3G网络技术 刘念20160112

无线广域网3G网络技术目录CONTENTS0102033G网络技术概念3G网络技术标准3G网络多址技术013G网络技术概念1、3G网络技术概念第三代移动通信技术，简称3G（3rd-Generation），规范名称IMT-2000（InternationalMobileTelecommunications-2000），是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时发送声音（通话）及信息（电子邮件、即时通信等）。3G的代表特征是提供高速数据业务，速率一般在几百kbps以上。第一代通信是指模拟信号手机；第二代通信是指数字信号手机，如我们常见的GSM，提供低速率数据服务；2.5G是指在第二代手机上提供中等速率的数据服务，如GPRS，传输率一般在几十至一百多kbps。3G能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。能够处理图像、音乐、视讯形式，提供网页浏览、电话会议、电子商务信息服务。无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps、384kbps以及144kbps的传输速度。由于采用了更高的频带和更先进的无线（空中接口）接入技术，3G标准的流动通信网络通信质量较2G、2.5G网络有了很大提高，比如软切换技术使得旅途中高速运动的移动用户在驶出一个无线小区并进入另一个无线小区时不再出现掉话现象。而更高的频带范围和用户分级规则使得单位区域内的网络容量大大提高，同时通话允许量大大增加。3G最大的优点即是高速的数据下载能力。相对于2.5G（GPRS）100kbps左右的速度，3G随使用环境的不同约有300k-2Mbps左右的水准。有些3G系统服务业者会更新为3.5G系统（如HSDPA），此时可有下传14Mbps、上传5.8Mbps的速度。023G网络技术标准2、3G网络技术标准国际电信联盟（ITU）在2000年5月确定WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三大主流无线接口标准，写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》（简称IMT—2000）；2007年，WiMAX亦被接受为3G标准之一。3G网络技术标准是由国际电信联盟（ITU）所制定的IMT-2000规范的最终发展结果。原先制定的3G远景，是能够以此规范达到全球通信系统的标准化。IMT-2000（InternationalMobileTelecommunications-2000）是国际电信联盟（ITU）定义的第三代无线通信的全球标准。IMT-2000规定移动终端以车速移动时，数据传输速率为144Kbps，室外静止或步行时速率为384Kbps，在室内为2Mbps[1]。2007年，ITU制定了IMT-A标准，要求低速环境时峰值速率为1Gbps，高速环境则是100Mbps。1999年ITU批准了五个IMT-2000的无线电接口，作为ITU-RM.1457推荐的一部分。这五个标准是：IMT-DSDirectSpread也称为W-CDMA或UTRA-FDD，在UMTS中使用IMT-MCMulti-Carrier也称为CDMA2000，2GcdmaOne（IS-95）的继承者IMT-TCTime-Code这一标准总结了UTRA-TDD（在UMTS中标准化）和TD-SCDMAIMT-SCSingleCarrier也称为EDGE，一个中间的2.75G技术IMT-FTFrequencyTime也称为DECT2007年10月19日，ITU会议批准移动WiMAX作为第6个标准。称为："IMT-2000OFDMATDDWMAN"023G网络技术标准2、3G网络技术标准1、W-CDMA宽频码分多址（WidebandCodeDivisionMultipleAccess）是一种3G蜂窝网络，使用的部分协议与2GGSM标准一致。具体一点来说，W-CDMA是一种利用码分多址复用（或者CDMA通用复用技术，不是指CDMA标准）方法的宽带扩频3G移动通信空中接口。WCDMA，是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA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。WCDMA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WCDMA具有先天的市场优势。WCDMA已是当前世界上采用的国家及地区最广泛的，终端种类最丰富的一种3G标准，占据全球80%以上市场份额。异步CDMA系统：无GPS带宽：5MHz码片速率：3.84Mcps中国频段：1940MHz-1955MHz（上行）、2130MHz-2145MHz（下行）。023G网络技术标准2、3G网络技术标准2、CDMA2000是一个3G移动通讯标准，国际电信联盟ITU的IMT-2000标准认可的无线电接口，也是2GcdmaOne标准的延伸，不需要新的频段分配，可以稳定运行在现有PCS频段。根本的信令标准是IS-2000。CDMA2000与另一个3G标准W-CDMA不兼容。由于超行动宽带（UMB）的研发被取消，CDMA2000标准延伸演进的4G标准是LTE。CDMA2000是美国通讯行业协会（TIA-USA）的注册商标，并不是一个像CDMA一样的通用术语。TIA也注册了他们的2GcdmaOne标准（AKAIS-95）对应CDMA1X。CDMA2000是TIA标准组织用于指代第三代CDMA的名称。适用于3GCDMA的TIA规范为IS-2000，该技术本身被称为CDMA2000。CDMA2000是由窄带CDMA（CDMAIS95）技术发展而来的宽带CDMA技术，也称为CDMAMulti-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CDMAIS95（2G）-CDMA20001x-CDMA20003x（3G）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。中国电信正在采用这一方案向3G过渡，并已建成了CDMAIS95网络。同步CDMA系统：有GPS带宽：1.25MHz码片速率：1.2288Mcps中国频段：1920MHz-1935MHz（上行）、2110MHz-2125MHz（下行）023G网络技术标准2、3G网络技术标准3、TD-SCDMA时分-同步码分多址（TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess），融合后亦称UMTSTDDLCR，是ITU（国际电信联盟）批准的多个3G移动通信标准中的一个。相对于另两个主要3G标准（W-CDMA和CDMA2000），它的起步较晚而且产业链薄弱（2008年中国大陆发放3G牌照时的情况），发展过程较为曲折。该标准是中国大陆地区制定的3G标准。1998年6月29日，中国大陆地区原邮电部电信科学技术研究院（现大唐电信科技股份有限公司）以信威通信的SCDMA技术为基础，向ITU提出了该标准，并且顺利通过成为IMT20003G系统的一个标准。在3GPPR99之后的版本，TD-SCDMA实现了与原西门子所研究的TD-CDMA的高层融合，结合SCDMA的智能天线、上行同步、和软件无线电（SDR,SoftwareDefinedRadio）等技术，成功克服了TD-CDMA技术不能用于宏蜂窝组网的缺陷，原因是通过GPS同步和特殊时隙，实现了全网同步解决了切换的问题，虽较TD-CDMA系统的特殊时隙配置固定化，却获得了宏网组网能力。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TD-SCDMA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。相对于另两个主要3G标准CDMA2000和WCDMA它的起步较晚，技术不够成熟。同步CDMA系统：有GPS带宽：1.6MHz码片速率：1.28Mcps中国频段：1880-1920MHz、2010-2025MHz2300-2400MHz033G网络多址技术3、3G网络多址技术多址技术是指把处于不同地点的多个用户接入一个公共传输媒质，实现各用户之间通信的技术。多址技术多用于无线通信。多址技术又称为“多址连接”技术。下面以卫星通信为例说明频分多址、时分多址和码分多址的概念。多址技术分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）、空分多址(SDMA)。频分多址是以不同的频率信道实现通信。时分多址是以不同时隙实现通信。码分多址是以不同的代码序列来实现通信的。空分多址是以不同方位信息实现多址通信的。目前，人们对正交变扩频因子码（OVSF）进行了广泛研究，希望彻底解决其生成方法、可用数目和复用等问题；同时对CDMA/PRMA多址协议也给予了极大关注被视作传统分组预约多址（PRMA）初议的扩展。3G系统中多址技术包括CDMA系统中地址码和各种多址协议两方面研究，对扩频码的选择也就变得很重要。CDMA是CodeDivisionMultipleAccess（码分多址）的缩写，是第三代移动通信系统的技术基础。第一代移动通信系统采用频分多址（FDMA）的模拟调制方式，这种系统的主要缺点是频谱利用率低，信令干扰话音业务。第二代移动通信系统主要采用时分多址（TDMA）的数字调制方式，提高了系统容量，并采用独立信道传送信令，使系统性能大大改善，但TDMA的系统容量仍然有限，越区切换性能仍不完善。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。033G网络多址技术3、3G网络多址技术1．频分多址（FDMA）技术是让不同的地球通信站占用不同频率的信道进行通信。因为各个用户使用着不同频率的信道，所以相互没有干扰。早期的移动通信就是采用这个技术。2．时分多址（TDMA）技术这种多址技术是让若干个地球站共同使用一个信道。但是占用的时间不同，所以相互之间不会干扰。显然，在相同信道数的情况下，采用时分多址要比频分多址能容纳更多的用户。现在的移动通信系统多数用这种多址技术。3．码分多址（CDMA）技术这种多址技术也是多个地球站共同使用一个信道。但是每个地球站都被分配有一个独特的“码序列”，与所有别的“码序列”都不相同，所以各个用户相互之间也没有干扰。因为是靠不同的“码序列”来区分不同的地球站，所以叫做“码分多址”。采用CDMA技术可以比时分多址方式容纳更多的用户。这种技术比较复杂，但现在已经为不少移动通信系统所采用。在