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國際電聯(lián)(ITU)于1985年提出第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),1996年統(tǒng)稱為IMT-2000,其原意是把世界上的所有移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)于2000年左右統(tǒng)一為全球唯一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但由于種種原因,最終形成了三個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn),即歐洲的WCDMA、美國的cdma2000和中國的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。
1.IMT-2000的目標(biāo)
(1)IMT-2000解決的第一個(gè)問題:無線頻率
由于電磁波譜是有限資源,因此作為信號(hào)承載的頻率必須統(tǒng)籌安排。IMT-2000的目標(biāo)之一就是統(tǒng)一頻率,滿足系統(tǒng)的無線兼容問題。IMT-2000的核心頻帶是在世界無線大會(huì)WARC'92上規(guī)定的1885~2025 MHz/2110—2200MHz(其中980—2010MHz/2170-2200MHz為衛(wèi)星通信頻段),以滿足全球互連互通的需要。
(2)IMT-2000解決的第二個(gè)問題:無線傳輸方案(RTT)
RTT是充分利用頻譜效率的關(guān)鍵所在.也是各種無線電技術(shù)的主要區(qū)別之處。國際電聯(lián)對(duì)各候選方案進(jìn)行了評(píng)估和協(xié)調(diào)融合工作,希望形成一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),或易于在終端上實(shí)現(xiàn)不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
(3) IMT-2000解決的第三個(gè)問題:網(wǎng)絡(luò)的拓展性
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在不斷發(fā)展,因此保持網(wǎng)絡(luò)的后向兼容是明智之舉。由于現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)已耗巨資,人們確保IMT2000網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)行的網(wǎng)絡(luò)互連互通,才能保護(hù)廣大的用戶、運(yùn)營(yíng)商以及制造商的利益,并獲得廣泛的支持«IMT-2000在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造上充分考慮了現(xiàn)有網(wǎng)的發(fā)展和今后的拓展性能。
(4)IMT-2000業(yè)務(wù)目標(biāo)
全球漫游;與現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)互連(公眾、專用、商業(yè)、居民、本地環(huán)路、蜂窩、衛(wèi)星、無繩等);虛擬本地網(wǎng)環(huán)境;提供多媒體服務(wù);數(shù)據(jù)速率達(dá)到2Mbit/s;具備QoS保證;支持分組數(shù)據(jù);兼容各種用戶設(shè)備(個(gè)人便攜終端、特殊移動(dòng)終端、標(biāo)準(zhǔn)PSTN/ISDN終端等);將無線接入和網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立出來,建立IMT-2000大家族的概念,即家族成員可以實(shí)施按需分配功能模塊。
2.第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
可以看到,第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(WCDMA.cdma2000,TD-SCDMA)都釆用CDMA多址方式,以擴(kuò)頻方式占用寬信道.降低了頻率復(fù)用系數(shù),同時(shí)釆用較2G系統(tǒng)更為先進(jìn)的通信技術(shù),滿足了ITU對(duì)3G系統(tǒng)的要求,其關(guān)鍵技術(shù)如下:
(1)高效信道編譯碼技術(shù)
信道編碼和交織依賴于信道特性和業(yè)務(wù)需求。不僅對(duì)于業(yè)務(wù)信道和控制信道采用不同的編碼和交織技術(shù),而且對(duì)于同一信道的不同業(yè)務(wù)也采用不同的編碼和交織技術(shù)。
Turbo碼是1993年由C.Berrou等人提出的一種新型編碼,它具有接近香農(nóng)極限的糾錯(cuò)性能。成為通信領(lǐng)域倍受矚目的一項(xiàng)新技術(shù)。
在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中都采用了卷積碼和Turbo碼兩種糾錯(cuò)編碼。在高速率、對(duì)譯碼時(shí)延要求不高的數(shù)據(jù)鏈路中使用Turbo碼以利于其優(yōu)異的糾錯(cuò)性能;考慮到Turbo碼譯碼的復(fù)雜度、時(shí)延的原因,在語音和低速率、對(duì)譯碼時(shí)延要求比較苛刻的數(shù)據(jù)鏈路中使用卷積碼,在其他邏輯信道中也使用卷積碼。
(2)智能天線技術(shù)
無線覆蓋范圍、系統(tǒng)容量、業(yè)務(wù)質(zhì)量、阻塞和掉話等問題一直困擾著蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。采用智能天線陣技術(shù)可以提高第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量及服務(wù)質(zhì)量。智能天線陣(Intel¬ligentAntennaArrays,又稱AdaptiveAntennaArrays)技術(shù)是基于自適應(yīng)天線陣列原理,利用天線陣列的波束合成和指向,產(chǎn)生多個(gè)獨(dú)立的波束,自適應(yīng)地調(diào)整其方向圖以跟蹤信號(hào)變化;對(duì)干擾方向調(diào)零以減少甚至抵消干擾信號(hào),提高接收信號(hào)的載干比(C/Z),以增加系統(tǒng)的容量和頻譜效率。其特點(diǎn)在于以較低的代價(jià)換得無線覆蓋范圍、系統(tǒng)容量、業(yè)務(wù)質(zhì)量、抗阻塞和掉話等性能的顯著提高。智能天線陣在干擾和噪聲環(huán)境下,通過其自身的反饋控制系統(tǒng)改變輻射單元的輻射方向圖、頻率響應(yīng)以及其他參數(shù),使接收機(jī)輸出端有最大的信噪比。
(3)多用戶檢測(cè)和干擾消除技術(shù)