毕业设计（论文）—3G通信系统技术及应用.doc

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1、 毕业设计（论文） 题 目3G通信系统技术及应用 系 （院）物理与电子科学系专 业电子信息科学与技术班 级2012级x班学生姓名Xx学 号2009030062指导教师Xxx职 称助教二一一年二月二十一日独 创 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二一一年 月 日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨

2、州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名: 二一一年 月 日 3G通信系统技术及应用摘要 信息技术的发展伴随着计算机网络技术的发展正在大跨步的前进。信息技术的获取，传输，处理，存储，以及应用，都在不断的拓展到新的领域，其各技术环节也在不断地进行技术革新。从第一代的模拟制式手机也就是“大哥大”的问

3、世以来，人们实现了异地的语音通话，而在第一代的通信模式是模拟式传输方式，对于模拟传输方式的第一代通讯设备通话质量极容易受到噪音信号等的干扰，到第二代通信网络，被泛欧数字是移动电话所替代，也就是由于GSM数字制式的手机的诞生，在语音信号做出极大改善的同时，随着用户的需求不再仅仅只是语音通话的需求下，GSM做出了相应的改进与GPRS无线传输功能所融合，电子邮件，互联网等信息数据拉开了移动通讯的新领域，但是其数据的传输速度也只有大约114kbs，而在实际的数据传输中，其速度受各种因素的影响会更慢。对于信息量的要求越来越大的需求驱动着着整个通信技术网络的发展，3G技术的提出到实现，从对新一代通信技术的

4、期望到触手可及，3G技术的发展是一个时代进步的体现，是人类对知识求知的成果。本文介绍了第三代移动通信系统的结构与技术，分析研究了W-CDMA，Cdma 2000，TD-SCDMA三种系统方案及相关技术，论述了3G系统组成、应用过程中遇到的问题及挑战，探讨了第三代移动通信系统的技术与发展方向。关键词：3g；IMT-2000； TD-SCDMA； GPRS；3G mobile communication system technology and applicationThe abstractThe development of information technology along with

5、the development of the computer network technology are big stride forward. Information technology acquisition, processing, storage, transport, and application, in unceasing expansion into new areas, its each technology link is in constant technical innovations. From the first generation of mobile ph

6、one is also simulated shape.whether since the advent of giant, people realized the distant voice calls, while in the first generation of the communication mode is analog transmission, for analog transmission mode of the first generation communication equipment conversation quality extremely vulnerab

7、le to noise interference signals, etc, to the second generation communication network, digital mobile phone pan-european is replaced, namely because GSM digital systems, mobile phone in the birth of speech signal make great improvement at the same time, along with the needs of the users no longer me

8、rely voice calls the demand, GSM made corresponding improvement and GPRS wireless transmission function integration, email, the Internet information data pulled open mobile communication new areas, but its data transmission speed also only about 114kbs, while in the actual data transmission, its vel

9、ocity affected by various factors affect more slowly. For information request is more and more big demand drive the whole communications network development, put forward to realize the 3G technology, from the new generation communications technology is expected to reach, 3G technology development is

10、 an era of progress for knowledge, reflect, it is human knowledge achievements. This paper introduces the third generation mobile communication systems structure and technology, analyzed the W - CDMA, CDMA 2000, td-scdma three kinds of system plan and related technology, expounds the 3G system compo

11、sition, the application process problems and challenges, probes into the third generation mobile communication system of technology and its development direction . keywords：3G；IMT-2000； TD-SCDMA； GPRS； 目录引言1第一章3G概述21.13G起源21.23G发展的必然性2第二章3G移动通信系统组成及技术32.1 3G移动通信系统组成概述32.1.1.3G移动通信系统的提出32.1.2.3G移动通信系

12、统的目标42.1.3.3G移动通信系统的特征42.1.4. 3G移动通信系统的体系结构42.2. 3G移动通信的主要技术52.2.1. W-CDMA技术的组成及特点52.2.2. CDMA2000技术的组成及特点82.2.3. TD-SCDMA技术的组成及特点10第三章3G移动通信系统的应用和未来发展133.13G移动通信系统的应用133.23G系统面临的主要问题143.33G移动通信系统的发展15结论17参考文献17谢辞18附录19附录 第三代移动通信系统标准发展历史19引言第一代移动通信系统是以模拟调频（FM）和频分多址（FDMA）为主要特征的移动通信系统，它仅限于语音传输；第二代移动通信

13、系统是以时分多址（TDMA）码分多址（CDMA）和数字调制为特征的移动通信系统，它不仅能够传递话音还具有传输数据和接入Internet 网的功能；第三代移动通信系统是国际电讯联盟（ITU）为2000年国际移动通信而提出的具有全球移动、综合业务、数据传输、蜂窝、无绳、寻呼、集群、等多种功能的，并能满足频谱利用率、运行环境、业务能力和质量、网络灵活及无缝覆盖、兼容等多项要求的全球移动通信系统，简称IMT-2000系统（International Mobile Telecommunication for The year 2000）。该系统预计在2000年后实现商业化、系统工作于2000 MHz频段

14、，占用频谱为230 MHz，可同时提供电路交换和分组交换业务，根据世界无线电委员会（WRC）的规定全球移动通信的上下行频段为19802010 MHz，21702200 MHz收发频率间隔为190 MHz。IMT-2000系统主要包括5种系统方案，其中，IMT-DS，IMT-MC，IMT-TDD采用了CDMA技术，它们是第三代移动通信发展的主流，而IMT-SC和IMT-FT采用的是TDMA技术，它们有利于在第二代移动通信网络上提供部分第三代移动通信的业务，具有较好的系统兼容性。第一章3G概述1.13G起源3G是“3rdGeneration”(第三代)的缩写，即第三代移动通信系统(IMT-2000

15、)，是由国际电信联盟(ITU)率先提出并负责组织研究的, 采用宽带码分多址(CDMA)数字技术的新一代通信系统，它是高速移动数据网络通信领域的行业术语，是近20年来现代移动通信技术和实践的总结和发展。 3G在1985年最早提出时被命名为未来公共陆地移动通信系统(FPLMTS， Futuristic Public Land Mobile Telecommunication System), 1996年更名为IMT-2000(International Mobile Telecommunications 2000)。狭义地讲，3G就是指国际电信联盟(ITU)确定的三大主流无线接口标准：W-CDMA

16、(宽频分码多重存取)、CDMA2000(多载波分复用扩频调制)和TDS-CDMA(时分同步码分多址接入)。纵观移动通讯系统的发展历史，模拟移动手机被称作“第一代”；数字移动手机被列入“第二代”；而其后的发展技术被称作“第三代”。当前全球还存在多种第一代和第二代通讯系统，它们成为全球范围内普及单一通讯终端设备的一个阻力。另外，3G技术面临的最大挑战是系统的标准化，如何能够支持单一通讯终端设备可以在全球范围内得到通用。3G技术的设计基础是支持全系列的移动多媒体系统，其对多种数据速率提供灵活的支持，不仅可以传送语音数据，还可以根据需要传送视频数据。使用3G网络，我们可以传输需要高带宽的应用数据，它能

17、够处理图像、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。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(兆字节/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。1.23G发展的必然性由于第二代（2G）系统频谱资源的有限性、频谱利用率的较低性、支持移动多媒体业务的局限性，以及2G系统之间的不兼容性，因而导致了系统的容量较小、难以满足高速宽带业务的需求和不能实现用户全球漫游等不足，发展3G移动通信将是第二代移动通信前进的必然结果。 发展3G的原动力有市场驱动和技术驱动两方

18、面原因。从市场驱动方面看，发展3G可以满足未来移动用户容量的需求，并且可以提供移动数据和多媒体通信业务。从技术驱动上看，发展3G是更高频谱效率的要求，是各大网络兼容性的要求，是全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖，全球漫游的要求所决定的。 3G可使人们享受到更多的通信乐趣，除了获得更清晰的话音业务外，还可以随时随地通过个人移动终端进行多媒体通信，比如上网浏览、多媒体数据库访问、实时股市行情查询、可视电话、移动电子商务、交互游戏，无线个人随身听和视频传送等。3G移动电话将成为人们生活和工作的好帮手。第二章3G移动通信系统组成及技术2.1 3G移动通信系统组成概述第三代移动通信系统主要由4个功能子

19、系统构成，它们是核心网（CN）、无线接入网（RAN）、移动台（MT）和用户识别模块（UIM），且基本对应于GSM系统的交换子系统（SSS）、基站子系统（BBS）、移动台（MS）和SIM卡四部分。 2.1.1.3G移动通信系统的提出（1）用户对更高性能的移动通信系统提出了要求,希望享受更为丰富和高速的通信业务。（2）2G运营商业务发展速度趋于缓和而竞争越加激烈，为寻找新的增长点，通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型，需要3G的支持。（3 )2G无线频率资源日趋紧张，已不能满足长期的通信发展需求。IMT-2000系统提出第三代移动通信系统简称3G, 是由国际电信联盟(ITU)率先提出并负

20、责组织研究的, 采用宽带码分多址(CDMA)数字技术的新一代通信系统, 是近20年来现代移动通信技术和实践的总结和发展。 3G在1985年最早提出时被命名为未来公共陆地移动通信系统(FPLMTS， Futuristic Public Land Mobile Telecommunication System), 1996年更名为IMT-2000(International Mobile Telecommunications 2000)。2.1.2.3G移动通信系统的目标（1）全球统一频谱、统一标准、全球无缝覆盖；（2）更高的频谱效率，更低的建设成本；（3）能提供高的服务质量和保密性能；（4）能提

21、供足够的系统容量，易于2G系统的过渡和演进；（5）能提供多种业务，能适应多种环境，速率最高2Mbit/s，其中车速环境144Kbit/s，步行环境384Kbit/s，室内环境 2Mbit/s。2.1.3.3G移动通信系统的特征（1）3G系统具有大容量话音、高速数据和图象传输等灵活业务；（2）3G系统是以2GCDMA和GSM网络为基础，平滑演进的网络；（3）3G系统采用无线宽带传送技术，复杂的编译码及调制解调算法，快速功率控制，多址干扰对消，智能天线等先进的新技术2.1.4. 3G移动通信系统的体系结构3G在1985年最早提出时被命名为未来公共陆地移动通信系统(FPLMTS， Futuristi

22、c Public Land Mobile Telecommunication System), 1996年更名为IMT-2000(International Mobile Telecommunications 2000)。IMT-2000系统结构主要包含了核心网（CN）及其他网络，如无线接入网（RAN），移动台（MT）以及用户识别模块（UTM）；它们可以和GSM系统的交换子系统（SSS），基站子系统，移动台和SIM卡相对应。IMT-2000的标准接口有4个，它们是网络与网络间的接口（NNI），它是IMT-2000不同成员之间的标准接口，是保证互通和漫游的关键接口；无线接入网与核心网之间的接口称

23、之为UNI接口；用户识别模块和移动台之间的接口称之为（UTM-MT）接口。其结构如图所示。IMT-2000系统的无线接口具有开放系统互联（OSI）标准的分层结构，系统由上到下分成网络层、数据链路层和物理层，它可同时支持电路型业务和分组型业务，并允许支持不同质量、不同速率的业务，其协议组成比第二代移动通信系统要复杂得多。在IMT-2000系统中各层主要包括： （1）物理层它规定了无线接口的物理及电气特性，负责对上层链路的服务，具有符合第三代移动通信系统的无线信道结构，它由一系列下行物理信道和上行逻辑信道所组成。 （2）数据链路层它由媒体接入控制（MAC）子层和链路接入控制（LAC）子层组成，MA

24、C子层根据LAC子层不同业务实体的要求对物理层资源进行管理与控制，并负责提供LAC子层业务实体所需的QOS（Quality of service， 服务质量）级别。LAC子层代表物理层与物理层对应独立的链路管理与控制，并负责提供MAC子层所不能提供的更高级别QOS控制，这种控制可通过ARQ等方式实现，以满足来自更高层业务实体的传输可靠性。 （3）高层它是集OSI模型中的网络层、传输层、会话层、表达层和应用层为一体的高层实体，它主要负责各种业务的呼叫信令处理、话音业务和数据业务的控制与处理。2.2. 3G移动通信的主要技术IMT-2000的关键技术包括了CDMA多址技术、多载波调制技术、多用户检

25、测技术、智能天线技术、软件无线电技术、功率控制技术、高效信道编码等多种技术。具体可分为两大类5种，系统传输主要采用时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）方式工作，系统双工的模式分别采用时分双工（TDD）和频分双工（FDD）的方式。第三代移动通信的主流技术采用的就是码分多址技术。第三代移动通信的主流技术包括以下3种即W-CDMA，Cdma2000和TD-SCDMA。2.2.1. W-CDMA技术的组成及特点 W-CDMA 全称为Wideband CDMA，也称为CDMA Direct Spread，意为宽频分码多重存取，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术，它

26、与日本提出的宽带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。W-CDMA的支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。 该标准提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演进策略。这套系统能够架设在现有的GSM网络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡。预计在GSM系统相当普及的亚洲，对这套新技术的接受度会相当高。因此W-CDMA具有先天的市场优势。1. 系统的组成： WCDMA的核心网采取的是由GSM的核心网逐步演进的, 即由WCDMA是基于GSM的第三代技术。它的系

27、统组成模块如下图所示，可分为三部分：用户设备、基站和核心网。2. 关键技术： 1) CDMA技术 CDMA技术的WCDMA系统采用宽带CDMA方式, 包含了软切换、更软切换、功率控制等技术。从话音业务角度来说, WCDMA系统仍可算是上行受限。从无线网络规划角度而言, WCDMA与GSM有本质的区别。同时, WCDMA具备软容量概念。 2) 电路交换 以WCDMA系统目前产品化较为成熟的、市场上正在大量部署的R99版本标准来看, CS域采用的仍是基于64 K电路交换的MSC架构, 所有从UTRAN当中传出的分组话音, 必须经适当的编解码转换, 变为电路方式通过核心网传送; 反之则进行相反的转换

28、。 3) ATM技术及协议 在WCDMA系统标准, 尤其是R99和R4的UTRAN中, 大量采用了ATM及其相关协议作为二层传送机制和服务质量保证机制, 如AAL2话音封装、AAL5信令封装、 CAC连接接纳控制机制及PNNI网络信令等。 4) IP承载及应用 IP作为目前数据业务事实上的底层承载标准, 在WCDMA系统标准中获得了广泛应用。从UTRAN中传出的数据包, 通过PS域, 可承载于IP, 通过SGSN传至GGSN公共数据网。R4及以后的版本, 分组话音也可承载于IP。 5) 分组话音技术 R4以后, 电路域的话音采用了分组而非TDM方式承载, 采用了标准的分组话音网关加服务器的分布

29、式网络体系结构, 采用H.248作为网关控制协议, 同时, 相对于64 K电路静态交换方式而言, 网络规划的复杂程度加大, 服务质量保证能力要求提高。 6) 传统信令 WCDMA系统标准中由于考虑到对GSM核心网设备的向下兼容性, 大量保留了传统的信令和协议, 如MAP、 ISUP等, 这些信令对WCDMA系统网络与GSM网络的漫游切换及与PSTN系统的互联至关重要。 3.WCDMA的技术优势主要有以下几点：（1）业务灵活。WCDMA允许每个5MHz载波处理从8kbWs到2Mbit/s的混合业务。另外在同一信道上既可进行电路交换业务也可以进行分组交换业务，利用在单一终端上进行多个电路和分组交换

30、连接，实现真正的多媒体业务。可以支持不同质量要求的业务（例如话音和分组数据）并保证高质量和完美的覆盖。（2）频谱效率高。WCDMA能够高效利用无线电频谱。由于它采用单小区复用，因此不需要频率规划。利用分层小区结构、自适应天线阵列和相干解调（双向）等技术，网络容量可以得到大幅提高。（3）容量和覆盖范围大。WCDMA射频收发信机能够处理的话音用户是典型窄带收发信机的8倍。每个射频载波可处理80个同时话音呼叫或者50个同时的Internet数据用户。WCDMA的容量差不多是窄带CDMA的两倍。更大的带宽能在上/下行链路中使用相干解调和快速功率控制允许更低的接收机门限。（4）每个连接可提供多种业务。W

31、CDMA符合真正的UMTS/IMT-2000要求。分组和电路交换业务可在不同的带宽内自由地混合，并可同时向同一用户提供。每个WCDMA终端能够同时接入多达6个不同业务，这些业务可以是话音或传真、电子邮件和视频等数据业务的组合。（5）无缝的GSM/UMTS接入。双模终端将在GSM网络和UMTS/IMT-2000网络之间提供无缝的切换和漫游，在两个接入系统之间有尽可能大的业务映像。（6）终端的经济性和简单性。WCDMA手机所要求的信号处理大约是复合TD/CDMA技术的1/10。更简单、更经济的终端易于进行大量生产，从而也就带来了更高的规模经济、更多的竞争，网络运营公司和用户也将获得更大的选择余地。

32、 2.2.2. CDMA2000技术的组成及特点CDMA2000CDMA2000是由窄带CDMA(CDMA IS95)技术发展而来的宽带CDMA技术，也称为CDMA Multi-Carrier，它是由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和后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CDMAOne数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMAOne结构直接升级到3G，建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多3G手机已经率先面世。该标准提

33、出了从CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演进策略。CDMA20001x被称为2.5代移动通信技术。CDMA20003x与CDMA20001x的主要区别在于应用了多路载波技术，通过采用三载波使带宽提高。目前中国电信正在采用这一方案向3G过渡，并已建成了CDMA IS95网络。1 . 系统结构 一个完整的CDMA 2000移动通信网络由多个相对独立的部分构成, 如下图所示。其中的三个基础组成部分分别是无线部分、核心网的电路交换部分和核心网的分组交换部分。无线部分由BSC(基站控制器)、分组控制功能(PCF)单元和基站收发信机(BTS)构成; 核心网电路

34、交换部分由移动交换中心(MSC)、访问位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器/鉴权中心(HLR/AC)构成; 核心网的分组交换部分由分组数据服务点/外部代理(PDSN/FA)、 认证服务器(AAA)和归属代理(HA)构成。 除了基础组成部分以外, 系统还包括各种业务部分, 比较典型的业务有以下四种: 智能网部分由业务交换点(SSP)、 业务控制点(SCP)和智能终端(IP)构成; 短信息部分主要是短信息中心(MC); 位置业务部分主要由移动位置中心(MPC)和定位实体(PDE)构成。另外, 还有WAP等业务平台。 这四个部分构成了当前CDMA 2000网络的主要业务部分。2. 技术特点: (1)

35、 多种信道带宽。前向链路上支持多载波(MC)和直扩(DS)两种方式; 反向链路仅支持直扩方式。当采用多载波方式时, 能支持多种射频带宽, 即射频带宽可为N1.25 MHz(N=1、3、5、9、12)。 目前技术仅支持前两种, 即1.25 MHz(CDMA 2000-1X)和3.75 MHz(CDMA 2000-3X)。 (2) 可以更加有效地使用无线资源。 (3) 可实现CDMA One向CDMA 2000系统平滑过渡。 (4) 核心网协议可使用IS-41、GSM-MAP以及IP骨干网标准。 (5) 前向发送分集。 (6) 快速前向功率控制。 (7) 使用Turbo码。 (8) 辅助导频信道。

36、 (9) 灵活帧长。 (10) 反向链路相干解调。 (11) 可选择较长的交织器。 2.2.3. TD-SCDMA技术的组成及特点TD-SCDMA全称为Time Division - Synchronous CDMA(时分同步CDMA)，该标准是由中国大陆独自制定的3G标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向ITU提出，但技术发明始祖于西门子公司，TD-SCDMA具有辐射低的特点，被誉为绿色3G。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外，由于中国内地庞大的市场

37、，该标准受到各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TDSCDMA标准。 该标准提出不经过2.5代的中间环节，直接向3G过渡，非常适用于GSM系统向3G升级。军用通信网也是TD-SCDMA的核心任务。 1 . 系统结构 TD-SCDMA在GSM基础上采用了时分多址（TDMA)和时分双工（TDD)、软件无线电(Software Radio）、只能天线（Smart Antenna）和同步(Synchronous）CAMA等技术。 TD-SCDMA系统组成模块如下图所示，分为三部分：用户设备、基站和核心网。2.关键技术： 1) 智能天线 TD-SCDMA系统的智能天线是由8个

38、天线单元的同心阵列组成的, 直径为25 cm。同全方向天线相比, 它可获得8 dB的增益。 采用智能天线后, 应用波束赋形技术显著提高了基站的接收灵敏度和发射功率, 大大降低了系统内部的干扰和相邻小区间的干扰, 从而使系统容量扩大1倍以上。同时, 还可以使业务高密度市区和郊区所需基站数目减少。天线增益的提高也能降低高频放大器(HPA)的线性输出功率, 从而显著降低运营成本。 2) 综合采用多种多址方式 TD-SCDMA使用了第二代和第三代移动通信中的所有接入技术, 包括TDMA、CDMA 和SDMA, 其中最主要的创新部分是SDMA。SDMA可以在时域、频域之外用来增加容量和改善性能, SDM

39、A的关键技术就是利用多天线对空间参数进行估计, 对下行链路的信号进行空间合成。另外, 将CDMA与SDMA技术结合起来也起到了相互补充的作用, 尤其是当几个移动用户靠得很近并使得SDMA无法分出时, CDMA就可以很轻松地起到分离作用, 而SDMA本身又可以使相互干扰的CDMA用户降至最小。SDMA技术的另一个重要作用是可以大致估算出每个用户的距离和方位, 可应用于第三代移动通信用户的定位, 并能为越区切换提供参考信息。 3) 动态信道分配 TD-SCDMA系统采用RNC集中控制的动态信道分配(DCA)技术, 在一定区域内, 将几个小区的可用信道资源集中起来, 由RNC统一管理, 按小区呼叫阻

40、塞率、候选信道使用频率、信道再用距离等诸多因素, 将信道动态分配给呼叫用户。 这样可以提高系统容量、减少干扰、更有效地利用信道资源。 4) 多用户检测 多用户检测主要是指利用多个用户码元、时间、信号幅度以及相位等信息来联合检测单个用户的信号, 以达到较好的接收效果。最佳多用户检测的目标就是要找出输出序列中最大的输入序列。对于同步系统, 就是要找出函数最大的输入序列, 从而使联合检测的频谱利用率提高并使基站和用户终端的功率控制部分更加简单。 更值得一提的是在不同智能天线情况下,通过联合检测就可在现存的GSM基础设备上，通过C=3的蜂窝再复用模式使TD-SCDMA可以在1.6 MHz的低载波频带下

41、通过。 5) 同步CDMA 同步CDMA指在上行链路各终端发出的信号在基站解调器处完全同步, 相互间不会产生多址干扰, 提高了TD-SCDMA系统的容量和频谱利用率。 6) Turbo编/译码 Turbo编/译码(Turbo encode/decode)主要是由于Turbo码译码采用软输出迭代译码算法, 充分利用了译码输出的软信息。另外, Turbo码还采用了伪随机交织器分隔的递归系统卷积码(RSC)作为分量码。交织码除了抗信道突发错误外, 还改变码的重量分布, 控制编码序列的距离特性, 使重量频窄带化, 从而使Turbo码的整体纠错性能得以提高。但随着Turbo码关键技术研究的突破和硬件计算

42、速度及工艺水平的提高, Turbo码必将取代现在业已成熟的卷积编码方法, 成为第三代移动通信系统中高业务质量和高速率数据传输业务的最佳信道编码方案。 7) 软件无线电 软件无线电的基本原理就是将宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线处, 从而以软件来代替硬件实施信号处理。采用软件无线电的优越性在于, 基于同样的硬件环境, 采用不同的软件就可以实现不同的功能。 3.TD-SCDMA的技术特点主要表现在：（1）频谱灵活性和支持蜂窝网的能力高。TD-SCDMA仅需要1.6MHz的最小带宽。若带宽为5MHz则支持3个载波，在一个地区可组成蜂窝网，支持移动业务，并可通过自动信用卡道分配（DCA）技术提供

43、不对称数据业务。（2）高频谱利用率。TD-SCDMA为对称话音业务和不对称数据业务提供的频谱利用率高。也就是说，在使用相同频带宽度时，TD-SCDMA可支持多一倍的用户。（3）设备成本低。在天线基站方面，TD-SCDMA的设备成本低，主要因为：A由多天线阵、相干收发信机和DSP算法组成的智能天线具有降低多址干扰、提高容量和接收灵敏度以及降低发射功率和天线基站成本等优点；B各终端上行链路信号在基站解调器完全同步，即上行同步，它的优点是CDMA码道正交，降低码道间干扰，提高CDMA容量，可以简化基站硬件，降低天线基站成本；C通过DSP软件实现无线电功能，即软件无线电技术，可实现智能天线和多用户检测

44、等基带数字信号处理，使系统可灵活地使用新技术，并可降低产品开发周期和成本。（4）系统兼容。由于TD-SCDMA同时满足Iub、A、Gb、Iu、IuR多种接口的要求，所以TD-SCDMA的基站子系统既可作为2G和2.5G GSM基站的扩容，又可作为3G网中的基站子系统，能同时兼顾现在的需求和未来的发展。第三章3G移动通信系统的应用和未来发展3.13G移动通信系统的应用IMT-2000能提供至少144Kbps的高速大范围的覆盖（希望能达到384bps），同时也能对慢速小范围提供2Mbps。不同的应用产生不同的业务流，因而对系统设计和网络容量产生不同的影响。大量的不同种类的服务使3G系统的网络规划更

45、具挑战性。3G的核心应用包括：1.宽带上网 宽带上网是3G手机的一项很重要的功能，届时我们能在手机上收发语音邮件、写博客、聊天、搜索、下载图铃等现在不少人以为这些在手机上的功能应用要等到3G时代，但其实目前的无线互联网门户也已经可以提供。尽管目前的GPRS网络速度还不能让人非常满意，但3G时代来了，手机变成小电脑就再也不是梦想了。 2.视频通话 3G时代,传统的语音通话已经是个很弱的功能了，到时候视频通话和语音信箱等新业务才是主流，传统的语音通话资费会降低，而视觉冲击力强，快速直接的视频通话会更加普及和飞速发展。 3G时代被谈论得最多的是手机的视频通话功能，这也是在国外最为流行的3G服务之一。

46、相信不少人都用过QQ、MSN或Skype的视频聊天功能，与远方的亲人、朋友“面对面”地聊天。今后，依靠3G网络的高速数据传输，3G手机用户也可以“面谈”了。当你用3G手机拨打视频电话时，不再是把手机放在耳边，而是面对手机，再戴上有线耳麦或蓝牙耳麦，你会在手机屏幕上看到对方影像，你自己也会被录制下来并传送给对方。 3.手机电视 从运营商层面来说，3G牌照的发放解决了一个很大的技术障碍，TD和CMMB等标准的建设也推动了整个行业的发展。手机流媒体软件会成为3G时代最多使用的手机电视软件，在视频影像的流畅和画面质量上不断提升，突破技术瓶颈，真正大规模被应用。 4.无线搜索 对用户来说，这是比较实用型

47、的移动网络服务，也能让人快速接受。随时随地用手机搜索将会变成更多手机用户一种平常的生活习惯。 5.手机音乐 在无线互联网发展成熟的日本，手机音乐是最为亮丽的一道风景线，通过手机上网下载音乐是电脑的50倍。3G时代，只要在手机上安装一款手机音乐软件，就能通过手机网络，随时随地让手机变身音乐魔盒，轻松收纳无数首歌曲，下载速度更快，耗费流量几乎可以忽略不计。 6.手机购物 不少人都有在淘宝上购物的经历，但手机商城对不少人来说还是个新鲜事。事实上，移动电子商务是3G时代手机上网用户的最爱。目前90%的日本韩国手机用户都已经习惯在手机上消费，甚至是购买大米、洗衣粉这样的日常生活用品。专家预计，中国未来手机