【文章內(nèi)容簡介】 （ 4）能提供足夠的系統(tǒng)容量，易于 2G 系統(tǒng)的 過渡和演進； （ 5）能提供多種業(yè)務(wù)，能適應(yīng)多種環(huán)境，速率最高 2Mbit/s，其中車速環(huán)境 144Kbit/s，步行環(huán)境 384Kbit/s，室內(nèi)環(huán)境 2Mbit/s。 . 3G 移動通信系統(tǒng) 的特征 （ 1） 3G 系統(tǒng)具有大容量話音、高速數(shù)據(jù)和圖象傳輸?shù)褥`活業(yè)務(wù)； （ 2） 3G 系統(tǒng)是以 2GCDMA和 GSM 網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，平滑演進的網(wǎng)絡(luò)； （ 3） 3G 系統(tǒng)采用無線寬帶傳送技術(shù)，復(fù)雜的編譯碼及調(diào)制解調(diào)算法，快速功率控制，多址干擾對消，智能天線等先進的新技術(shù) . 3G 移動通 信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 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)。 IMT2021 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包含了核心網(wǎng)（ CN） 及其他網(wǎng)絡(luò) ，如無線接入網(wǎng)（ RAN），移動臺（ MT）以及用戶識別模塊（ UTM）；它們可以和 GSM系統(tǒng)的交換子系統(tǒng)（ SSS） ，基站子系統(tǒng)，移動臺和 SIM卡相對應(yīng)。 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。其結(jié)構(gòu)如圖所示。 IMT2021 系統(tǒng)的無線接口具有開放系統(tǒng)互聯(lián)（ OSI）標(biāo)準(zhǔn)的分層結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)由上到下分成濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，它可同時支持電路型業(yè)務(wù)和分組型業(yè)務(wù)，并允許支持不同質(zhì)量、不同速率的業(yè)務(wù)，其協(xié)議組成比第二代移動 通信系統(tǒng)要復(fù)雜得多。在 IMT2021 系統(tǒng)中各層主要包括： （ 1）物理層它規(guī)定了無線接口的物理及電氣特性，負責(zé)對上層鏈路的服務(wù)，具有符合第三代移動通信系統(tǒng)的無線信道結(jié)構(gòu)，它由一系列下行物理信道和上行邏輯信道所組成。 （ 2）數(shù)據(jù)鏈路層它由媒體接入控制（ MAC）子層和鏈路接入控制（ LAC）子層組成，MAC 子層根據(jù) LAC 子層不同業(yè)務(wù)實體的要求對物理層資源進行管理與控制，并負責(zé)提供 LAC子層業(yè)務(wù)實體所需的 QOS（ Quality of service， 服務(wù)質(zhì)量）級別。 LAC 子層代表物理層與物理層對應(yīng)獨立 的鏈路管理與控制，并負責(zé)提供 MAC 子層所不能提供的更高級別 QOS 控制，這種控制可通過 ARQ 等方式實現(xiàn)，以滿足來自更高層業(yè)務(wù)實體的傳輸可靠性。 （ 3）高層它是集 OSI 模型中的網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表達層和應(yīng)用層為一體的高層實體，它主要負責(zé)各種業(yè)務(wù)的呼叫信令處理、話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的控制與處理。 . 3G 移動通信的主要技術(shù) IMT2021 的關(guān)鍵技術(shù)包括了 CDMA 多址技術(shù)、多載波調(diào)制技術(shù)、多用戶檢測技術(shù)、智能天線技術(shù)、軟件無線電技術(shù)、功率控制技術(shù)、高效信道編碼等多種技術(shù)。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。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)。第三代移動通信的主流技術(shù)包括以下 3種 即 WCDMA， Cdma2021 和 TDSCDMA。 . WCDMA 技術(shù) 的 組成及 特點 WCDMA 全稱為 Wideband CDMA，也稱為 CDMA Direct Spread，意為寬頻分碼多重存取，這是基于 GSM 網(wǎng)發(fā)展出來的 3G 技術(shù)規(guī)范，是歐洲提出的寬帶 CDMA技術(shù)，它與日本提出的寬帶 CDMA 技術(shù)基本相同，目前正在進一步融合。 WCDMA的支持者主要是以 GSM 系統(tǒng)為主的歐洲廠商，日本公司也或多或少參與其中，濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 包括歐美的愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊、北電，以及日本的 NTT、富士通、夏普等廠商。 該標(biāo)準(zhǔn)提出了 GSM(2G)GPRSEDGEWCDMA(3G)的演進策略。這套系統(tǒng)能夠架設(shè)在現(xiàn)有的 GSM網(wǎng)絡(luò)上，對于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過渡。預(yù)計在 GSM 系統(tǒng)相當(dāng)普及的亞洲，對這套新技術(shù)的接受度會相當(dāng)高。因此WCDMA 具有先天的市場優(yōu)勢。 1. 系統(tǒng)的組成 ： WCDMA 的核心網(wǎng)采取的是由 GSM的核心網(wǎng)逐步演進的 , 即由 WCDMA 是基于GSM 的第三代技術(shù)。它的系統(tǒng)組成模塊如下圖所示，可分為三部分：用戶設(shè)備、基站和核心網(wǎng)。 2. 關(guān)鍵技術(shù)： 1) CDMA CDMA 技術(shù)的 WCDMA 系統(tǒng)采用寬帶 CDMA 方式 , 包含了軟切換、更軟切換、功率控制等技術(shù)。從話音業(yè)務(wù)角度來說 , WCDMA 系統(tǒng)仍可算是上行受限。從無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃角度而言 , WCDMA 與 GSM 有本質(zhì)的區(qū)別。同時 , WCDMA 具備軟容量概念。 2) 以 WCDMA 系統(tǒng)目前產(chǎn)品化較為成熟的、市場上正在大量部署的 R99 版本標(biāo)準(zhǔn)來看 , CS 域采用的仍是基于 64 K 電路交換的 MSC 架構(gòu) , 所有從 UTRAN 當(dāng)中傳出的分組話音 , 必須經(jīng)適當(dāng)?shù)木幗獯a轉(zhuǎn)換 , 變?yōu)殡娐贩绞酵ㄟ^核心網(wǎng)傳送 。 反之則進行相反的轉(zhuǎn)換。 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)議作為二層傳送機制和服務(wù)質(zhì)量保證機制 , 如 AAL2 話音封裝、 AAL5 信令封裝、 CAC連接接納控制機制及 PNNI 網(wǎng)絡(luò)信令等。 4) IP IP作為目前數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)事實上的底層承載標(biāo)準(zhǔn) , 在 WCDMA系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中獲得了廣泛應(yīng)用。從 UTRAN中傳出的數(shù)據(jù)包 , 通過 PS域 , 可承載于 IP, 通過 SGSN傳至 GGSN濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 公共數(shù)據(jù)網(wǎng)。 R4 及以后的版本 , 分組話音也可承載于 IP。 5) R4以后 , 電路域的話音采用了分組而非 TDM方式承載 , 采用了標(biāo)準(zhǔn)的分組話音網(wǎng)關(guān)加服務(wù)器的分布式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) , 采用 作為網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議 , 同時 , 相對于 64 K電路靜態(tài)交換方式而言 , 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的復(fù)雜程度加大 , 服務(wù)質(zhì)量保證能力要求提高。 6) WCDMA 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中由于考慮到對 GSM 核心網(wǎng)設(shè)備的向下兼容性 , 大量保留了傳統(tǒng)的信令和協(xié)議 , 如 MAP、 ISUP 等 , 這些信令對 WCDMA 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與 GSM 網(wǎng)絡(luò)的漫游切換及與 PSTN 系統(tǒng)的互聯(lián)至關(guān)重要。 的技術(shù)優(yōu)勢主要有以下幾點： （ 1）業(yè)務(wù)靈活。 WCDMA 允許每個 5MHz 載波處理從 8kbWs 到 2Mbit/s 的混合業(yè)務(wù)。 另外在同一信道上既可進行電路交換業(yè)務(wù)也可以進行分組交換業(yè)務(wù)，利用在單一終端上進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)?？梢灾С植煌|(zhì)量要求的業(yè)務(wù)（例如話音和分組數(shù)據(jù)）并保證高質(zhì)量和完美的覆蓋。 （ 2）頻譜效率高。 WCDMA 能夠高效利用無線電頻譜。由于它采用單小區(qū)復(fù)用，因此不需要頻率規(guī)劃。利用分層小區(qū)結(jié)構(gòu)、自適應(yīng)天線陣列和相干解調(diào)（雙向）等技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)容量可以得到大幅提高。 （ 3）容量和覆蓋范圍大。 WCDMA 射頻收發(fā)信機能夠處理的話音用戶是典型窄帶收發(fā)信機的 8倍。 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。 WCDMA 的容量差不多是窄帶 CDMA 的兩倍。更大的帶寬能在上 /下行鏈路中使用相干解調(diào)和快速功率控制允許更低的接收機門限。 （ 4）每個連接可提供多種業(yè)務(wù)。 WCDMA 符合真正的 UMTS/IMT2021 要求。分組和電路交換業(yè)務(wù)可在不同的帶寬內(nèi)自由地混合，并可同時向同一用戶提供。每個WCDMA 終端能夠同時接入多達 6 個不同業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)可以是話音或傳真、電子郵件和視頻等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的組合。 （ 5）無縫的 GSM/UMTS 接入。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。 （ 6）終端的經(jīng)濟性和簡單性。 WCDMA 手機所要求的信號處理大約是復(fù)合 TD/CDMA技術(shù)的 1/10。更簡單、更經(jīng)濟的終端易于進行大量生產(chǎn)，從而也就帶來了更高的規(guī)模經(jīng)濟、更多的競爭，網(wǎng)絡(luò)運營公司和用戶也將獲得更大的選擇余地。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 . CDMA2021 技術(shù)的組成及特點 CDMA2021 CDMA2021 是由窄帶 CDMA(CDMA IS95)技術(shù)發(fā)展而來的 寬帶 CDMA 技術(shù)，也稱為CDMA MultiCarrier，它是由美國高通北美公司為主導(dǎo)提出，摩托羅拉、 Lucent 和后來加入的韓國三星都有參與，韓國現(xiàn)在成為該標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者。這套系統(tǒng)是從窄頻CDMAOne 數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生出來的，可以從原有的 CDMAOne 結(jié)構(gòu)直接升級到 3G，建設(shè)成本低廉。但目前使用 CDMA 的地區(qū)只有日、韓和北美，所以 CDMA2021 的支持者不如WCDMA 多。不過 CDMA2021 的研發(fā)技術(shù)卻是目前各標(biāo)準(zhǔn)中進度最快的，許多 3G手機已經(jīng)率先面世。該標(biāo)準(zhǔn)提出了從 CDMA IS95(2G)CDMA20211xCDMA20213x(3G)的演進策略。 CDMA20211x 被稱為 代移動通信技術(shù)。 CDMA20213x 與 CDMA20211x 的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù)，通過采用三載波使帶寬提高。目前中國電信正在采用這一方案向 3G 過渡，并已建成了 CDMA IS95 網(wǎng)絡(luò)。 1 . 一個完整的 CDMA 2021 移動通信網(wǎng)絡(luò)由多個相對獨立的部分構(gòu)成 , 如下圖所示。其中的三個基礎(chǔ)組成部分分別是無線部分、核心網(wǎng)的電路交換部分和核心網(wǎng)的分組交換部分。無線部分由 BSC(基站控制器