- LTE/CDMA/WLAN無線網絡室內覆蓋工程規劃與設計
- 張磊 孔繁俊 劉永洲 蔣曉虞 查昊
- 1349字
- 2020-08-28 17:40:31
1.1.3 第三代移動通信系統(3G)
3G在ITU的正式名稱是IMT-2000,其前身為1985年提出的未來公共陸地移動通信系統(FPLMTS)。ITU 在 1996 年年底確定了第三代移動通信系統的基本框架,包括業務需求、工作頻帶、網絡過渡要求和無線傳輸技術的評估方法等,并將 FPLMTS 更名為IMT-2000,其用意在于希望在2000年左右商用、最高速率達2000kbit/s、工作在2000MHz頻段。IMT-2000的目標是:
① 全球統一頻段、統一標準,全球無縫覆蓋;
② 高頻譜效率、高服務質量和高保密性能;
③ 提供多媒體業務,速率最高到2Mbit/s;
④ 車速環境下速率達144kbit/s;
⑤ 步行環境下速率達384kbit/s;
⑥ 室內環境下速率達2Mbit/s;
⑦ 易于從第二代系統過渡和演進。
1999年10月ITU在赫爾辛基舉行的會議確定了以下5種3G方案:
① IMT-2000 CDMA DS(Direct Spread),即歐洲和日本的UTRA FDD(WCDMA);
② IMT-2000 CDMA MC(Multi-Carrier),即美國的cdma2000;
③ IMT-2000 CDMA TC(Time Code),即歐洲的UTRA TDD和中國的TD-SCDMA;
④ IMT-2000 TDMA SC(Single Carrier),即美國的UWC-136;
⑤ IMT-2000 FDMA/TDMA FT(Frequency Time),即歐洲的DECT。
經過融合和發展,形成了3種最具代表性的3G技術標準,分別是TD-SCDMA、WCDMA和cdma2000。其中TD-SCDMA屬于時分雙工(TDD)模式,是由中國提出的3G技術標準;而WCDMA和cdma2000屬于頻分雙工(FDD)模式。
在 3G 的商用發展過程中,又發展出兩大標準化論壇:一個是推廣 WCDMA 和TD-SCDMA標準的3GPP標準化論壇,另外一個是推廣cdma2000標準的3GPP2論壇。
1.WCDMA
WCDMA是由3GPP具體制定的,基于GSM MAP核心網,以UMTS陸地無線接入網(UTRAN)為無線接口的第三代移動通信系統,先后發布了Release 99(簡稱R99)、R4、R5、R6、R7等多個版本。
WCDMA采用直接序列擴頻碼分多址(DS-CDMA)、頻分雙工(FDD)方式,碼片速率為3.84Mchip/s,載波帶寬為5MHz。先期提出的R99/R4版本,在5MHz的帶寬內可提供最高達384kbit/s的用戶數據傳輸速率。
在R5版本中引入了下行鏈路增強技術,即高速下行分組接入(High Speed Downlink Packet Access,HSDPA)技術,在5MHz的帶寬內可提供最高達14.4Mbit/s的下行數據傳輸速率。在R6版本中引入了上行鏈路增強技術,即高速上行分組接入(High Speed Uplink Packet Access,HSUPA)技術,在5MHz的帶寬內可提供最高約6Mbit/s的上行數據傳輸速率。
除了上述標準版本之外,3GPP從2004年即開始了長期演進(Long Term Evolution, LTE)技術的研究,基于OFDM、MIMO等技術,致力于發展無線接入技術向“高數據速率、低時延和優化分組數據應用”方向演進。
2.cdma2000
cdma2000 1x 提供高速分組數據業務的能力還是有限的。在向著更高的目標邁進的道路上,又出現了cdma2000 1x EV技術。EV代表“Evolution”,有兩方面含義,一方面是比原有的技術容量更大而且性能更好,另一方面是和原有技術后向兼容。
韓國、日本是cdma2000 1x EV商用網絡的領軍者。2002年1月韓國 SKT開通全球首個EV-DO商用網,緊隨其后的是韓國的KTF與日本的KDDI。
在技術發展上,cdma2000 1x EV-DO逐步成熟并投入商用,cdma2000 1x EV-DV以及與cdma2000 1x同時提出的cdma2000 3x技術基本被市場所拋棄,大部分cdma2000 1x網絡通過升級到EV-DO而跨入3G時代。
EV-DO的演進又可以進一步細分為Rel.0、Rev.A、Rev.B以及Rev.C/D等不同階段,上、下行最高分別支持1.8/3.1Mbit/s速率的EV-DO Rev.A網絡已廣泛部署。
3.TD-SCDMA
TD-SCDMA(Time Division-Synchronization Code Division Multiple Access)的中文含義為時分同步碼分多址接入。從2001年3月開始,TD-SCDMA被正式融入3GPP的Release 4版本。目前TD-SCDMA已有Release 4、Release 5、Release 6等版本。
TD-SCDMA采用不需成對頻率的TDD雙工模式以及FDMA/TDMA/CDMA相結合的多址接入方式,使用1.28Mchip/s的低碼片速率,擴頻帶寬為1.6MHz,同時采用了智能天線、聯合檢測、上行同步、接力切換、動態信道分配等先進技術?;赗4版本,TD-SCDMA可在1.6MHz的帶寬內提供最高達384kbit/s的用戶數據傳輸速率。
TD-SCDMA在R5版本中引入了HSDPA技術,在1.6MHz帶寬上理論峰值速率可達到2.8Mbit/s。通過多載波捆綁的方式可進一步提高HSDPA系統的單用戶峰值速率。