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第三代移动通信系统及其主要无线技术

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侯晶晶　张　辉
侯晶晶：现为西安电子科技大学通信工程专业硕士研究生 。
张　辉：现为西安电子科技大学教授 。
摘 要：本文首先介绍了第三代移动通信系统(又称IMT－2000)，然后通过对欧洲和日本的WCDMA技术以及北美的cdma－2000技术的比较，向读者阐述了第三代移动通信网的主要无线传输技术 。
要害词：3G; IMT－2000; 宽带CDMA; cdma－2000
引　言
第三代无线移动通信网，通常称为3G，正在被国内外移动通信界积极地研究和热烈地探讨着，并预期于2002年左右投入商用 。国际电信联盟（ITU）称3G为IMT－2000(International Mobile Telecommunications－2000)，在欧洲，该系统则被称为通用移动通信系统（UMTS） 。IMT－2000将提供多种服务，尤其是多媒体通信以及高速数据分组交换业务 。而近年来，作为IMT－2000/UMTS空中接口多址接入方案之一的码分多址接入（CDMA）系统似乎已经成为第三代无线个人通信系统最强有力的备选方案 。在欧洲，美国，日本以及韩国，对宽带CDMA的研究也有很大的进展，这表明，宽带CDMA将成为“什么是IMT－2000/UMTS最佳多址接入方案”最有可能的答案 。
第三代移动通信系统空中接口的制定
如何能够提供真正意义上的全球覆盖，提供更高速的数据业务以及更有效的频谱利用率已成为推动第三代移动通信发展的主要动力 。自1985年以来，国际电信联盟就开始了IMT－2000的研究 。IMT－2000早期被称为未来公共陆地移动电话系统（FPLMTS），在ETSI，UMTS的标准化则始于1900年子技术委员会SMG5成立时 。IMT－2000空中接口方案的主要目标可简要如下：
?全覆盖和移动时，比特速率为144Kb/s，最佳可达384Kb/s
?有限覆盖和移动时，比特速率为2Mb/s
?与现有系统相比，有更高的频谱利用率
?对新型业务有更好的兼容性
上述数据是根据综合业务数字网（ISDN）的数据比特率来规定的 。ISDN各种信道提供了多种不同的比特率，其2B＋D信道提供144Kb/s的数据速率，H0信道提供384Kb/s的数据速率，H12信道提供1920Kb/s的数据速率（尽管IMT－2000业务的上限采用2Mb/s，但实际业务规定为1.92或2.048Mb/s） 。虽然如此，IMT－2000的主要业务并不是基于ISDN的，这些数字也已成为争论的对象，最终，市场需求将决定在第三代移动通信系统的商业运营中提供怎样的数据速率 。
一些国家的主要地区性标准化组织也已经制定了IMT－2000的首选技术 。1997年初，负责日本无线标准化的无线工业和商业协会（ARIB）决定继续进行宽带CDMA标准细节方面的制定，日本提出的技术加速了欧美标准化的工作，同年，日本的要害参数和欧洲宽带CDMA建议取得一致，空中接口即为通常所指的WCDMA 。1998年1月，由于有强大的后盾，在ETSI中，WCDMA被选作FDD频段的UMTS陆地空中接口方案 。宽带CDMA的选择也得到了亚洲和北美GSM运营者的支持 。对于TDD频段，选择了时分CDMA (TD－CDMA)的概念 。1998年3月，美国负责IS－95标准化的通信工业协会（TIA）TR45.5委员会采用了一种后向兼容IS－95的宽带CDMA框架，称为cdma－2000 。负责IS－136标准化的TR45.3采用了基于TDMA方案的第三代建议UWC－136（全球无线通信），该建议是1998年2月提出，并建立在UWCC建议基础之上 。
宽带CDMA方案
上述适合第三代无线系统的多址接入方案，即宽带CDMA方案，基于UWC－136 TDMA方案和TD－CDMA方案中，我们将简要介绍宽带CDMA方案 。
宽带CDMA具有5MHz或更宽的带宽 。通常，所有第三代系统建议的带宽均为5MHz，选择这一带宽有很多原因 。首先，144和384Kb/s的数据速率是第三代系统的主要目标，在5MHz带宽内可以获得这一速率并具有适当的容量，在限定条件下，甚至可以达到2Mb/s的峰值速度；第二，频谱的缺乏要求采用合理的最小频谱分配，尤其是当系统必须配置到已经被第二代系统占用的现有频带内；第三，与较窄的带宽相比，5MHz带宽能更好的解决多径问题，提高分集技术，改善系统性能 。为了更有效的支持更高的数据速率，已经提出了10，15和20MHz的带宽 。目前已经制定的几种用于第三代无线系统的宽带CDMA建议，总结如下：

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