第三代移动通信.

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1 第三代移动通信

2 第1章 第三代移动通信概述 第三代移动通信的标准化 第三代移动通信频谱分配 第三代移动通信业务 第三代移动通信演进 1.1 1.2 1.3
第1章 第三代移动通信概述 第三代移动通信的标准化 1.1 第三代移动通信频谱分配 1.2 第三代移动通信业务 1.3 第三代移动通信演进 1.4

3 第三代移动通信（The Third Generation Mobile Communication，3G）技术已在许多国家和地区得到应用。

4 本章概要介绍3G的起源、发展进程和演进，主要内容如下：
第三代移动通信系统的频谱分配 第三代移动通信系统的业务特点 第三代移动通信的演进路径

5 1.1 第三代移动通信的标准化 第三代移动通信标准化组织 第三代移动通信系统（3G），又被国际电联（International Telecommunication Union，ITU）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。

6 1．第三代移动通信的目标 （1）全球统一频谱、标准，实现全球无缝漫游。 （2）更高的频谱效率，更低的建设成本。

7 （3）能提供较高的服务质量和保密性能。 （4）能提供足够的系统容量，方便2G系统的过渡和演进。 （5）能提供多种业务，适应多种环境。

8 2．第三代移动通信的特征 （1）3G系统具有大容量语音、高速数据和图像传输的能力。 （2）3G系统可以基于第二代移动通信系统平滑过渡和演进。

9 3．第三代移动通信的标准化组织 （1）第三代移动通信合作伙伴项目（3GPP） ① 3GPP的组织机构

10 第三代移动通信合作伙伴项目（3GPP）是由欧洲的ETSI、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA以及美国的T1 5个标准化组织在1998年底发起成立的，1998年12月正式成立。

11 中国无线通信标准化组织（China Wireless Telecommunication Standard Group，CWTS）于1999年在韩国正式签字加入3GPP，成为3GPP的组织伙伴。

12 图1-1 3GPP组织机构

13 ② 3GPP工作 3GPP的主要工作是研究制定并推广基于演进的GSM核心网络的3G标准，即制定以GSM移动应用部分（GSM Mobile Application Part，GSM MAP）为核心网，通用陆地无线接入（Universal Terrestrial Radio Access，UTRA）为无线接口的标准。

14 （2）第三代移动通信合作伙伴项目二（3GPP2）
第三代移动通信合作伙伴项目二（3GPP2）由美国TIA、日本ARIB和TTC、韩国TTA等4个标准化组织发起，1999年1月正式成立。

15 中国无线通信标准化组织（CWTS）于1999年6月在韩国正式签字加入3GPP2，成为3GPP2的组织伙伴，在此之前，我国是以观察员的身份参与3GPP2的标准化活动。

16 图1-2 3GPP2组织机构

17 ② 3GPP2工作 3GPP2的主要工作是制定以ANSI/IS-41为核心网、cdma2000为无线接口的3G标准。

18 ANSI（American National Standards Institute）是美国国家标准学会，IS-41协议是CDMA第二代数字蜂窝移动通信系统的核心网移动性管理协议。

19 3GPP2的标准化工作受到拥有多项CDMA关键技术专利的高通公司的较多支持。

20 第三代移动通信技术标准 1．第三代移动通信标准的提出 第三代移动通信标准通常指无线接口的无线传输技术标准。

21 表 IMT-2000无线接口的5种技术标准 多址接入技术 正 式 名 称 习 惯 称 呼 CDMA IMT-2000 CDMA-DS WCDMA IMT-2000 CDMA-MC cdma2000 IMT-2000 CDMA-TDD TD-SCDMA/UTRA-TDD TDMA IMT-2000 TDMA-SC UWC-136 IMT-2000 TDMA-MC EP-DECT

22 采用码分多址接入技术（CDMA）的3种候选方案成为第三代移动通信的主流标准。

23 3种主流标准的工作方式分别为频分双工—直扩（FDD-DS）、频分双工—多载波（FDD-MC）和时分双工（TDD），对应的标准分别为WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA/UTRA-TDD。

24 （1）IMT-2000 CDMA-DS（WCDMA）
IMT-2000 CDMA-DS又称宽带码分多址（Wide band CDMA，WCDMA）。

25 WCDMA的核心网基于演进的GSM/GPRS网络技术，空中接口采用DS-CDMA多址方式。

26 （2）IMT-2000 CDMA-MC（cdma2000） IMT-2000 CDMA-MC又称cdma2000。
cdma2000是基于IS-95标准的各种CDMA制造厂家的产品和不同运营商的网络构成的一个家族概念。

27 从IS-95演进而来的cdma2000标准是一个体系结构，称为cdma2000家族，它包含一系列子标准，经过融合后含多载波（Multi-Carrier，MC）方式，即单载波（1x）、三载波（3x）等方式。

28 （3）IMT-2000 CDMA-TDD IMT-2000 CDMA-TDD目前包括低码片速率TD-SCDMA和高码片速率UTRA-TDD两个技术。

29 TD-SCDMA（Time Division Synchronous CDMA）采用时分—同步码分多址技术。
UTRA-TDD采用通用陆地无线接入—时分双工技术。

30 TD-SCDMA是中国提出的国际标准，目前已经在我国国内建网，而UTRA-TDD标准制定现在已处于停顿状态，所以通常提到IMT-2000 CDMA-TDD即指TD-SCDMA。

31 2．3大主流技术标准性能对比 表1-2 3G的主流标准性能对比 性能指标/标准 WCDMA cdma2000 TD-SCDMA 核心网
GSM MAP ANSI-41 带宽 5MHz 1.25MHz 1.6MHz 多址方式 CDMA CDMA/TDMA 码片速率 3.84Mchip/s 1.2288Mchip/s 1.28Mchip/s 双工方式 FDD/TDD FDD TDD 帧长 10ms/15时隙/帧 5、10、20、40、80ms/16时隙/帧 52ms/72时隙/2子帧/帧 语音编码 自适应多速率语音编码器（AMR） 可变速率声码器IS-773、IS-127 信道编码 卷积码和Turbo码 信道化码 前向OVSF，扩频因子512～4； 反向OVSF，扩频因子256～4 前向：Walsh和长码； 反向：Walsh和准正交码 OVSF，扩频因子16～1 扰码 前向：18位GOLD码； 反向：24位GOLD码 长码和短PN码 长度固定为16的伪随机码 功率控制 开环+闭环 切换 软切换 接力切换 导频结构 上行专用导频； 下行公共或专用导频 下行公共导频DwPTS； 上行同步UpPTS 基站同步 同步/异步 GPS同步 同步

32 第三代移动通信标准化进程 1．3GPP技术规范的版本划分 （1）R99版本 （2）R4版本 （3）R5版本

33 （4）R6版本 （5）R7版本 （6）R8版本 （7）R9版本

34 2．3GPP2技术规范的发展历程 （1）cdma2000无线技术的发展历程 ① cdma2000 1x是cdma2000移动通信系统发展的第一阶段，对应cdma2000标准的Rev.0、Rev.A、Rev.B协议版本。

35 ② cdma2000 1xEV-DO技术起源于美国Qualcomm公司提出的高速率数据（High Data Rate，HDR）技术。

36 ③ cdma2000 1xEV-DV综合了cdma2000 1x和cdma2000 1xEV-DV的优点，对应Rev. C和Rev
③ cdma2000 1xEV-DV综合了cdma2000 1x和cdma2000 1xEV-DV的优点，对应Rev.C和Rev.D协议版本。

37 （2）cdma2000核心网发展历程 ① 阶段0 ② 阶段1 ③ 阶段2 ④ 阶段3

38 1.2 第三代移动通信频谱分配 图1-3 WRC2000频谱安排

39 图1-4 中国第三代移动通信系统频谱安排

40 1.3 第三代移动通信业务 3G业务可以从不同的角度进行不同的分类，不同分类所属的各种业务可以是相互交叠的。

41 基于GSM网络和固定网络数据业务的分类，UMTS论坛将3G业务分为6类。

42 即移动Internet接入、定制信息和娱乐业务、多媒体短消息业务、基于位置的业务、移动Internet/Extranet接入业务和增强语音（含可视电话服务） 。

43 按照应用层QoS的业务分类，3GPP定义了4种基本业务类型，即会话类业务、流媒体业务、交互类业务和背景类业务；按照媒体的表现形式，3G业务可以分为文本业务、视频业务和多媒体业务。

44 下面根据应用层QoS的业务和用户体验来分类介绍3G业务。

45 1．根据应用层QoS的3G业务分类 图1-5 不同QoS要求时业务特点示意图

46 （1）会话类业务 （2）流类业务 （3）交互类业务 （4）背景类业务

47 2．根据用户体验的3G业务分类 （1）通信类业务 （2）娱乐类业务 （3）资讯类业务

48 （4）Internet业务 （5）金融业务 （6）位置服务 （7）监控服务

49 1.4 第三代移动通信演进 第三代移动通信的演进路径 图1-6 3G的演进有三条路径

50 1.4.2 IMT-Advanced 1．ITU-Advanced的标准化进程 2．ITU-Advanced关键技术

51 ① 下一代网络演进的需求 ② 下一代网络的结构

52 小 结 1．第三代移动通信系统简称3G，又被国际电联（ITU）称为IMT-2000，是指在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。

53 IMT-2000的标准化工作开始于1985年。 第三代移动通信标准规范具体由第三代移动通信合作伙伴项目（3GPP）和第三代移动通信合作伙伴项目二（3GPP2）分别负责。

54 2．第三代移动通信的主流标准为WCDMA，cdma2000和TD-SCDMA/UTRA-TDD。
3G的3大主流技术标准在网络基础、核心网、空中接口、码片速率、载频间隔、扩频方式、同步和功控速度等方面各有特点。

55 3．第三代移动通信标准通过不断增加新特性来增加自身的竞争力，使用并行版本体制。
3GPP技术规范的3G版本划分为R99，R4，R5，R6，R7，R8和R9等。3GPP2 技术规范的3G版本划分为Rev.0，R ev.A，R ev.B，R ev.C，Rev.D，UWB等。

56 4．3G业务按照不同的标准可以有不同的分类方法，按照应用层QoS的业务分类，3GPP定义了会话类业务、流媒体业务、交互类业务和背景类业务；根据用户的体验，3G业务可分为通信类业务、娱乐类业务、资讯类业务、互联网业务、金融业务、位置服务及监控服务等。

57 5．3G的演进有3条路径。其一是以3GPP为基础的技术轨迹，即从第二代的 GSM、GPRS到第三代的WCDMA/TD-SCDMA、第三代增强型的HSPA，以及LTE发展路线，最后演进到IMT-Advanced，即B3G/4G。

58 其二是以3GPP2为基础的技术路线，即从第二代的 cdma2000到cdma2000 1x，再到第三代的cdma2000 1xEV-DO/DV，以及长期演进的UMB升级版本，最后演进到B3G/4G。

59 其三是以WiMAX为基础的技术路线，是宽带无线接入技术向着高移动性、高服务质量的方向演进的结果。

60 6．2005年10月在赫尔辛基举行的ITV-R WP8F第l7次会议上，正式将System Beyond IMT-2000命名为IMT-advanced，其高移动性下可支持100Mbit/s，低移动性下支持1Gbit/s。

61 7．新一代无线通信系统的技术方案可能分布在物理层、链路层、网络层或跨越多层。

62 ITU-Advanced无线接口技术主要包括空中接口网络结构、无线信号传输的编码调制技术、多址技术、多天线技术、空中接口同步技术、无线链路自适应技术、无线资源调度技术等。

63 下一代网络的研究将着眼于IP连通层面上的异构网络的融合、移动性和QoS管理、异构网络安全、网络的可扩展性等方面。