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第三代移動通信系統的關鍵技術有哪些

1、TD-SCDMA技術。TD-SCDMA是中國唯壹提交的關於第三代移動通信的標準技術,它使用了第二代和第三代移動通信中的所有接入技術,包括TDMA、CDMA和SDMA,其中最關鍵的創新部分是SDMA。SDMA可以在時域/頻域之外用來增加容量和改善性能, SDMA的關鍵技術就是利用多天線對空間參數進行估計,對下行鏈路的信號進行空間合成。另外,將CDMA與SDMA技術結合起來也起到了相互補充的作用,尤其是當幾個移動用戶靠得很近並使得SDMA無法分出時,CDMA就可以很輕松地起到分離作用了,而SDMA本身又可以使相互幹擾的CDMA用戶降至最小。SDMA技術的另壹重要作用是可以大致估算出每個用戶的距離和方位,可應用於第三代移動通信用戶的定位,並能為越區切換提供參考信息。總的來講,TD-SCDMA有價格便宜、容量較高和性能優良等諸多優點。

2、智能天線技術。智能天線技術是中國標準TD-SDMA中的重要技術之壹,是基於自適應天線原理的壹種適合於第三代移動通信系統的新技術。它結合了自適應天線技術的優點,利用天線陣列的波束匯成和指向,產生多個獨立的波束,可以自適應地調整其方向圖以跟蹤信號的變化,同時可對幹擾方向調零以減少甚至抵消幹擾信號,增加系統的容量和頻譜效率。智能天線的特點是能夠以較低的代價換得天線覆蓋範圍、系統容量、業務質量、抗阻塞和抗掉話等性能的提高。智能天線在幹擾和噪聲環境下,通過其自身的反饋控制系統改變輻射單元的輻射方向圖、頻率響應及其他參數,使接收機輸出端有最大的信噪比。

3、WAP技術。WAP(Wireless Application Protocol,無線應用協議)已經成為數字移動電話和其他無線終端上無線信息和電話服務的實際世界標準。WAP可提供相關服務和信息,提供其他用戶進行連接時的安全、迅速、靈敏和在線的交互方式。WAP駐留在因特網上的TCP/IP環境和蜂窩傳輸環境之間,但是獨立於所使用的傳輸機制,可用於通過移動電話或其他無線終端來訪問和顯示多種形式的無線信息。

WAP規範既利用了現有技術標準中適應於無線通信環境的部分,又在此基礎上進行了新的擴展。由於WAP技術位於GSM網絡和因特網之間,壹端連接現有的GSM網絡,壹端連接因特網。因此,只要用戶具有支持WAP協議的媒體電話,就可以進入互聯網,實現壹體化的信息傳送。而廠商使用該協議,則可以開發出無線接口獨立、設備獨立和完全可以交互操作的手持設備Internet接入方案,從而使得廠商的WAP方案能最大限度地利用用戶對Web服務器、Web開發工具、Web編程和Web應用的既有投資,保護用戶現有利益。同時也解決了無線環境所帶來的有關新問題。目前,全球各大移動電話制造商,包括諾基亞、愛立信、摩托羅拉和阿爾卡特在內,都已保證提供支持WAP的無線設備。

4、快速無線IP技術。快速無線IP(Wireless IP,無線互聯網)技術將是未來移動通信發展的重點,寬頻帶多媒體業務是最終用戶的基本要求。根據ITM-2000的基本要求,第三代移動通信系統可以提供較高的傳輸速度(本地區2Mb/s,移動144Kb/s)。現代的移動設備越來越多了(手機、筆記本電腦、PDA等),剩下的好像就是網絡是否可以移動,無線IP技術與第三代移動通信技術結合將會實現這個願望。由於無線IP主機在通信期間需要在網絡上移動,其IP地址就有可能經常變化,傳統的有線IP技術將導致通信中斷,但第三代移動通信技術因為利用了蜂窩移動電話呼叫原理,完全可以使移動節點采用並保持固定不變的IP地址,壹次登錄即可實現在任意位置上或在移動中保持與IP主機的單壹鏈路層連接,完成移動中的數據通信。

5、軟件無線電技術。在不同工作頻率、不同調制方式、不同多址方式等多種標準***存的第三代移動通信系統中,軟件無線電技術是壹種最有希望解決這些問題的技術之壹。軟件無線電技術可將模擬信號的數字化過程盡可能地接近天線,即將AD轉換器盡量靠近RF射頻前端,利用DSP的強大處理能力和軟件的靈活性實現信道分離、調制解調、信道編碼譯碼等工作,從而可為第二代移動通信系統向第三代移動通信系統的平滑過渡提供壹個良好的無縫解決方案。

第三代移動通信系統需要很多關鍵性技術,軟件無線電技術基於同壹硬件平臺,通過加載不同的軟件,就可以獲得不同的業務特性,這對於系統升級、網絡平滑過渡、多頻多模的運行情況來講,相對簡單容易、成本低廉,因此對於第三代移動通信系統的多模式、多頻段、多速率、多業務、多環境的特殊要求特別重要。所以在未來移動通信應用中有著廣泛的應用意義,不僅可改變傳統觀念,還將為移動通信的軟件化、智能化、通用化、個人化和兼容性帶來深遠影響。

6、多載波技術。多載波MC-CDMA是第三代移動通信系統中使用的壹種新技術。多載波CDMA技術早在1993年的PIMRC會議上就被提出來了。目前,多載波CDMA作為壹種有著良好應用前景的技術,已吸引了許多公司對此進行深入研究。多載波CDMA技術的研究內容大致有兩類:壹是用給定擴頻碼來擴展原始數據,再用每個碼片來調制不同的載波。另壹種是用擴頻碼來擴展已經進行了串並變換後的數據流,再用每個數據流來調制不同的載波。

7、多用戶檢測技術。在CDMA系統中,由於碼間不正交,會引起多址幹擾(MAI),而多址幹擾將會限制系統容量,為了消除多址幹擾影響,人們提出了利用其他用戶的已知信息去消除多址幹擾的多用戶檢測技術。多用戶檢測技術分為兩大類:線性多用戶檢測和相減去幹擾檢測。在線性多用戶檢測中,對傳統的解相器軟輸出的信號進行壹種線性的映射(變換)以期產生新的壹組有希望提供更好性能的輸出。在相減去幹擾檢測中,可產生對幹擾的預測並使之減小。目前,CDMA系統中的多用戶檢測技術還存在壹定的局限,主要表現在:多用戶檢測只是消除了小區內的幹擾,而對小區間的幹擾還是無法消除;算法相當復雜,不易在實際系統中實現。多用戶檢測技術的局限是暫時的,隨著數字信號處理技術和微電子技術的發展,降低復雜性的多用戶檢測技術必將在第三代移動通信系統中得到廣泛的應用。