2、3G移动通信简介
    根据报告显示，全球移动用户数到2004年将会超过固定电话的用户数，2005年，预测无线数据业务在整个移动通信业务中将占据70％的份额。3代移动通信就是为了满足数据业务在无线通信接口上的实现而诞生的。
    IMT-2000是ITU（International Telecommunication Union）对3代移动通信标准的总称，其中，欧洲选择的标准称为UMTS，北美选择的标准称为CDMA2000。二者最主要的区别在于它们无线接口上标准的不同。IMT-2000的基本要求称为3A，即Anytime、Anywhere、Anything。保证通信的3A也就是要求通信系统能够实现全球化、多媒体化、综合化、智能化和个人化。所谓全球化，是指系统能够真正实现全球兼容，业务实现全球漫游。多媒体化是指在宽带上能够传送多媒体业务，各种多媒体业务能够在统一的无线接口上传送，并满足不同业务类型的不同Qos的要求，如话音业务、视频业务、普通数据流业务、E-mail业务、Wap Browser业务等等对Qos的要求都是不同的。如何在统一的无线接口上满足不同Qos的要求，就是3G的一个关键。综合化是针对UTRAN网络来说的，UMTS规范规定了统一的上层应用协议，对于底层的接入来说却可以随着接入的不同类型而替换，如陆地无线接入网络、卫星接入网络、无绳电话接入网络、W-LAN等等都可以作为它不同类型的接入，所以它的接入类型是可变的，但它的上层应用是不变的。智能化是指在智能网平台上提供各种智能业务，如最典型的代表VHE（Virtual Home Environment）。个人化方面，从目前的发展状况来看是不可能实现了，它的基本含义是指用户只要有一个个人的号码，就可以实现在不同网络中的通信，对不同网络来说，个人号码是唯一的。
    从营运商和用户的角度来看，3G能够提供用户高速的多媒体、虚拟居家环境等业务。营运商希望能提供标准开放的接口、减少投资、提供统一平台增强网络和用户的管理工具和业务质量的区分。因此，UMTS＝数据＋话音＋附加业务＋Qos＋低花费＋高容量＋…….。
目前对整个网络来说，比较复杂的也就是Qos的实现，规范把数据业务按Qos分四大类，分别是会话类业务，包括话音、可视电话、视频游戏等；交互式业务；数据流业务；背景类业务。四类业务的区别，就在于Qos参数的要求是不同的，Qos参数最典型的如BLER（块差错率和块丢失率）、Delay（传输时延、可变时延及可变时延的累计）等。从用户的角度实现Qos，就是将用户分成三大类，如金、银、铜卡类用户。三种用户在系统中可能获得的资源是不一样的，如金卡用户，可能的保证速率128kbps，峰值速率满足384kbps或更高。不同用户的业务要求根据不同的种类系统提供不同的资源。另外从小区负荷来考虑，随小区负荷的变化，能够满足的各类用户的各类业务要求的速率是不一样的。所以从三个方面，根据Qos可以实现资源的动态分配，由RNC根据移动交换中心或其他部分提出的RNB分配请求消息，来分配各种合适的无线接口的信道资源。所以在UMTS中引入了Qos的概念，以及Qos的实现方案。Qos对UMTS非常重要，它保证了各种业务在无线接口上畅通无阻的基本要求，但由于还没有完善的规范，所以它的实现各厂家有不同的方案。
    对3G业务需求的问卷调查显示，用户希望3G能够提供的前十类业务，具有三项特点：分别是个性化、快速和LBS（基于位置的服务）。所谓个性化，就是在用户的分组网上，如何实现数据的安全性传递，这种安全性传递不仅包括空中接口，还包括网络内部的各个接口的安全性。快速是3G网络最主要的特点，提供高速的数据速率的传递是3G网络的基本要求。LBS是指用户在不同的位置获得相应的服务，它是基于智能网平台来实现的。

3、3G标准的制定
    3G标准是由二个组织来制定的，分别是3GPP和3GPP2。3GPP的含义是指第三代合作伙伴计划。3GPP2是针对CDMA2000来制定相应规范，而3GPP是针对UMTS来制定规范的。3GPP规范涉及二部分内容，空中接口上选择的是WCDMA标准，核心网选择的是MAP标准。3GPP2选择的则分别是CDMA2000和IS-41标准。这二个组织，中国都已加入并参与标准的制定。3GPP的技术规范可以从www.3gpp.org下载，与GSM规范相对应，UMTS规范的编号＝GSM规范编号＋20。如GSM中关于层三消息的规范编号是GSM4.08，对应的UMTS无线接口规范是3GPP24.008。目前3GPP常用的规范，无线部分主要是24、25、26三个系列，包括了所有关于无线方面的接口及通信流程。33、34、35系列主要是作为测试用规范。
    目前，ITU选择的空中接口标准，从最初递交共15个提议，其中，陆地无线接口9个，卫星网络6个。通过对9个提议的归总，ITU最终制定了5项空中接口的标准：（通称为IMT-2000）
    a、CDMA-DS
    多址方式采用宽带码分多址（W-CDMA），在5MHz带宽上采用码分多址技术；扩频通常采用直接扩频（DS）（另外还有时间扩频和调频扩频，均未采用），将原来的高能量窄带信号展宽成低能量宽带信号，由于是直接扩频，所以是和扩频序列直接作相乘运算就可以了；双工方式采用FDD方式，在空中接口上占用一对5MHz带宽来构成上下行链路。典型应用于UTRAN-FDD/UMTS网络。通常称之为WCDMA标准。
    b、CDMA-MC
    多址方式仍采用宽带码分多址（W-CDMA），由3个连续的1.25MHz带宽频率（多载波），构成5MHz带宽的码分多址技术；双工方式仍采用FDD方式。应用于CDMA—2000-MC网络。
    c、CDMA-TDD
    多址方式采用宽带码分多址（W-CDMA）；扩频采用直接扩频（DS）；唯一区别是双工方式采用TDD方式，即采用单一频率，在时间上区分空中接口的上下行链路。在时间轴上，划分出不同的时隙，上下行链路在时间轴上交换轮替。典型应用于UTRAN-TDD/UMTS和中国的TD-SCDMA网络。TDD方式的特点是可以提高频谱的效率，可以采用频谱上任何一个非对称频谱来实现。但复杂点在于上下行链路的分配上，网络如何来均衡上行和下行链路的分配？也就是控制系统中用户上下行链路数量的配置。作为动态的管理，是由RNC来管理的。在网络初期，一般认为系统的下行链路数要大于用户的上行链路数，按7:3的方案来配置。所以，由于上下行链路时隙的分配，给系统带来的另一个问题就是系统的同步，要求系统的同步性要高。克服传输上的时延，保持时隙上的同步，避免不同时隙之间的干扰。
    d、TDMA-SC
    由美国TIA组织提出，是在窄带的IS-136标准上演进过来的，称为UWC-136标准。
    e、TDMA-MC
    该标准可能会由欧洲的DECT制式来使用。
    最初作为ITU在制定标准时，希望不同的空中接口标准，对于用户端来说可以实现兼容。这就要求作为核心网的MAP和IS-41标准的兼容，目前的发展似乎已没有必要。
    4、UMTS Licenses
    由世界无线协会分配的3G频段，是全世界通用的。世界无线协会（WARC-92）为3G分配了上下行链路上共230MHz带宽，包括了所有陆地接入方式、卫星接入、TDD接入方式、DECT等所需的带宽。230 MHz带宽的定义范围（欧洲为例）：
    a、对称性频谱UMTS（FDD接入）
    上行1920MHz～1980 MHz；
    下行2110MHz～2170 MHz；
    2个60MHz共120MHz带宽，用于陆地无线接入网络的频谱划分。
    b、对称性频谱（MSS卫星接入频谱）
    上行1980MHz～2010 MHz；
    下行2170MHz～2200 MHz；
    2个30MHz共60MHz带宽，用于移动卫星接入网络的频谱划分。
    c、非对称性频谱（TDD接入）
    1885MHz～1920 MHz和2010MHz～2025 MHz共 50 MHz带宽，用于TDD方式。
    120+60+50=230 MHz带宽。
    所谓Licenses，也就是对频谱的中心频率的占有权。每个营运商申请的带宽都会分配2个FDD和1个TDD的频段。如给英国TIW公司的 Licenses分配了2个15M的FDD和1个5M的TDD。

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