移动通信3G技术论文.pdf

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1、1/6 移动通信 3G 技术分析浅谈 XX：董敏 学号：2010271004 2/6 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用户还是宽带用户都被转成

2、中国移动的用户。伴随着“六合三”的改革重组完成后，3X3G 牌照也将发放，将发放的 3X3G 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

3、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 X，是欧洲提出的宽带 C

4、DMA 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3/6 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。CDMA2000 CDMA2000 是由窄带 CDMA(CDMA IS95)

5、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)

6、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 CD

7、MA 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。WiMAX WiMAX 的 全 名 是 微 波 存 取 全 球 互 通(Worldwide Interoperability for Microwave Access)，又称为 80216 无第 1 页 4/6 线城域

8、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。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

9、 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

10、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。

11、（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；第 2 页 5/6 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 X 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

12、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 X 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。（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（

13、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

14、基础之后，最第 3 页 6/6 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正在极大的改变人们在信息时代的社会生活。移动音乐、手机游戏、视频应用、手机支付、GPS 定位等丰富多彩的移动互联网应用正在飞速的发展。3G 网络发展体现了宽带化和融合的趋势。3G 终端发展则体现了应用平台的开放性、低功耗高能量、双多/模终端、智能终端等趋势。3G 业务发展则体现了与 2G/2.5G 业务的继承性，及向其他无线网络、固网及广播电视网业务领域的扩 X 性特点,必将领跑移动通信技术的新革命。第 4 页