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标题: 第三代移动通信系统（3G）基础知识 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2007-5-26 15:33

作者: 西红柿 标题: 第三代移动通信系统（3G）基础知识

转自信息产业部

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时间: 2007-5-26 15:36

作者: 西红柿 标题: 什么是3G

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时间: 2007-5-26 15:37

作者: 西红柿 标题: 3G技术和标准的组成

在1999年11月的ITU-R TG8/1会议上，通过了IMT-2000的无线接口技术规范，包括CDMA和TDMA两大类共五种技术；并在2000年5月的ITU-R全会上正式通过，标志着第三代移动通信技术的格局最终确定。　　目前，国际上最具代表性的3G技术标准有三种，它们分别是TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000。其中TD-SCDMA属于时分双工（TDD）模式，是由中国提出的3G技术标准；而WCDMA和CDMA2000属于频分双工（FDD）模式。　　国际上，TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000的具体标准化工作主要是由两个第三代移动通信合作伙伴组织：3GPP、3GPP2负责的。其中TD-SCDMA、WCDMA由3GPP负责具体标准化工作；而CDMA2000由3GPP2负责具体标准化工作。　　在我国，由信息产业部领导的中国无线通信标准研究组(CWTS)以及后来的中国通信标准化协会（CCSA），积极参与ITU及3GPP、3GPP2等组织的标准化活动，推动TD-SCDMA标准的不断完善与发展。　　TD-SCDMA是中国第一个拥有自主知识产权的国际标准，开创了中国参与国际电信标准化的先河。TD-SCDMA标准的提出，是中国通信业技术创新的典范，也是中国对第三代移动通信发展所做出的重要贡献。

时间: 2007-5-26 15:45

作者: 西红柿 标题: TD-SCDMA简介

TD-SCDMA(Time Division-Synchronization Code Division Multiple Access)的中文含义为时分同步码分多址接入。　　TD-SCDMA从2001年3月开始，正式写入3GPP的Release 4版本。目前TD-SCDMA已有Release 4、Release 5、Release 6等版本。　　TD-SCDMA采用不需成对频率的TDD双工模式以及FDMA/TDMA/CDMA相结合的多址接入方式，使用1.28Mcps的低码片速率，扩频带宽为1.6MHz，同时采用了智能天线、联合检测、上行同步、接力切换、动态信道分配等先进技术。基于Release 4版本，TD-SCDMA可在1.6MHz的带宽内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。　　TD-SCDMA在Release 5版本引入了HSDPA技术，在1.6MHz带宽上理论峰值速率可达到2.8Mbps。通过多载波捆绑的方式可进一步提高HSDPA系统中单用户峰值速率。TD-SCDMA上行链路增强（或称HSUPA）的研究和标准制定工作目前也正在3GPP、CCSA等组织内进行。　　在3GPP开展的LTE研究和标准化工作中，TD-SCDMA长期演进技术的研究和标准化工作也在同步进行。

时间: 2007-5-26 15:54

作者: yuezhiying

还蛮详细的，但是怎么只介绍TD-SCDMA啊，还有CDMA2000和WCDMA呢

时间: 2007-5-26 15:58

作者: myheart527

柿子啥时候开始研究3G了，顶

时间: 2007-5-26 16:00

作者: 西红柿 标题: CDMA2000简介

CDMA2000是由IS-95A/B标准演进而来的第三代移动通信标准，由3GPP2负责具体标准化工作。目前CDMA2000有由3GPP2制定的Release 0、A、B、C和D五个支持CDMA2000 1X及其增强型技术的版本，以及由EIA/TIA发布的支持CDMA2000 1X EV-DO的IS-856和IS-856A标准。　　CDMA2000 1x采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（FDD）方式，码片速率为1.2288Mcps，载波带宽为1.25MHz。　　CDMA2000 1x EV-DO（也称为HRPD）技术，主要对数据业务进行了增强，不支持语音，在1.25MHz的带宽内可提供最高2.4Mbps的下行数据传输速率。DO Rel 0版本已经在韩国、美国和日本等国家商用。目前正在向DO Rel A版本发展，该版本在1.25MHz的带宽内可提供最高3.1Mbps的下行数据传输速率。在DO Rel A的基础上，采用多载波捆绑的方式进一步提高数据速率，形成了DO Rel B标准，也称为空中接口演进（AIE）Phase 1，该标准已经发布。而目前3GPP2正在制定 AIE Phase 2标准，与3GPP的LTE演进类似，同样以OFDM、MIMO等技术为基础。

时间: 2007-5-26 16:01

作者: 西红柿 标题: WCDMA简介

WCDMA是一种由3GPP具体制定的，基于GSM MAP核心网，UTRAN（UMTS陆地无线接入网）为无线接口的第三代移动通信系统。目前WCDMA有Release 99、Release 4、Release 5、Release 6等版本。　　WCDMA采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（FDD）方式，码片速率为3.84Mcps，载波带宽为5MHz。基于Release 99/ Release 4版本，可在5MHz的带宽内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。　　在Release 5版本引入了下行链路增强技术，即HSDPA（High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入）技术，在5MHz的带宽内可提供最高14.4Mbps的下行数据传输速率。在Release 6版本引入了上行链路增强技术，即HSUPA（High Speed Uplink Packet Access，高速上行分组接入）技术，在5MHz的带宽内可提供最高约6Mbps的上行数据传输速率。　　目前国际上基于Release 99、Release 4、Release 5的WCDMA系统已先后进入商用。　　除了上述标准版本之外，3GPP从2004年即开始了LTE（Long Term Evolution，长期演进）的研究，基于OFDM、MIMO等技术，试图发展无线接入技术向“高数据速率、低延迟和优化分组数据应用”方向演进。目前在3GPP组织内正在进行LTE的标准化工作。

时间: 2007-5-26 16:03

作者: 西红柿 标题: 三种3G技术体制的比较

3G三大技术体制主要的区别是空中接口的不同，也即无线传输技术的不同。另外，TD-SCDMA还采用了智能天线、联合检测、上行同步、接力切换等对系统性能有很大提高的关键技术。

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时间: 2007-5-26 16:04

作者: 西红柿 标题: 在频谱利用方面，TD-SCDMA系统具有什么特点

TD-SCDMA系统每载波仅需1.6MHz的带宽，采用了智能天线、联合检测等先进技术，具有较高的频谱利用率。TD-SCDMA系统采用TDD技术，不需要成对的频率，频率使用更加灵活。TD-SCDMA支持N频点（多载波）同频组网，呼吸效应不明显，理论上可以支持满码道工作。同时，TD-SCDMA系统可以灵活地调整上下行时隙分配比例，更好地支持不对称数据业务。　　2002年，信息产业部确定了我国的3G频率规划，其中为TDD规划了共155MHz频率资源，包括1880-1920MHz、2010-2025 MHz这55MHz为主要工作频段，2300-2400MHz这100MHz为补充工作频段。

时间: 2007-5-26 16:05

作者: 西红柿 标题: TDD双工模式和FDD双工模式的区别

FDD频分双工模式，接收和发送是在分离的两个对称频率信道（即载波）上，在频率上来分离接收和发送信道。在TDD时分双工模式中，接收和发送是在同一频率信道的不同时隙，在时间上来分离接收和发送信道。　　TD-SCDMA系统采用TDD时分双工模式。

时间: 2007-5-26 16:06

作者: 西红柿 标题: TD-SCDMA的多址方式

在频率上，TD-SCDMA系统以1.6MHz为基本间隔，划分成许多载波。　　在时间上，TD-SCDMA系统以10ms为一帧，每一帧又进一步分成2个各5ms长的子帧，两个子帧的结构相同。在一个子帧内，分成3个特殊时隙（DwPTS、GP、UpPTS）和7个常规时隙（TS0，TS1，….，TS6）。TS0时隙为下行时隙，用于基站发送广播等公共控制信道。TS1~TS6这6个时隙用于承载诸如话音等各种业务，在业务建立时系统可将用户分配到不同的时隙上。　　在同一时隙内，又可进一步采用码分，即为不同用户（或信道）分配不同的扩频码的方式来区分用户（或信道）。　　因此TD-SCDMA的多址方式综合利用了FDMA、TDMA、CDMA不同方式，常表示为 FDMA /TDMA/CDMA。

时间: 2007-5-26 16:07

作者: 西红柿 标题: TD-SCDMA系统的同步技术

TD-SCDMA系统采用TDD双工技术和FDMA/TDMA/CDMA多址方式，为了减少干扰、提高系统容量，要求各基站间、基站与终端之间同步。TD-SCDMA系统中的同步技术主要由两部分组成，一个是基站间的同步；另一个是移动台间的上行同步技术。TD-SCDMA采用GPS或其它技术来实现基站间的同步。　　所谓上行同步就是上行链路中各终端的信号在基站解调器完全同步，在TD-SCDMA中用上行同步算法和帧结构设计来实现严格的上行同步，它是一个同步的CDMA系统。通过上行同步，可以让使用正交扩频码的各个码道在解扩时完全正交，相互间不会产生多址干扰，克服了异步CDMA多址技术由于每个终端发射的码道信号到达基站的时间不同而造成码道非正交所带来的干扰，从而大大提高了CDMA系统的容量和频谱利用率。

时间: 2007-5-26 16:08

作者: 西红柿 标题: TD-SCDMA系统中的智能天线技术及其好处

智能天线在硬件上是一个天线阵列，通过调节各天线阵元的信号幅度和相位的加权因子，然后相加，产生一个输出信号。其原理是使一组天线和对应的收发信机按照一定的方式排列和激励，利用波的干涉原理产生强方向性的辐射方向图。　　TD-SCDMA系统由于采用TDD双工方式，可以利用上下行信道的互易性，即基站对上行信道估计的信道参数可以用于智能天线的下行波束成型，这样，相对于FDD模式，TD-SCDMA系统比较容易实现智能天线技术。　　如果使用数字信号处理方法在基带进行处理，使得辐射方向图的主瓣自适应地指向用户来波方向，就能达到提高信号的载干比，降低发射功率，提高系统覆盖范围的目的。　　智能天线的主要功能：　　━提高了基站接收机的灵敏度　　━提高了基站发射机的等效发射功率             　　━降低了系统的干扰　　━增加了系统的容量　　━改进了小区的覆盖　　从天线结构看，TD-SCDMA系统中的智能天线一般采用4～8个天线阵元结构。目前用得比较多的是八个阵元构成的天线阵。天线阵元数越多，增益越高，波束赋形的性能越好，但同时造价和实现的复杂度也会相应增加。　　采用智能天线，可实现下行业务信号的高增益定向发射，使得在相同的基站功放输出功率下终端接收有用信号功率增强，或者说在终端接收功率要求一定的前提下所需的基站发射功率可降低，这就是所谓的赋形增益。对由8天线阵元组成的智能天线，在理想的情况下，与单根天线相比，能够取得10log 8=9dB的赋形增益。　　智能天线是TD-SCDMA系统不可或缺的一项关键技术；同时智能天线与联合检测、动态信道分配等其它技术一起工作，相互补充，共同发挥作用。

时间: 2007-5-26 16:09

作者: 西红柿 标题: TD-SCDMA系统中的联合检测技术及其好处

CDMA系统中多个用户的信号在时域和频域上是混叠的，接收时需要在数字域上用一定的信号分离方法把各个用户的信号分离开来。信号分离的方法大致可以分为单用户检测和多用户检测两种。　　传统的CDMA系统信号分离方法是把多址干扰（MAI）看作热噪声一样的干扰，它会导致信噪比恶化，系统容量也随之下降。这种将单个用户的信号分离看作是各自独立的过程的信号分离技术称为单用户检测。 　　 　　实际上，由于MAI中包含许多先验的信息，如确知的用户信道码，各用户的信道估计等等，因此MAI不应该被当作噪声处理。可以将其利用起来以提高信号分离方法的准确性。这样充分利用MAI中的先验信息而将所有用户信号的分离看作一个统一的过程的信号分离方法称为多用户检测。多用户检测算法可以分为线性、非线性两大类。例如干扰抵消是一种非线性算法，而目前TD-SCDMA系统采用的联合检测（Joint Detection，JD）是一种线性算法。　　联合检测技术是目前第三代移动通信技术中的热点，它指的是充分利用多用户信息，同时将所有用户的信号都分离开来的一种信号分离技术。联合检测技术能够大大降低干扰，增大容量，降低功控要求，削弱远近效应。　　联合检测计算复杂度比较高，尤其是当扩频系数较大时（比如64、128）计算量非常庞大，因此设备实现上比较困难。这也是其它系统难以采用联合检测技术的原因所在。　　TD-SCDMA系统扩频系数较低（最大只有16），有利于采用联合检测技术。从实现来看，联合检测又分为单小区联合检测、多小区联合检测两种。其中单小区联合检测指对一个小区范围内的多用户信号进行联合检测，多小区联合检测则是同时针对多个小区（包括本小区和若干邻小区）的信号进行检测以降低甚至消除同频小区间的干扰。　　联合检测是TD-SCDMA系统不可或缺的一项关键技术。在TD-SCDMA的基站、终端设备中都采用了联合检测技术。

时间: 2007-5-26 16:13

作者: 西红柿 标题: TD-SCDMA系统中的接力切换技术

接力切换是TD-SCDMA系统的一项特色技术。　　接力切换的设计思想是：利用终端上行预同步技术，预先取得与目标小区的同步参数，并通过开环方式保持与目标小区的同步，一旦网络判决切换，终端可迅速由原小区切换到目标小区，在切换过程中，终端从源小区接收下行数据，向目标小区发送上行数据，即上下行通信链路先后转移到目标小区，提高了切换成功率，缩短了切换时延。

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时间: 2007-5-26 16:16

作者: 西红柿 标题: TD-SCDMA系统中的动态信道分配（DCA）及其特点

所谓信道分配是指在采用信道复用技术的小区制蜂窝移动通信系统中，在多信道共用的情况下，以最有效的频谱利用方式为每个小区的通信设备提供尽可能多的可使用信道。在动态信道分配（DCA）技术中，所有的信道资源放置在中心存储区中，信道完全共享。采用动态信道分配技术可带来的好处是：　　能够较好地避免干扰，使信道重用距离最小化，从而高效率地利用有限的无线资源，提高系统容量。　　满足第三代移动通信业务的需要，尤其是高速率的上下行不对称的数据业务和多媒体业务的需要。　　TD-SCDMA系统的资源包括频率、时隙、码道等方面，一条物理信道由频率、时隙、码道的组合来标志。采用动态信道分配技术可灵活分配或调整信道所使用的频率、时隙或码道。

时间: 2007-5-26 16:17

作者: 西红柿 标题: TD-SCDMA无线资源管理

TD-SCDMA系统的无线资源包括频率、时隙、码字、功率和空间角度等。　　无线资源管理就是用于管理分配系统无线资源以及控制调节系统性能。　　无线资源管理主要是监测通信系统中所有无线资源的使用情况，并根据业务需求、信令请求以及各种测量报告，进行无线资源的调整，并且能够通过一些算法对系统的性能和质量进行优化和控制。

时间: 2007-5-26 16:21

作者: 西红柿 标题: TD-SCDMA 系统的N频点技术

在多频点小区中，如果采用小区重叠的方式，每个小区（也即频点）各有一套独立的资源配置，同时在每个频点上都配置有一整套公共信道。这样会引起一些问题，例如：小区码重用率高、小区搜索困难、终端测量复杂、切换困难、系统效率低等。　　N频点技术较好的解决了这个问题。一个小区可配置多个载频，确定其中一个作为主载频，其它载频为辅载频，仅在主载频上发送DwPTS和广播信息（TS0）等公共信道。

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时间: 2007-5-26 16:23

作者: 西红柿 标题: 上行同步信道（UpPCH）灵活配置技术

TD-SCDMA系统采用时分双工模式，不同基站之间保持同步。TD-SCDMA帧结构中下行导频时隙DwPTS与上行导频时隙UpPTS之间，为长度75us的保护间隔GP。由此可推算，如果两个相距22.5km以上的基站间存在传播路径，其中一个基站在DwPTS时隙发射的下行信号经传播后到达另一个基站，由于传播时延的原因，将进入UpPTS时隙；而如果上行同步信道（UpPCH）配置在UpPTS时隙，就可能对另一个基站接收上行同步信道形成干扰。　　在电波的传播上，可能产生这种干扰的传播机制包括视距传播、衍射传播，以及对流层散射、大气波导效应等机制。　　TD-SCDMA系统采用一种称为“UpPCH Shifting”方案的上行同步信道（UpPCH）灵活配置技术，可彻底克服上述干扰。其基本原理是由无线网络控制器（RNC）根据基站（Node B）对上行时隙的干扰测量，调整终端在帧的合适位置（如TS1业务时隙）发送上行同步信道（UpPCH），以达到规避干扰目的。　　利用这种上行同步信道（UpPCH）灵活配置技术，还可实现TD-SCDMA单基站的超远覆盖，比如几十公里乃至上百公里的小区覆盖半径。

时间: 2007-5-26 16:24

作者: 西红柿 标题: TD-SCDMA系统中的HSDPA技术

HSDPA（High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入），是3GPP在Release 5协议中为了满足上、下行数据业务不对称的需求而提出的一种增强技术。为了达到提高下行分组数据速率和减少时延的目的，HSDPA技术采用混合自动请求重传（H-ARQ）、自适应调制编码（AMC）和快速调度等技术，提供高速的下行分组数据传输。相关的标准在3GPP Release 5版本中已经完成。采用HSDPA后，TD-SCDMA增加了一种传输信道、三种物理信道，还增加了16QAM调制技术。采用HSDPA技术可以让TD-SCDMA系统下行链路的数据传输速率有很大的提高，单载波支持数据传输速率达到2.8Mbps。　　HSDPA是3G网络建设中提高下行容量和数据业务速率的一种重要技术，可以在不改变已经建设的网络结构的情况下，大大提高下行数据业务速率。 　 　　除上述的单频点HSDPA技术外，TD-SCDMA系统还可以提供“多频点HSDPA”技术。即多个载波上的信道资源可以为同一个用户服务，该用户可以同时接收本小区多个载波发送的信息。这样，如果采用N个载波同时为一个用户发送数据，理论上用户可以获得原来N倍的数据速率。如3载波的HSDPA（5MHz带宽），理论峰值速率可以达到8.4Mbps；6载波的HSDPA（10MHz带宽），则理论峰值速率可以达到16.8Mbps。目前，中国通信标准化协会（CCSA）已基本完成了TD-SCDMA多频点HSDPA相关技术标准的制定工作。

时间: 2007-5-26 16:25

作者: 西红柿 标题: TD-SCDMA系统中的HSUPA技术

在引入HSDPA技术大幅提高下行链路的数据传输速率和吞吐量后，为满足上行速率要求更高的业务发展需要，3GPP、CCSA等标准化组织进一步开展了对上行链路增强技术的研究，业界习惯称之为高速上行分组接入（HSUPA）。HSUPA采用Node B快速调度、混合自动请求重传（HARQ）、自适应调制编码（AMC）等增强技术，提高上行链路的速率和吞吐量，降低时延。　　2006年年初，在3GPP内，完成了TD-SCDMA HSUPA的可行性研究，明确了上述技术对于增强TD-SCDMA上行链路通信能力的作用。目前正在3GPP Release 7版本中制定TD-SCDMA HSUPA的相关标准。

时间: 2007-5-26 16:26

作者: 西红柿 标题: TD-SCDMA系统中的组播和广播业务（MBMS）

为了有效地利用移动网络资源，3GPP提出了组播和广播业务（MBMS：Multimedia Broadcast/Multicast Service），在移动网络中提供一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务，实现网络资源共享，提高网络资源的利用率，尤其是空口接口资源。3GPP定义的MBMS不仅能实现纯文本低速率的消息类组播和广播，而且还能实现高速多媒体业务的组播和广播，顺应了未来移动数据发展的趋势。　　采用TD-SCDMA MBMS技术，将能够提供如视频会议、电视广播、视频点播、广告等多媒体业务，满足移动用户不断上升的业务需求，为3G发展提供更好的业务前景。

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时间: 2007-5-26 16:30

作者: 西红柿

<div class="msgheader">QUOTE:</div><div class="msgborder">以下是引用yuezhiying在2007-5-26 15:54:00的发言： 还蛮详细的，但是怎么只介绍TD-SCDMA啊，还有CDMA2000和WCDMA呢</div>你够快。。。

时间: 2007-5-26 16:46

作者: yuezhiying

呵呵，正在写3G方面的论文，对于这些东西当然关注了多谢LZ提供的这些材料

时间: 2007-5-27 12:26

作者: tyfyhl

谢谢学习收藏

时间: 2007-5-29 01:34

作者: 西红柿

小麦啊小麦，，，不给精华不玩儿了。。。

时间: 2007-5-31 04:14

作者: X-cq

顶

时间: 2007-9-23 17:35

作者: 3g0123654789

呵呵，来看一下。

时间: 2007-9-24 18:03

作者: 3g0123654789

呵呵，的确不错啊。

时间: 2007-9-24 19:27

作者: nwwade

我们3G还没高好人家外国搞4G了

时间: 2007-10-26 15:17

作者: xzpmelove

时间: 2007-10-27 11:01

作者: amwlqtdh

好，，不知什么时候我们开始用3G

时间: 2008-8-20 10:42

作者: ldl19840104

太好了
真是多啊

时间: 2010-1-9 15:13

作者: ipgame2000

多谢楼主

时间: 2010-1-11 17:49

作者: dadikkk

顶下！！！学习了！！！

时间: 2012-8-23 09:15

作者: jyqayh

虚心学习,谢谢

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