第二章 第三代移动通信的网络结构
由于人们对高速数据业务和多媒体业务的需求及第二代移动通信系统所固有的局限性,促使了第三代移动通信的出现。同时,鉴于全世界第二代移动通信体制和标准不尽相同,以及第二代与第三代将在今后较长的时间内共存,ITU 提出了“IMT—2000 家族”的概念。这意味着只要该系统在网络和业务能力上满足要求,都可以成为IM—2000 成员。
2.1 IMT-2000 的目标和要求
ITU 明确提出了3G 系统的主要目标,即实现IT 网络全球化、业务综合化和通信个人化。具体包括:
1. 全球漫游。用户能够以低成本的多模式终端在整个系统和全球漫游。
2. 适应于多种环境。IMT—2000 应该适应于多层小区结构,如微微小区、微小区、宏小区等,同时将地面移动通信系统和卫星移动通信系统结合在一起。
3.提供多种业务,如高质量话音、可变速率的的数据、高分变率的图象和多媒体业务等。
4.具有较高的频谱利用率和较大的系统容量。为此,系统需要拥有强大的多种用户管理能力、高保密性能和服务质量。
5.在全球范围内,系统设计必须保持高度一致。在IMT—2000 家族内部,以及IMT—2000与固定通信网络之间的业务要相互兼容。
6.具有较好的经济性能。即网络投资费用,包括网络建设费、系统设备费和用户终端费要尽可能地低。并且终端设备应体积小、耗电省,满足通信个人化的要求。
为了实现上述目标,对IMT—2000 的无线传输技术提出了以下要求:
(1)为支持高速率数据和多媒体业务,在各种条件下所应支持的业务速率:
* 室内环境至少2Mbps;
* 室外步行环境至少384Kbps;
* 室外车载运动中至少144Kbps。
(2)传输速率能够按需分配;
(3)上、下行链路适应于传输不对称业务的需要。
同时,第三代移动通信应能够后向兼容第二代移动通信系统,实现2G 到3G 的平滑过渡。
2.2 UMTS 的物理结构模型
UMTS 是IMT—2000 的重要成员之一,主要由欧洲和日本等国家和地区的移动通信设备供应商提出的。UMTS 的一般结构可以从功能和物理的角度进行模型化。在物理方面使用域(Domain)的概念进行模型化。其物理结构模型如图2.1 所示,域是最高级的物理实体,参考点在域间定义。在功能方面使用层(Stratum)的概念进行模型化。层是和一个或多个域提供的业务的一个方面有关的协议组。本节首先介绍UMTS 的物理结构模型,然后再讨论其功能结构模型。
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