1、 移动通信 （论文） 标 题： 第 三代移动通信系统的研究现状和发展趋势 摘要 本文介绍了第三代移动通信系统的研究现状，分析和比较了分别以日本、美国和欧洲为主提出的 W-CDMA、 CdmaOne 和 TD-CDMA 系统的技术特点，最后探讨了第三代移动通信系统的 发展 趋势。 关键词 ： 第三代移动通信系统 ； 码分多址 ； IMT-2000 1 引言 第三代移动通信系统是指能够满足国 际电联提出的 IMT-2000/FPLMTS 系统要求的新一代移动通信系统。国际电联于 1995 年提出了 IMT-2000/FPLMTS 的评估标准，对未来蜂窝移动通信系统提出了较详细的要求。 IMT- 2
2、000 系统的基本特征有以下几点： 球范围设计的高度兼容性； MT- 2000 中的业务与固定 网络 的业务兼容； 质量 ： 机体积很小，具有全球漫游能力； 用的频谱为 885 MHz 2025 MHz， 2110 MHz 2200 MHz（共 230 MHz） 1980 MHz 2010 MHz， 2170 MHz 2200 MHz（限于卫星使用） 动终端可以连接地面网和卫星网，可移动使用也可固定使用； 线接口的类型应尽可能得少，而且具有高度的兼容性。 从而可以看出未来的第三代移动通信系统要具有很好的网络兼容性，用户终端可在全球范围内几个不同的系统间实现漫游，不仅要为移动用户提供话音及低速数
3、据业务，而且要提供广泛的多媒体业务，这就对无线接口提出了较高的要求。 ITU 已对 IMT-2000 的测试环境提出了具 体要求，给出了表征 IMT-2000 系统的最低限度的参数，包括：支持的数据率范围，误码率要求，单向的时延要求，激活因子和业务量模型。 根据 ITU 的要求，目前各大电信公司联盟均已提出了自己的第三代移动通信系统方案，主要以日本 DoCoMo 公司为首提出的 W-CDMA；美国 Lucent、 Motorola 等公司提出的CdmaOne；欧洲西门子、阿尔卡特等公司提出的 TD-CDMA。总体来说，在第三代移动通信系统中采用 CDMA 技术已达成共识，但各自实现方案还有较大
4、差别，下面分别介绍并比较。 2 三种方案的特点 （ 1） W-CDMA 系统 由于欧洲的 GSM系统已经在数字移动通信市场中占据了很大的份额，美国的窄带 CDMA系统（ IS-95）也正在迅速赶上来，而日本的第二代数字移动通信系统 PDC 仅限于国内使用，无法推广到其它国家，所以日本很早就开始从事第三代移动通信系统的开发工作，分别提出了基于 TDMA（时分多址）和基于 CDMA（码分多址）的第三代移动通信系统，希望在未来的市场中占据有利地位，尤其以 DoCoMo 公司（ NTT）的 W-CDMA 系统最有竞争力，目前 DoCoMo 公司正在同爱立信、 Motorola、 Lucent，以 及其
5、它厂家合作，努力完善系统，争取在 1998 年完成样机， 1999 年进行商业试验。 W- CDMA 系统无线接口的基本参数为 扩频方式：可变扩频比（ 4 256）的直接扩频； 载波扩频速率： 4 096 Mchip/s； 每载波带宽： 5 MHz（可扩展为 10 MHz/20 MHz）； 载波速率： 16 kbit/s 256 kbit/s 帧长度： 10 ms； 时隙长度（功率控制组）： 0 625 ms； 调制方式： QPSK 功率控制：开环自适应闭环方式（功控速率 1 6 kbit/s） W- CDMA 系统中采用导频符号相干 RAKE 接收机技术，解决了反向信道的容量限制问题，每个无
6、线帧长度为 10 ms，分成 16 个时隙（ time slot），每个时隙长度为 0 625 ms，在每个时隙的前部插入全 “1”或全 “0”的导频符号进行信道参数估计，这种方法在其它系统的调制中也有采用的，但 W-CDMA 系统将从导频符号得到的衰落信道的振幅和相位信息，作为RAKE 接收机最大比值合并的加权系数，取得了很好的效果。 与 IS- 95 不同， W-CDMA 系统不采用 GPS 精确定时方式，不同基站间不采用精确定 时，优点是摆脱了美国 GPS 系统的控制，可采用较为自由的信道管理方式。缺点是需要快速实现小区搜索。 自适应阵列天线技术可以增加系统容量，而干扰消除技术可以减少高速率用户对系统造成的干扰。虽然这两种技术在实际应用中还有许多问题尚未解决，但日本正努力在 W-CDMA系统中采用这两项技术。自适应阵列天线技术已经有很多文章论述过，这里不再介绍。干扰消除技术实际上是多用户检测技术的一种实现方式。采用 2 3 级干扰消除器，容量可增加30。 另外， W- CDMA 系统采用了精确的功率控制，即采用基于 SIR（信噪比）的开 环闭
