評(píng)估IMT-2000系統(tǒng)無(wú)線傳輸技術(shù)的基本原則是:頻譜效率;技術(shù)復(fù)雜性/經(jīng)濟(jì)性;質(zhì)量;靈活性;優(yōu)選準(zhǔn)則;對(duì)網(wǎng)絡(luò)接口的影響;手持機(jī)能力;覆蓋/功率效益。
這里對(duì)幾種RTT技術(shù),即WCDMA(UTRA FDD)、cdma2000和UWC-136的系統(tǒng)性能和特征進(jìn)行介紹。而采用TDD方式的系統(tǒng),適用于慢速移動(dòng)和較小覆蓋范圍的環(huán)境,在支持非對(duì)稱業(yè)務(wù)時(shí),具有較好的適應(yīng)性。
1.1 WCDMA(UTRA FDD)
WCDMA標(biāo)準(zhǔn)是主要由歐洲ETSI提出,WCDMA系統(tǒng)的核心網(wǎng)是基于GSM-MAP的,同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方式提供在基于ANSI-41的核心網(wǎng)上運(yùn)行的能力。
WCDMA系統(tǒng)支持寬帶業(yè)務(wù),可有效支持電路交換業(yè)務(wù)(如PSTN、ISDN網(wǎng))、分組交換業(yè)務(wù)(如IP網(wǎng))。靈活的無(wú)線協(xié)議可在一個(gè)載波內(nèi)對(duì)同一用戶同時(shí)支持話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)。通過(guò)透明或非透明傳輸塊來(lái)支持實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)質(zhì)量可通過(guò)如延遲、誤比特率、誤幀率等調(diào)整。
WCDMA采用DS-CDMA多址方式,碼片速率是3.84Mcps,載波帶寬為5MHz。系統(tǒng)不采用GPS精確定時(shí),不同基站可選擇同步和不同步兩種方式,可以不受GPS系統(tǒng)的限制。在反向信道上,采用導(dǎo)頻符號(hào)相干RAKE接收的方式,解決了CDMA中反向信道容量受限的問(wèn)題。
WCDMA采用精確的功率控制方式,包括基于SIR的快速閉環(huán)、開(kāi)環(huán)和外環(huán)三種方式。功率控制速率為1500次/秒,控制步長(zhǎng)0.25~4dB可變,可有效滿足抵抗衰落的要求。
WCDMA還可采用一些先進(jìn)的技術(shù),如自適應(yīng)天線(Adaptive antennas)、多用戶檢測(cè)(Multi-user detection)、分集接收(正交分集、時(shí)間分集)、分層式小區(qū)結(jié)構(gòu)等,來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。
1.2 cdma2000
美國(guó)TIA TR45.5向ITU提出的RTT方案稱為cdma2000,其核心是由Lucent、Motorola、Nortel和Qualcomm聯(lián)合提出的Wideband cdmaOne技術(shù)。cdma2000的一個(gè)主要特點(diǎn)是與現(xiàn)有的TIA/EIA-95-B 標(biāo)準(zhǔn)向后兼容,并可與IS-95B系統(tǒng)的頻段共享或重疊,這樣就使cdma2000系統(tǒng)可從IS-95B系統(tǒng)的基礎(chǔ)上平滑地過(guò)渡、發(fā)展,保護(hù)已有的投資。另外,cdma2000也能有效地支持現(xiàn)存的IS-634A標(biāo)準(zhǔn)。cdma2000的核心網(wǎng)是基于ANSI-41,同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方式提供在基于GSM-MAP的核心網(wǎng)上運(yùn)行的能力。
cdma-2000采用MC-CDMA(多載波CDMA)多址方式,可支持話音、分組、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù),并且可實(shí)現(xiàn)QoS的協(xié)商。cdma-2000包括1X和3X兩部分,也易于擴(kuò)展到6X、9X、12X。對(duì)于射頻帶寬為N′1.25MHz的cdma2000系統(tǒng),采用多個(gè)載波來(lái)利用整個(gè)頻帶,圖2給出了N=3時(shí)的情況。支持一個(gè)載波的cdma2000標(biāo)準(zhǔn)IS2000已在1999年6月通過(guò)。
cdma2000采用的功率控制有開(kāi)環(huán)、閉環(huán)和外環(huán)三種方式,速率為800次/秒或50次/秒。cdma2000還可采用輔助導(dǎo)頻、正交分集、多載波分集等技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的性能。
1.3 UWC-136
UWC-136(Universal Wireless Communications 136)是由美國(guó)TIA TR45.3提出的RTT方案,采用Wideband TDMA技術(shù)。UWC-136實(shí)際上是一個(gè)協(xié)議族的總稱,包括IS-136、IS-136+、IS-136HS。UWC-136的目標(biāo)是使現(xiàn)有的IS-136移動(dòng)通信系統(tǒng)(基于TDMA)能夠順利地過(guò)渡到第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)。IS-136已經(jīng)完成了標(biāo)準(zhǔn)化,IS-136+是一種過(guò)渡方案,在30KHz帶寬內(nèi)提供增強(qiáng)的話音、數(shù)據(jù)傳輸能力,已于1998年完成標(biāo)準(zhǔn)化工作,而IS-136HS(簡(jiǎn)稱136HS)才是真正意義上的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的RTT。136HS分室外/移動(dòng)環(huán)境和室內(nèi)環(huán)境兩種136HS(室外)在高移動(dòng)應(yīng)用下提供384Kbps數(shù)據(jù)傳輸能力, 136HS(室內(nèi))在低移動(dòng)應(yīng)用(室內(nèi))下支持高于2Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。
2 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)必須具有較好的靈活性,以使現(xiàn)有的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)能夠順利地向第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)過(guò)渡,保護(hù)已有投資。ITU-T SG11對(duì)IMT-2000網(wǎng)絡(luò)的功能結(jié)構(gòu)、信令要求、協(xié)議等進(jìn)行了研究,提出了一些原則性的建議。而歐洲方面則通過(guò)ACTS RAINBOW計(jì)劃對(duì)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,其研究成果已被ETSI采納。
總的來(lái)說(shuō),對(duì)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的考慮應(yīng)遵循如下幾個(gè)原則:
?。?)在邏輯上將傳送網(wǎng)和信令網(wǎng)分開(kāi);
?。?)宏分集完全由接入網(wǎng)控制;
?。?)在功能上分為接入網(wǎng)和核心網(wǎng)。
圖3是WCDMA系統(tǒng)的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(UTRAN)結(jié)構(gòu)。UTRAN(UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng))由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)集(RNS)組成,RNS通過(guò)Iu接口與核心網(wǎng)相連。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)RNS包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器和一或多個(gè)Node Bs。Node B支持FDD模式、TDD模式或雙模式,可處理1或多個(gè)小區(qū),并通過(guò)Iub接口與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC相連。RNC負(fù)責(zé)切換控制,提供支持不同Node B間宏分集的組合/分裂的功能。支持FDD模式的Node B包含可選的宏分集功能。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC通過(guò)Iur接口相互連接,Iur可通過(guò)RNC間的物理連接直接相連或通過(guò)合適的傳輸網(wǎng)相連。 WCDMA核心網(wǎng)絡(luò)基于MAP協(xié)議的GSM核心網(wǎng),而cdma 2000、UWC-136核心網(wǎng)絡(luò)基于IS-41協(xié)議的AMPS、IS-95核心網(wǎng),這是二者在核心網(wǎng)上的主要不同。
3 結(jié)束語(yǔ)
本文將WCDMA、cdma2000、UWC-136在RTT和核心網(wǎng)方面進(jìn)行了比較,盡管這三種技術(shù)有很大的差異,但提供高效信息服務(wù)的目標(biāo)是一致的。
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