1.2 第三代移动通信标准的发展
1.2.1 第三代移动通信的应用
人们孜孜不倦地对新技术进行开发,其主要目的是为了满足市场更高的应用需求。当前对高比特率的数据业务和多媒体的应用需求已经提到了议事日程,这也是推动第三代移动通信系统发展的主要动力。第二代移动通信系统主要支持话音业务,仅能提供最简单的低速率数据业务,速率为9.6Kbit/s—14.4Kbit/s。改进后的第二代系统能够支持几十K 到上百K 的数据业务。而3G 从技术上能够最大支持2Mbits/s 的速率,并且还在不断的发展中,将来将能够支持更高的数据速率。这也为3G 广阔应用的应用前景提供了良好的技术保障。图1-2 给出了从2G到3G 系统所支持业务速率的比较。
一种技术能够很好地满足市场需求,并具有良好的质量保证,才会体现出技术的意义。3G系统被设计为能够很好地支持大量的不同业务,并且能够方便地引入新的业务。各种不同的业务分别具有不同的业务特性,并且需要不同的带宽来承载。从话音到动态视频,所需的带宽差别很大,从图1.3 中可以看出3G 所支持的从窄带到宽带的不同业务的带宽范围。
另外,对于不同的通信业务其性能要求也是不同的,如语音,视频需要具有较好的实时性和连续性,但对数据并不要求太高的可靠性。而电子邮件、网上下载等则对时延并不是非常敏感,但要有高的数据可靠性。也就是说,对不同业务的实时性和服务质量的要求差别很大。另外,大量业务还需要上下行不对称的服务,如浏览网页、下载音乐等。所有这些3G 系统都能够很好地予以满足。
1.2.2 第三代移动通信的标准化过程
早在1985 年国际电信联盟就提出了第三代移动通信(3G)的概念,同时建立了专门的组织机构TG8/1 进行研究,当时称为未来陆地移动通信系统(FPLMTS)。这时第二代移动通信GSM 的技术还没有成熟,CDMA 技术尚未出现。在TG8/1 的前十年,进展比较缓慢。1992年,世界无线电行政大会(WARC)分配了230MHz 的频率给FPLMTS:1885-2025MHz 和2110-2200MHz。此时,FPLMTS 的研究工作主要由ITU 完成,其中ITU-T 负责网络方面的标准化工作,ITU-R 负责无线接口方面的标准化工作。
关于FPLMTS 的研究工作在1996 年后取得了迅速的进展,首先ITU 于1996 年确定了正式名称:IMT-2000(国际移动通信-2000),其含义为该系统预期在2000 年左右投入使用,工作于2000MHz 频带,最高传输数据速率为2000kbps。IMT-2000 的技术选取中最关键的是无线传输技术(RTT)。无线传输技术(RTT)主要包括多址技术、调制解调技术、信道编解码与交织、双工技术、信道结构和复用、帧结构、RF 信道参数等。ITU 于1997 年制定了M.1225[1]建议,对IMT-2000 无线传输技术 提出了最低要求,并面向世界范围征求RTT 建议。
ITU 要求IMT-2000 RTT 必须满足以下三种环境的要求。即:
* 快速移动环境,最高速率达144kbit/s;
* 室外到室内或步行环境,最高速率达384kbit/s;
* 室内环境,最高速率达2Mbit/s;
另外,ITU 所定义的IMT-2000 系统需要具有以下特性:
1.全球化:IMT-2000 是一个全球性的系统,各个地区多种系统组成了一个IMT-2000 家族,各个系统间设计上具有高度的互通性,使用共同的频段,全球统一标准,能提供全球无缝漫游。
2.综合化:能够提供多种业务,特别能够支持多媒体业务和Internet 业务,并有能力容纳新类型的业务。
3.个人化:全球唯一的个人号码,足够的系统容量,高保密性,高服务质量。
为了能够在未来的全球化标准的竞赛中取得领先,各个地区、国家、公司及标准化组织纷纷提出了自己的技术标准,到截止日期1998 年6 月30 日,ITU 共收到16 项建议,针对地面移动通信的就有10 项之多。其中包括我国电信科技研究院(CATT)代表中国政府提出的TD-SCDMA 技术。表1.1 列出了所有十项IMT-2000 地面无线传输技术提案。
表1.1 10 种IMT-2000 地面无线传输技术(RTT)提案
| 技术名称 | 提交组织 | 双工方式 | 适用环境 |
| J:W-CDMA | 日本 | ARIB FDD、TDD | 所有环境 |
| UTRA-UMTS | 欧洲 | ETSI FDD、TDD | 所有环境 |
| WIMS W-CDMA | 美国 | TIA FDD | 所有环境 |
| WCDMA/NA | 美国 | T1P1 FDD | 所有环境 |
| Global CDMA Ⅱ | 韩国 | TTA FDD | 所有环境 |
| TD-SCDMA | 中国 | CWTS TDD | 所有环境 |
| CDMA2000 | 美国 | TIA FDD、TDD | 所有环境 |
| Global CDMA Ⅰ | 韩国 | TTA FDD | 所有环境 |
| UWC-136 | 美国 | TIA FDD | 所有环境 |
| EP-DECT | 欧洲 | ETSI TDD | 室内、室外到室内 |

TD标准表1.3
TD标准图1.4
TD标准表1.2
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