无线和蜂窝技术的回顾

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第1章无线和蜂窝技术的回顾1．1引言过去十年全球无线通信得到很大的发展，无线通信技术经历了为商业使用的第一代模拟产品到为居民和商业环境而设计的第二代数字无线通信系统。九十年代初期，工业和运营部门推出了第二代数字移动通信系统，这标志了无线信息网络的到来，完全的个人通信将使所有用户在所希望的两地能够很经济的传送任何形式的信息。新的网络建立了与第一代、第二代无绳电话、蜂窝服务的接口，也包含了其它意义上的有线和无线接入。如局域网LAN等。在后来的几年内第三代数字移动通信系统――可提供宽带多媒体业务的网络会逐渐发展起来。1．2历史背景――1946年AT&T推出了第一个移动电话系统，采用FM调制，120Hz带宽传输一路话音；――60年代中期BellSystem推出了IMTS（ImprovedMobileTelecommunicationService），采用FM调制，25－30KHz带宽传输一路话音；――60年代末，70年代初开始第一个蜂窝（Cellular）电话系统，Cellular的意思是将一个大区域划分为几个小区（Cell），相邻的Cell不使用相同的频率，以免干扰；――70年代末，由于微处理器的出现，使系统的复杂度提高。美国推出了AMPS（AdvancedMobilePhoneSystem），欧洲推出了TACS（TotalAccessCommunicationSystem）等。80年代初开始了运营实验，实验真正意义上的蜂窝移动通信；――90年代初，相继推出了第二代数字移动通信系统DAMPS、GSM、CDMA系统；――90年代中期以后，开始研究第三代移动通信系统。1．3标准在美国由FCC（FederalCommunicationCommission）决定国家范围内的标准，以支持不同系统的漫游。第一代移动通信系统有许多标准，各不相同，在欧洲几个国家各自制造了自己的系统，日本有自己的移动电话。为了漫游，美国、欧洲和日本在第二代移动通信系统中制定了相应的标准。1．欧洲――GlobalSystemforMobileCommunication(GSM)；2．北美电子工业委员会（EIA）制定了IS－54（DAMPS）和IS－95（CDMA）；3．日本制定了JDC（JapaneseDigitalCellular）。欧洲的GSM数字移动通信系统与原模拟系统不兼容，美国IS－54、IS－95兼容了原来的AMPS系统，手机是双模的。1988年欧洲CEPT（ConferenceofEuropeanPostandTelecommunication1-13 ）制定了无绳通信标准（DECT－DigitalEurpeanCordlessTelecommunicationsStandard），DECT支持数据和话音通信。1992年DECT成为欧洲的通信标准ETSI300－175。在国际电联中，目前许多国家都在IMT2000的旗帜下，对第三代移动通信的服务、空中接口、网络结构等主题进行研究。特别是随着2000年的临近，国际电联和美国、欧洲、日本以及其他一些国家都加快了第三代移动通信的进展。各个国家地区的标准化组织、公司都在制定各自的发展目标，制定政策和研究发展策略，甚至有的方案已计划开始现场测试,我们国家也提交了方案，参与了标准的制定的工作。主要的标准有以Qualcomm公司为代表的cdma2000,以日本和欧洲为代表的WCDMA，以及采用TDD模式的TD-CDMA和我国提出的TD-SCDMA等。ITU希望将所提标准能够融合为一个全球统一的标准，但由于各公司的经济利益和IPR问题，融合工作遇到了很多困难。九九年三月爱立信与高通就无线通信业务达成协议，使第三代移动通信系统的标准从争执走向融合。一、协议包括两项主要内容：联合推广单一全球码分多址标准。爱立信和高通公司统一联合推广单一全球码分多址标准，并且就两公司各自的专利达成相互许可使用协议（这种相互许可使用协议规定，对双方销售给客户的码分多址设备收取专利使用费），以解决公司间存在的争执。爱立信收购高通公司的码分多址业务。包括它在美国加利福尼亚州圣地亚哥和科罗拉多州波德等地的研发机构与设施。这次交易的价格等细节将在证券季度报告中公布。二、爱立信与高通关于下一代无线标准之争端简述1．争端产生的背景（1）爱立信与GSM爱立信在全球140多个国家拓展着GSM移动电话用户，是欧盟在全球移动通信市场上的代言人。GSM的优势：²拥有广大用户。已成为全球开放的标准，拥有1亿以上极为广泛的用户群体，占全球移动用户的1／2；预计今年底，全球将有300～350个区域性GSM网络，用户将达1．5亿；²有庞大的全球网络。120多个国家和地区形成的的全球网络更便于国际漫游；在开发下一代无线通信系统时，GSM的现有网络和用户规模不容忽视。（2）高通公司与CDMA1989年3月，美国军方将军事应用中的高通码分多址技术公开。高通公司提出了采用CDMA技术的数字式移动电话系统建议书，1993年被美国电信工业协会（TIA）正式采用，作为北美数字移动电话系统IS-95的多重接入技术并允许商用。允许商用后，码分多址以极快的速度占领了北美地区的大面积市场，并在东南亚、中国、非洲等许多国家和地区开始商用实验。经过短短几年的商用化，CDMA技术已在全世界28个国家和地区采用，开通码分多址／PCS网络100多个，用户突破1000万。目前共有11个CDMA厂商提供CDMA系统网络，23个厂商提供CDMA手机。高通拥有CDMA的知识产权，是美国赢得下一代无线通信全球市场的希望。1-13 CDMA的优势：²覆盖更广阔。利用扩频技术和数字化技术，不但可以为网络提供更大的容量，而且凭借多径信号处理技术可使信号强度大力增强，从而可为网络提供广阔的覆盖。²软切换和可变速率话音编码使话音质量提高，并有效减少掉话；²高效的频率复用；传统的模拟手机的AMPS系统及数字式GSM系统，所采用的多重存取技术，分别是频分多址技术与时分多址技术，这两种都受到频率与时间因素的限制，而CDMA技术则不受此限，能允许更多的用户在同一频段及同一时间使用，但小区之间仍需时间偏移。²功率低。CDMA移动电话由于有精密的功率控制，并采用相关解调技术，其平均传输功率比其它移动电话低。GSM的手机功率为0.8W，AMPS系统手机最大有效功率为0.6W，而CDMA系统则为0.2W。²较低的资金投入。CDMA网络的前期资金投入比GSM网络低，因而投资风险小；²较好的高保密性和抗干扰性。（3）ITU与第三代无线通信标准第三代移动通信将可为用户提供高速数据传输、因特网访问、移动视频业务和多媒体服务，同时支持全球漫游特性。要实现全球漫游，涉及传输方式的兼容和不同网络的过渡，建立统一的国际标准势在必行。早在1985年，ITU就开始规划预期在2000年左右使用的工作于2GHz频段上的第三代移动通信系统，当时称为FPLMTS，即未来公用陆地移动通信系统。鉴于日本等一些国家的建议，ITU于1996年将FPLMTS更名为IMT-2000，即国际移动通信-2000，同时继承并进一步扩大了FPLMTS的工作范围。目前，在ITU中进行IMT-2000标准化工作的研究组织主要由ITU-R的TG8／1（无线技术组）负责。ITU-RTG8／1近期取得的比较突出的进展是1997年7月发出了征集无线传输候选技术的通函，并确定了ITU-R的工作计划。ITU-RTG8／1还建议各成员组织成立关于无线传输技术的评估组，并就评估原则、方法制定了一个M.1225建议。ITU-TSG11关于IMT-2O00所取得的比较突出的进展是，1997年3月在其中期会议上一致通过了“IMT-2000家族”的概念，这主要是考虑目前世界上流行的网络基础设施标准各不相同，而在向第三代系统发展的过程中，为保护运营商同时也是保护用户的利益，应尽量从现有的二代系统逐步向第三代过渡。因此，从不同标准的二代系统的过渡过程就会自然形成一个“家族”的概念。“IMT-2000家族”概念的引入给地区标准化组织以极大的灵活性，意味着只要在网络和业务能力上满足要求，在概念结构上满足Q.FNAH的系统都可以成为IMT-2000的家庭成员。考虑到不同国家、地区的发展背景，仿照网络方面的“家族”概念，在无线接口方面也提出了“家族”的概念。就世界上主要研究，开发第三代移动通信系统的国家和地区（包括国际电联）而言，目前最紧迫的任务是无线传输技术的选择和评估。在爱立信与高通达成协议前，能够提交比较成熟的候选方案的国家和地区只有美国、欧洲、日本、中国。主要有三种方案：²宽带CDMA／TD-CDMA（或称WCDMA）。由ARIB在日本建立的CDMA方案与欧洲ETSI的CDMA方案融合而成。在1998年1月28日和29日在巴黎召开的ETSI　SMG2的241-13 次会议上获得通过。代表厂家有爱立信、诺基亚、NTT等。²CDMA2000。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TIA　TR45．5提出。代表厂家为高通、摩托罗拉、北方电讯、朗讯科技、三星电子等。²TD-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。代表厂家为CATT与西门子。（4）爱立信与高通之争爱立信与高通分别代表了上述前两种不同的技术方案。事实上，WCDMA与cdma2000在技术上有很多相似之处，但上述两种技术融合存在两个障碍：²网络过渡问题。由于爱立信有GSM通信网络技术方面的优势及欧洲庞大的GSM网络的存在，作为欧盟在全球移动市场上的代言人，爱立信与诺基亚坚持WCDMA空中接口应与GSM的核心网络相兼容：²知识产权问题。高通宣布其对任何基于CDMA的提案都拥有基本的专利权，特别是对W-CDMA也不愿放弃专利权，爱立信不甘示弱，它宣布高通也使用了它的专利权。事实上，上述争论主要不是技术问题，而是欧美之间的经济利益的争夺问题。因为按照欧洲提出的标准，美国的CDMA技术将不能够进入欧洲市场。双方冲突在去年底今年初越演越烈，演变成为双方极为不快的信件交流，美国FCC主席William　Kennard，国务卿Albright，及商务部长Daley在去年年底，写信给欧洲委员会委员Martin　Bangemann，表达了对欧洲做法的严重关注，要求欧洲标准化组织允许第三代移动通信的多种标准，而不是欧盟指定的单一标准。14名两党参议员在今年2月底致信克林顿总统，要求总统坚持下一代无线通信的多重标准，而不是向欧洲的单一标准妥协。ITU考虑到欧美在无线通信标准上的利益之争，将可能对下一代无线通信标准的尽快出台产生不良影响，同时也迫于要求尽快建立下一代无线通信标准的Air　Touch通信公司、Vodafone电信集团等公司要求结束争执的压力，ITU于今年3月中旬在巴西召开会议，以图弥补欧美双方的裂痕，并就下一代无线通信标准的关键技术参数进行讨论。在这次会议上，ITU决定同时支持相互竞争的几个公司之间提出的下一代移动通信技术解决方案，由市场来决定标准，而不是ITU选择一个标准，从而压制另一个标准。ITU的这一决定将这一难解难分的争论踢回相关公司，于是，这些公司将不得不决定如何开发满足几种标准的移动通信系统，或降低标准之间的不兼容性。这样，欧美两个CDMA阵营的通信公司于3月下旬在Londoneto开会，以协调这两个互不兼容的CDMA标准。在这次会议的基础上，爱立信与高通公司终于达成如前所述的协议，为下一代移动通信标准的建立扫除了一个主要障碍，又向下一代全球移动通信标准的统一迈出了第一步。三、第三代无线标准――不同技术标准的融合然而，两个世界上最大的无线通信竞争对手今天签署的“停战”协议并不意味着有关第三代移动通信争吵的结束。这一“新的”CDMA标准家族将为现在的GSM与CDMA移动电话提供一条升级路径。鉴于GSM与CDMA技术的移动电话目前在全球无线通信领域得到广泛的使用，爱立信与高通公司的有关人士认为，使用这种标准的下一代移动通信将继续支持GSM与CDMA技术。1-13 在前面提到的3个主要标准中，WCDMA与cdma2000已走向融合，不过一些技术细节还有待探讨。那么，现在如何看待由我国的电信科学技术研究院（CATT）提出TD-SCDMA的标准呢？事实上，由于S-CDMA使用了同步CDMA、智能天线、软件无线电的SDMA（空分多址）技术，非常适合于非对称数据业务，具有与爱立信和高通融合后的“新的”CDMA标准不具备的优点：²码道间干扰小、容量大。SDMA采用多个天线和多个收发信机，同时利用与多个收发信机相连的DSP来处理多路的SCDMA信号，以估计每个移动台的传播特性，并根据该移动台的传播特性计算上下行的波束赋形矩阵；CDMA和SDMA结合起到了相互补充的作用，当几个用户靠得很近，SDMA无法分出时，CDMA可以很容易地解决这个问题，而SDMA又可以使相互干扰的CDMA用户降为最小。²能和GSM移动通信网络兼容。²简化硬件、降低成本。这是采用软件无线电技术的结果。ITU计划将在今年年底完成第三代无线通信标准，面临三种选择：²爱立信和高通融合后的“新的”CDMA标准；²TD-SCDMA标准；²爱立信和高通融合后的“新的”CDMA标准、TD-SCDMA标准及其它的融合。上述三种选择都有可能，特别是第三种选择，这是ITU在3月中旬巴西会议上的主要思路。1．4PCS的特征PCS将使用现有的和未来的有线和无线的网络。PCS的三个要素：1．易使用、高功能性的手机；2．唯一的个人号码可到达在任何地方的此用户；3．具有个性的功能表，可为用户提供一组用户设定的服务。PCS不是唯一全包含无线方法的系统，它是标准、网络和产品的集合，这个集合能以合理的价格满足用户需求，并提供高级的支持。从长远来看，微蜂窝和微微蜂窝会结合在一起，将允许不同网络类型实现无缝切换和漫游。１．５蜂窝通信的概念无线移动传输的传统方法是在覆盖区域的最高点建一个大功率的发射机。对于适当的区域内，移动电话需要与基站有视线。视线传输在水平距离受到限制。单个无线的发射机只能到达一定的区域，这就很难适应大区域通信的要求，并且在这个区域也只能得到很少数量的用户。1970年纽约的BellSystem只能支持12个用户同时通话。蜂窝的概念在处理覆盖区问题上是不同的。它不用广播的方法。它使用低功率的发射机服务一小的区域。一个城市划分为几个小的区域，称为“Cell”1-13 。每个小区有一个发射机，而不是整个城市用一个发射机。通过把覆盖区划分为小区，使得在不同的小区内可以再使用相同的频率。但问题在于一个电话不一定固定在一个小区内通话。为了处理这个问题，就引入了切换的概念。刚开始建立系统时，所有基站小区都同时建立是非常昂贵的。然而一个大半径的小区可以在一段时间后，用小区分裂的方法变为几个小半径的小区。在一个小区内用户数量到达某一程度时，服务质量下降，呼通率降低时，可以用几个较低的发射功率的基站小区代替原有的一个基站区。蜂窝通信的重要特征：1．低功率的发射机和小的覆盖范围2．频率再用3．切换和中央控制4．小区分裂可用于增加容量１．６第一代蜂窝系统世界各国的系统都不一样。不同的频带，不同的基站和移动台协议。但都使用模拟FM提供话音服务。70年代末，电子工业联合会（EIA）建立了美国AMPS协议。85年英国推出了TACS系统，同时还推出了其他几个蜂窝系统。北欧的NMT，西德的C450，日本的NTT。80年代无线通信开始普及，对频谱的固定分配，在容量上大量的增长意味着小区面积的减少。例如AMPS的设计允许小区小到1。6公里。当小区变得较小时，所需要的覆盖区内很难放置基站，同时小区的减小会增加信令的活动，如快速的切换等。另外需要基站处理更多的接入请求和注册。这样对设计新的系统推出了需求。第二代系统的原则目标是高容量、低功耗、全球漫游和切换能力。在新的数字系统里，高容量通过先进的传输技术包括有效的语音编码，差错控制通道编码和有效带宽调制等获得。在欧洲，解决的方法是开辟新的频带，与现有蜂窝系统不兼容，而美国新的数字系统与原有模拟系统采用了相同的频带，支持双模手机，手机同时可在模拟和数字两个网络中使用。１．７第二代蜂窝系统技术在第二代蜂窝系统中，系统设计和标准都采用了一些新的和成熟的技术。典型的系统有：1．时分多址接入（TDMA）2．扩频－码分多址接入（CDMA）１．７．1TDMATDMA是用户在时间域上共享无线频谱。每个用户分配一个时隙，每个用户使用整个频带（对于宽带TDMA）或使用部分频带（窄带TDMA）。在TDMA中，移动台到基站（上行通道）的传输以突发方式存在，基站到移动台（下行通道）是连续发射的，移动台在分配给它的时隙接收信号。TDMA通道复用多个用户的信息比特，这需要在RF通道上传输高比特率的信息。因此TDMA很容易产生符号间干扰（由于多径时延传播的存在）。为了消除符号间干扰，需要在接收器的解调中加入信道均衡技术。由于M个用户公用一个发射设备，使基站成本降低。另外的优势是TDMA1-13 的结构支持增加新的时隙，以扩大容量。但在TDMA中，由于加入了保护时间和同步序列，使频谱效率有所降低。TDMA系统有欧洲的GSM，北美的IS－54（DAMPS），和日本的JDC。１．７．2CDMA扩频技术是将窄带信号扩展到宽带的频谱上传送。直接序列（DS）扩频最为普及。在DS中采用Pseudo-Noise（PN）码扩频。不同的PN码分配给不同的信号，接收端用相对应的PN码解扩，其他的信号和噪声由于不匹配可被滤除，这就是CDMA。Qualcomm在92年开发了IS－95CDMA系统。理论上CDMA系统会对设备制造商和运营商带来很大的好处。即使在蜂窝频率上有限的使用，CDMA已成为PCS的标准。CDMA把混淆信号区别开的能力能允许它无干扰的与其他无线信号共享频段。CDMA能处理10到20倍模拟AMPS用户。这使CDMA系统用户的成本降低。并且CDMA可提供较少的小区数，更好的抗路径衰耗能力，好的语音质量，位置定位和增加的呼叫保密等。CDMA容量的增加依赖于两个技术特性。第一，CDMA码是由数学上正交的WalshFunctions产生的，因此任意两个Walsh函数是相互正交的，两个用不同函数的发射机不会造成相互干扰。实际上，当方波Walsh函数通过射频和中频滤波器后，它们不能完全正交，系统的自干扰不能为零。第二个CDMA系统的技术特性是所有发射机都必须在精确的功率控制下，以管理系统的干扰。功率控制每毫秒调节一次，但还是不能保证在深衰落信号的快速精确功率控制。CDMA系统在实际测试和运行中，信道容量不能达到预期的效果。１．８无绳电话（CordlessPhones）和电信点（Telepoint）系统与蜂窝密切相关的无绳电话和电信点系统经常与蜂窝和PCS的移动方面造成混淆。无绳电话是一种低功率，小范围的电话，它使用户能在院落或公寓和静止的地点移动时，收到电话呼叫。由于无绳电话的普及性及电话公司不能在大城市对公用电话进行有效维护。这样就找了一个折中的方法，称为电信点。在电信点系统中，用户拥有小的低功率的无绳电话，可通过电信点系统实现通话。这种电话只能工作在离基站100米的范围内，不支持漫游。用户只能在离基站一定的范围内，否则就会掉话。这种系统有早期的模拟系统CT－1和近几年的数字系统CT－2，CT－3，DECT等。这些系统在欧洲有很多用户。１．９第二代蜂窝系统前面我们介绍了第二代蜂窝系统的技术主要是TDMA和CDMA数字化系统。下面我们对现有的几个系统作一下对比。系统IS－54GSMIS－95CT－2CT－3DECT国家美国欧洲美国欧洲、亚洲瑞典欧洲1-13 接入TDMA/TDMA/CDMA/FDMA/TDMA/TDMA/技术FDMAFDMAFDMAFDMAFDMA主要应用蜂窝蜂窝蜂窝无绳无绳无绳、蜂窝频段（MHz）基站869－894935－960869－894864－868862－8661800－1900移动台824－849890－915824－849双工FDDFDDFDDTDDTDDTDD射频通道宽度(KHz)302001250010010001728调制DQPSKGMSKBPSK/GFSKGFSKGFSKQPSK功率（mW）最大/平均600/2001000/12560010/580/5250/10频率分配固定动态动态动态动态功率控制基站有有有无无无移动台有有有无无无语音编码VSELPRPE－LTPQCELPADPCMADPCMADPCM语音速率(kps)7.95138(可变)323232每个射频的语音信道38－1812信道比特率48.6270.833－726401152信道编码1/2率1/2率1/2率前向无CRCCRC卷积卷积1/3率后向帧周期（ms）404.6152021610１．１０基于第二代的PCS系统虽然很多人描述PCS为第三代系统，但在美国的PCS设备使用了蜂窝系统协议。FCC开放的2GHz频段被指定用于新业务。GSM，IS－54，IS－95都想只在协议上作较小的改动，就可适用于PCS。在真正的提供多媒体接入的第三代系统出现以前，由于商业的需要，PCS也尽快进入了市场。主要是无绳电话，蜂窝电话以及无线数据网络的发展。CT－2、DCT900/DECT/CT－3技术对于低价位的个人通信服务是最吸引人的。但它的技术只是适用于WPBX。对于更大范围的PCS应用，它需要改进，会带来同步需求和增加复杂度。DCS1800是一个由ETSI开发的PCN标准。它是由GSM900MHz蜂窝标准演变来得。在欧洲DCS被分配的频率是从1710到1785MHz和1805到1880MHz。理论上可提供375个载频的能力，每个载频提供8个话音和16个数据通道。DCS1800允许在重叠覆盖的运营商之间进行漫游。这些改进使得GSM1-13 蜂窝标准被增强为提供高容量、高质量的PCN系统。在1800MHz的使用频带造成较小的小区结构，以兼容于PCN的概念。１．１１第三代系统第一代模拟和第二代数字系统支持语音通信和有限的数据通信能力。第三代的目标是提供宽范围的服务。除了一些与移动有关的信息外，大部分是ISDN业务的无线扩展，服务质量达到有线网的近似水平。第三代网络主要集中在服务质量、系统容量、个人和终端的移动性等方面。系统的容量提供使用更小的小区和地理上有序的频率通道再使用来改善。第三代系统将按照不同的运行环境使用不同的小区结构。小区的结构从常规的微小区到室内的甚微小区（picocell）。第三代系统的计划比现有的以话音为主的、基于微蜂窝的系统要复杂的多，将需要更先进的更智能的网络环境。１.1２.2000年的CDMA协议及技术进步使第三代无线技术即将成为现实第三代（3G）无线技术旨于提供与接近有线质量的无线话音业务，而且可以支持普通多媒体和高速数据应用所需的高速率和容量。3G技术将支持基于位置的业务、导航、紧急援助和其它先进业务。业内设计人员还预见3G系统，将使用户可以按自己的要求设置语音信箱、呼叫屏蔽、话音质量及其它业务。――向3G的演进将使无线本地环路能够接入PSTN和公用数据网络，同时提供对应用和网络资源的更有效控制。此外它还将打开通向全球漫游、业务移动、基于地区的ID和计费，以及全球目录接入等业务的大门。3G技术甚至有可能支持与卫星的无缝互通。――随著第三代技术的细节逐渐成为人们关注的焦点，包括政府、运营商、生产商及各种标准机构在内的全球电信行业，正努力制定使3G的优点成为现实的战略和具体规划。尽管前路布满荆棘，坎坷不平，但市场政策和技术推动力量，最终圆满解决了许多主要的3G问题，从而使cdma2000的优点离现实更近了。向3G技术的过渡及对cdma2000标准的修改，代表全球电信业向前迈出了一大步。――在瞬息万变的3G开发环境中，码分多址（CDMA）技术是迈向未来电信网络的最佳频谱路径。CDMA是一种可以为运营商和用户，带来很大好处的扩频技术，目前可以提供比AMPS模拟系统高七至十倍的容量，更高的呼叫质量和用户私密性，更高效的网络规划和覆盖功能，及通过提高电池使用效率，实现延长移动台使用时间。作为IMT20003G进程的一部分，电信业协会（TIA）将cdma2000作为第三代CDMA技术标准，提交给国际移动电信机构。――IMT-2000的目标之一是创建一种标准，促进实现具有高度设计共性、支持高速数据业务的全球频带的产生。理论上，该标准能够提供可以与固定网络相媲美的质量和完整性、更高的频谱效率及向将来的第三代技术演进的最大灵活性。IMT-2000将使用袖珍终端,可在更广泛的环境中运用，并支持一种能够顺利引入新技术的开放结构。――为支持从融合IS-95CDMA标准的cdmaOne无线系统向cdma2000标准的演进，CDMA开发小组CDG认为有”必要实现若干基本系统功能。这些技术要求包括：1-13 ――1．支持直接扩展和多载波前向链路。――2．物理层支持1x、3x和3xN的所有数据速率。――3。支持1.25、5、10……5xNMHz等信道宽度。――4．根据ITU　IMT-2000目标，MAC、RLP和分组数据定义高达2Mbps。――其它技术要求还包括TIA／EIA95B与话音业务、声码器、信令结构的后向兼容性，及TIA／EIA-95B的私密性、鉴别和加密功能等。实现cdma2000的分阶段方案――为帮助实现网络运营商，从目前的CDMA技术，顺利转向cdma2000要求的速率和强大功能，业界制定了一种分阶段、循序渐进的方案。大多数运营而已经完成或正在考虑从当前的IS-95标准向性能更高的cdma20001xRTT标准演进。北电网络正寻求部署这些cdma2000系统的蜂窝及PCS运营商，开发了一种无缝的演进方案，使他们可以平滑、经济高效地在现有的频谱分配范围内，升级到支持3G功能。――实现cdma2000这一工作的第一阶段（也叫lxRTT），使用1.25MHz的带宽，并为固定及移动应用提供144kbps的峰值数据速率。它还可以提供更高的话音容量和毂体质量的改进。在本文完成之际，第一阶段正处于投票表决的最后阶段。1xRTTCDMA标准IS-2000已经公布。――cdma2000的第二阶段将使用5MHz的带宽，预期将为移动、车载和低速应用，提供384kbps的峰值数据速率，为固定应用提供2Mbps的速率。――cdma2000的第一、二阶段之间的主要区别，是带宽和所达到的吞吐速度，或者说峰值数据速率能力。第二阶段将增加先进的多媒体功能，为通用的3G话音业务和声码器（如IP话音）奠定基础。lxRTT和3xRTT两种标准的基带无线单元基本上相同，因此运营商可以通过实施1xRTT向全面的3G功能迈出一大步。――第二阶段将详细阐述信号协议、数据管理、以及将来从5MHz向10M、15MHz无线带宽演进的预期升级要求。目前第二阶段正处于初始规范文件的准备阶段。经过核实、批准和最终投票通过以后，cdma2000的3xRTT规程预计将于今年年底完成。――从目前的IS-95CDMA空中接口技术向cdma20001xRTT的过渡，运营商可以获得两倍的无线容量，并能够处理速率高144kbps分组数据。cdma2000的第一阶段实现的功能，包括1x和3xl.25MIHz信道宽度的新物理层；对直接扩展和多载波前向链路3x选项的支持；以及定义如何实现1x和3x带宽。运营商还将获得话音容量提高两倍的增强性话音业务。――在延长电池使用寿命方面，第一阶段将使用快速寻呼信道的门限传输速率为八分之一的选通传输，使电池使用寿命比目前增加两倍。第二代和第三代系统之间更强的硬切换功能和功率控制功能，也将成为提高话音质量的关键因素。当然，正如运营商所知道的那样，电他使用寿命的延长，使用户可以更多地使用他们的业务，进而增加了使用分钟数和月平均帐单。――话音业务也将随著cdma2000的出现进一步得到提高。具体讲，第一阶段将有一个媒体接入控制（MAC）框架和分组数据无线电链路协议（RLP）定义，以支持144kbps以上的分组数据速率。――cdma2000的第二阶段将实现大量新功能和增强性业务。第二阶段将支持所有信道宽度（6x、9x以及12x），及先进的cdma2000　3G1-13 话音业务和声码器（包括IP话音）的架构。――然而第二阶段中最突出的功能，可能是真正的多媒体业务，这将力无线业务运营商带来更多的创收机会。多媒体业务可能通过以下手段实现：增强的分组数据MAC；对速率达2Mbps的分组数据业务的全面支持；RLP对速率高达2Mbps所有数据速率的支持；及先进的多媒体呼叫模式。最后，在信令和业务方面，第二阶段Cdma2000将把3G　cdma2000信令结构，引进到链路接入控制（LAC）和更高层信令结构。该结构将根据TIA特殊鉴别小组AHAG的指示支持更强的私密性、鉴别和加密功能。――运营商的现有结构和网络设备，可在很大程度上影响这一重要过渡的难度。具有可平滑向上过渡结构的先进网络，可以很容易获得1xRTT功能，仅仅通过对无线基站高频段部分进行模块化升级就可实现灵活性。较差的网络可能需花费更多成本，而且需采取更多步骤替换收发基站。为实现预期的144kbps蜂值数据速率性能，运营商可升级网络和基站的软件，支持1xRTT数据协议。――另一关键设备是分组数据业务节点（PDSN），这是支持分组数据与Internet／Intranet的连接所必需的。目前许多设备厂商都已提供融合了PDSN单元的解决方案，开通向第三代技术过渡的顺途径。――作为第二、三代解决方案的供应商，北电网络可以提供一种与众不同的演进方法，这种方法在运营商向IMT-2000标准过渡时，可以实现与现有网络的兼容、共存，并优化这些网络。这一战略使运营商可以继续使用能够随时转向3G技术的硬件、软件和设施，充分利用对现有网络的投资。这种经济高效的3G方法可以直接用于新的市场，也适用于现有的市场和频谱，能够开拓一条可管的向上过渡路径，同时在过渡的每一阶段充分发掘创收潜力。――北电网络新近推出的CDMA多载波基站metrocell正是为了实现这种平滑且经济高效的3G过渡方案。作为2G（IS-95）CDMA基站，petrocell可通过软件和部分硬件模块升级，即获得1xRTT和3xRTT功能，并支持2G、1k、3x兼容共存。此外，北电网络的BSC采用ATM结构，可为3G提供大容量，高速率的硬件平台。――北电网络在支持这一CDMA演进策略的同时，还率先推出了一体化网络，这是一种实现新一代有线、无线电信网络的、基于IP和分组的多业务结构。北电网络的一体化网络无缝集成运营商和企业网络，使用现有的各种技术一包括路由选择、光纤、有线、无线、交换和P技术，提供强韧而经济高效的网络解决方案。从北电网络的角度来看，1xRTT和3xRTT是向一体化网络转移的自然步骤。目前的行业共识和3G的融台――运营商如果了解影响IMT-2000工作最终结果的市场和组织因素，可以简化向3GCDMA过渡的途径。目前ITU正协调全球电信标准的推出工作，并管理IMT-2000标准的分阶段开发。――全球性、地区性标准机构和行业论坛（如CDMA开发小组CDG、电信行业协会TIATR45．5及CommitteeT1），都积极参与这一标准化工作。其它机构还包括欧洲标准机构ETSI、日本的电信技术委员会（TTC）和ARIB、韩国的ETRI和TTA、加拿大的Telecommunications　Service　Advisory　Council等等。――最近几个月的几次重大活动推动了3G标准的完善和协调。1993年31-13 月在巴西福塔雷萨市召开的ITU-R工作组会议上，来自全球各地的运营商和标准协会成员，一致同意建立一种综合多种接入方法（包括CDMA、TDMA、结合型CDMA／TDMA和SDMA”）的灵活标准。这种「标准大家庭」方法预见了功能不断增强的无线和手持移动电话的出现，并认识到行业将继续大力开发更完善的IMT-2000无线接口标准建议。――正如福塔雷斯会议后的ITU通信业会议所指出的那样；这一灵活的标准，有望实现IMT-2000以前的系统和IMT-2000技术的共存和可互操作性。这一功能支持平稳而经济高效地从2G和局部3G系统向全面cdma2000标准化网络演进。这一灵活的标准方法，还将适用于各运营商或国家采用的不同频谱策略。此外，它还支持运营商在向IMT-2000业务过渡时使用全新或重叠频普的策略。――最新开发成果还大幅度减少了许多棘手的知识产权（IPR）问题，这在过去一直是CDMA通信系统主要开发商和生产商之间达成协议的重大障碍。――1999年4月，爱立信（Ericsson）和高通（Qualcomm）宣布达成协议，解决两公司关于CDMA技术悬而未决的争端。该协议建议使用三种可选的CDMA模式，最终开发和IS-41于GSMMAP兼容的全球性标准。这一方法使业内人士认识到，使用多模手机和各种市场推动的解决方案，是向新一代统一CDMA3G标准演迸的最佳路径。――伴随全球3G融合工作的进一步展开，有见识的业内观察家说这些具有纪念意义的协议，将为2G终端和基础设施带来新的规模经济，同时克服厂演进和部署3G技术道路上的最后障碍。――实现cdma2000的道路上仍布满荆棘，然而我们仍需开发更详细的ITU规程，降低或减少在这样纷繁复杂的全球电信市场上，部署灵活的标准「家庭」带来的技术复杂性。为满足运营商和消费者的期望，这一新的多重标准必须提供全面的可互操作性、灵活性和经济高效性。――随著第三代无线通信手段的来临，无线行业的标准化工作有助将IMT-2000和cdma2000变为实。3G提供的数据速率，将有望以非常低的成本提供话音和数据性能，使无线通信更具吸引力，为运营商提供强大工具，吸引更多用户。反过来，随著用户需要更大的无线业务功能和便利性，向第三代技术的过渡将使运营商大受稗益，因为它支持”更大的容量，降低网络成本，增加总体收入。1.13蜂窝通信技术1.多址技术2.蜂窝结构3.信道分配4.无线传输技术(RTT)信道特性,调制技术,编码技术,分集接收,功率控制,MAC---控制物理层的无线链路,并执行链路质量控制以及数据流在此无线链路上的LAC---执行逻辑链路的建立,保持和释放等主要功能5.网络管理1-13 1.业务支持1-13