第三代移动通信系统的研究现状和发展趋势

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1、第三代移动通信系统的研究现状和发展趋势摘要　　本文介绍了第三代移动通信系统的研究现状，分析和比较了分别以日本、美国和欧洲为主提出的W-CDMA、CdmaOne和TD-CDMA系统的技术特点，最后探讨了第三代移动通信系统的发展趋势。关键词　第三代移动通信系统　码分多址　IMT-XX1　引言　　第三代移动通信系统是指能够满足国际电联提出的IMT-XX/FPLMTS系统要求的新一代移动通信系统。国际电联于1995年提出了IMT-XX/FPLMTS的评估标准，对未来蜂窝移动通信系统提出了较详细的要求。　　IMT-000系统的基本特征有以下几点：　　球范围设计的高度兼容性；　

2、　MT-000中的业务与固定网络的业务兼容；　　质量；　　机体积很小，具有全球漫游能力；　　用的频谱为　　88MHz～202MHz，2110MHz～2200MHz　　1980MHz～XXMHz，2170MHz～2200MHz　　动终端可以连接地面网和卫星网，可移动使用也可固定使用；　　线接口的类型应尽可能得少，而且具有高度的兼容性。　　从而可以看出未来的第三代移动通信系统要具有很好的网络兼容性，用户终端可在全球范围内几个不同的系统间实现漫游，不仅要为移动用户提供话音及低速数据业务，而且要提供广泛的多媒体业务，这就对无线接口提出了较高的要求。ITU已对IMT-XX的测

3、试环境提出了具体要求，给出了表征IMT-XX系统的最低限度的参数，包括：支持的数据率范围，误码率要求，单向的时延要求，激活因子和业务量模型。　　根据ITU的要求，目前各大电信公司联盟均已提出了自己的第三代移动通信系统方案，主要以日本DoCoMo公司为首提出的W-CDMA；美国Lucent、Motorola等公司提出的CdmaOne；欧洲西门子、阿尔卡特等公司提出的TD-CDMA。总体来说，在第三代移动通信系统中采用CDMA技术已达成共识，但各自实现方案还有较大差别，下面分别介绍并比较。2　三种方案的特点　　W-CDMA系统　　由于欧洲的GSM系统已经在数字移动通信市

4、场中占据了很大的份额，美国的窄带CDMA系统也正在迅速赶上来，而日本的第二代数字移动通信系统PDC仅限于国内使用，无法推广到其它国家，所以日本很早就开始从事第三代移动通信系统的开发工作，分别提出了基于TDMA和基于CDMA的第三代移动通信系统，希望在未来的市场中占据有利地位，尤其以DoCoMo公司的W-CDMA系统最有竞争力，目前DoCoMo公司正在同爱立信、Motorola、Lucent，以及其它厂家合作，努力完善系统，争取在1998年完成样机，1999年进行商业试验。　　W-CDMA系统无线接口的基本参数为　　扩频方式：可变扩频比的直接扩频；　　载波扩频速率：4

5、．09Mchip/s；　　每载波带宽：MHz；　　载波速率：1kbit/s～25kbit/s　　帧长度：10ms；　　时隙长度：0．62ms；　　调制方式：QPSK　　功率控制：开环＋自适应闭环方式　　W-CDMA系统中采用导频符号相干RAKE接收机技术，解决了反向信道的容量限制问题，每个无线帧长度为10ms，分成16个时隙，每个时隙长度为0．62ms，在每个时隙的前部插入全“1”或全“0”的导频符号进行信道参数估计，这种方法在其它系统的调制中也有采用的，但W-CDMA系统将从导频符号得到的衰落信道的振幅和相位信息，作为RAKE接收机最大比值合并的加权系数，取得了很

6、好的效果。　　与IS-5不同，W-CDMA系统不采用GPS精确定时方式，不同基站间不采用精确定时，优点是摆脱了美国GPS系统的控制，可采用较为自由的信道管理方式。缺点是需要快速实现小区搜索。　　自适应阵列天线技术可以增加系统容量，而干扰消除技术可以减少高速率用户对系统造成的干扰。虽然这两种技术在实际应用中还有许多问题尚未解决，但日本正努力在W-CDMA系统中采用这两项技术。自适应阵列天线技术已经有很多文章论述过，这里不再介绍。干扰消除技术实际上是多用户检测技术的一种实现方式。采用2～3级干扰消除器，容量可增加30％。　　另外，W-CDMA系统采用了精确的功率控制，即

7、采用基于SIR的开环＋闭环的功率控制方式，在业务信道帧中插入功率控制比特，插入速率1．kbit/s，比IS-95的功控速率增加一倍，可以跟踪一般的快衰落过程。　　CdmaOne系统　　CdmaOne是Lucent、Motorola、Nortel、Qualcomm和三星联合提出的第三代移动通信系统方案，是从IS-95和IS-41的标准发展而来，因此它与AMPS、DAMPS和IS-95均有较好的兼容性。同时，又由于它采用了一些新技术，使其能完全满足第三代移动通信系统即IMT-XX/FPLMTS的要求，其无线接口参数如下：　　载波带宽：MHz　　扩频方式：采取直接扩频