制，己经无法再进一步满足移动通信网络的发展需求，国际电信联盟ITU(InternationalTelecommunicationUnion)于1985年提出了第三代(3G)移动通信系统(下文中简称3G系统)的概念，因其准备在2000年左右提供商用，且其工作的频段也在2000MHz左右，所以3G系统在1996年被正式命名为IMT-2000(InternationalMobileTelecommunieation-2000)系统。2005年5月，国际电信联盟ITU批准了3G系统IMT-2000无线接口的5种技术标准，WCDMA和Cdma2000两个宽带CDMA技术是其中最为主流的两种技术，主要采用频分双工FDD(FrequencyDivisionDuplexing)技术，而我国提交的TD-SCDMA是其中最主要的CDMA时分双TDD(TimeDivisionDuplexing)技术之一。我国目前已经将WCDMA系统、cdma2000系统和TD-SCDMA系统确定为国内3G商用的三个标准，并且指出将大力扶持“国产标准”TD-SCDMA系统。1.2本文的主要内容及组织结构本文研究的内容为第三代移动通讯系统的应用研究。本文的组织结构：全文共分五章。第一章，主要是介绍背景总体及文章的组织结构。第二章，介绍第三代移动通讯系统的基本定义。第三章，主要介绍了三种主流的3G通信技术。第四章，介绍第三代移动通讯的实际应用。第五章，对论文进行总结概述。这一章不需要填写了。阅后删除此文本框。2第三代移动通信综述这一章不需要填写了。阅后删除此文本框。2.1移动通讯的发展史随着移动通信技术的发展和人类社会对移动状态下信息传递的迫切需求的不断增长，通信技术呈现出空前的繁荣景象。从所提供业务的角度来看，移动通信的发展可以分为三个阶段。第一阶段是提供移动语音业务，包括在2001年底已停止运行的模拟TACS系统、早期的GSM系统和IS-95系统等。第二阶段是提供电路型数据业务，如GSM系统的电路型数据业务平面和IS-95A/B系统的电路型数据业务平面。所能提供的业务包括传真和其他承载业务，如WAP等。电路型数据业务中移动用户独占一定的无线资源，由于无线资源的限制，移动系统所能分配给某一个移动用户的无线资源有限，因此电路型数据业务的速率往往较低，如GSM系统能提供的业务速率约为10kbit/s。由于速率较低，数据量较少，因此在实际应用中使用得较少。联通公司在新建立的CDMA系统中就没有建设电路型数据平面，为提高电路型数据业务的速率，GSM和CDMA系统都考虑使用多信道捆绑的方式来提高业务速率，如GSM系统曾发展为HSCSD，IS-95A系统发展为IS-95B，支持最多8个信道的捆绑，但由于无线资源的限制，在实际运行中仍难以达到较高的速率。HSCSD尚未进入商用阶段就被放弃，取而代之的是分组数据业务GPRS。IS-95B在日本和韩国得到一定程度的应用，业务速率可以达64kbit/s。第三阶段是提供分组数据业务，如GPRS系统和cdma2000-1x系统。Internet是一种典型的分组数据业务，随着Internet用户的快速增长，对移动Internet接入的需求不断增加。近几年来，全球几乎所有的移动运营商和设备开发商都将注意力集中在分组数据业务的开发和试验上。GSM系统希望首先演进为GPRS技术，实现分组数据业务，并最终过渡到W-CDMA技术，以进一步提高业务速率。IS-95系统将升级为cdma2000-1x系统，然后随着业务速率的提高，将逐步升级为1xEVDO(HDR)或1xEVDV技术。与电路型数据业务下移动用户长时间独占一定的无线资源不同的是，在分组数据业务下，所有的移动用户共享无线资源，并且每个用户只在有业务数据传送时才动态地申请和占用无线资源，因此采用分组数据方式可以做到“永远在线”。如GPRS的峰值速率为115.2kbit/s，cdma2000-1x系统的峰值速率为153.6kbit/s，因此与电路型数据业务平面相比，分组数据业务平面更适于支持移动Internet业务。但另一方面，由于在分组业务下，多个移动用户共享一定的无线资源，因此尽管分组业务可以有较高的峰值业务速率，但在用户进行数据传送期间内的平均业务速率仍然较低，而平均业务速率与峰值业务速率的比值也成为衡量系统技术的一项重要指标。相比较而言，cdma2000-1x技术较GPRS技术成熟。三代技术的核心就是解决如何更好地支持分组数据业务，以满足移动通信发展的需求。2.2第三代移动通讯系统的发展过程2000年5月，国际电信联盟正式公布第三代移动通信标准，我国提交的TD-SCDMA正式成为国际标准，与欧洲WCDMA、美国CDMA2000成为3G时代最主流的三大技术之一。2008年5月24日，工业和信息化部、国家发改委、财政部联合发布《关于深化电信体制改革的通告》，鼓励中国电信收购中国联通(600050,股吧)CDMA网（包括资产和用户），中国联通与中国网通合并，中国网通的基础电信业务并入中国联通，中国铁通并入中国移动，国内电信运营商由6家变为3家。2008年6月2日，中国联通向中国网通提出以协议安排方式对两家公司实施合并，每股中国网通股份将换取1.508股中国联通股份，每股中国/网通美国存托股份换取3.016股中国联通美国存托股份。同时，中国电信将以总价1100亿元收购联通CDMA网络。2008年7月29日，中国电信集团宣布未来三年投资800亿元发展CDMA业务，并提出在三年内把CDMA用户数由目前约4300万增至1亿，届时在中国移动通信市场的占有率将达15%。2008年10月15日，网通红筹公司在香港联交所和纽约证券交易所退市。2008年8月，工信部发布《关于同意中国移动通信集团公司开展试商用工作的批复》，同意中国移动在全国建立TD网络并开展试商用。2008年10月1日，中国电信开始与中国联通进行C网交割，并于60天内完成。2008年10月15日，新联通公司正式成立，此次电信重组改革在资本市场层面的工作全部结束。2008年12月22日，中国电信发布移动业务品牌“天翼”，189号段在部分省市投入试商用，全面转型为全业务运营。2008年12月31日，国务院常务会议通过决议，同意启动3G牌照发放工作。2.33G特色业务第三代移动通信区别于现有的第一代和第二代移动通信系统，其主要特点为：（1）全球普及和全球无缝漫游的系统。第二代移动通信系统一般为区域或国家标准，而第三代移动通信系统是一个在全球范围内覆盖和使用的系统。它将使用共同的频段及全球统一标准。1992年世界无线电大会在2GHz频段上给FPLMTS陆地和卫星业务分配了230MHz频率,即1885～2025MHz和2110～2200MHz,其中卫星部分为1980～2010MHz和2170～2200MHz。为了统一标准,1994年国际电联将FPLMTS正式改名为国际移动通信系统2000(InternationalMobileTelecommunication2000,简称IMT2000),它取意于工作在2000MHz频段,在2000年左右商用的全球移动通信系统。IMT2000的目标是全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖；实现高服务质量,高保密性能,高频谱效率；提供多媒体业务,实现车速环境144kbit/s速率,步行环境384kbit/s速率,室内环境2Mbit/s速率的无线多媒体通信。（2）具有支持多媒体业务的能力，特别是支持Internet业务的能力。现有的移动通信系统主要以提供话音业务为主，随着发展一般也仅能提供100kb/s～200kb/s的数据业务，GSM演进到最高阶段的速率能力为384kb/s。而第三代移动通信的业务能力将比第二代有明显的改进。它应能支持话音分组数据及多媒体业务；应能根据需要，提供所需带宽。ITU规定的第三代移动通信无线传输技术的最低要求中，必须满足以下三种环境的要求，即：快速移动环境，最高速率达144kb/s；室外到室内或步行环境，最高速率达384kb/s；室内环境，最高速率达2Mb/s。（3）采用自适应天线及软件无线电技术。3G基站采用带有可编程电子相位关系的自适应天线阵列，可以进行发信波束赋形，自适应地调整功率，减小系统自干扰，提高接收灵敏度，增大系统容量，另外软件无线电技术在基站及终端产品中的应用，对提高系统灵活性、降低成本至关重要。这一章需要参照3.1节，填写3.23.3节。阅后删除此文本框。33G系统主流技术的分类与比较这一章需要参照3.1节，填写3.23.3节。阅后删除此文本框。3.1WCDMA系统WCDMA（Wide-bandCDMA）又称宽带码分多址，其核心网是基于演进的GSM/GPRS（General

PacketRadioService通用分组无线业务）网络技术，空中接口采用直接序列扩频（DirectsequenceSpreadspectrum,DS）,此标准将同时支持GSMMAP和ANSI-41两个核心网络。该标准的最初提出者是欧洲电信联盟协会。这是基于GSM网发展出来的3G技术规范,与日本提出的宽带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。其支持者主要是以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、富士通等厂商。该标准提出了GSM（2G）→GPRS→EDGE→WCDMA（3G）的演进策略。GPRS是GeneralPacketRadioService（通用分组无线业务）的简称，EDGE是EnhancedDatarateforGSMEvolution（增强数据速率的GSM演进）的简称，这两种技术被称为2.5代移动通信技术。目前中国移动正在采用这一方案向3G过渡，并已将原有的GSM网络升级为GPRS网络。与现在市场上通常提供的技术相比，该技术能够为移动和手提无线设备提供更高的数据速率。WCDMA采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（FDD）方式，码片速率为3.84Mcps，载波带宽为5MHz.基于Release99/Release4版本，可在5MHz的带宽内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。W-CDMA能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信，速率可达2Mb/s（对于局域网而言）或者384Kb/s（对于宽带网而言）。输入信号先被数字化，然后在一个较宽的频谱范围内以编码的扩频模式进行传输。窄带CDMA使用的是200KHz宽度的载频，而W-CDMA使用的则是一个5MHz宽度的载频。3.2CDMA2000系统（简单列出该系统的特点。）。3.3TD-SCDMA系统（简单列出该系统的特点，可以考虑增加一节详细说明这三个系统之间的区别。）。4……（这一章题目自拟，主要针对3G技术选择一个应用或业务进行介绍，以下以两个通讯类业务举例说明，同学可以随意选择，不要拘泥于所举的例子。）4.13G话音业务（简单介绍如何实现3G网络中话音业务的互联互通性以及网络结构等。）。4.23G短消息业务（简单介绍如何实现3G网络中短消息业务的互联互通性以及协议实现方式等。）