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3G演进型技术标准化进程

3G演进型技术标准化进程

移动通信经过“十五”期间的高速发展成为通信行业增长最快的领域。随着新技术的不断发展以及市场需求的不断提高,特别是中国自主创新的时分同步码分多址(TD-SCDMA)标准及技术的整体研究开发和产业化获得了突破性进展,如何在新一轮的技术和标准竞争中占据主动,具有深远的战略意义。

1 3G演进型技术标准化的背景及业务需求

  近年来,宽带无线接入技术对蜂窝移动通信技术形成了挑战,加快了对具有更高传输速率的第三代移动通信演进型技术的研究和标准化进程。自2004年底,国际标准组织3GPP和3GPP2均启动了对3G新一轮演进型技术的研究和标准化工作[1-3]。

  1.1 3GPP长期演进项目

  3GPP R6引入了高速下行分组接入(HSDPA)和高速上行分组接入(HSUPA)。为了和WiMAX等宽带无线接入技术相竞争,3G蜂窝技术正在研究更加具有竞争能力的无线接入接口和网络架构。3GPP已经确定了增强型3G(E3G)的战略发展方向、工作计划和关键的技术要求,计划2006年3月完成主要的E3G技术方案,2007年6月完成全部的规范制订工作。目前3GPP提出了如下E3G系统业务能力的设计目标:

  (1)数据速率和频谱效率

  峰值速率为:下行100 Mb/s,上行50 Mb/s(相应的系统的最大带宽为20 MHz,频谱效率为下行5 b/s/Hz、上行为2.5 b/s/Hz);支持成对(Paired)和不成对(Unpaired)的频谱分配。

  (2)时延

  系统以分组域业务为主要设计目标,以支持实时性强的业务,降低无线网络的时延。目前的指标主要是参考IP语音(VoIP)等各种实时业务的服务质量(QoS)要求而得到。同时系统减小了控制平面的状态转移时延,有利于改善用户对于网络服务的体验。在用户数据平面,空中单向时延小于5 ms;在控制平面,用户从空闲状态到连接状态的时延小于100 ms。

  (3)覆盖和移动性

  小区覆盖半径在5 km以下时,应该满足长期演进(LTE)项目的所有性能要求,支持小于30 km的小区覆盖能力,但允许有一定的性能损失。演进系统应支持终端在整个系统范围内的移动性,优化对低速移动用户的服务,提供高移动速度能力。

  (4)面向广播、多播的MBMS业务

  演进系统应该增强对于组播和广播业务(MBMS)的支持,实现MBMS这种非对称业务与双向业务的结合,以及MBMS在非对称频段的使用。

  1.2 3GPP2无线接口演进项目

  3GPP2目前也启动了E3G的研究工作。CDMA2000空中接口演进侧重于:提高数据速率,减少时延,增强QoS能力,维持后向兼容性。

  CDMA2000演进目标为:

  *提高小区边缘的用户吞吐量。

  *相对于CDMA2000 1x,提高话音容量。

  增加峰值数据速率和系统容量。

  长期目标为:

  *前向峰值数据速率范围为100 Mb/s~1 Gb/s、反向峰值速率达到50 Mb/s。

  *支持20 MHz带宽的分配(以1.25 MHz为单位)。

  *增加频率效率,减小系统等待时间,实现更低的终端功耗。

  *提高小区覆盖范围。

  *近期保持兼容。

  为了便于目标的实现,满足不同阶段市场的需求,降低技术开发复杂度,3GPP2初步确定将CDMA2000无线接口演进(AIE)项目分为两个阶段:第一阶段为多载波CDMA2000空中接口,立足于快速市场化进程,满足近期市场的需求。主要基于现有的CDMA2000 1x EV-DO,通过合并多个CDMA2000 1x EV-DO载波来提供更高的分组数据速率。第一阶段已经基本完成,将在2006年3月正式出版。第二阶段增强CDMA2000将在2007年6月完成。

2 3G演进型技术及网络架构

  2.1 3GPP长期演进项目进展

  3GPP LTE目前取得的主要进展包括:

  *物理层的多址方式,采用下行正交频分多址(OFDMA)、上行SC-SFDMA的方案。

  *对上下行正交频分复用(OFDM)参数设计(如子载波间隔等)和无线帧结构,考虑到时分双工(TDD)系统共存要求,明确了演进系统在TDD方式下的帧结构与TD-SCDMA系统的兼容性。

  *不采用宏分集技术。

  *在下行导频信道、上行信道复用、上行同步机制、混合自动重传(HARQ)、随机接入的讨论上取得了显著进展。

  *给出了初步的性能评估结果,显示了与3G系统相比较,E3G有较大程度的性能提高。

  *基本确定了无线接入网的传输信道和物理信道。

  *确定了采用两层的数据重传机制。
继承事业,薪火相传
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