第三代移动通信系统

第三代移动通信系统
第三代移动通信系统

第三代移动通信系统

第三代移动通信系统以强大的通信能力,融合语音、视频和数据,向人们提供丰富的多媒体业务,满足市场日益增长的移动通信需求。

第三代移动通信系统的无线传输速率从最低要求固定2Mb/s,低速384Kb/秒,高速114Kb/s发展到WCDMA高速下行分组接入(HSDPA)的理论值14.2Mb/s和CDMA2000单载频EV-DV的3.09Mb/s,大大增强了3G的无线传输能力,扩展了应用范围。它的核心网络从电路交换和分组交换两个分离的网络发展到基于IP的多媒体的统一网络,3GPP称之为IP多媒体子系统(IMS),3GPP2称之为IP多媒体域(MMD)。其业务平台也从一个"竖井"结构转向一个开放的分布结构,大大增强了业务建立能力,减少了业务开发时间和成本。

第三代移动通信系统的发展越来越体现了一个协调、开放和统一的"家族"概念。第三代移动通信系统可以分为四个层次,即接入层、传输层、控制层和业务应用层。

接入层包括多种无线传输技术,如WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000等,以及对应的无线接入基站和基站控制器。它们构成了无线接入网络,负责无线传输、无线资源管理、移动性管理等功能。第三代移动通信能与无线局域网进行有效地互通,提供统一用户认

证、统一的业务和应用,以及不同接入网络间的漫游和移动能力。

传输层包括了从原有分组交换网络和电路交换网络演进的结构,如电路交换的MSC、分组交换的GPRS,和控制与承载分离结构中的承载部分,如支持IP多媒体的媒体网关和多媒体资源处理器等。本层主要完成基于语音的或基于数据的通信流的交换,不同形式的媒体转换和传输。

控制层是由以IMS为核心的所有控制部分所组成。IMS独立于接入技术,是3G"家族"公用的。IMS基于IP技术,支持语音、视频、文字、数据等业务以及这些业务的组合,支持IPv6和QoS,支持开放的业务接口。该层还包括如MSC服务器,信令网关等设备。

应用业务层由用户数据,业务能力抽象功能,智能业务功能和各类应用服务器所组成。它向运营商、业务和内容提供商及其第三方业务开发者提供统一的,标准化的接口和业务环境,用某些独立于下面的网络和设备的方式提供应用、业务和内容。

AGW Access GateWay

AS Application Server

BGCF Breakout Gateway Control Function BSC Base Station Controller

BR Border Router

CS-MGW Circuit Switched Media Gateway CSCF Call Session Control Function

CSE CAMEL Service Environment GGSN Gateway GPRS Support Node

HA Home Agent

HSS Home Subscriber Server

IMS IP Multimedia Subsystem

IMS-SSF IMS Service Switch Function

ISC IMS Service Control interface

MGCF Media Gateway Control Function

MGW Media Gateway MRFC Multimedia Resource Function Controller MRFP Multimedia Resource Function Processor

MSC Mobile Switching Centre

OSA Open Service Architecture

PCF Packet Control Function

P-CSCF Proxy CSCF

PDF Policy Decision Function

PDSN Packet Data Service Node

RNC Radio Network Controller

SLF Subscription Locator Function

SCS Service Capability Server

SGSN Serving GPRS Support Node

SGW Signaling Gateway

SIP Session Initial Protocol

UPD User Profile Database

W AG/PDG WLAN Access Gateway/Packet Data Gateway

应用举例

多媒体子系统

3G的多媒体系统主要包括CSCF、MGCF、MGW、MRFC、MRFP、BGCF、SCS和AS。它不仅为移动用户提供基于IP的多媒体业务,还可以向固定用户提供业务。

CSCF管理多媒体会话并和用户业务接口。CSCF负责资源分配,

会话状态和用户业务的次序,查询用户鉴权和业务数据并执行会话处理任务。CSCF可分为P-CSCF, 和归属网络CSCF。P-CSCF是用户在IMS中的第一个联系点,是归属网络CSCF的代理。为了实现负荷分担,隐藏内部网络结构或分配尽量靠近用户的S-CSCF,在归属网络中的CSCF可进一步分为I-CSCF和S-CSCF。I-CSCF是网络的入口,负责分配为用户服务的S-CSCF,而S-CSCF是实际处理会话状态的设备。

MGCF通过标准接口提供控制媒体网关的能力。它控制媒体信道连接控制的呼叫状态,资源的分配和解除以及资源的变更。

MGW是为承载话务提供分组交换网络和电路交换网络间的接口。

MRFC控制媒体流资源的分配、解除和变更,解释来自应用服务器和S-CSCF的信息并控制对应的MRFP。MRFP控制分组承载接口,混合进入的多路媒体流,处理语音编码转换、语音识别、媒体分析等媒体流,管理会议共享资源的接入。

AS包括SIP AS、OSA AS和UMTS环境中基于CAMEL的

IMS-SSF。它们被放在归宿或第三方网络中,向用户提供增值IP多媒体业务。AS为组合的分布结构。所有的AS可以放在一个主机中,

一个AS可以放在一群主机中。SIP AS直接与网络设备接口并提供业务内容和业务控制。OSA AS通过OSA SCS提供的OSA API与网络设备接口。这类AS可以不依赖于下面的网络技术,使用开放标准的API来提供所有的应用。

BGCF为了把呼叫接到PSTN,它选择向PSTN出口的网络并在该网络中选择MGCF。BGCF和MGCF可以在任何归属、拜访和第三方的网络中。

无线接入系统

RNC和BSC分别提供一个或多个NodeB和BTS的控制和管理功能。它们主要负责无线资源管理和移动性管理功能,其中包括无线

链路的分配、建立与释放,无线小区和基站间的切换。它们还完成系统信息广播、无线信道控制,语音和数据业务的用户数据传输和接入控制等功能。NodeB和BTS是3G系统的基站(即无线收发信机),支持WCDMA/TD-SCDMA和CDMA2000。它们包括无线收发信机和基带处理部件,主要完成空中接口物理层协议的处理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码,还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能。

分组数据系统

3G的分组网络分为3GPP的通用分组无线业务(GPRS)和3GPP2的分组数据子系统(PDS)。前者主要由SGSN和GGSN组成,后者主要由AGW、BR和HA组成。

GPRS为分组业务提供无线系统和固定网络之间的接口。它主要完成网络接入控制、分组选路和传输、移动性管理、QoS管理和策略执行等功能。SGSN是为移动终端服务的节点,它保持移动终端位置的轨迹并完成安全和接入控制功能。GGSN与SGSN间使用隧道连接。

PDS采用MIP技术,是支持多媒体的和传统的移动数据业务的网络。AGW包括PDSN以及其他一些所需要的功能,提供了对各种接入网络的公共接口。它提供移动IP登记和鉴权,支持外部代理(FA)和分组数据传输,切换、AAA客户端、QoS管理和策略执行等功能。

归属代理(HA)主要完成用户当前附着点的登记和用户IP包的前转两大功能。

边界路由器(BR)将3G的IP核心网络与其他业务提供商、企业网络或互联网等对等网络相互连接。它完成IP包的选路、外部网关路由协议等功能并对进出流量进行策略控制。

PDF是为基于业务的IP承载资源本地控制实现策略判决点功能。PDF按照从P-CSCF获得的资源分配信息进行策略判决,提供自己网络中资源的管理。

电路交换系统

移动交换中心(MSC)MSC负责它所管辖范围内的交换和信令,除了常规的固定交换机功能,它还完成位置登记、切换等移动特有的功能。MSC可以软交换的方式来实现,分为两部分,一部分为MSC 服务器,另一部分为媒体网关。MSC 服务器专门处理信令和控制,主要完成呼叫控制和移动控制功能。媒体网关处理用户数据,终结来自交换型电路网络的承载信道和来自分组网络的媒体流并进行媒体

的转换,提供承载控制、编译码、回声消除、会议桥等功能。两者合起来完成MSC的全部功能。网关MSC(GMSC)是两个网络间专门用于查询被叫移动终端位置并完成选路功能的MSC。

3G和WLAN互通系统

WLAN接入网关(W AG)位于WLAN和3GPP网络之间。在用户漫游的情况下,它位于3GPP的拜访网络中。它为WLAN和3GPP 网络间的数据流提供过滤、管制和计费功能。

分组数据网关(PDG)提供WLAN用户到分组交换网络的接入。在接入归宿网络时它位于归属网络,在接入本地网络时它位于拜访网络。AAA Proxy位于拜访网络之中。它完成AAA的代理和过滤功能,用于WLAN用户设备接入和业务的鉴权和授权。

其他子系统

3G移动通信系统中还包括:含HLR和AuC的功能的归宿用户服务器(HSS)、可选的独立信令网关(SGW)、签约位置器(SLF)、定位服务子系统、智能业务子系统等。

产品选型

凌华提供从aTCA、PICMG 2.16到cPCI各系列的系统、板卡和解决方案,适合3G移动通信系统无线接入,电路、分组及多媒体承载和控制、应用和业务、数据中心等不同层次的需求。

aTCA系列包括系统、处理机板、交换板等产品,如

TCA-8506 5U 5槽系统、

aTCA-8014 10U 14槽系统,

aTCA-6890双Nocona 800MHz处理器板

aTCA-3120交换板

PICMG 2.16系统平台包括21槽系统的cSPB-2100、8槽系统的cPSB-880和cPSB-800,都符合PICMG2.0、PICMG2.5、PICMG2.9、PICMG2.16规范;以及cPCIS -3300BLS刀片式服务器等

PICMG 2.16高性能处理器板包括

cPCI-6840 1.6GHz Pentium? M 处理器,提供千兆以太网口,PMC插槽;

cPCI-6820/10 双Intel LV Tualatin处理器,最大支持2GB SDRAM,提供2个千兆网口、PMC插槽;

cPCI-6830 双1.26GHz Pentium Ⅲ处理器,支持3GB RAM;

cPCI-6765A LV Pentium Ⅲ无总线PICMG2.16刀片。

网络处理器板cPCI-6240,基于Intel IXP2400,最大支持512MB SDRAM,4MB QDR SRAM,16MB FLASH。配合使用凌华的OC3或OC12接口模块PMC8500系列,为SONET ATM 或POS到IP的转换提供了理想的解决方案。

摘自:CTI论坛

移动通信技术1G~4G发展史

第1章移动通信现状问题与基本解决方法 1.1移动通信1G—4G简述 现在,人们普遍认为1897年是人类移动通信的元年。这一年意大利人.马可尼在相距18海里的固定站与拖船之间完成了一项无线电通信实验,实现了在英吉利海峡行驶的船只之间保持持续的通信,从而标志着移动通信的诞生,也由此揭开了世界移动通信辉煌发展的序幕错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。 现代意义上的移动通信系统起源于20世纪20年代,距今已有90余年的历史。本文主要简述移动通信技术从1G到4G的发展。移动通信大发展的原因,除了用户需求的迅猛增加这一主要推动力外,还有技术进展所提供的条件,如微电子技术的发展、移动通信小区制的形成、大规模集成电路的发展、计算机技术的发展、通信网络技术的发展、通信调制编码技术的发展等。1.1.1第一代移动通信系统(1G) 20世纪70年代中期至80年代中期是第一代蜂窝网络移动通信系统发展阶段。第一代蜂窝网络移动通信系统(1G)是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。1G主要基于蜂窝结构组网,直接使用模拟语音调制技术,传输速率约s错误!未找到引用源。。 1978年底,美国贝尔实验室成功研制了先进移动电话系统(Advanced Mobile Phone System, AMPS),建成了蜂窝状移动通信网,这是第一种真正意义上的具有随时随地通信的大容量的蜂窝状移动通信系统。蜂窝状移动通信系统是基于带宽或干扰受限,它通过小区分裂,有效地控制干扰,在相隔一定距离的基站,重复使用相同的频率,从而实现频率复用,大大提高了频谱的利用率,有效地提高了系统的容量错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。

运营商第三代移动通讯网管解决方案

运营商第三代移动通信网网管解决方案 【3GNMS V1.0】 第三代移动通信网网络管理系统主要基于TMN 框架,通过标准接口(包括通信协议和信息模型)与通信网进行传送/接收管理信息,从而达到对通信网控制和操作的目的。 客户需求 z 对庞杂的网络资源进行统一管理,实现对资源数据的查询和统计; z 通过性能数据分析,满足网络配置评估、服务质量、资源使用情况和可用情况监视等需求; z 通过远程监控实时查询和分析网元的告警,快速发现、定位和处理网络故障,降低运维成本; z 实现集中操作维护,满足各类应用对网元访问操作的要求。 解决方案 亿阳第三代移动通信网网管系统平台分为两个功能区:集中操作功能区和网络分析功能区。 z 集中操作功能区:为生产性工作服务,重点放在监控和维护上,要求数据的准确性、及时性、 直观性,目的在于快速发现问题,快速解决问题。包括:告警监控、网元集中操作、性能任务管理。 z 网络分析功能区:为管理性工作服务,重点在于网络的容量和质量分析,建立统一的网络分 析数据源,并进行多角度、深层次、关联性分析,目的在于发现隐性问题,为中长远规划提供决策依据。包括资源管理、网络性能数据分析。 系统软件架构 原始数据 核心数据 与其他 系统接口 核心系统中包括5个层面: z 数据采集层:接入协议 转换、接入服务和数据采集,网络的配置、性能、告警数据采集和网元操作维护的接口管理。 z 数据处理层:性能数据

的归一化,在时间、地域、网元等各种维度上的数据汇总并为上层应用提供不同维度和粒 度的预处理数据。 z核心服务层:对象的标准化建模工作,提供如数据访问服务、消息分发、目录服务、日志服务等系统关键服务,提高模块重用程度,便于统一管理和集中控制。 z应用服务层:系统核心业务功能,为上层程序提供基于业务的操作管理功能,包括对告警监控服务、告警后处理服务、集中操作维护服务和资源和拓扑管理服务等功能。 z应用展现层:为网管系统用户直接提供基于C/S、B/S架构的GUI和网管功能,为系统使用者提供灵活的网管功能和友好的操作界面。 系统功能描述 —OMC北向标准接口数据采集模块 基于CORBA的架构进行设计,包括:数据采 集总控管理对象、公共管理对象、配置管理、 大数据量管理、通知接收处理、MQ消息处理 等六个对象来实现。 —资源信息管理 网络资源信息是对被管网络中具体资源的抽 象,是被管网络资源在网管系统中的规范化 组织,通过对被管网络中的资源进行建模, 为网络管理系统提供可监可控的对象。 —性能数据分析 提供对性能数据采集情况的查询、对未取得的性能数据提供补取功能,性能数据的统计和分析功能,对网络重点的运行质量指标,业务量指标进行统计和分析等。

第三代移动通信TD-SCDMA系统主要技术简介

3. 第三代移动通信TD-SCDMA系统主要设备和技术介绍 .1 TD-SCDMA标准的提出与形成 .2 TD-SCDMA系统概述 .2.1 TD-SCDMA系统主要技术性能 概括地讲,TD-SCDMA系统的主要技术性能有: 1. 工作频率: 2010~2025MHz 2. 载波带宽: 1.6MHz 3. 占用带宽: 5MHz (容纳三个载波,即1.6MHz×3) 4. 每载波码片速率: 1.28Mcps 5. 扩频方式: DS , SF=1/2/4/8/16 6. 调制方式: QPSK 7. 帧结构:超帧720ms, 无线帧10ms 8. 子帧: 5ms 9. 时隙数: 7 10. 支持的业务种类: * 高质量的话音通信 * 电路交换数据 (与当前GSM网络9.6Kbps兼容) * 分组交换数据(9.6~384Kbps,以后达到2Mbps) * 多媒体业务 * 短消息 11. 每载波支持对称业务容量: 每时隙话音信道数:16 (8Kbps话音,双向信道,同时工作;也可以用 两个信道支持13Kbps话音) 每载波话音信道数:16×3=48 (对称业务) 频谱利用率: 25Erl./MHz 12. 每载波支持非对称业务容量: 每时隙总传输速率:281.6Kbps (数据业务) 每载波总传输速率:1.971Mbps 频谱利用率: 1.232Mbps/MHz 13. 基站覆盖范围: 在人口密集市区: 3~5Km (根据电波传播环境条件决定) 在城市郊区;适当调整时隙结构可达到10~20Km (与FDD制式相同) 14. 通信终端移动速度:基于智能天线和联合检测的高性能数字信号处理 技术,经 过仿真,通信终端的移动速度可以达到250km/h。

第三代移动通信技术3G有哪几种体制

第三代移动通信技术3G有哪几种网络制式 3G是第三代移动通信技术的简称(3rd-generation),特指能支持高速数据传输的一种蜂窝移动通讯技术。它能够同时传送声音(通话)及数据信息(电子邮件、即时通信等),提供高速数据业务。3G诞生于2000年5月,它是由国际电信联盟(ITU)统一制定的结果,其中包含有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA 和WiMAX四种不同的制式标准,今天我们要谈论的主要是国内应用的WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种制式。 下面分别简要介绍这三种制式标准的含义和应用。 WCDMA是一种由3GPP具体制定的、基于GSM MAP核心网,UTRAN(UMTS陆地无线接入网)为无线接口的第三代移动通信系统。它是从码分多址(CDMA)演变而来,从官方看被认为是IMT-2000的直接扩展,与现在市场上通常提供的技术相比,它能够为移动和手提无线设备提供更高的数据速率。WCDMA采用直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)、频分双工(FDD)方式,码片速率为3.84Mbps。W-CDMA 能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信,速率可达2Mb/s (对于局域网而言)或者384Kb/s(对于宽带网而言)。输入信号先被数字化,然后在一个较宽的频谱范围内以编码的扩频模式进行传输。窄带CDMA使用的是200KHz宽度的载频,而W-CDMA使用的则是一个5MHz宽度的载频。目前,WCDMA

牌照被划分给中国联通。 CDMA2000,即为CDMA2000 1×EV,是一种3G移动通信标准。分两个阶段:CDMA2000 1×EV-DO(Data Only),采用话音分离的信道传输数据,和CDMA2000 1×EV-DV(Date and Voice),即数据信道于话音信道合一。CDMA2000也称为CDMA Multi-Carrier,由美国高通北美公司为主导提出,摩托罗拉、Lucent和後来加入的韩国三星都有参与,韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMA One数字标准衍生出来的,可以从原有的CDMA One结构直接升级到3G,建设成本低廉。 TD-SCDMA是Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access(时分同步的码分多址技术)的简称,是ITU批准的三个3G标准中的一个,相对于另两个主要3G标准(CDMA2000)或(WCDMA)它的起步较晚。TD-SCDMA 也是唯一一个中国制定的3G标准。该标准将智能天线、同步CDMA和软件无线电(SDR)等技术融于其中。采用时分双工,上行和下行信道特性基本一致。此外,TD-SCDMA使用智能天线技术有先天的优势,而智能天线技术的使用又引入了SDMA的优点,可以减少用户间干扰,从而提高频谱利用率。TD-SCDMA还具有TDMA 的优点,可以灵活设置上行和下行时隙的比例而调整上行和下行的数据速率的比例,特别适合因特网业务中上行数据少而下行数据多的场合。但是这种上行下行转换点的可变性给同频组网增加了一定的复杂性。 WCDMA(宽带码分多址)是一个ITU(国际电信联盟)标准,它是从码分多址(CDMA)演变来的,从官方看被认为是IMT-2000的直接扩展,与现在市场上通常提供的技术相比,它能够为移动和手提无线设备提供更高的数据速率。WCDMA采用直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)、频分双工(FDD)方式,码片速率为3.84Mcps,载波带宽为5MHz.基于Release 99/ Release 4版本,可在5MHz的带宽内,提供最高384kbps的用户数据传输速率。WCDMA能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信,速率可达2Mb/s (对于局域网而言)或者384Kb/s(对于宽带网而言)。输入信号先被数字化,然后在一个较宽的频谱范围内以编码的扩频模式进行传输。窄带CDMA 使用的是200KHz宽度的载频,而WCDMA使用的则是一个5MHz宽度的载频。 WCDMA由ETSI NTT DoCoMo作为无线介面为他们的3G网路FOMA开发。后来NTTDocomo提交给ITU一个详细规范作为一个象IMT-2000一样作为一个候选的国际3G标准。国际电信联盟(ITU) 最终接受W-CDMA作为IMT-2000家族3G标准的一部分。后来WCDMA被选作UMTS的无线介面,作为继承GSM 的3G技术或者方案。误解尽管名字跟CDMA很相近,但是WCDMA跟CDMA关系不大。多大多小要看不同人的立足点。在行动电话领域,术语CDMA 可以代指码分多址扩频复用技术,也可以指美国高通(Qualcomm)开发的包括 IS-95/CDMA1X和CDMA2000(IS-2000)的CDMA标准族。 WCDMA已成为当前世界上采用的国家及地区最广泛的,终端种类最丰富

移动通信原理与系统-教学大纲

《移动通信》课程教学大纲 一、课程名称:(移动通信原理与系统) ( 32学时) 二、先修课程:通信原理、通信网基础 三、适用专业:通信工程专业 四、课程教学目的 本课程是通信工程本科专业课。移动通信是当今通信领域发展最快、应用最广和最前沿的通信技术。移动通信的最终目标是实现任何人可以在任何地点、任何时间与其他任何人进行任何方式的通信。移动通信技术包括了组网技术、多址技术、语音编码技术、抗干扰抗衰落技术、调制解调技术、交换技术以及各种接口协议和网管等等多方面的技术。因此从某种意义上可以说,移动通信系统汇集了当今通信领域内各种先进的技术。通过本课程的学习使学生了解和掌握移动通信的基本理论,了解和掌握移动通信的发展、蜂窝移动通信系统的基本概念、移动通信的信道、移动通信系统的调制和抗干扰技术、语音编码技术、移动通信中的多址接入、移动通信网以及GSM系统、CDMA系统和3G技术以及未来无线通信的发展等。 五、课程教学基本要求 1.理解和掌握无线信道和传播、传播损耗模型; 2.掌握移动通信中的信源编码的基本概念和调制解调技术; 3.理解和掌握移动通信中的各种抗衰落抗干扰技术; 4.掌握移动通信系统的组网技术; 5.掌握GSM移动通信系统、理解GPRS系统的基本原理以及EDGE的基本原理; 6.掌握基于CDMA20001X系统、WCDMA系统和TD-SCDMA系统的基本原理和应用; 7.了解未来移动通信的发展。 六、教学内容及学时分配(不含实验) 第一章概述 1学时 第二章移动通信电波传播环境与传播预测模型 4学时内容: ●无线传播的特点以及对无线通信的影响; ●无线信道的特性,研究方法 ●无线信道的分析基础(分布,特性参数等) ●简单介绍建模技术和仿真技术基础 ●介绍常见的几种传播预测模型 ●说明应用范围和应用方法

第三代移动通信技术(3rdgeneration

第三代移动通信技术(3rd-generation,3G),是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息,速率一般在几百kbps以上。目前3G存在四种标准: 定义 “3G”(英语 3rd-generation)或“三代”是第三代移动通信技术的简称,是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音(通话)及数据信息(电子邮件、即时通信等)。代表特征是提供高速数据业务。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、CDMA等数字手机 (2G),第三代手机(3G)一般地讲,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统,未来的3G必将与社区网站进行结合,WAP与web的结合是一种趋势,如时下流行的微博客网站:大围脖、新浪微博等就已经将此应用加入进来。 3G[1]与2G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升,它能够在全球范围内更好地实现无线漫游,并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务,同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆比特/每秒)、384kbps(千比特/每秒)以及144kbps的传输速度(此数值根据网络环境会发生变化)。 [2]是第三代通信网络,目前国内支持国际电联确定三个无线接口标准,分别是中国电信的CDMA2000,中国联通的WCDMA,中国移动的TD-SCDMA,GSM设备采用的是时分多址,而CDMA使用码分扩频技术,先进功率和话音激活至少可提供大于3倍GSM网络容量,业界将CDMA技术作为3G的主流技术,国际电联确定三个无线接口标准,分别是CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA。原中国联通的CDMA现在卖给中国电信,中国电信已经将CDMA升级到3G网络,3G主要特征是可提供移动宽带多媒体业务。 1995年问世的第一代模拟制式手机(1G)只能进行语音通话; 1996到1997年出现的第二代GSM、CDMA等数字制式手机(2G)便增加了接收数据的功能,如接收电子邮件或网页; 其实,3G并不是2009年诞生的,早在2007年国外就已经产生3G了,而中国也于2008年成功开发出中国3G,下行速度峰值理论可达3.6Mbit/s(一说2.8Mbit/s),上行速度峰值也可达384kbit/s。不可能像网上说的每秒2G,当然,下一部电影也不可能瞬间完成。 注:G3不是代表3G,而是“Guide3”的缩写,Guide有两层意思,动词代表引领、影响、支配等意思,名词代表引领者、向导的意思。综合起来的大意是引领另外两家友商进入3G时代。“3”代表着3G时代下的移动+宽带+固网+手机电视+……融合,更大胆的猜想是暗喻中国移动将超越现有3G概念,在TD-LTE 时代提供适合上述融合业务应用的网络支撑、终端、服务等等,引领人们进入真正的3G生活。因此G3是个很庞杂的概念,除非中国移动出尔反尔要推“G3”自有品牌的手机,否则结果就只有一个——战略性品牌,将涵盖全球通、神州行、动感地带等等品牌业务。

第三代移动通信系统概述(一)

第三代移动通信系统概述(一) 摘要:第三代移动通信系统目标主要是全球化、综合化和个人化,其主流制式有三种:欧洲和日本共同提出的WCDMA-FDD/TDD、以美国高通为代表提出的cdma2000和以中国大唐为代表提出的TD-SCDMA。 关键词:第三代移动通信3GIMT-2000WCDMA-FDD/TDDcdma2000TD-SCDMA经过多年的努力,第三代移动通信(3G)的建设已经指日可待,3G也已经从专家口中的一个术语,变为社会大众口中的一个常用词。 第一代移动通信系统{如AMPS和TACS等}是采用FDMA制式的模拟蜂窝系统,其主要缺点是频谱利用率低、系统容量小、业务种类有限,不能满足移动通信飞速发展的需要。 第二代移动通信系统(如采用TDMA制式的欧洲GSM/DCS1800,北美IS-54和采用CDMA制式的美国IS-95等)则是数字蜂窝系统。虽然其容量和功能与第一代相比有了很大的提高,但其业务主要限于话音和低速率数据(9.6kb/s),远不能满足新业务和高传输速率的需要。 第三代移动通信系统简称3G系统,它最早是国际电联(ITU-R)于1985年提出的,当时命名为未来公众陆地移动通信系统(FPLMTS)。由于当时预期该系统在2000年使用,并工作在2000MHZ 频段,故于1996年正式改名为IMT-2000。第三代移动通信系统大致目标是全球化、综合化和个人化。全球化就是提供全球海陆空三维的无缝隙覆盖,支持全球漫游业务;综合化就是提供多种话音和非话音业务,特别是多媒体业务;个人化就是有足够的系统容量、强大的多种用户管理能力、高保密性能和服务质量。 一、IMT-2000的技术要求和提供的业务 1、IMT-2000的要求 为实现上述目标,对其无线传输技术提出了以下要求。 (1)高速传输以支持多媒体业务 ①室内环境至少2Mbit/s; ②室外步行环境至少384kbit/s; ③室外车辆运动中至少144kbit/s。 (2)传输速率能够按需分配 (3)上下行连路能适应不对称需求 移动通信从第二代过渡到第三代的主要特征是网络必须有足够的频率,不仅能提供话音、低速率数据等业务,而且具有提供宽带数据业务的能力。 2、IMT-2000提供的业务 根据ITU的建议,IMT-2000提供的业务类型分为6种类型 (1)话音业务:上下行链路的信息速率都是16kbit/s,属电路交换,对称型业务。 (2)简单消息:是对应于短信息SMS的业务,它的数据速率为14kbit/s,属于分组交换。 (3)交换数据:属于电路交换业务,上下行数据速率都是64kbit/s。 (4)非对称的多媒体业务:包括中速多媒体业务,其下行数据速率为384kbit/s、上行为64kbit/s。 (5)高速多媒体业务:其下行数据速率为2000kbit/s,上行为128kbit/s。 (6)交互式多媒体业务:该业务为电路交换,是一种对称的多媒体业务,应用于高保真音响,可视会议,双向图像传输等。 3G的目标是支持尽可能广泛的业务,理论上,3G可为移动的终端提供384kbit/s或更高的速率,为静止的终端提供2.048Mbit/s的速率。这种宽带容量能够提供现在2G网络不能实现的新型业务。未来也许会出现一些现在无法想像的业务。 二、IMT-2000系统的组成 IMT-2000系统构成如图所示,它主要由四个功能子系统构成,即核心网(CN)、无线接入网(RAN)、移动台(MT)和用户识别模块(UIM)组成。分别对应于GSM系统的交换子系统(NSS)、基站子系

移动通信原理与系统习题答案

移动通信原理与系统习题答案 1.1移动通信特点简介: 回答:①移动通信使用无线电波进行信息传输;(2)移动通信工作在强干扰环境下;(3)通信能力有限;(4)通信系统复杂; ⑤对移动台要求高 1.2移动台受到什么干扰?哪些干扰是蜂窝系统特有的? 回答:①互调干扰;(2)邻信道干扰;(3)同频干扰;(蜂窝系统特有)④多址干扰 1.3简要描述蜂窝移动通信的发展历史,并解释各代移动通信系统的特点 a:第一代(1G)主要以模拟蜂窝网络为特征,这些网络在20世纪80年代末和80年代初就已在市场上销售其中最具代表性的是北美的AMPS(高级移动电话系统)、欧洲的TACS(全接入通信系统)、北欧的NMT和日本的HCMTS系统等。 从技术特性的角度来看,1G专注于解决两个动态的最基本用户,即双动态,并充分考虑了双通道动态。主要措施是利用FDMA实现用户的动态寻址功能,通过蜂窝网络结构和频率规划实现载频复用,从而扩大服务覆盖范围,满足用户日益增长的需求。在信道动态特性的匹配中,适当采用性能优良的模拟调频方法,并采用基站双空间分集方法来抵抗空间选择性衰落。 第二代(2G)主要以数字化为特征,并构成数字蜂窝移动通信系统,

该系统在XXXX早期正式投入商业使用。其中,最具代表性的是欧洲的时分多址(TDMA)GSM(GSM最初指的是集团专用移动,1989年后改为全球移动通信系统),北美的码分多址(CDMA) IS-95两大系统,以及日本的PDC系统等 在技术特性上以数字化为基础,考虑了频道和用户的双重动态特性以及相应的匹配措施主要实施措施是:采用时分多址(GSM)和码分多址(IS-95)实现用户动态寻址功能,采用数字蜂窝网络结构和频率(相位)规划实现载频(相位)复用,从而扩大覆盖服务范围,满足日益增长的用户需求为匹配信道动态特性,采取了以下一系列措施: (1)采用抗干扰性能优良的数字调制:GMSK(GSM)、QPSK(IS-95)、抗干扰性能优良的纠错码:卷积码(GSM、IS-95)、级联码(GSM); (2)采用功率控制技术来抵抗慢衰落和远近效应,这对于码分多址模式下的IS-95尤为重要;(3)自适应均衡和瑞克接收机用于抵抗频率选择性衰落和多径干扰; (4)采用信道交织编码,如帧间交织和块交织(IS-95)来抵抗时间选择性衰落第三代(3G)的主要特征是多媒体服务。它在本世纪初刚刚投入商业运营。其中最具代表性的是北美的CDMA2000、欧洲和日本的WCDMA和我国提出的TD-SCDMA,此外还有欧洲的DECT和北美的UMC-136。 技术上,3G基于2G系统自适应信道和用户的双重动态特性引入服务动态,即在3G系统中,用户服务可以是单一的语音、数据、图像或多媒体服务,用户选择服务是随机的。这是第三种动态的引入,它

新一代移动通信的核心技术ofdm调制技术.doc

新一代移动通信的核心技术OFDM调制技术 OFDM的发展状况 OFDM的历史要追溯到20世纪60年代中期,当时R.w.Chang发表了关于带限信号多信道传输合成的论文。他描述了发送信息可同时经过一个线性带限信道而不受信道问干扰(ICI)和符号间干扰(。ISI)的原理。此后不久,Saltzberg完成了性能分析。他提出"设计一个有效并行系统的策略应该是集中在减少相邻信道的交叉干扰(crosstalk)而不是完成单个信道,因为前者的影响是决定性的。" 1970年,OFDM的专利发表,其基本思想就是通过采用允许子信道频谱重叠,但又相互间不影响的频分复用(FDM)的方法来并行传送数据,不仅无需高速均衡器,有很高的频谱利用率,而且有较强的抗脉冲噪声及多径衰落的能力。OFDM 早期的应用有ANIGSC-1O(KATH-RYN)高频可变速率数传调制解调器(Modem)。该Mo-dem利用34路子信道并行传送34路低速数据,每个子信道采用相移键控(PSK)调制,且各子信道载波相互正交,间隔为84 Hz。但是在早期的OFDM系统中,发信机和相关接收机所需的副载波阵列是由正弦信号发生器产生的,且在相关接收时各副载波需要准确地同步,因此当子信道数很大时,系统就显得非常复杂和昂贵。 对OFDM做主要贡献的是Weinstein和Ebert在1971年的论文,Weinstein 和Ebert提出使用离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT),实现OFDM系统中的全部调制和解调功能的建议。因而简化了振荡器阵列以及相关接收机中本地载波之间的严格同步的问题,为实现OFDM的全数字化方案作了理论上的准备。用离散傅里叶变换(DFT)完成基带调制和解调,这项工作不是集中在单个信道,而是旨在引入消除子载波间干扰的处理方法。为了抗ISI和ICI,他们在时域的符号和升余弦窗之间用了保护时间,但在一个时间弥散信道上的子载波间不能保证良好的正交性。 另一个主要贡献是Peled和Ruiz在1980年的论文,他引入了循环前缀(Cyclic Prefix,CP)的概念,解决了正交性的问题。他们不用空保护间隔,而是用OFDM符号的循环扩展来填充,这可有效地模拟一个信道完成循环卷积,这意味着当CP大于信道的脉冲响应时就能保证子载波间的正交性,但有一个问题就是能量损失。

浅析5G移动通信技术的发展前景及应用

浅析5G移动通信技术的发展前景及应用 摘要在移动通信技术飞速发展,并且已经广泛地运用到大众的日常生活中的今天,移动通信技术为人们的生活带来了诸多便利。随着人们对互联网和移动终端的需求愈发强烈,特别是物联网的发展,对网络通信速度有着更高的要求,这些产业需求无疑是推动5G网络发展的重要动力。但是目前,5G移动通信技术依然是探索性阶段,本文将针对性阐述5G移动通信技术研究过程中的一些关键性技术,展望移动通信技术的未来发展,以期促进5G移动通信技术的发展。 关键词5G移动通信技术;发展方向;关键技术 前言 随着移动通信技术被广泛运用到大众的生活,大众对于移动通信技术也提出了更高的要求。移動通信技术在保证自身功能日趋完善的同时,也要满足用户日益复杂、多样的需求。5G技术正是在这样的前提下诞生的,并且具备高功能性和高效能,为客户提供更加丰富多样的应用体验。有科学家指出,5G技术目前还处于研究阶段,在未来的几年里,4G还将保持移动通信行业的主导地位,并依旧在持续高速发展。但5G 移动通信技术很有可能在2020 年正式进入市场,并逐渐被广大用户接受和认可。本文将以5G移动通信技术为依托,探究与5G 相关的关键性技术和其未来的发展趋势。 1 5G移动通信技术的未来发展前景 5G,是第五代移动通信技术的简称。相比于4G技术,5G将是移动通信技术革命性的转变。5G技术专为互联网而生,且相比于4G技术,它将拥有更大的容量,更快的响应速度,更多的设备支持,更短的时间消耗,更低的功耗要求[1]。从用户体验来看,在5G技术支持下,下载一部高清电影只需要几秒钟的时间。换言之,5G的出现就是要为用户提供更高效、更快捷、更方便、更全面的优质服务。该技术可以通过智能手机、可穿戴通信设备和智能物联网设备等移动设备终端实现更广泛的连续覆盖。相比于4G技术只能满足智能手机的技术需求的局限,5G移动通信技术将为未来物联网的发展提供超大的带宽,它的容量将会是目前广泛应用的4G技术的1000倍,真正实现“万物皆可联”的梦想,这为智能家居生活,智能办公需求等提供前所未有的发展空间。是21世纪最具革命性的技术变革。 2 5G移动通信技术中的关键性技术应用 5G移动通信正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。它将从前“人与人”的沟通,转变为”人与物”、“物与物”的沟通。将为人们在获取信息、感知信息、参与信息制造和控制信息的能力上带来革命性的飞跃。5G技术的研发不会孤立进行,开发过程中也将吸收4G的优秀技术特性,如wifi局域网和蜂窝网,将会形成一个更智能、更广泛的网络新体系。随着各种智能新产品

第三代通信技术

第三代移动通信系统(IMT-2000),在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带CDMA技术为主,并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统亦即未来移动通信系统,是一代有能力彻底解决第一、二代移动通信系统主要弊端的最选进的移动通信系统。第三代移动通信系统一个突出特色就是,要在未来移动通信系统中实现个人终端用户能够在全球范围内的任何时间、任何地点,与任何人,用任意方式、高质量地完成任何信息之间的移动通信与传输。可见,第三代移动通信十分重视个人在通信系统中的自主因素,突出了个人在通信系统中的主要地位,所以又叫未来个人通信系统。众所周知,在第二代数字移动通信系统中,通信标准的无序性所产生的百花齐放局面,虽然极大地促进了移动通信前期局部性的高速发展,但也较强地制约了移动通信后期全球性的进一步开拓,即包括不同频带利用在内的多种通信标准并存局面,使得“全球通”漫游业务很难真正实现,同时现有带宽也无法满足信息内容和数据类型日益增长的需要。第二代移动通信所投入的巨额软硬件资源和已经占有的宠大市场份额决定了第三代移动通信只能与第二代移动通信在系统方面兼容地平滑过渡,同时也就使得第三代移动通信标准的制定显得复杂多变,难以确定。伴随芬兰赫尔辛基国际电联(ITU)大会帷幕的徐徐落下,在由中国所制订的TD-SCDMA、美国所制订的CDMA2000和欧洲所制订的WCDMA所组成的最后三个提案中,几经周折后,最终将确定一个提案或几个提案兼容来作为第三代移动通信的正式国际标准(IMT-2000)。其中,中国的TD-SCDMA方案完全满足国际电联对第三代移动通信的基本要求,在所有提交的标准提案中,是唯一采用智能天线技术,也是频谱利用率最高的提案,可以缩短运营商从第二代移动通信过渡到第三代系统的时间,在技术上具有明显的优势。更重要的是,中国的标准一旦被采用,将会改变我国以往在移动通信技术方面受制于人的被动局面;在经济方面可减少、甚至取消昂贵的国外专利提成费,为祖国带来巨大的经济利益;在市场方面则会彻底改变过去只有运营市场没有产品市场的畸形布局,从而使我国获得与国际同步发展移动通信的平等地位。TD-SCDMA技术方案是我国首次向国际电联提出的中国建议,是一种基于CDMA,结合智能天线、软件无线电、高质量语音压缩编码等先进技术的优秀方案。TD-SCDMA技术的一大特点就是引入了SMAP同步接入信令,在运用CDMA技术后可减少许多干扰,并使用了智能天线技术。另一大特点就是在蜂窝系统应用时的越区切换采用了指定切换的方法,每个基站都具有对移动台的定位功能,从而得知本小区各个移动台的准确位置,做到随时认定同步基站。TD-SCDMA技术的提出,对于中国能够在第三代移动通信标准制定方面占有一席之地起到了关键作用。显然,第三代移动通信系统将会以宽带CDMA系统为主,所谓CDMA,即码分多址技术。移动通信的特点要求采用多址技术,多址技术实际上就是指基站周围的移动台以何种方式抢占信道进入基站和从基站接收信号的技术,移动台只有占领了某一信道,才有可能完成移动通信。目前已经实用的多址技术有应用于第一代和第二代移动通信中的频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和窄带码分多址(CDMA)三种。FDMA是不同的移动台占用不同的频率。TDMA是不同的移动台占用同一频率,但占用的时间不同。CDMA是不同的移动台占用同一频率,但各带有不同的随机码序,以示区分布进行扩频,因此同一频率所能服务的移动台数量是由随机码的数量来决定的。多址技术的性能比较见表1所示。宽带CDMA不仅具有CDMA所拥有的一切优点,而且运行带宽要宽得多,抗干扰能力也很强,传递信号功能更趋完善,能实现无线系统大容量和高密度地覆盖漫游,也更容易管理系统。第三代移动通信所采用的宽带CDMA技术完全能够满足现代用户的多种需要,满足大容量的多媒体信息传送,具有更大的灵活性。随着第三代移动通信系统标准的最后敲定,其终端设备也已初见端倪,浮出水面。爱立信公司最近推出的R320双频手机具有内置Modem、红外接口、可进行图形Internet浏览、游戏、语音拨号及短信息服务。诺基亚公司推出的7100系列手机则可支持GSM网上的9.6kb/s 数字通信和CDMA网上的14.4kb/s的数字通信,也具备了游戏、语音拨号和短信息功能(图1);另一款由诺基亚最新推出的媒体移动电话MP(Media Phone),则可以提供简单的Web浏览。而Alcatel公司不仅为无线IP提供了WAP网点,还推出了“口袋大小”的Internet移动电话One Touch Pocket。该话机尺寸仅有116mm×59mm×15mm,可提供全屏幕显示,采用锂电池,通话时间可达3小时,待机时间为80小时,用户使用该手机,可从中心局存储、管理和恢复E-mail、语音邮件和传真信息,用户还可利用“文本-语音”新技术从该手机中收听E-mail话音邮件,完成转送传真到任何一部传真机上的工作。最近,摩托罗拉公司又推出了具有未来移动通信意义上的手机芯片,该芯片可以安装在任何手机上,可使安装了该芯片的手机在全球任何地方通信。总之,第三代移动通信设备不管是从功能方面、还是从外观方面都将为用户带来新的技术革命。

第三代移动通信综合练习题答案

《第三代移动通信》综合练习题及参考答案 北京邮电大学网络教育学院张玉艳 一、填空题 1. 3GPP(3rd Generation Partnership Project),即第三代合作伙伴计划,是3G ()的重要制定者。目前负责WCDMA 和TD-SCDMA 标准的制定和维护。 2. 移动通信是指通信双方至少有一方在移动中进行()传输和交换。 3. 在3GPP,E3G的正式名称为()。在3GPP2,E3G的正式名称为()。 4. 当3G开发和商用正在进行时,移动通信业界有关后IMT-2000(Beyond IMT-2000)的研究已经开始了。后IMT-2000曾被称为第四代移动通信(4G),现在被称为()。 5. 1999年11月5日在芬兰赫尔辛基召开的ITU TG8/1第18次会议上最终确定了三类第三代移动通信的主流标准,分别是WCDMA、cdma2000、( )。 6. 3GPP和3GPP2都是IMT-2000()组织。也就是制定()的组织。 7. CWTS是指()。 8. 第三代移动通信最早是由ITU在1985年提出的,考虑到该系统于2000年左右进入商用,并且其工作频段在()MHz附近,因此1996年第三代移动通信系统正式更名为()。 9. 同一小区中,多个移动用户可以同时发送不同的多媒体业务,为了防止多个用户不同业务之间的干扰,需要一种可满足不同速率业务和不同扩频比的( ),OVSF码是其中一种。 10. Gold码序列的互相关特性()m序列,但是Gold码序列的自相关性()m序列。(从优于、不如中选择) 11. ()具有两个功能:1)目标接收端能识别并易于同步产生此序列;2)对于非目标接收端而言该序列是不可识别的。 12. m序列在一个周期为“1”码和“0”码元的的个数(),这个特性保证了在扩频时有较高的()抑制度。 13. 沃尔什码相关性为()和()。 14. 扰码SC本身的功能是完成“多址”的功能,在上行方向(反向)区分不同用户,在下行方向(前向)区分不同()。 15. 信道化码CC本身的功能是区分信道,在上行方向(反向)区分属于同一用户的不同信道,在下行方向(前向)区分同一小区中对用户连接的各种不同()。 16. 理想的地址码或扩频码有(),PN伪噪声码,OVSF正交可变扩频增益。 17. 小区地址用来区分不同();数量上有一定要求,但没有用户地址数量要求大,在质量上要求各小区之间正交(准正交),以减少小区间的干扰。 18. 信道地址用来区分每个小区/扇区下或每个用户下的不同信道;质量是主要矛盾,它是多用户干扰的主要来源,它要求各信道之间()、互不干扰。 19. WCDMA使用了卷积码,码率1/2或l/3,约束长度K=9;高速用()。 20. 信道编码的方法有许多种,在3G系统中得到广泛应用的()和Turbo码。 21. ()是以提高通信有效性为目的的编码。()是以提高信息传输的可靠性为目的的编码。 22. 在决定何时需要越区切换时,通常是根据移动台处接收的( ),也可以根据移动台处的信噪比(或信干比)、误比特率等参数来确定。 23. 越区切换是指将当前正在进行的移动台与基站或扇区之间的()从当前基站或扇区转移到另一个基站或扇区的过程。 24. CDMA是干扰受限系统,在指定的干扰电平下,即使用户数已达到限定数目,也允许增加

《移动通信原理与系统》考点

移动通信原理与系统 第1章概论 1.(了解)4G网络应该是一个无缝连接的网络,也就是说各种无线和有线网络都能以IP协议为基础连接到IP核心网。当然为了与传统的网络互连则需要用网关建立网络的互联,所以将来的4G网络将是一个复杂的多协议的网络。 2.所谓移动通信,是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式。 移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。无线通信是移动通信的基础。 3.移动通信主要的干扰有:互调干扰、邻道干扰、同频干扰。(以下为了解) 1)互调干扰。指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上,产生与有用信号频率相近的组合频率,从而对通信系统构成干扰。 2)邻道干扰。指相邻或邻近的信道(或频道)之间的干扰,是由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。 3)同频干扰。指相同载频电台之间的干扰。 4.按照通话的状态和频率的使用方法,可以将移动通信的工作方式分成:单工通信、双工通信、半双工通信。 第2章移动通信电波传播与传播预测模型 1.移动通信的信道是基站天线、移动用户天线和两副天线之间的传播路径。 对移动无线电波传播特性的研究就是对移动信道特性的研究。 移动信道的基本特性是衰落特性。 2.阴影衰落:由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。 多径衰落:无线电波呢在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射和散射,使其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加,这种多径传播多引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落。 无线信道分为大尺度传播模型和小尺度传播模型。大尺度模型主要是用于描述发射机与接收机之间的长距离(几百或几千米)上信号强度的变化。小尺度衰落模型用于描述短距离(几个波长)或短时间(秒级)内信号强度的快速变化。 3.在自由空间中,设发射点处地发射功率为P t,以球面波辐射;设接收的功率为P r,则 P r=(A r/4πd2)P t G t 式中,A r=λ2G r/4π,λ为工作波长,G t、G r分别表示发射天线和接收天线增益,d为发射天线和接收天线间的距离。 4.极化是指电磁波在传播的过程中,其电场矢量的方向和幅度随时间变化的状态。 电磁波的极化可分为线极化、圆极化和椭圆极化。 线极化存在两种特殊的情况:电场方向平行于地面的水平极化和垂直于地面的垂直极化。在移动通信中常用垂直极化天线。 5.极化失配:接收天线的极化方式只有同被接收的电磁波的极化形式一致时,才能有效地接收到信号,否则将使接收信号质量变坏,甚至完全收不到信号。 6.阴影衰落又称慢衰落,其特点是衰落与无线电传播地形和地理的分布、高度有关。 7.多径衰落属于小尺度衰落,其基本特性表现在信号的幅度衰落和时延扩展。 8.多普勒频移:f d=(v/λ)cosα,式中v为移动速度;λ为波长;α为入射波与移动台方向之间的夹角;v/λ=f m为最大多普勒频移。

无线通信技术应用与发展

无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来,全球通信技术的发展日新月异,尤其是近两三年来,无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术,呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入,也包括集群通信、卫星通信,以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在,已经发展到了第三代移动通信技术,目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温,近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早,但随着技术的发展,数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性,已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术,正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势

无线技术与业务有以下几个发展趋势: (1)网络覆盖的无缝化,即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 (2)宽带化是未来通信发展的一个必然趋势,窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 (3)融合趋势明显加快,包括:技术融合、网络融合、业务融合。 (4)数据速率越来越高,频谱带宽越来越宽,频段越来越高,覆盖距离越来越短。 (5)终端智能化越来越高,为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 (6)从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加,在原来的移动网上叠加,覆盖可以连续;另外,WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;

移动通信4G技术

4G是集3G与WLAN于一体,并能够传输高质量视频图像,它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。 (1)接入方式和多址方案 (正交频分复用)是一种无线环境下的高速传输技术,其主要思想就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,各子载波并行传输。尽管总的信道是非平坦的,即具有频率选择性,但是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技术的优点是可以消除或减小信号波形间的干扰,对多径衰落和多普勒频移不敏感,提高了频谱利用率,可实现低成本的单波段接收机。OFDM的主要缺点是功率效率不高。 (2)调制与编码技术 4G移动通信系统采用新的调制技术,如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式,以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如Turbo码、级连码和LDPC等)、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等,从而在低Eb/N0条件下保证系统足够的性能。 (3)高性能的接收机 4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照Shannon定理,可以计算出,对于3G 系统如果信道带宽为5MHz,数据速率为2Mb/s,所需的SNR为l.2dB;而对于4G系统,要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据,则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统,由于速率很高,对接收机的性能要求也要高得多。 (4)智能天线技术 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,被认为是未来移动通信的关键技术。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。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。 (5)MIMO技术 (多输入多输出)技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式

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