第三代移动通信主流技术标准及其演进

摘要：分析第三代移动通信技术标准分类特点，阐述不同标准移动通信技术 发展 技术的演进过程。

关键词：第三代移动通信 wcdma cdma2000 lte umb

1 第三代移动通信（3g）与前两代的主要是提升了传输声音和数据的速度，能够处理图像、 音乐 、视频流等多种媒体形式，提供包括电话会议、 电子 商务等多种信息服务

3g系统采用码分多址（cdma）和分组交换技术。三种主流的技术标准：wcdma、cdma2000、td-scdma。主要问题在于：没有一个统一的世界标准；语音不是在ip 网络 结构上；数据传输达不到速度要求。

国际两大3g标准化组织：3gpp和3gpp2。第三代合作伙伴计划（3rd generation partnership project，即3gpp）成立于1998年12月。成员包括欧洲etsi、日本arib和ttc、

3g lte使用ofdm（orthogonal frequency division multiplexing、正交频分复用技术)以及它的后续技术ofdma (orthogonal frequency division multiple access、正交频分多址技术)是未来无线宽带技术的基础。同umb一样，lte也采用了ofdm/ofdma作为物理层的核心技术，不同的是lte不再支持cdma，而umb为了保持良好的兼容性仍然支持在总带宽中分出一部分带宽来支持cdma。lte在20mhz频谱带宽能够提供下行100mbps、上行50mbps的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持100km半径的小区覆盖；能够为350km/h高速移动用户提供大于100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25mhz到20mhz多种带宽。umb是可以在1.25mhz和20mhz间以约150khz的频率增量灵活部署，支持频段包括450mhz、700mhz、850mhz、1700mhz、1900mhz、1700/2100mhz、1900/2100mhz(imt)和2500mhz(3g扩展频段)，可与现有的cdma20001x和1xev-do系统兼容，但在数据传输速率、延迟性、覆盖度、移动能力及布建弹性等方面都更具优势。umb系统继承了1xev-do系统的自适应编码调制、harq(物理层混合重传)以及qos控制机制，结合了cdma、tdm、qofdma(准ofdma)、ldpc(低密度奇偶校验码)等其它先进技术，同时引入了基于mimo(多路输入输出)、sdma(空分复用接入)和beam forming(波束赋性)等多天线技术。在4g 网络 中将主要使用以下一些核心技术。

正交频分复用（ofdm）/正交频分多址接入(ofdma).ofdm是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，子载波并行传输。每个子信道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽。ofdm可以消除或减小信号波形间的干扰，提高了频谱利用率。ofdma是ofdm调制的一种形式，具有更高的频谱效率和更好的抗衰落性能。对于低数据率用户，需要更低的发射功耗，具有恒定而不是随时间变化的更短延迟。ofdma会把副载波的子集分配给各个用户，以信道状态的反馈能执行自适应用户到副载波的分配。与ofdm相比，快速衰退、窄带同频干扰性能都得到了提高，改进了系统的频谱效率。

软件无线电是把尽可能多的无线及个人通信功能通过可编程软件来实现，使其成为一种多工作频段、多工作模式、多信号传输与处理的无线电系统。也可以说，是一种用软件来实现物理层连接的无线通信方式。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，智能天线应用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。多输入多输出（mimo、multiple-input multiple-out-put）技术利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，采用分立式多天线能够有效地将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。mimo系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中，mimo技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

第四代移动通信系统的核心网是一个基于全ip的网络，可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的ip业务，能同已有的核心网和pstn兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种空中接口接入核心网；同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用ip后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络(cn)协议、链路层是分离独立的。ip与多种无线接入协议相兼容，因此在设计核心网络时具有很大的灵活性，不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。

综上，随着移动通信的 发展 呈现趋势传送宽带化、应用个性化、接入多样化、网络数据化、系统互补化及有线、无线一体化的大趋势，宽带无线市场必定潜力巨大，发展前景一片光明。

参考 文献 ：

[1]彭林.第三代移动通信技术. 电子 工业 出版社.【isbn】750538361.

[2]康桂霞，田辉，朱禹涛，杜娟.cdma2000 1x无线网络技术.人民邮电出版社[isbn].978-7-115-16664-7.

[3]张智江，朱士钧，严斌峰，张云勇.3g业务技术及应用.人民邮电出版社[isbn]978-7-115-14353-2.

[4]罗凌，焦元媛，陆冰.第三代移动通信技术与业务(第二版).人民邮电出版社[isbn]978-7-115-15962-5.

[5]田辉，康桂霞，李亦农，徐海博.3gpp核心网技术.人民邮电出版社[isbn]978-7-115-16109-3.