【正文】 通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計優(yōu)化 . 北京 :人民郵電 出版社 ， 2021. [10]楊大成 . CDMA2021 移動通信系統(tǒng) . 北京 :機(jī)械 工業(yè)出版社 , 2021. [11]李世鶴 .TD SCDMA 第三代移動通信系統(tǒng) 標(biāo)準(zhǔn) . 北京 :人民郵電 出版社 ， 謝 辭 本論文的完成，得益于我的各位大學(xué)老師傳授的知識，使本人有了完成論文所要求的知識積累，更得益于指導(dǎo)教師李衛(wèi)兵老師從選題的確定、論文資料的收集、論文框架的確定、開題報 告準(zhǔn)備及論文初稿與定稿中對字句的斟酌傾注的大量心血，在此對王俊平 老師表示感謝！ 在這里，還要特別感謝大學(xué)四年學(xué)習(xí)期間給我諸多教誨和幫助的物理與電子科學(xué)系的各位老師，謝謝你們給我提供這么好的環(huán)境，你們給予我的指導(dǎo)和教誨我將永遠(yuǎn)記在心里！ 感謝 學(xué)院 能給我提供優(yōu)越的條件，使我能將自己的各種設(shè)想付 諸實際，受益頗豐；同時感謝 各位同學(xué) ，兩年里我們相互交流幫助，共同進(jìn)步，共同見證了 物理系的發(fā)展和輝煌。 隨著 中國 3G 全面啟動，包括運(yùn)營商、設(shè)備商和業(yè)務(wù)提供商在內(nèi)的電信產(chǎn)業(yè)鏈都在從中獲益。目前，第二代系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，所以，從資源利用的角度來考慮， 3G 系統(tǒng)必須兼容前代系統(tǒng)，而且能在將來平滑地過渡到第四代移動通信系統(tǒng)，甚至個人通信系統(tǒng)的最高目標(biāo)。由于 3G 系統(tǒng)采用 CDMA 技術(shù)，即采用不同的擴(kuò)頻碼字來區(qū)分用戶，這就要求各用戶的擴(kuò)頻碼具有強(qiáng)自相關(guān)性和弱互相關(guān)性。 3G 系統(tǒng)面臨的主要問題 第 三代移動通信系統(tǒng)面臨的主要問題有以下幾點： （ 1）多徑衰落。隨時隨地用手機(jī)搜索將會變成更多手機(jī)用戶一種平常的生活習(xí)慣。 3G 時代 ,傳統(tǒng)的語音通話已經(jīng)是個很弱的功能了，到時候視頻通話和語音信箱等新業(yè)務(wù)才是主流，傳統(tǒng)的語音通話資費會降低，而視覺沖擊力強(qiáng)，快速直接的視頻通話會更加普及和飛速發(fā)展。在天線基站方面， TDSCDMA 的設(shè)備成本低，主要因為 ： A． 由多天線 陣、相干收發(fā)信機(jī)和 DSP 算法組成的智能天線具有降低多址干擾、提高容量和接收靈敏度以及降低發(fā)射功率和天線基站成本等優(yōu)點； B． 各終端上行鏈路信號在基站解調(diào)器完全同步，即上行同步，它的優(yōu)點是 CDMA 碼道正交，降低碼道間干擾，提高 CDMA 容量，可以簡化基站硬件，降低天線基站成本； C． 通過 DSP 軟件實現(xiàn)無線電功能，即軟件無線電技術(shù)，可實現(xiàn)智能天線和多用戶檢測等基帶數(shù)字信號處理，使系統(tǒng)可靈活地使用新技術(shù)，并可降低產(chǎn)品開發(fā)周期和成本。采用軟件無線電的優(yōu)越性在于 , 基于同樣的硬件環(huán)境 , 采用不同的軟件就可以實現(xiàn)不同的功能。對于同步系統(tǒng) , 就是要找出函數(shù)最大的輸入序列 , 從而使聯(lián)合檢測的頻譜利用率提高并使基站和用戶終端的功率控制部分更加簡單。 2) TDSCDMA 使用了第二代和第三代移動通信中的所有接入技術(shù) , 包括 TDMA、CDMA 和 SDMA, 其中最主要的創(chuàng)新部分是 SDMA。軍用通信網(wǎng)也是 TDSCDMA 的核心任務(wù)。 反向鏈路僅支持直擴(kuò)方式。 核心網(wǎng)的分組交換部分由分組數(shù)據(jù)服務(wù)點 /外部代理 (PDSN/FA)、 認(rèn)證服務(wù)器 (AAA)和歸屬代理 (HA)構(gòu)成。該標(biāo)準(zhǔn)提出了從 CDMA IS95(2G)CDMA20211xCDMA20213x(3G)的演進(jìn)策略。雙模終端將在 GSM 網(wǎng)絡(luò)和 UMTS/IMT2021 網(wǎng)絡(luò)之間提供無縫的切換和漫游，在兩個接入系統(tǒng)之間有盡可能大的業(yè)務(wù)映像。 每個射頻載波可處理 80個同時話音呼叫或者 50個同時的 Inter數(shù)據(jù)用戶。 另外在同一信道上既可進(jìn)行電路交換業(yè)務(wù)也可以進(jìn)行分組交換業(yè)務(wù)，利用在單一終端上進(jìn)行多個電路和分組交換連接，實現(xiàn)真正的多媒體業(yè)務(wù)。 3) ATM 在 WCDMA系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) , 尤其是 R99和 R4的 UTRAN中 , 大量采用了 ATM及其相關(guān)協(xié)議作為二層傳送機(jī)制和服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制 , 如 AAL2 話音封裝、 AAL5 信令封裝、 CAC連接接納控制機(jī)制及 PNNI 網(wǎng)絡(luò)信令等。 1. 系統(tǒng)的組成 ： WCDMA 的核心網(wǎng)采取的是由 GSM的核心網(wǎng)逐步演進(jìn)的 , 即由 WCDMA 是基于GSM 的第三代技術(shù)。第三代移動通信的主流技術(shù)采用的就是碼分多址技術(shù)。其結(jié)構(gòu)如圖所示。 （ 2） 2G 運(yùn)營商業(yè)務(wù)發(fā)展速度趨于緩和而競爭越加激烈，為尋找新的增長點，通過發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來提高自身的服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)類型，需要 3G 的支持。 3G 發(fā)展 的必然性 由于第二代（ 2G）系統(tǒng)頻譜資源的有限性、頻譜利用率的較低性、支持移動多媒體 業(yè)務(wù)的局限性，以及 2G 系統(tǒng)之間的不兼容性，因而導(dǎo)致了系統(tǒng)的容量較小、難以滿足高速寬帶業(yè)務(wù)的需求和不能實現(xiàn)用戶全球漫游等不足，發(fā)展 3G 移動通信將是第二代移動通信前進(jìn)的必然結(jié)果。 3G 在 1985 年最早提出時被命名為未來公共陸地移動通信系統(tǒng) (FPLMTS， Futuristic Public Land Mobile Telemunication System), 1996 年更名為 IMT2021(International Mobile Telemunications 2021)。從第一代的模擬制式手機(jī)也就是“大哥大”的問世以來，人們實現(xiàn)了異地的語音通話，而在第一代的通信模式是模擬式傳輸方式，對于模擬傳輸方式的第一代通訊設(shè)備通話質(zhì)量極容易 受到噪音信號等的干擾，到第二代通信網(wǎng)絡(luò)，被泛歐數(shù)字是移動電話所替代，也就是由于 GSM 數(shù)字制式的手機(jī)的誕生，在語音信號做出極大改善的同時，隨著用戶的需求不再僅僅只是語音通話的需求下， GSM 做出了相應(yīng)的改進(jìn)與 GPRS 無線傳輸功能所融合，電子郵件，互聯(lián)網(wǎng)等信息數(shù)據(jù)拉開了移動通訊的新領(lǐng)域，但是其數(shù)據(jù)的傳輸速度也只有大約 114kbs，而在實際的數(shù)據(jù)傳輸中，其速度受各種因素的影響會更慢。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 3G 通信系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用 系 （院） 物理與電子科學(xué)系 專 業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班 級 2021 級 x 班 學(xué)生姓名 Xx 學(xué) 號 2021030062 指導(dǎo)教師 Xxx 職 稱 助教 二 〇 一 一 年二 月二十 一 日 獨 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計 (論文 )，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。信息技術(shù)的獲取，傳輸，處理，存儲，以及應(yīng)用，都在不斷的拓展到新的領(lǐng)域，其各技術(shù)環(huán)節(jié)也在不斷地進(jìn)行技術(shù)革新。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 第一章 3G 概述 3G 起源 3G 是 “3rdGeneration”(第三代 )的縮寫，即第三代移動通信系統(tǒng) (IMT2021)， 是由國際電信聯(lián)盟 (ITU)率先提出并負(fù)責(zé)組織研究的 , 采用寬帶碼分多址 (CDMA)數(shù)字技術(shù)的新一代通信系統(tǒng) ， 它是高速移動數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò) 通信領(lǐng)域的行業(yè)術(shù)語 ， 是近 20 年來現(xiàn)代移動通信技術(shù)和實踐的總結(jié)和發(fā)展。為了提供這種服務(wù)，無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是說在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少 2Mbps(兆字節(jié) /每秒 )、384kbps(千字節(jié) /每秒 )以及 144kbps 的傳輸速度。 . 3G 移動通信系統(tǒng)的提出 （ 1） 用戶對更高性能的移動通信系統(tǒng)提出了要求 ,希望享受更為豐富和高速的通信業(yè)務(wù)。 IMT2021的標(biāo)準(zhǔn)接口有 4 個，它們是網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)間的接口（ NNI），它是 IMT2021不同成員之間的標(biāo)準(zhǔn)接口，是保證互通和漫游的關(guān)鍵接口；無線接入網(wǎng)與核心網(wǎng)之間的接口稱之為 UNI 接口；用戶識別模塊和移動臺之間的接口稱之為（ UTMMT）接口。具體可分為兩大類 5種， 系統(tǒng)傳輸主要采用時分多址（ TDMA）和碼分多址（ CDMA）方式工作，系統(tǒng)雙工的模式分別采用時分雙工（ TDD）和頻分雙工（ FDD）的方式。因此WCDMA 具有先天的市場優(yōu)勢。 反之則進(jìn)行相反的轉(zhuǎn)換。 WCDMA 允許每個 5MHz 載波處理從 8kbWs 到 2Mbit/s 的混合業(yè)務(wù)。 WCDMA 射頻收發(fā)信機(jī)能夠處理的話音用戶是典型窄帶收發(fā)信機(jī)的 8倍。 （ 5）無縫的 GSM/UMTS 接入。不過 CDMA2021 的研發(fā)技術(shù)卻是目前各標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)度最快的，許多 3G手機(jī)已經(jīng)率先面世。 核心網(wǎng)電路交換部分由移動交換中心 (MSC)、訪問位置寄存器(VLR)、歸屬位置寄存器 /鑒權(quán)中心 (HLR/AC)構(gòu)成 。前向鏈路上支持多載波 (MC)和直擴(kuò) (DS)兩種方式 。 該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過 代的中間環(huán)節(jié)，直接向 3G過渡，非常適用于 GSM 系統(tǒng)向 3G 升級。天線增益的提高也能降低高頻放大器 (HPA)的線性輸出功率 , 從而顯著降低運(yùn)營成本。最佳多用戶檢測的目標(biāo)就是要找出輸出序列中最大的輸入序列。 7) 軟件無線電的基本原理就是將寬帶 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線處 , 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 從而以軟件來代替硬件實施信號處理。 （ 3）設(shè)備成本低。盡管目前的 GPRS 網(wǎng)絡(luò)速度還不能讓人非常滿意，但 3G 時代來了，手機(jī)變成小電腦就再也不是夢想了。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 對用戶來說，這是比較實用型的移動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，也能讓人快速接受。高速 3G 可以讓手機(jī)購物變得更實在，高質(zhì)量的圖片與視頻會話能使商家與消費者的距離拉近，提高購物體驗，讓手機(jī)購物變?yōu)樾鲁绷鳌? 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 （ 3）多址干擾。 （ 5）體制問題。在中國移動積極推動 TD 技術(shù)的大好進(jìn)程中，中國的 3G 技術(shù)進(jìn)入一個新的里程碑，這也是在 TDLTE 產(chǎn)業(yè)化的 同時，推向 4G技術(shù)的發(fā)展。 同時通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我鍛煉了主動學(xué)習(xí)能力、與他人合作的能力，還可以同各種渠道獲得一定的資料共同加以研究學(xué)習(xí)，提高的實際的動手能力，對以后的學(xué)習(xí)和工作將有更大的幫助。 1999 年 3 月， ITUR TG8/1 第 16次會議在巴西召開，此次會議確定了第三代移動通信技術(shù)的大格局