3G传输技术的比较及其演进策略

移动通信网的传输速度（4G/3G/2.5G/2G） 移动网络各个阶段的传输速度 2G GSM（全球移动通信Global System For Mobile Communication）移动通信网的传输速度为9.6K/s 2.5G GPRS（通用无线分组业务General Packet Radio Service）移动通信网的传输速度可达115k/s HSCSD传输速度能够达到57.6kbps EDGE的传输速度可以达到384k 3G 3G在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2M/s、384k/s以及144k/s的传输速度。 4G 移动模式 低速移动用户 （室内或和步行者） 中速移动用户 （60km/h） 高速移动用户 （250km/h） 数据传输 速率 200Mb/s 20Mb/s 2Mb/s 3G传输技术的比较及其演进策略 一 CDMA与TDMA ITU-R通过的5个无线传输技术的3G技术规范中有3个是基于CDMA技术的，有2个是基于TDMA技术的。基于CDMA技术的技术规范有IMT-2000 CDMA DS（WCDMA、cdma2000DS）、IMT-2000 CDMA MC（cdma2000 MC）、IMT-2000 CDMA TDD（TD-SCDMA、TD-CDMA）；基于TDMA技术的技术规范有IMT-2000 TDMA SC（uwc136）、IMT-2000 TDMA MC（DECT）。 1．CDMA是发展趋势 CDMA即码分多止是由美国Qualcomm公司首先提出的技术。其原理基于扩频技术，即将需传送的具有肯定信号带宽的信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩昆再经载波调制后发送出去，接收端由运用完全相同的伪随机码与接收的宽带信号做相关处理，以复原信息数据，与FDMA和TDMA相比，CDMA具有很多独特的优点。归纳起来CDMA应用于数字移动通信的优点有 （1）系统容量大，在CDMA系统中全部用户共用一个无线信直当用户不讲话时，该信道内的全部其他用户会由于干扰减小而得益。因此利用人类话音特点的CDMA系统可大幅降低相互干忧增大其实际容量近3倍。CDMA数字移动通信网的系统容量理论上比模拟网大20倍，事实上比模拟网大10倍、比GSM大4～5倍。 （2）系统通信质量更佳。软切换技术（先连接再断开）可以克服硬切换简洁掉话的缺点，CDMA系统工作在相同的频率和带宽上比TDMA系统更简洁实现软切换技术，从而提高通信质量。CDMA系统接受确定声码器速率的自适应阈值技术、强有力的误码纠错、软切换技术和分别多径分集接收帆可供应TDMA系统不能比拟的、高质量的数据。 （3）频率规划敏捷，用户按不同的序列码区分不同CDMA载波可在相邻的小区内运用，因此CDMA网络的频率规划敏捷，扩展简洁。CDMA网络同时还具有建立运行费用低，基站设备成本低的特氟因而用户的费用也较低。 （4）频带利用率高，CDMA是一种扩频通信技木尽管扩频通信系统抗干扰性能的提高是以占用频带带宽为代价的，但是CDMA允许单一频率在整个系统区域内可重复运用，使很多用户共用这一频带同时进行通稻大大提高了频带利用率，这种扩频CDMA方式虽然要占用较宽的频带，但按每个用户占用的平均频带来计算，其频带利用率是很高的。CDMA系统还可以依据不同信号速率的状况，供应不同的信道频带利用形式，使给定频带得到更有效的利用。 （5）适用于多媒体通信系统。CDMA系统能便利地运用多CDMA信道方式和多CDMA帧方式传送不同速率要求的多媒体业务信息，处理方式和合成方式都比TDMA方式和FDMA方式敏捷、简便，有利于多媒体通信系统的应用，比如可以在供应话音服务的同时供应数据服务使得用户在通话时也可以接收寻呼消息。 （6）CDMA手机的待机时间更长。低平均功率、高效的超大规模集成电路设计和先进的锂电他的结合，显示了CDMA在便携式电话应用中的突破。用户可以长时间地待机也可在不挂机的状况下接收短消息。 然而，宽带CDMA系统的应用也还面临一些技术困难。多址干扰的降低和抵消是CDMA的基本课题，也是提高宽带CDMA系统容量。发挥宽带CDMA系统特长的重要课题。多用户、多CDMA信道方式和多CDMA帧方式的信号检测，对提高系统容量特别重要。 2．CDMA的关键技术 a.功率限制技术 功率限制技术是CDMA系统的核心技术。CDMA系统是一个自扰系统全部移动用户都占用相同带宽和频率，CDMA功率限制的目的就是使系统既能维护高质量通信，又不对其他用户产生干扰。 b.PN码（伪随机码）技术 PN码的选择干脆影响到CDMA系统的容量、抗干扰实力、接入和切换速度等性能，CDMA信道的区分是靠PN码来进行的，因而要求PN码具有自相关性好、相互关性弱、实现和编码方案简洁等特征。目前的CDMA系统就是接受一种基本的m序列m序列作为地址码，利用它的不同相位来区分不同用户。 c.RAKE接收技术 移动通信信道是一种多径衰落信道，RAKE接收技术就是分别接收每一路的信号进行解调，然后叠加输出来增加接收效果，在CDMA系统中多径信号不再是一个不利因氛而且变成了一个可供利用的有利因素。 d.声码器速率的自适应阈值技术 CDMA系统运用了确定声码器速率的自适应阈底自适应阈值可以依据背景声学噪音电平的变更变更声码器的数据速率，这些阈值的运用压制了背景声学噪声，因而在噪声环境下也能供应清楚的话音。 二 TD-SCDMA技术 1．中国的TD-SCDMA技术 近几年来国家投入了3亿元从事第三代移动通信的技术探讨和开发。于2000年11月5日有了重大突破，我国提出的第三代移动通信TD-SCDMA标准建议最终被国际电联正式接受，成为第三代移动通信标准（IMT-2000）系列中的重要标准之一。这是我国百年电信史上中华民族首次完整地提出自己的标准，并成为国际标准。这也标记着我国的通信技术的发展程度已经由单纯的跟踪转到创新的阶段，是一个开创性的转变。 2．TD-SCDMA技术的特点 TD-SCDMA是接受时分双工（TDD）模式的第三代移动通信系统其主要的技术特点为接受智能天线技术、接受上行同步方式、接受接力切换方式、接受低码片速率。 TD-SCDMA是目前世界上唯一接受智能天线的第三代移动通信系统。在TD-SCDMA系统中，由于接受了TDD模式，上、下行链路接受同一频率，在同一时刻上下行链路的空间物理特性是完全相同的，因此，只要在基站端依据上行数据进行空间参数的估底再依据这些估值对下行链路的数据进行数字赋形，就可以达到自适应波束赋形的目的，充分发挥智能天线的作用。 CDMA系统中多个用户的信号在时域和频域上是混叠的，接收时须要把各个用户的信号分别开来。志向状况下，利用扩频码的正交特性可以保证解调时能无偏差地解调出用户数据。而实际系统中由于同步的不精确、空间信道的多径特性等造成的影响，导致备用户信号之间不能维持志向的正交