无线通信系统发展第1章绪论

可以综合现有的公众电话交换网 （PSTN）综合业务、数字网无绳系统、地 面移动通信系统、卫星通信系统来提供无 缝隙的覆盖。
（4）足够的系统容量：
强大的多种用户管理能力、高保密性 能和高质量的服务。
为实现上述目标对其无线传输技术 （Radio Transmission Technology，RTT） 提出了以下要求。
由美国为响应ITU无线传输技术方案 征集活动而专门成立的无线传输技术评估 组TIATR 45.5提出。代表厂商为高通、摩 托罗拉、北方电讯、朗讯和三星电子等。
（3）TD-SCDMA：
由我国电信科学技术研究院（CATT） 提出，是CATT的TD-SCDMA与西门子的 TD-CDMA先进技术的合并。代表厂商为 CATT和西门子。
① 高速传输以支持多媒体业务： 室内环境至少2Mbit/s； 室内外步行环境至少384kbit/s； 室外车辆运动中至少144kbit/s； 卫星移动环境至少9.6kbit/s。
② 传输速率能够按需分配。 ③ 上下行链路能适应不对称需求。
1.2 IMT-2000概述
第三代移动通信将为用户提供高速数 据传输、Internet访问、移动视频业务和多 媒体服务，同时支持全球漫游特性。
（10）设计了两类码复用业务信道：
基本信道用于传送语音、信令和低速 数据，是一个可变速率信道；补充信道用 以传送高速率数据，在分组数据传送上应 用了ALOHA技术，改善传输性能。
（11）在同步方式上CDMA 2000与IS-95 相同，基站间同步采用GPS方式。
1.2.3 TD-SCDMA
TD-SCDMA标准由中国无线通信标准 组织（CWTS）提出，目前已经融合到了 3GPP关于WCDMA-TDD的相关规范中。
多址接入方 式
双工方式
载频间隔 （MHz）
码片速率 （Mchip/s）
帧长
WCDMA DS-CDMA FDD/TDD 5
3.84 10ms
CDMA 2000 MC-CDMA FDD 1.25 / 3.75
1.2288 / 3.6864 20ms
TD-SCDMA DS-CDMA TDD 1.6
1.28 10ms（含两个子帧）
1.2.2 CDMA 2000
CDMA 2000体制是在IS-95标准基础上 提出的3G标准。目前，其标准化工作由 3GPP2来完成。
系统的核心网基于ANSI-41，并保持 与ANSI-41网络的兼容性，同时，通过网 络扩展方式提供在基于GSM-MAP的核心 网上运行的能力。
CDMA 2000的电路域继承2G IS-95 CDMA网络，引入以WIN为基本架构的业 务平台。分组域是基于Mobile IP技术的分 组网络。无线接入网以ATM交换机为平台 提供丰富的适配层接口。
TD-SCDMA具有以下特点：
（1）信号带宽为1.6MHz； （2）码片速率为1.28Mchip/s； （3）采用智能天线技术，提高了频 谱效率；
（4）采用同步CDMA技术，降低上 行用户间的干扰和保持时隙宽度；
（5）接收机和发射机采用软件无线 电技术；
（6）采用联合检测技术，降低多址 干扰；
第一代移动通信系统在商业上取得了 巨大的成功，但其如下的弊端也日渐显露 出来：
（1）频谱利用率低； （2）业务种类有限；
（3）无高速数据业务； （4）保密性差，易被窃听和盗号； （5）设备成本高； （6）终端体积大、重量大。
为了解决模拟系统中存在的这些根本
性技术缺陷，数字移动通信技术应运而生， 这就是以GSM和IS-95为代表的第二代移动 通信系统，应用时间是从20世纪80年代中 期至今。
1.1 无线通信系统的发展历程
第一代移动通信系统是模拟制式的蜂 窝移动通信系统。应用时间是20世纪70年 代中期至80年代中期。
第一代移动通信系统的典型代表是美 国的AMPS先进移动电话系统和后来的改 进型TACS（总接入通信系统）等。
第一代移动通信系统的主要特点是采
用频分复用（FDMA）模拟制式，语音信 号使用模拟调制，每隔30kHz/25kHz为一 个模拟用户信道。
TD-SCDMA GPS或者网络同步方 式
闭环功控：0～ 200Hz；
外环功控
接力切换
AMR
解调方式 编码方式 调制方式
WCDMA
CDMA 2000
导频辅助的相 导频辅助的相干解
干解调方式
调
卷积码/Turbo码 卷积码/Turbo码
上行：HPSK 下行：QPSK
上行：BIT/SK 下行：QPSK
TD-SCDMA
地提供多种业务，并根据不同的业务
质量和业务速率分配不同的资源。同
时对多速率、多媒体的业务，可通过 改变扩频比（对于低速率的32kbit/s， 64kbit/s，128kbit/s的业务）和多码 并行传送（对于高于128kbit/s的业务） 的方式来实现。
（6）上下行快速、高效的功率控制 大大减少了系统的多址干扰，提高了 系统容量，同时也降低了传输的功率。
TD-SCDMA核心网基于GSM/GPRS网 络的演进，保持与GSM/GPRS网络的兼容 性。核心网络也可以基于TDM ATM和IP 技术，并向全IP的网络结构演进。
TD-SCDMA采用的关键技术有智能天 线、联合检测、多时隙CDMA、DSCDMA、同步CDMA、信道编译码、交织 和接力切换等。
（6）在下行信道传输中，定义直扩 和多载波传输两种方式，码片速率分 别为3.6864Mchip/s和1.22Mchip/s； 多载波方式能很好地兼容IS-95网络。
（7）支持F-QPCH，可延长手机待 机时间。
（8）核心网络是ANSI-41网络的演 进，并保持与ANSI-41网络的兼容性。
（9）支持软切换和更软切换。
导频辅助的相干解调。
（3）接入方式：
DS-CDMA方式。
（4）三种编码方式：
在话音信道采用卷积码（R=1/3，K=9） 进行内部编码和Viterbi译码；在数据信道 采用ReedSolomon编码；在控制信道采用 卷积码（R=1/2，K=9）进行内部编码和 Viterbi译码。
（5）适应多种速率的传输，可灵活
国际电信联盟（ITU）于1985年提出 了当时称为未来公众陆地移动通信系统 （Future Public Land Mobile Telecommunication System，PLMTS）。
1996年更名为国际移动通信-2000 （International Mobile Telecommunication-2000，IMT-2000）， 意即该系统工作在2 000MHz频段，最高业 务速率可达2 000kbit/s，预期在2000年左 右得到商用。
（7）核心网络基于GSM/GPRS网络 的演进，并保持与GSM/GPRS网络 的兼容性。
（8）基站之间无需同步。因基站可 收发异步的PN码，即基站可跟踪对 方发出的PN码，同时移动终端也可 用额外的PN码进行捕获与跟踪，因
此可获得同步，支持越区切换及宏分 集，而在基站之间无需进行同步。
（9）支持软切换和更软切换，切换 方式包括三种，即：扇区间软切换、 小区间软切换和载频间硬切换。
第二代数字蜂窝移动通信系统的典型 代表是美国的DAMPS系统IS-95和欧洲的 GSM系统。
第三代移动通信系统是一种能提供多
种类型高质量的多媒体业务，能实现全球 无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网 络相兼容，并以小型便携式终端在任何时 候、任何地点、进行任何种类通信的系统。
由于其诸多优点，全世界各个运营商、
3G频谱划分 无线网络规划与优化的重要性 WCDMA网络规划的特点 未来无线通信网络的演进
本章重点 三种3G CDMA技术的特点和区别 WCDMA无线网络规划的特点
学习本章目的和要求
了解第一代、第二代和第三代移动通 信系统的特征
了解WCDMA，CDMA2000，TDSCDMA的特点和发展历史 了解3G频谱划分情况 熟悉WCDMA网络规划的特点
两部分，分别完成电路型业务和分组型业 务。
UMTS的陆地无线接入网（UTRAN） 基于ATM技术，统一处理语音和分组业务， 并向IP方向发展。MAP技术和GPRS隧道 技术是WCDMA体制移动性管理机制的核 心。
WCDMA具有以下特点。
（1）调制方式：
上行为HPSK，下行为QPSK。
（2）解调方式：
（7）多时隙，具有上下行不对称信 道分配能力，适应数据业务；
（8）用接力切换，降低掉话率，提 高切换的效率；
（9）核心网络基于GSM/GPRS网络 的演进，并保持与它们的兼容性；
（10）基站间采用GPS或者网络同步 方式，降低基站间干扰。
1.2.4 三种主要技术方案的比 较
表1-1 三种主要技术方案比较
对于运营商来说，无线网络规划是一项至 关重要的工作，往往需要花费大量的时间、 物力和人力。对于制造商来说，必须提供 易于规划和优化的产品和相应的工具，才 能使得产品具有竞争力。
基站同步方 式 功率控制
切换方式
语音编码
WCDMA 不需要
CDMA 2000
GPS/GLONASS同 步方式
快速闭环功 控：1500Hz；
外环功控
快速闭环功控： 800Hz；外环功控
扇区间软切换、 小区间软切换 支持软切换和更软 和载频间硬切 切换 换
AMR
8k/13k QCELP / 8k EVRC
网络优化的概念
简单地说，就是在已有的网络资源条件下， 调整网络参数和设置，使得网络的性能达 到最佳，满足用户的要求。
因此，可以说，网络规划与优化是在 网络建设和运营的不同阶段，保证网络综 合指标达到最佳状态的重要手段。
本章内容 无线通信系统的发展历程 IMT-2000系统概述 三种3G系统简介、比较
1.2.1 WCDMA