【文章內(nèi)容簡介】 第三代移動通信系統(tǒng)簡稱 3G 系統(tǒng) ,它最早是國際電聯(lián) (ITUR)于 1985 年提出的 ,當時命名為未來公眾陸地移動通信系統(tǒng) (FPLMTS)。由于當時預期該系統(tǒng)在 2021 年使用 ,并工作在 2021MHZ 頻段 ,故于 1996 年正式改名為 IMT2021。第三代移動通信系統(tǒng)大致目標是全球化、綜合化和個人化。全球化就是提供全球海陸空三維的無縫隙覆蓋 ,支持全球漫游業(yè)務 。綜合化就是提供多種話音和非話音業(yè)務 ,特別是多媒體業(yè)務 。個人化就是有足夠的系統(tǒng)容量、強大的多種用戶管理能力、高保密性能和服務質(zhì)量 。 隨著社會的不斷發(fā)展，人們的生活要求隨之提高， 3G也為大家?guī)砹饲八从械纳罟?jié)奏的沖擊。一個新事物的誕生到它的廣泛應用是需要經(jīng)過一個長期而艱難的過程的，在不斷的提高和更新，以求達到最好的使用效果。當然 3G 移動通信也 不例外，它也還有一些局限和不足，比如在室內(nèi)的信號覆蓋就是一個刻不容緩的難題。所以在此針對該問題提出一個解決方案。希望能為 3G 做出自己的貢獻。電子科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計） 3G 移動通信網(wǎng)絡(luò)中室內(nèi)信號覆蓋解決方案設(shè)計 2 第二章 3G 通信網(wǎng)絡(luò)概述 第三代移動通信系統(tǒng)簡稱 3G 系統(tǒng) ,它最早是國際電聯(lián) (ITUR)于 1985 年提出的 ,當時命名為未來公眾陸地移動通信系統(tǒng) (FPLMTS)。由于當時預期該系統(tǒng)在 2021 年使用 ,并工作在 2021MHZ 頻段 ,故于 1996 年正式改名為 IMT2021。第三代移動通信系統(tǒng)大致目標是全球化、綜合化和個人化。全球化就是提供全球海陸空三維的無縫隙覆蓋 ,支持全 球漫游業(yè)務 。綜合化就是提供多種話音和非話音業(yè)務 ,特別是多媒體業(yè)務 。個人化就是有足夠的系統(tǒng)容量、強大的多種用戶管理能力、高保密性能和服務質(zhì)量。 第一節(jié) IMT2021 的技術(shù)要求和提供的業(yè)務 一、 IMT2021 的要求 為實現(xiàn)上述目標 ,對其無線傳輸技術(shù)提出了以下要求。 （ 1） 高速傳輸以支持多媒體業(yè)務 A． 室內(nèi)環(huán)境至少 2Mbit/s。 B． 室外步行環(huán)境至少 384kbit/s 。 C、 室外車輛運動中至少 144kbit/s 。 （ 2） 傳輸速率能夠按需分配 （ 3） 上下行連路能適應不對稱需求 移動通信從第二代過渡到第 三代的主要特征是 網(wǎng)絡(luò) 必須有足夠的頻率 , 不僅能提供話音、低速率數(shù)據(jù)等業(yè)務 , 而且具有提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務的能力。 二、 IMT2021 提供的業(yè)務 根據(jù) ITU 的建議 ,IMT2021 提供的業(yè)務類型分為 6 種類型 (1)話音業(yè)務 :上下行鏈路的信息速率都是 16kbit/s,屬電路交換 ,對稱型業(yè)務。 (2)簡單消息 :是對應于短信息 SMS 的業(yè)務 ,它的數(shù)據(jù)速率為 14kbit/s,屬于分組交換。 (3)交換數(shù)據(jù) :屬于電路 交換業(yè)務 ,上下行數(shù)據(jù)速率都是 64kbit/s。 (4)非對稱的多媒體業(yè)務 :包括中速多媒體業(yè)務 ,其下行數(shù)據(jù)速率為 384kbit/ s 、上行為 64kbit/s 。 (5)高速多媒體業(yè)務 :其下行數(shù)據(jù)速率為 2021kbit/s,上行為 128kbit/s。 (6)交互式多媒體業(yè)務 :該業(yè)務為電路交換 ,是一種對稱的多媒體業(yè)務 ,應用于高保真音響 ,可視會議 ,雙向圖像傳輸?shù)取? 3G 的目標是支持盡可能廣泛的業(yè)務 ,理論上 ,3G 可為移動的終端提供 384kbit/s 或更高的速率 ,為靜止的終端提供 。這種寬帶 容量能夠提供現(xiàn)在 2G網(wǎng)電子科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計） 3G 移動通信網(wǎng)絡(luò)中室內(nèi)信號覆蓋解決方案設(shè)計 3 絡(luò) 不能實現(xiàn)的新型業(yè)務。未來也許會出現(xiàn)一些現(xiàn)在無法想像的業(yè)務。 第二節(jié) IMT2021 系統(tǒng)的組成 與第二代移動通信系統(tǒng)相似 ,第三代移動通信系統(tǒng)的分層方法也可用三層結(jié)構(gòu)描述 ,但第三代系統(tǒng)需要同時支持電路型業(yè)務和分組型業(yè)務 ,并允許支持不同質(zhì)量、不同速率業(yè)務 ,因而其具體協(xié)議組成較第二代系統(tǒng)要復雜。它主要由四個功能子系統(tǒng)構(gòu)成 ,即核心網(wǎng) (CN)、無線接入網(wǎng) (RAN)、移動臺 (MT)和用戶 識別模塊 (UIM)組成。分別對應于 GSM 系統(tǒng)的交換子系統(tǒng) (NSS)、基站子系統(tǒng) (BSS)移動臺 (MS)和 SIM 卡。國際電聯(lián) （ ITU） 定義了 4個標準接口 ： (1)網(wǎng)絡(luò) 與網(wǎng)絡(luò)接口 (NNI):由于 ITU在網(wǎng)絡(luò)部分采用了 “ 家族概念 ”, 因而此接口是指不同家族成員之間的標準接口 ,是保證互通和漫游的關(guān)鍵接口。 (2)無線接入網(wǎng)與核心網(wǎng)之間的接口 (RANCN),對應于 GSM 系統(tǒng)的 A接口。 (3)無線接口 (UNI) (4)用戶識別模塊和移動臺之間的接口 (UIMMT)。 第三節(jié) 中國 3G 移動通信的標準及優(yōu)勢 2021年 5月 5日 ,TDSCDMA被 ITU正式批準為國際標準 ,與歐洲和日本提出的 WCDMA以及由美國提出的 cdma2021 標準同列三大標準的行列。之后 ,TDSCDMA 又被 3GPP(第三代合作伙伴 )組織正式接納 ,成為全球第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的選擇方案之一。 TDSCDMA 的優(yōu)勢 第一 ,TDSCDMA 有最高的頻譜利用率。因為我國標準是一種時分雙工 (TDD)的移動通信系統(tǒng) ,只用一段頻率就可完成通信的收信和發(fā)信 ,而 WCDMA 和 cdma2021 采用的都是頻分雙工 (FDD)的移動通信系統(tǒng) ,需要兩段不同的頻率才能完成通信的收信和發(fā)信 ； 第二 ,TDSCDMA 采用了世界領(lǐng)先的智能天線技術(shù)?；咎炀€可以自動追蹤用戶手機的方向 ,使通信效率更高 ,干擾更少 ,設(shè)備成本更低 ； 第三 ,我國政府和運營商給予我國提出的 3G標準以巨大的支持 。 第四節(jié) 我國 3G 產(chǎn)業(yè)發(fā)展 的 現(xiàn)狀 我國于 2021 年實現(xiàn)了在 TDSCDMA 終 端核心芯片領(lǐng)域的群體突破。從 2021 年 4 月電子科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計） 3G 移動通信網(wǎng)絡(luò)中室內(nèi)信號覆蓋解決方案設(shè)計 4 至今 ,陸續(xù)有展訊、凱明、 T3G、大唐 /ADI、重郵信科相繼推出了終端基帶芯片 ,目前已開發(fā)的芯片經(jīng)過各項測試 ,設(shè)計達到預期目標。截至 2021 年底 ,我國已經(jīng)有基于上述幾款芯片的數(shù)十款終端、數(shù)據(jù)卡研發(fā)成功。伴隨著 TDSCDMA 終端芯片領(lǐng)域的群體突破 ,我國 TDSCDMA 終端產(chǎn)品的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工作也步入了快車道。經(jīng)過 TDSCDMA 產(chǎn)業(yè)化專項測試的檢驗 ,這些終端的通話功能已經(jīng)基本穩(wěn)定 ,目前正在進行復雜環(huán)境及切換、數(shù)據(jù)業(yè)務的測試。 電子科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計） 3G 移動通信網(wǎng)絡(luò)中室內(nèi)信號覆蓋解決方案設(shè)計 5 第三章 3G 工程 需要 考慮 的 因素 由于不同 的用戶群需要的服務不一樣 ,因此在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃初期就有必要按業(yè)務需求合理分配資源 ,以節(jié)省投資 ,并能加快網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度 ， 結(jié)合實際工程經(jīng)驗 ,一個合理的 3G室內(nèi)覆蓋工程需要重點考慮 哪些因素呢？ 第一節(jié) 目標覆蓋區(qū)覆蓋等級 ,根據(jù)需要提供的服務等級和規(guī)劃目標可將目標覆蓋區(qū)分為 : (1) 重要區(qū)域 (384kbit/s 高速數(shù)據(jù)密集區(qū)域 ):要求 、 0S64K、 PS384K 等業(yè)務的連續(xù)覆蓋 ； (2) 次重要區(qū)域 (144kbit/s 低速數(shù)據(jù)密集區(qū) 域 ):要求 、 0864K、 PSl28K 等業(yè)務的連續(xù)覆蓋 ； (3) 一般區(qū)域 (64kbit/s 語音電話、可視電話密集區(qū) ,數(shù)據(jù)業(yè)務低發(fā)區(qū) ):要求、 0S64K 等業(yè)務的連續(xù)覆蓋 ,可以考慮補充 PS64K 業(yè)務 ； (4) 非重點考慮的區(qū)域 (有普通語音電話需求 ,數(shù)據(jù)業(yè)務低發(fā)區(qū) ):保證 業(yè)務。 2． 用信號強度和信號質(zhì)量區(qū)分不同 將目標覆蓋區(qū)分為： （ 1） 重要區(qū)域 :邊緣導頻功率 ≥ 85dBm,Ec/Io≥ 8dB； （ 2） 次重要區(qū)域 :邊緣導頻功率 ≥ 90dBm,Ec/Io≥ 10dB； （ 3） 一般區(qū)域 :邊緣導頻功率 ≥ 95dBm,Ec/10≥ 12d8； （ 4） 非重點區(qū) :邊緣導頻功率 ≥ 1 00dBm,Ec/1o≥ 15dB。 第二節(jié) 頻率規(guī)劃 的原則 1． WCDMA 系統(tǒng)中每個載頻內(nèi)的所有用戶共享頻率、時間和功率資源 ,用特征碼 (擾碼和信道碼 )對信號作統(tǒng)計處理來區(qū)分信道 ,也即所說的碼分多址技術(shù)。 2． WCDMA 系統(tǒng)無需進行復雜的頻率規(guī)劃 ,信道間的隔離完全由特征碼的統(tǒng)計特性的正交性來實現(xiàn)。但特征碼的正交性并不理想 ,造成系統(tǒng)的信道隔離不如 FDMA 和 TDMA 好 ,而且使用的信道越多 ,其他信道信號對 本信道的干擾就越強。如果功率配置、覆蓋范圍設(shè)置不合理 ,經(jīng)常會出現(xiàn)導頻污染現(xiàn)象。 電子科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計） 3G 移動通信網(wǎng)絡(luò)中室內(nèi)信號覆蓋解決方案設(shè)計 6 3． 導頻污染是 WCDMA 系統(tǒng)獨有的特性 ,是影響網(wǎng)絡(luò)性能的一項重要因素。導頻污染增加了網(wǎng)絡(luò)的干擾 ,同時使得切換算法無法有效地工作 ,必須嚴格加以控制。 4． 在室內(nèi)覆蓋工程中 ,因為有建筑物的屏蔽、阻擋作用 ,室外宏基站對室內(nèi)信號的干擾一般較小 ,所以在大部分場合都可以盡量采用室內(nèi)、室外同頻信號的策略 ,以節(jié)省有限的頻率資源但是在有較大業(yè)務需求而無線環(huán)境本來就復雜的區(qū)域 (如密集城區(qū)的高層型建筑物內(nèi) ),室內(nèi)、室外采用異頻策略就能很好的解決增加容 量和控制干擾的目的。 第三節(jié) 天線的布放及功率分配 表 31 WCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)不同業(yè)務的測試結(jié)果 業(yè)務類型 饋入導頻功率 有效覆蓋半徑 25dBm 15m CS/PS64