第三代蜂窝移动通信技术的发展<2>
6.抗干扰措施的发展
在第二代发展中,由于也是集中在800MHz~900MHz频带方面使用,而且体制标准也较多,
这样在频率分配和组网建设中,要注意避免系统间的相互干扰是当今发展中必须注意的问题,
特别要注意系统间的频谱隔离带的保持和建基站相互间的“空间隔离”问题。
而系统内的干扰问题在N-CDMA系统中的多用户间因使用同一频率进行通信,因此“多址干
扰”已成为必须关注的重点技术课题。其采取的措施已采用开环与闭环的严格功率控制,使基
站接收各移动台发来的功率,在接收端极力使之相等,以减少由于“远近效应”而引起的干扰,
同时可变速率的语音编译码器投入使用,在不发话时,以节省发射功率,从而达到减少干扰之
目的。
7.促进“软件无线电”技术发展
考虑到多系统问兼容与“漫游”和不同系统共用某个频带,这样为使移动用户在不同移动
系统中连续通信,这只能在手机中下工夫。因此促进软件无线电技术在手机领域的应用与发展、
多频、多模手机的问世也是自然的事。因此手机将根据社会上不同通信要求,不同层次的用户
需求,而形成功能多异的系列化产品出现。
8.同步信号源
在TDMA系统的同步信号源皆取自于固定通信网供给,而N-CDMA由于基站间的同步要求,因
此采用了卫星传送同步信号最直接与方便,促进GPS等在移动通信领域的应用。
9.移动通信的地位
由于第二代移动通信迅猛发展,推进交换机容量的大度提高,促进网管、计费系统的大发
展,而移动通信系统在整个通信网中已成为重要的组成部分。
第三代移动通信系统的发展
在第二代移动通信系统在世界范围内得到广泛地发展的同时,为了在移动通信领域适应高
速数据和图象电信业务的发展,并企望在第三代系统中统一标准,国际电联(ITU)已进行了多
方面努力。例如在1985年所提出的未来公共陆地移动通信系统(FPLMTS),1992年世界无线电
大会在2GHz频段给FPLMTS和卫星通信业务分配230MHz频率带宽,及至1996年根据2000MHz频段和
2000年左右投入商用,于是正式更名为IMT-2000。它的目标原想在全球实现统一频段,统一标
准,无缝隙覆盖,提供包括语音、数据和图象综合的多媒体业务。其中车速环境为144Kb/s,
步行环境为384Kb/s,室内环境为2Mb/s。而1997年3月~1998年6月在全世界征集无线方面的
候选技术结果有10个国家和组织提交技术方案,在地面方面有10个,卫星方面有5个。ITU为了
达到既定目标,虽经多方面协调与融合工作,但由于设备研制、开发商和运营商各方面要保持
自己的既得利益,又由于第二代系统已有多制式存在,而且已发展到相当规模,因此最终未能
统一标准。当前地面系统主流的技术倾向于三种体制,即W-CDMA,cdma 2000和TD-SCDMA,也
就是宽带(5MHz)码分多址技术。多载波码分多址技术和时分一码分多批技术,由此可见它们
的技术基础仍是CD MA,要求能由已建的第二代系统于以平滑过渡与兼容,很显然由于要过渡
到宽带电信业务,因此交换核心网,则必然由电路发展到包交换技术。而第三代系统除继承第
二代系统已行之有效的技术外,针对新的业务需求,继续围绕解决“多径衰落”矿 "多址干扰”
的难题,必然要采取一些最新研究成果。更由于第二代向第三代过渡是个“渐进”过渡,而第
三代发展的市场,业务需求的用户来源,则必须由第二代的性能改善,版本升级等技术措施来
培育用户对新的宽带电信业务需求的条件。特别是由于近几年固定通信网上的互联网业务蓬勃
发展,也促进第二代系统的IP业务的发展。由于用户在剜览互联网下载所需信息时,在通信网
上就产生了非对称电信业务的需求,因而在第三代系统中除有第二代系统的FDD方式外出现TDD
方式,以适应这方面的发展。
而在第三代峰窝移动系统中,预计有以下几个主要技术受到重视与应用:
1.由于考虑到用户在通信时有不同需求,这样PN妈就要选择长短不一的正交码,扩谱宽度
也需展宽(由一兆赫左右扩到五赫左右),传输的课码率由10的负3次方提高到10负5次方。
2.由于进一步对付“多径衰落”,则采用具有优越的抗误码性能的并行处理技术的卷积码
——TURBO码,这是在试验室传真得的结论,但须进一步在理论上深入探讨。
3.抗“多址干扰”方面,多用户检测技术的探讨,目前在国际上是热门话题,已从多方面
加以研究,但由于采用信号与干扰(多用户干扰源)的分离方面运算,其复杂度将随用户数增
加而呈报数上升,这样很难达到实用程度,因此目前主攻方面是千方百计地寻找有效的简化运
算的方法与途径。
4.智能天线的发展:这是基于相控阵雷达天线的原理,采用多个天线振子单元加上RAKE多
径分离接收技术与基带数字信号处理技术,对分离的多径信号加以分析、选择、合成并在基带
中对天线加以赋形处理,而使天线形成指向移动用户的定向天线,以减少“多径传输”引起的
麻烦和“多批干扰”危害。这种智能天线由于移动通信所处城市的复杂多径传输的环境,其投
入实用,还须进一步进行现场实验和工程实用加以完善,但它与多用户检测技术的结合应用,
可以进一步简化后者运算中的难题,是相当有前途的方案。
5.促进“软件无线电”技术的发展与应用,由于第三代系统和第二代系统问兼容与互通和
不同频段,不同制式的系统间实现“漫游”,这在第三代系统发展中,特别需要妥善解决的难
题。因此又要适应用户的不同电信业务的需求,在移动终端(手机)开发上必然需要多频段,
多模的多媒体终端的出现,因而促进了“软件无线电技术”开发的热潮和大规模集成电路的进
一步发展。
6由于第三代系统要实现任何时间、任何地点、与任何人进行通信,就必然要把地面蜂窝移
动通信网与卫星移动通信网浑然形成一个无线移动通信网,以达到实现全球覆盖的目标。所以
解决它们之间互联互通、系统兼容和组网技术、终端设备的综合,是不容忽视的问题。
7由于第三代系统的目前发展状态并不能令科研人员满意,为了达到更高速率传输的目的,
必然还需在无线电频谱中,采用更高的频段更宽的扩频带宽,例如20MHz以上。而交换核心网演
变成处理能力更强,容量更大的分组交换系统,不但达到ITU在过去所设想的那样,全球有一个
统一的标准,而且使固定通信网与移动通信网进一步融合成一个整体,达到与任何人、任何地
点、任何时间、用任何方式、通任何电信业务的所谓由3W发展到5W的境地,这可能是第四代移
动通信系统发展的美好理想。当然要真正达到此目的,还需做更艰苦、更多的努力。
从当前的移动通信发展的趋势来看,可以有把握的预见:未来将是移动通信领域的科技发
展、网络建设与业务发展的鼎盛时期,将对信息社会的进步做出它更大的贡献。
摘自《通信市场》
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