【正文】 0 和 60 年代， ATamp。T 的貝爾實(shí)驗(yàn)室和全世界其他的通信公司發(fā)展了蜂窩無(wú)線電話的原理和技術(shù)。利用在地域上將覆蓋范圍劃分成小單元，每個(gè)單元復(fù)用頻帶的一部分以提高頻帶的利用率，即利用在干擾受限的環(huán)境下，依賴于適當(dāng)?shù)念l率復(fù)用規(guī)劃（特定地區(qū)的傳播特性）和頻分復(fù)用 1 孫立新等編著，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，人民郵電出版社， 2021 年 12 月 電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 淺談第三代移動(dòng)通信的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái) 2 （ FDMA）來(lái)提高容量。從而實(shí)現(xiàn)了真正意義上的蜂窩移動(dòng)通信 一個(gè)典型的模擬蜂窩電話系統(tǒng)是在美國(guó)使用的高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)（ AMPS），AMPS 系統(tǒng)采用 7 小區(qū)復(fù)用模式，并可在需要時(shí)采用扇區(qū)化和 小區(qū)分裂來(lái)提高容量。與其他第一代蜂窩系統(tǒng)一樣， AMPS 在無(wú)線傳輸中采用了頻率調(diào)制，在美國(guó)，從移動(dòng)臺(tái)到基站的傳輸使用 824MHz 到 849MHz 的頻段，而基站到移動(dòng)臺(tái)使用869MHz 到 894MHz 的頻段。每個(gè)無(wú)線信道實(shí)際上由一對(duì)單工信道組成，他們彼此有 45MHz 分隔。每個(gè)基站通常有一個(gè)控制信道發(fā)射器（用來(lái)在前向控制信道上進(jìn)行廣播），一個(gè)控制信道接收器（用來(lái)在反向控制信道上監(jiān)聽蜂窩電話呼叫建立請(qǐng)求），以及 8 個(gè)或更多頻分復(fù)用雙工語(yǔ)音信道 。 在一個(gè)典型的呼叫中，隨著用戶在業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)移動(dòng)，移動(dòng)交換中心發(fā)出多個(gè)空白 突發(fā)指 令，使該用戶在不同基站的不同語(yǔ)音信道間進(jìn)行切換。在 AMPS 中，當(dāng)正在進(jìn)行服務(wù)的基站的反向語(yǔ)音信道（ RVC）上的信號(hào)強(qiáng)度低于一個(gè)預(yù)定的閥值，則由移動(dòng)交換中心產(chǎn)生切換決定。預(yù)定的閥值由業(yè)務(wù)提供商在移動(dòng)交換中心中進(jìn)行調(diào)制，它必須不斷進(jìn)行測(cè)量和改變，以適應(yīng)用戶的增長(zhǎng)、系統(tǒng)擴(kuò)容，以及業(yè)務(wù)流量模式的變化。移動(dòng)交換中心在相鄰的基站中利用掃描接收機(jī)，即所謂定位接收機(jī)來(lái)確定需要切換的特定用戶的信號(hào)水平。這樣，移動(dòng)交換中心就能找出接受切換的最佳鄰近基站，從而完成交換的工作。 圖 111 2G 系統(tǒng)的基本特性 第二代移動(dòng)通信系統(tǒng) ： 電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 淺談第三代移動(dòng)通信的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái) 3 第二代移動(dòng)通信系統(tǒng) (2G)起源于 90 年代初期。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)在 1996年提出了 GSM Phase 2+，目的在于擴(kuò)展和改進(jìn) GSM Phase 1 及 Phase 2 中原定的業(yè)務(wù)和性能。它主要包括立即計(jì) 費(fèi)， GSM 900／ 1800 雙頻段工作等內(nèi)容，也包含了與全速率完全兼容的增強(qiáng)型話音編解碼技術(shù)，使得話音質(zhì)量得到了質(zhì)的改進(jìn)；半速率編解碼器可使 GSM 系統(tǒng)的容量提近一倍。在 GSM Phase2+階段中，采用更密集的頻率復(fù)用、多復(fù)用、多重復(fù)用結(jié)構(gòu)技術(shù)，引入智能天線技術(shù)、雙頻段等技術(shù)，有效地克服了隨著業(yè)務(wù)量劇增所引發(fā)的 GSM 系統(tǒng)容量不足的缺陷；自適應(yīng)語(yǔ)音編碼 (AMR)技術(shù)的應(yīng)用，極大提高了系統(tǒng)通話質(zhì)量； GPRs／ EDGE 技術(shù)的引入，使 GSM 與計(jì)算機(jī)通信／ Inter 有機(jī)相結(jié)合，數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá) 115／384kbit／ s，從而使 GSM 功能得到不斷增強(qiáng)，初步具備了支持多媒體業(yè)務(wù)的能力。盡管 2G 技術(shù)在發(fā)展中不斷得到完善，但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，頻率資源己接近枯竭，語(yǔ)音質(zhì)量不能達(dá)到用戶滿意的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)通信速率太低，無(wú)法在真正意義上滿足移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的需求 第 三 代移動(dòng)通信系統(tǒng) ： 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（ IMT2021），在第二代移動(dòng)通信技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步演進(jìn)的以寬帶 CDMA 技術(shù)為主 ,并能同時(shí)提供話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的移動(dòng)通信系統(tǒng) 亦即未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)，是一代有能力徹底解決第一、二代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要弊端的最選進(jìn)的移動(dòng)通信 系統(tǒng) 。 第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)不少，但也存在問(wèn)題，諸如，帶寬限制了高速數(shù)據(jù)的應(yīng)用，不能實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)，多種標(biāo)準(zhǔn) (如 GSM， DAMPS GDMA， PDC)并存，沒有辦法全球漫游等等而社會(huì)的發(fā)展要求信息交流快速、高效，并與時(shí)間、地點(diǎn)無(wú)關(guān) 。 近年來(lái)，有關(guān) 3G 的介紹很多，其實(shí)大多數(shù)談?wù)摰氖菬o(wú)線傳輸技術(shù)方案 。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng) CSM和 IS95CDMA的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 CSMMAP和 1S41(現(xiàn)稱為 ANSI 41)已是國(guó)際化。所以，第三代移動(dòng)通信核心網(wǎng)必須要考慮如何利用第二代網(wǎng)絡(luò)，即在 CSMMAP 和 IS41 基礎(chǔ) 上演進(jìn) 3C 核心網(wǎng)，如 3CPP 的 R99 基于 CSM／ CPRS 的核心網(wǎng)協(xié)議， 3CPP2 的 A 版本，其核心網(wǎng)基于 ANSI 41 的 MSG／ PDSN。 語(yǔ)音通信是第二代移動(dòng)系統(tǒng)的主要服務(wù)，最近幾年，移動(dòng)通信設(shè)備則在大大增強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)通信的支持能力，一些標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)通信設(shè)備當(dāng)前可以提供速率達(dá) 的數(shù)據(jù)服務(wù)。但是這樣低的數(shù)據(jù)通信速率顯然無(wú)法滿足移動(dòng)設(shè)備多媒體數(shù)據(jù)通信的需求 , 因此，廠商們紛紛在開發(fā)新的、速率更快的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信技術(shù)，其中最典型的就是 GPRS（通用分組無(wú)線服務(wù)）、 HSCSD（高速率電路交換數(shù)據(jù)）和 EDGE。這三種技術(shù)都能夠不同程度地解決更高數(shù)據(jù)速率的需求問(wèn)題。第三代通信技術(shù)的使用使得系統(tǒng)操作更加靈活，它能夠支持基站間的異步操作；支持自適應(yīng)天線陣技術(shù)與多用戶檢測(cè)的技術(shù)；支持非平衡頻帶下采用時(shí)分雙工的模式，電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 淺談第三代移動(dòng)通信的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái) 4 采用單信元頻率復(fù)用等。數(shù)據(jù)傳輸方式也向多樣化發(fā)展，其可以同時(shí)支持分組交換和電路交換兩種數(shù)據(jù)傳輸方式 。 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)： 3G 時(shí)代尚未真正到來(lái) 。 可是 ，已經(jīng)暴露出不少問(wèn)題，諸如無(wú)線傳輸技術(shù)和核心網(wǎng)技術(shù)是家族式的 ；多種標(biāo)準(zhǔn)并存難以實(shí)現(xiàn)全球漫游；最大數(shù)據(jù)速率達(dá) 不到 2MBIT／ S (實(shí)際上最多只能達(dá)到 38KBIT／ S)，無(wú)法滿足用戶對(duì)最高帶寬的要求等。于是，被稱為 4G 的新一代移動(dòng)通信技術(shù)又成為研究的方向。 4G 的設(shè)計(jì)指標(biāo)大大優(yōu)于 3G。 第四代移動(dòng)通信技術(shù)已不完全是紙上談兵比方說(shuō) ，美國(guó)已經(jīng)建立了實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，日本也對(duì) 4C 進(jìn)行相應(yīng)規(guī)劃，中國(guó)已有科研機(jī)構(gòu) (如中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所移動(dòng)通信技術(shù)研發(fā)中心 )從事 4G 研發(fā)。然而，目前對(duì) 4G 的研究并不是在 ITU 的組織下進(jìn)行的，而是一些國(guó)家各自獨(dú)立進(jìn)行科研。因此，最終提出的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施方案難免多種多樣，這為實(shí)現(xiàn)全球漫游又埋下禍根，有可能走 3G 的老路。于是， 5G的概念也破提出 。 從上述的 資料和數(shù)據(jù)中我們不難發(fā)現(xiàn)，短短 20 年間，移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)生了翻天覆地的變化，取得了較為顯著地成果，并與人們的日常生活密切關(guān)聯(lián)。這20 多年來(lái)，移動(dòng)通信技術(shù)經(jīng)歷了從 1G 到 2G， 2G 到 ， 到 3G，甚至在不遠(yuǎn)的將來(lái)還將向 4G、 5G 發(fā)展。這樣的發(fā)展不單為技術(shù)自身的進(jìn)步、通信系統(tǒng)性能的提高提供了源源不斷的動(dòng)力，也為人們的生活、工作提供了極大的便捷。期待著移動(dòng)通信技術(shù)有更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，為豐富通信網(wǎng)絡(luò)做出貢獻(xiàn) 。 圖 112 移動(dòng)通信的發(fā)展歷程 電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 淺談第三代移動(dòng)通信的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái) 5 第二節(jié) 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn) 1. 第三代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化歷程如下： 1985 年，未來(lái)公共陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)（ Future Public Land Mobile Telephone System, FPLMTS）概念被提出，其理想是實(shí)現(xiàn)全球標(biāo)準(zhǔn)的完全統(tǒng)一，使第三代系統(tǒng)做 到全球一體，實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)縫漫游 2； 1991 年，國(guó)際電聯(lián)（ ITU）正式成立了 TG8/1 任務(wù)組，負(fù)責(zé) FPLMTS 標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作； 1992 年，國(guó)際電聯(lián)召開世界無(wú)線通信系統(tǒng)大會(huì)（ WARC），對(duì) FPLMTS 的頻率進(jìn)行了劃分，成為第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)制訂進(jìn)程中的重要里程碑； 1997年初， ITU發(fā)出通函，要求各國(guó)在 1998年 6月前完成候選的 IMT2021(即International Mobile Telemunication，國(guó)際移動(dòng)通信 2021)無(wú)線接口技術(shù)方案的提交。代表不同利益的各標(biāo)準(zhǔn)化組織開始了 各自的標(biāo)準(zhǔn)制定工作，并圍繞以誰(shuí)作為全球標(biāo)準(zhǔn)展開了激烈的爭(zhēng)論。主要焦點(diǎn)集中在以愛立信為首并以龐大的 GSM市場(chǎng)為后盾的歐洲 WCDMA 技術(shù)，與擁有多項(xiàng) CDMA 技術(shù)專利的以高通為代表的美國(guó) cdma2021 技術(shù)的爭(zhēng)奪，雙方展開了一系列針鋒相對(duì)的較量，難以達(dá)成共識(shí)； 1998 年 6 月， ITU 共收到了 15 個(gè)有關(guān)第三代移動(dòng)通信無(wú)線接口的候選技術(shù)方案。其中，包括 WCDMA、 CDMA202以及由中國(guó)提出的 TDSCDMA 在內(nèi)的 10 種第三代地面候選無(wú)線接口技術(shù)。并確定了第三代無(wú)線接口技術(shù)分為兩大類： CDMA與 TDMA，其 中 CDMA 占據(jù)主導(dǎo)地位； 1999 年 3 月， ITUR TG8/1 第 16 次會(huì)議在巴西召開，此次會(huì)議確定了第三代移動(dòng)通信技術(shù)的大格局。 IMT2021地面無(wú)線接口被分為兩大組，即 CDMA與 TDMA。ITUR TG8/1 巴西會(huì)議結(jié)束不久，愛立信與高通達(dá)成了專利相互許可使用協(xié)議； 1999 年 10 月， ITUR TG8/1 最后一次會(huì)議最終完成第三代移動(dòng)通信無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作； 2021 年，國(guó)際電信聯(lián)盟最終確定了３Ｇ通信系統(tǒng)的接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際電聯(lián)公開的 3G 標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè)：歐洲和日本共同提出的 WCDMA、美國(guó)以 高通公司為代表提出的CDMA2021 以及中國(guó)以大唐集團(tuán)為代表提出的 TDSCDMA，這些標(biāo)準(zhǔn)在核心網(wǎng)中都采用分組交換方式，采用 CDMA 技術(shù)解決無(wú)線端口問(wèn)題。因此，這三種標(biāo)準(zhǔn)無(wú)一例外的都采用了 CDMA 這一核心技術(shù)（ CDMA 技術(shù)是一種擴(kuò)頻方式的通信，是在數(shù)字通信技術(shù)的分支擴(kuò)頻通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)，就是用具有噪聲特性的載波以及比簡(jiǎn)單點(diǎn)到幾點(diǎn)通信所需帶寬寬得多的頻帶去傳輸相同的數(shù)據(jù)）。 2. 提交 ITU 的十種備選方案及其特點(diǎn) 2 談?wù)褫x . 全球第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào) . 中國(guó)通信， 2021，（ 10）： 2025 電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 淺談第三代移動(dòng)通信的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái) 6 截止到 1998 年 6 月 30 日，提交到 ITU 的地面第三代移動(dòng)通信無(wú)線傳輸技術(shù)(RTT)共有 10 種，見表 FDD 方式 8 種， TDD 方式 5 種 .這十項(xiàng)技術(shù)中，歐洲提出的 WCDMA、北美提出的 cdma2021 和 UWC136 將是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)，而寬帶 CDMA 技術(shù)是主流 。 表 121 十種 IMT2021地面無(wú) 線傳輸技術(shù)提案 3 序號(hào) 提交技術(shù) 雙工方式 應(yīng)用環(huán)境 提交者 1 J:WCDMA FDD、 TDD 所有環(huán)境 日本： ARIB 2 ETSIUTRAUMTS FDD、 TDD 所有環(huán)境 歐洲： ETSI 3 WIMS WCDMA FDD 所有環(huán)境 美國(guó)： TIA 4 WCDMA/NA FDD 所有環(huán)境 美國(guó)： T1P1 5 Global CDMA Ⅱ FDD 所有環(huán)境 韓國(guó)： TTA 6 TDSCDMA TDD 所有環(huán)境 中國(guó)： CATT 7 cdma2021 FDD、 TDD 所有環(huán)境 美國(guó)： TIA 8 Global CDMA Ⅰ FDD 所有環(huán)境 韓國(guó)： TTA 9 UWC136 FDD 所有環(huán)境 美國(guó)： TIA 10 EPDECT TDD 室內(nèi)、室外到 室內(nèi) 歐洲： ETSI DECT 計(jì)劃 (1)WCDMA(序號(hào) 15) 與歐洲 WCDMA 類似 的提案共有五個(gè) 。 以歐洲 ETSI UTRA FDD、日本 ARIB WCDMA 為代表，同時(shí)還有韓國(guó) TTA CDMA Ⅱ 、美國(guó) T1WCDMA/NA和 TIA TR46 的 WIMS .其中美國(guó) T1 提交的WCDMA/NA 和美國(guó) TIA TR46 提交的 WIMS 已經(jīng)融合成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，稱為 WPCDMA，即寬帶分組 CDMA 技術(shù) 。 (2CDMA2021(序號(hào) 78) 提出與北美 cdma2021 類似提案的有兩種，包括美國(guó)TIA TR45 和韓國(guó)的 IS95 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展而來(lái)的 。 (3)UWC136(序號(hào) 9) 這是一種純 TDMA 技術(shù) .在北美 IS136 TDMA(DAMPS)技術(shù)的基礎(chǔ)上提交的 。 由于 IS136 TDMA 是北美第二代系統(tǒng)的主要技術(shù)之一，其用戶規(guī)模與 IS95 相當(dāng)，所以 UWC136 將被 IS136 的運(yùn)營(yíng)者繼續(xù)采用 。 我國(guó)提交的 TDSCDMA(序號(hào) 6)技術(shù)，有可能與其他五種 TDD 方式進(jìn)行融合，特別是與歐洲的 UTRA TDD 方式，即 TDCDMA 技術(shù)比較相似，融合的可能性最大 。 EPDECT(序號(hào) 10)，即歐洲數(shù)字無(wú)繩通信系統(tǒng) DECT，它由于使用了第三代移 3 尤肖虎、曹淑敏、李建東，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與展望，電子學(xué)報(bào)， ， 1999 年 11 月 電子科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）