蜂窩移動(dòng)寬帶無(wú)線接入技術(shù)

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1、在移動(dòng)通信領(lǐng)域,目前為人們所廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)技術(shù)即是第三代移動(dòng)通信技術(shù)(3G)。與第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)相比,第三代移動(dòng)通信技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)是能夠向用戶提供移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)接入,從而能向用戶提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)。除了3G以外,從2G向3G演進(jìn)的2.5G、2.75G移動(dòng)通信技術(shù)也能向用戶提供一定的寬帶接入能力。由此,作者也把包括2.5G、2.75G、3G在內(nèi)的能向用戶提供一定寬帶接入能力的蜂窩移動(dòng)通信技術(shù),歸于寬帶無(wú)線接入技術(shù)進(jìn)行介紹。本文主要介紹了包括wcdma系列和cdma2000系列的包括2.5G/2.75G/3G在內(nèi)的蜂窩移動(dòng)寬帶無(wú)線接入技術(shù),如gprs/edge/wcdm

2、a、cdma20001x/1xEV-DO/1xEV-DV等。蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展概述蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)從發(fā)展到現(xiàn)在主要經(jīng)歷了三個(gè)階段,即第一代、第二代和第三代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)。第一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)是模擬蜂窩移動(dòng)通信技術(shù),以美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)AMPS為典型代表。第一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)由于采用模擬技術(shù)和FDMA多址接入方式,在使用中暴露出很多弊端,如頻譜利用率比較低、保密性差、只能提供低速語(yǔ)音業(yè)務(wù)、設(shè)備體積大成本高等,在實(shí)際中已經(jīng)基本不再使用。第二代移動(dòng)通信技術(shù)是數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng),采用數(shù)字調(diào)制技術(shù),具有頻譜利用率高,保密性好的特點(diǎn),不僅可以支持話音業(yè)務(wù)

3、,也可以支持低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),因而又稱為窄帶數(shù)字通信系統(tǒng)。第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)典型代表有美國(guó)的DAMPS系統(tǒng)、IS-95系統(tǒng)和歐洲GSM系統(tǒng),其中DAMPS和GSM都采用TDMA多址接入方式,而IS-95采用則采用CDMA多址接入方式,系統(tǒng)容量比GSM和DAMPS要大的多。第二代數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)是目前廣泛應(yīng)用的蜂窩移動(dòng)通信技術(shù),但由于只能提供窄帶業(yè)務(wù),已經(jīng)不能滿足人們?cè)絹?lái)越多的對(duì)于移動(dòng)寬帶多媒體業(yè)務(wù)的需求。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是寬帶數(shù)字通信系統(tǒng),它的目標(biāo)是提供移動(dòng)寬帶多媒體通信,多址方式基本都采用CDMA多址接入,屬于寬帶CDMA移動(dòng)通信技術(shù)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)能提供多

4、種類型的高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù),能實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋,具有全球漫游能力并與固定網(wǎng)絡(luò)相兼容。它可以實(shí)現(xiàn)小型便攜式終端在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)進(jìn)行任何種類的通信。第三代移動(dòng)通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作由3GPP和3GPP2兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織來(lái)推動(dòng)和實(shí)施。目前,在世界范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)體制為WCDMA和CDMA2000。下面將對(duì)這兩種體制的第三代移動(dòng)通信技術(shù)以及相應(yīng)的二代半過(guò)渡性技術(shù)進(jìn)行介紹。WCDMA體制移動(dòng)寬帶無(wú)線接入技術(shù)1.GPRS技術(shù):GPRS技術(shù)是從第二代移動(dòng)通信GSM技術(shù)向3G移動(dòng)通信技術(shù)WCDMA發(fā)展演進(jìn)的一種過(guò)渡技術(shù),也即屬于所謂的2.5G移動(dòng)通信技術(shù)。GPR

5、S全稱為通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GeneralPacketRadioService),是一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。相對(duì)原來(lái)GSM的撥號(hào)方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式,GPRS是分組交換技術(shù),它以一種有效的方式采用分組交換模式來(lái)傳送數(shù)據(jù)和信令。如圖1中所示,GPRS是在GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,對(duì)原有GSM網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和無(wú)線子系統(tǒng)的設(shè)備及功能進(jìn)行增強(qiáng)而成。在網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)中增加了GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn))和SGSN(服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn))。這樣,在GPRS網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)中,GGSN和SGSN一起構(gòu)成了分組交換域,可與外部分組交換網(wǎng)絡(luò)如X.25網(wǎng)絡(luò)、IP網(wǎng)絡(luò)直接相連;而原有的MSC和GMSC

6、則構(gòu)成了電路交換域,與PSTN網(wǎng)絡(luò)相連。此外,GPRS還用用戶數(shù)據(jù)和路由信息將GSM網(wǎng)絡(luò)中的HLR增強(qiáng)為GPRS的數(shù)據(jù)庫(kù)(GR)。在無(wú)線子系統(tǒng)中,GPRS增強(qiáng)了BSC的功能,增加了GSM業(yè)務(wù)信道和控制信道的種類,以支持GPRS的多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS頻道采用TDMA,一個(gè)TDMA幀劃分8個(gè)時(shí)隙,每個(gè)時(shí)隙對(duì)應(yīng)一個(gè)物理信道。在GPRS中,每個(gè)物理信道可以由多個(gè)用戶共享,并可根據(jù)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)要求動(dòng)態(tài)分配。GPRS還采用了更好物理信道編碼方案,當(dāng)使用8個(gè)時(shí)隙時(shí),每個(gè)用戶的最高接入速率可達(dá)164kbps。GPRS支持IP,X.25等數(shù)據(jù)通信協(xié)議,可提供移動(dòng)臺(tái)與移動(dòng)臺(tái)之間,

7、移動(dòng)臺(tái)與外部分組交換網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信。GPRS可優(yōu)化利用網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線資源,維護(hù)無(wú)線子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的嚴(yán)格分離,并允許采用其他非GSM標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線子系統(tǒng)接入GPRS網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng),這有利于GPRS網(wǎng)絡(luò)的升級(jí),便于向3G演進(jìn)。GPRS的缺點(diǎn)是其可提供的接入速率有限,可提供的多媒體業(yè)務(wù)相當(dāng)有限。2.EDGE技術(shù):EDGE是一種基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)增強(qiáng)型技術(shù),其英文全稱為EnhancedDataRateforGSMEvolution,中文含義為“增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率的GSM演進(jìn)技術(shù)”。EDGE相比GPRS最大的變化是在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)采用8PSK調(diào)制替代原先GSM/GPRS中的