原创 3G体系介绍

<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />3G体系介绍<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

1. 移动通信系统的发展过程

移动通信系统自上世纪八十年代投入商用以来，发展至今，已经历经了三代，即第一代移动通信系统（模拟移动通信系统，上世纪八十年代投入商用）、第二代移动通信系统（数字通信系统，GSM，上世纪90年代投入商用）、第三代移动通信系统（3G，我国在2008年开始投入商用）。

移动通信系统的业务也越来越丰富，经过了第一代的语音业务→第二代的语音、传真、短消息、数据→第三代的语音、传真、多媒体消息、高速数据、多媒体的发展过程。

2. 什么是第三代移动通信系统（3G）

第三代移动通信系统是一种能提供多种类型的、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通信系统。

3. 目前3G的主流体系

为了实现全球统一频谱、统一标准、全球无缝覆盖，高效利用的频谱效率、更低的建设成本，提供高的服务质量和保密性能，提供足够的系统容量，易于2G系统的过渡，提供多种业务，并适应多种环境及更高速率（最高2Mbit/s，车速环境144Kbit/s，步行环境384Kbit/s，室内环境2Mbit/s）的目标，目前，全球的3G体系逐渐形成了三大体系，即CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。

其中，WCDMA是由欧洲标准化组织3GPP所制定。CDMA2000体制是在IS-95的标准基础上，由3GPP2完成其标准化工作。TD-SCDMA是由中国无线通信标准组织CWTS提出，并融合了3GPP关于WCDMA-TDD的相关规范。

4. WCDMA介绍

WCDMA经过了GSM→GSM＋GPRS→WCDMA的演进过程。

WCDMA的主要技术特点和功能指标：

（1）核心网络由GSM/GPRS演进而来，保持了GSM/GPRS网络的兼容。

（2）核心网络可基于TDM、 ATM和IP技术，向全IP的网络结构演进。

（3）核心网络逻辑上分为电路域和分组域两部分，分别完成电路型业务和分组型业务。

（4）UTRAN基于ATM技术，统一处理语音和分组业务，并向IP方向发展。

（5）MAP技术和GPRS隧道技术是WCDMA体制移动性管理机制的核心。

（6）空中接口规范-WCDMA。

（7）信道带宽为5MHZ。

（8）码片速率为3.84Mcps。

（9）语音编码采用AMR。

（10）基站同步方式，支持同步和异步的基站运营。

（11）功率控制方面，上、下行闭环功率控制，开环功率控制。

（12）发射分集方式为TSTD、STTD、FBTD。

（13）调制方式为上行QPSK，下行BPSK。

（14）8信道编码，采用卷积码和Turbo码。

WCDMA体系结构如图1所示。

图1 WCDMA体系结构

5. CDMA2000介绍

CDMA2000经过了IS-95A（1995年）→IS-95B（1998年，速率115.2Kbps）→cdma2000 1×（2001年，速率307.2Kbps）→cdma2000 3×（2002年，速率2Mbps）的演进过程。

CDMA2000的主要技术特点和功能指标：

（1）电路域方面，继承2G IS-95 CDMA网络，引入以WIN为基本架构的业务平台。

（2）分组域方面，基于MOBILE IP技术的分组网络。

（3）无线接入网方面，以ATM交换机为平台，提供丰富的适配层接口。

（4）空中接口方面，CDMA2000兼容IS-95。

（5）信道带宽为N×1.25MHz。

（6）码片速率为N×1.2288Mcps，N=1、3、6、9、12。

（7）语音编码为8K/13K、QCELP 8K EVRC。

（8）基站同步方式，GPS/GLONASS。

（9）功率控制方面，上、下行闭环功率控制、开环功率控制。

（10）发射分集方式，OTD、STS。

（11）调制方式方面，上行QPSK，下行BPSK。

（12）导频辅助相干解调。

（13）信道编码采用卷积码和Turbo码。

CDMA2000体系结构如图2所示。

图2 基于ANSI-41核心网的CDMA2000体系结构

6. TD-SCDMA介绍

TD-SCDMA的发展历程：1990年开始研究→1998年提案形成→1999年在3GPP会议上通过→2001年TDD技术融合。

TD-SCDMA的主要技术特点和功能指标：

（1）核心网络基于GSM/GPRS网络的演进，保持与GSM/GPRS网络的兼容。

（2）核心网络基于TDM、 ATM和IP技术，并向全IP的网络结构演进。

（3）核心网络逻辑上分为电路域和分组域两部分，分别完成电路型业务和分组型业务。

（4）UTRAN基于ATM技术，统一处理语音和分组业务，并向IP方式发展。

（5）利用了MAP技术和GPRS隧道技术。

（6）空中接口方面TD-SCDMA。

（7）多址接入方式为TDMA/DS-CDMA。

（8）双工方式为TDD。

（9）码片速率为1.28Mcps。

（10）载频宽度为1.6MHz。

（11）调制方式为QPSK，8PSK。

（12）信道编码采用1/2-1/3的卷积编码，Turbo编码。

TD-SCDMA技术体制采用WCDMA的核心网络结构。

7. WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA的比较

WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA的比较，如表1所示。

表1 WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA的比较