第7章 第三代移动通信系统

3. 第三代移动通信TD－SCDMA系统主要设备和技术介绍.1 TD－SCDMA标准的提出与形成.2 TD－SCDMA系统概述.2.1 TD-SCDMA系统主要技术性能概括地讲，TD－SCDMA系统的主要技术性能有：1. 工作频率： 2010～2025MHz2. 载波带宽： 1.6MHz3. 占用带宽： 5MHz (容纳三个载波，即1.6MHz×3)4. 每载波码片速率： 1.28Mcps5. 扩频方式： DS , SF=1/2/4/8/166. 调制方式： QPSK7. 帧结构：超帧720ms, 无线帧10ms8. 子帧： 5ms9. 时隙数： 710. 支持的业务种类：* 高质量的话音通信* 电路交换数据 (与当前GSM网络9.6Kbps兼容)* 分组交换数据（9.6~384Kbps，以后达到2Mbps）* 多媒体业务* 短消息11. 每载波支持对称业务容量：每时隙话音信道数：16 （8Kbps话音，双向信道，同时工作；也可以用两个信道支持13Kbps话音)每载波话音信道数：16×3＝48 （对称业务）频谱利用率： 25Erl./MHz12. 每载波支持非对称业务容量：每时隙总传输速率：281.6Kbps (数据业务)每载波总传输速率：1.971Mbps频谱利用率： 1.232Mbps/MHz13. 基站覆盖范围：在人口密集市区： 3~5Km (根据电波传播环境条件决定)在城市郊区；适当调整时隙结构可达到10～20Km (与FDD制式相同)14. 通信终端移动速度：基于智能天线和联合检测的高性能数字信号处理技术，经过仿真，通信终端的移动速度可以达到250km/h。

15.具有良好的系统兼容性:* 支持与GSM/MAP、CDMA/IS-41核心网的连接* 支持与GSM系统间的切换及漫游* 具有与WCDMA(FDD 或TDD)相同的高层信令及网络结构* 支持核心网向全IP方向发展3.2.2 TD－SCDMA主要技术特点及优势根据ITM－2000的技术规范，为满足ITU规定的第三代移动通信的基本要求我们在TD－SCDMA系统中使用了许多国际上最新的先进技术，达到最大的系统容量、最高的频谱利用率、最强的抗干扰能力和最好的性能价格比，以适应以后发展的非对称数据业务、宽带多媒体和话音业务的需要。

第三代移动通信技术概述及我国3G频率的划分-TOM的BLOG-中国通信人博客-...第三代移动通信技术概述及我国3G频率的划分关键字：摘要：一、移动通信技术的发展第一代移动通信系统：主要有美国的AMPS、欧洲的TACS系统和模拟集群系统MPT1327，采用调频或调相、FDMA技术，带宽为25kHz或30kHz。

第二代移动通信系统：主要有GSM和CDMA等公众移动通信系统，带宽分别为200kHz和1.25MHz；另外还有TETRA和iDEN等数字集群通信系统，带宽为25kHz。

它们主要以语音业务为主，采用数字调制、TDMA或CDMA技术。

第三代移动通信系统：ITU共有五种标准，即WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、IS-41（DECT）和IS-136（D-AMPS）等体制，其中前三种为主流标准，均采用CDMA技术。

1.GSM系统GSM系统，采用FDD TDMA技术，每载波8个时隙，同时传输8路话音信号。

GSM的载波间隔为200kHz，调制方式为GMSK，发射标识271KF1D。

GSM系统组网时一般采用4×3结构；在频率紧张时也可采用主载波4×3结构，其他载波采用4×3或3×3结构的方式。

采用4×3结构时，GSM系统最少需要5MHz频率资源才能组网。

2.CDMA系统CDMA系统采用码分多址（CDMA）技术，码片速率为1.2288Mchip/s，码长度为64~256，必要带宽为1.23MHz，载波间隔1.25MHz。

主要采用QPSK和BPSK调制。

CDMA的每个载波有64个码道，其中一个导频、一个寻呼和一个同步码道，其余61个码道均可作为业务信道，可传输多达61路话音信号。

CDMA系统具有前向功率控制、反向功率控制，但导频信道没有功率控制。

功控包括闭环、开环和外环功率控制。

CDMA可以同频组网，在1.25MHz频率资源时，每扇区理论上可提供61条话务信道。

移动通信原理与系统第1章概论1.（了解）4G网络应该是一个无缝连接的网络，也就是说各种无线和有线网络都能以IP协议为基础连接到IP核心网。

当然为了与传统的网络互连则需要用网关建立网络的互联，所以将来的4G网络将是一个复杂的多协议的网络。

2.所谓移动通信，是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式。

移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。

无线通信是移动通信的基础。

3.移动通信主要的干扰有：互调干扰、邻道干扰、同频干扰。

（以下为了解）1）互调干扰。

指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生与有用信号频率相近的组合频率，从而对通信系统构成干扰。

2）邻道干扰。

指相邻或邻近的信道（或频道）之间的干扰，是由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。

3）同频干扰。

指相同载频电台之间的干扰。

4.按照通话的状态和频率的使用方法，可以将移动通信的工作方式分成：单工通信、双工通信、半双工通信。

第2章移动通信电波传播与传播预测模型1.移动通信的信道是基站天线、移动用户天线和两副天线之间的传播路径。

对移动无线电波传播特性的研究就是对移动信道特性的研究。

移动信道的基本特性是衰落特性。

2.阴影衰落：由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。

多径衰落：无线电波呢在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射和散射，使其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加，这种多径传播多引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落。

无线信道分为大尺度传播模型和小尺度传播模型。

大尺度模型主要是用于描述发射机与接收机之间的长距离（几百或几千米）上信号强度的变化。

小尺度衰落模型用于描述短距离（几个波长）或短时间（秒级）内信号强度的快速变化。

3.在自由空间中，设发射点处地发射功率为P t，以球面波辐射；设接收的功率为P r，则P r=（A r/4πd2）P t G t式中，A r=λ2G r/4π，λ为工作波长，G t、G r分别表示发射天线和接收天线增益，d为发射天线和接收天线间的距离。

第7章移动通信系统7.1 移动通信概述7.2 GSM数字移动通信系统7.3 CDMA数字移动通信系统7.4 第三代移动通信系统7.5 新一代移动通信系统27.1 移动通信概述移动通信指移动用户之间或移动用户与固定用户之间所进行的通信。

小区制蜂窝网和码分多址技术是移动通信技术的核心概念。

本章将对公用移动通信系统的特点、组成、功能以及工作原理进行说明。

重点对基于小区蜂窝网概念的全球移动通信系统（GSM）和基于码分多址技术（CDMA）的数字移动通信系统进行介绍。

37.1.1 移动通信的特点✓频率资源有限✓易受外界干扰✓存在各种效应：多径、阴影、多普勒、远近效应✓技术较复杂✓对设备要求高✓保密性较差47.1.2 移动通信发展历程移动通信六个发展阶段阶段年代划分特点I1920-1940专用系统、小范围、少量用户、低频率。

主要在交通运输、军事等领域。

II1940-1965由专用移动网向公用移动网过渡。

采用人工接续、网的容量较小、成本较高。

III1965-1975大区制、中小容量、自动选频、自动接续，450MHz频段。

IV1975-1985第一代模拟移动通信系统：蜂窝网概念推进了系统容量大增；微电子技术使得设备趋于小型化；计算机技术的发展为网管提供了强有力的手段。

代表体制：美国AMPS，北欧NMTS，英国TACS等。

寻呼系统和无绳电话系统伴随着出现。

V1985-2005第二代数字移动通信系统：数字蜂窝技术成为当代主流在用移动通信系统。

频谱利用率高、系统容量较大，能提供语音、数据等多种通信业务。

代表体制：泛欧GSM、北美CDMA、日本PDC等。

缺点：无法完全实现全球漫游、仅支持语音、短消息和较低速的数据通信连接、系统容量也不足。

VI2005-今第三代移动通信系统：为用户提供全球海陆空三维的无缝隙覆盖，支持全球漫游业务；支持多种话音和非话音业务, 特别是多媒体业务；具备足够的系统容量、强大的多种用户管理能力、高保密性能和服务质量。

第三代移动通信复习题答案一、名词解释1、第三代移动通信系统(3G)第三代移动通信系统简称3G,又被国际电联(ITU , International Telecommunication Union) 称为IMT-2000,意指在2000年左右开始商用并工作在2000MHz频段上的国际移动通信系统。

2、扩频通信扩频通信，顾名思义是在发送端用某个特定的扩频函数(如伪随机编码序列)将待传输的信号频谱扩展至很宽的频带，变为宽带信号，送入信道中传输，在接收端再利用相应的技术或手段将扩展了的频谱进行压缩，恢复到基带信号的频谱，从而达到传输信息、抑制传输过程中噪声和干扰的目的。

3、HSPAWCDMA和TD-SCDMA系统增强数据速率技术为HSDPA/HSUPA HSDPA/HSUPA统称HSPA。

4、远近效应远近效应是由于移动台在蜂窝小区内随机移动，各移动台与基站之间的距离不同，若各移动台发射信号的功率相同，那么到达基站时各接收信号的强弱将有所不同，离基站近者信号强，离基站远者信号弱。

这种由于各移动台与基站之间的距离远近不同导致的在基站接收端，信号以强压弱，并使弱者即离基站较远的移动台产生通信中断的现象称为远近效应。

5、切换切换通常指越区切换，移动台从一个基站覆盖的小区进入到另一个基站覆盖的小区的情况下，为了保持通信的连续性，将移动台与当前基站之间的通信链路转移到移动台与新基站之间的通信链路的过程称为切换。

根据切换方式不同，通常分为硬切换和软切换两种情况。

6、N 频点技术通常多载频系统将相同地理覆盖区域的多个小区(假设每个载频为一个小区)合并到一起，共享同一套公共信道资源，从而构成一个多载频小区，称这种技术为N频点技术。

7、加性白高斯噪声信道加性是指噪声与传送的信号遵从简单的线性叠加关系，白噪声是指噪声的频谱是平坦的，高斯噪声是指噪声的分布服从正态分布。

仅含有这类噪声的信道称为加性白高斯噪声信道(Additional White Gauss Noise，AWGN)信道。

移动通信发展五个阶段移动通信发展五个阶段1.第一代移动通信（1G）第一代移动通信是指20世纪70年代末到80年代初发展起来的模拟蜂窝通信系统，其标志性技术是蜂窝通信。

该阶段通信质量低下，容量有限，但是实现了基本的移动方式通信功能。

2.第二代移动通信（2G）第二代移动通信是指在第一代移动通信基础上发展起来的数字蜂窝通信系统，其标志性技术是数字信号处理技术。

2G时代标志着通信质量的显著提升，通话质量清晰稳定，增加了数据传输的能力，推出了短信功能。

3.第三代移动通信（3G）第三代移动通信是指在第二代移动通信基础上发展起来的高速数据传输的移动通信系统。

3G时代标志着移动互联网时代的开始，提供了更高的数据传输速率和更丰富的多媒体应用。

4.第四代移动通信（4G）第四代移动通信是指在第三代移动通信基础上发展起来的高速宽带无线通信系统，其标志性技术是LTE（Long Term Evolution）技术。

4G时代实现了更高的数据传输速率和更低的延迟，为移动宽带应用提供了更好的支持。

5.第五代移动通信（5G）第五代移动通信是指在第四代移动通信基础上发展起来的新一代高速宽带无线通信系统。

5G技术具备了更高的速率、更低的延迟、更大的连接数、更低的能耗等特点，将能够支持更多的物联网设备和应用场景。

本文档涉及附件：1.附件一：移动通信发展技术图表2.附件二：移动通信发展历程相关统计数据本文所涉及的法律名词及注释：1.蜂窝通信：一种将通信区域划分为多个覆盖区域的通信方式，每个覆盖区域称为一个蜂窝。

2.数字信号处理技术：将模拟信号转换为数字信号进行处理的技术。

3.LTE（Long Term Evolution）：一种无线通信技术，是一种逐渐过渡到4G移动通信标准的通信方式。

移动通信发展五个阶段移动通信发展五个阶段1：第一代移动通信（1G）第一代移动通信是指在20世纪70年代末到80年代初出现的模拟蜂窝通信系统。

这一阶段的移动通信以AMPS（Advanced Mobile Phone System）为代表，使用了频分多址（FDMA）技术，主要提供语音通信服务，并且网络容量有限，数据传输速度较慢。

2：第二代移动通信（2G）第二代移动通信指的是在90年代初到2000年左右出现的数字移动通信系统。

这一阶段的移动通信以GSM（Global System for Mobile Communications）为代表，采用了时分多址（TDMA）或CDMA（Code Division Multiple Access）技术，网络容量得到了大幅提升，数据传输速度较快，不仅提供了语音通信服务，还支持短信和基本的数据传输。

3：第三代移动通信（3G）第三代移动通信是指在2000年左右出现的高速数字移动通信系统。

这一阶段的移动通信以WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）和CDMA2000为代表，采用了CDMA技术，网络容量进一步提升，数据传输速度较快，不仅支持语音通信、短信和基本数据传输，还能提供高速互联网接入、多媒体传输等服务。

4：第四代移动通信（4G）第四代移动通信是指在2010年左右开始商用的超高速数字移动通信系统。

这一阶段的移动通信以LTE（Long Term Evolution）为代表，采用了OFDMA（Orthogonal Frequency DivisionMultiple Access）技术，网络容量和数据传输速度进一步提升，能够提供更高质量的语音通信、短信、互联网接入、多媒体传输等服务，并支持了更广泛的应用场景，如物联网和移动支付。

5：第五代移动通信（5G）第五代移动通信是指当前正在发展中的新一代超高速数字移动通信系统。

这一阶段的移动通信以NR（New Radio）为代表，采用了更高频率的毫米波技术和波束成形技术，网络容量和数据传输速度有望再次大幅提升，能够支持更多高质量、低延迟的服务，同时也为未来的应用场景如车联网、工业自动化和虚拟现实等打下了基础。