无线通信的演进

▲ 人们期望有一个具备有线电信业务质量的无线系统

▲ 第三代移动通信系统应该从现有第二代移动通信系统演化而来

▲ 中国已建成全球最大的ＧＳＭ网，充分发挥ＧＳＭ的资源是必须重视的问题

    第二代数字移动通信系统较第一代模拟移动通信系统具有下述明显特点：

     采用具有高效频谱利用率的无线数字传输技术；提供话音和数据业务；具有信息安全和身份确认功能；提高系统容量。

在推行第二代移动通信系统时，标准的制定和颁布起了根本引导和推动作用。例如：

    泛欧ＧＳＭ标准代替模拟通信系统的ＮＭＴ、ＴＡＣＳ和德国系统Ｃ，实现全泛欧国家间无缝隙漫游。在已有模拟移动通信系统的北美和日本地区，实行以ＩＳ－５４、ＩＳ－９５和ＰＤＣ标准来与原系统兼容，又克服了原系统频谱利用率低的问题。

    第二代数字蜂窝通信系统ＧＳＭ／ＤＣＳ—１８００、ＴＤＭＡ（ＩＳ－５４／ＩＳ－１３６）、ＣＤＭＡ（ＩＳ－９５）和ＰＤＣ的性能指标。

    除了上述ＦＤＤ系统外，第二代数字移动通信系统中还有几种ＴＤＤ系统，即数字无绳系统。

    第二代数字无绳电话系统ＣＴ２、ＤＥＣＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｏｒｄｌｅｓｓ Ｔｅｌｅ-ｐｈｏｎｅ）、ＰＡＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａ-ｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）和ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄ－ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）的性能指标参数。

    本文主要讨论无线通信的进展和发展趋势，重点是第三代移动通信系统的多址接入，双工制式，物理信道，调制扩频等关键技术向第三代移动通信体制演化的途径。

１ 第三代数字移动通信系统

    目前，全球移动通信用户已达４亿多户，预计至２００１年用户可猛增至５亿多。而现有第二代数字移动通信系统已难以满足需求，人们期望利用多种系统集成一个可无缝隙通信的基础设施，可在各种无线环境下提供具备有线电信业务质量的多种业务。这就是第三代数字移动通信系统产生的背景需求和基本要求。第三代数字移动通信系统应具备下述特点：通用无线寻址接入能力；可在全球范围内漫游；含多信息媒体，多传播介质和多层网络。

    第三代数字移动通信系统与第二代数字移动通信系统的主要区别是?押以袖珍终端实现全球漫游；以增强无线接入的通用性来适应各种环境，如车载、步行、室内、固定无线接入等可有效地提高包括电路交换，分组交换和多媒体业务的传输速度；支持上下行对称和非对称数据传输；和固定通信兼容；采用先进技术满足频谱利用率、业务质量、灵活性、成本等指标。

    基于上述考虑，ＩＴＵ的ＴＧ８／１在８０年代就着手研究第三代移动通信系统标准，并命名为未来公众陆地移动通信系统（ＦＰＬＭＴＳ），后易名为国际移动电信２０００（ＩＭＴ－２０００）。

    同时，欧洲ＲＡＣＥ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｔｏ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｅｕｒｏｐｅ）和ＡＣＴＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）也着手研究通用移动通信系统（ＵＭＴＳ）和移动宽带系统（ＭＢＳ）标准。

    ＩＴＵ在１９９２年确定ＩＭＴ－２０００全球频段为１ ８８５ＭＨｚ～２ ０２５ＭＨｚ和２ １１０ＭＨｚ～２ ２００ ＭＨｚ，其中１ ９８０ＭＨｚ～２ ０１０ ＭＨｚ，２ １７０ＭＨｚ～２ ２００ＭＨｚ用于移动卫星通信。

在第三代移动通信系统中最关键的技术是无线寻址接入和无线传输技术（ＲＴＴ），ＩＴＵ－Ｒ负责征集ＩＭＴ－２０００的ＲＴＴ方案，在１９９９年底确定ＩＴＵ－Ｒ标准。

    ＲＴＴ方案需满足下述数据传输率要求，在移动车辆环境下为１４４ｋｂｉｔ／ｓ，在步行环境下为３８４ｋｂｉｔ／ｓ，在室内环境下为２．０４８Ｍｂｉｔ／ｓ，卫星移动环境下为９．６ｋｂｉｔ／ｓ。截止１９９８年６月，美国、欧洲、日本和韩国共提交１０个陆地ＲＴＴ方案和６个卫星方案，详见表３和表４。

２ 多址接入与双工制式

      第三代移动通信系统陆地ＲＴＴ方案中多址接入技术包括：

    （１）除了由ＴＲ４５．３提交的从ＩＳ－１３６演变的ＵＷＣ－１３６外，还有来自ＥＴＳＩ ＤＥＣＴ的ＤＥＣＴ和ＤＳ－ＣＤＭＡ多址接入技术。以 ＣＤＭＡ为基础的各种ＲＴＴ方案比较。

    （２）ＵＷＣ—１３６是在现有３０ｋＨｚ带宽的１３６个信道上设置辅助宽带ＴＤＭＡ载频（１３６ＨＳ）来支持高速数据业务。

    （３）采用ＤＳ－ＣＤＭＡ方案的系统基本相同处是：宽带ＣＤＭＡ（Ｗ－ＣＤＭＡ）；导频辅助相干下链路；快速闭环功率控制上链路，天线分集基站；无缝隙频率间切换支持分区等级通信。

    （４）依据码片速率、基站同步方式、导频结构（ＴＤＭ／ＣＤＭ）可以分成三类：

      第一类有ＵＴＲＡ（欧洲）、Ｗ－ＣＤ-ＭＡ（日本）、Ｗ－ＣＤＭＡ／ＮＡ（美国）、ＣＤＭＡ ＩＩ（韩国）、ＷＩＮＳ—ＷＣＤＭＡ（美国）； 第二类有ｃｄｍａ ２０００（美国）、ＣＤ-ＭＡ Ｉ （韩国）；第三类有ＴＤ—ＳＣＤＭＡ（中国）和欧洲ＴＤ－ＣＤＭＡ。

    Ｗ－ＣＤＭＡ的带宽为５ＭＨｚ～２０ＭＨｚ，这可获得多径信号的高分辨能力、低功率传输，支持高比特传输率数据业务。为与现有通信体制如ＧＳＭ，ＰＤＣ等兼容，Ｗ－ＣＤＭＡ的码片速率选择为４．０９６Ｍｃｈｉｐ／ｓ。为了与ＩＳ－９５兼容，ＴＩＡ（Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｓｓｏｃｉａ-ｔｉｏｎ）的ＴＲ４５．５建议ｃｄｍａ ２０００和韩国ＴＴＡ建议ＣＤＭＡ Ｉ均选择码片速率为３．６８６４Ｍｃｈｉｐ／ｓ，其中ｃｄｍａ ２０００的上行链路仍以ＩＳ－９５的１．２２８８Ｍｃｈｉｐ／ｓ，采用多载波技术达到３．６８６４Ｍｃｈｉｐ／ｓ。可见，多载波技术具有较大的灵活性。

    除了ＴＤ－ＳＣＤＭＡ外，双工制式主要是ＦＤＤ，如ＴＤＤ－ＴＤＭＡ系统中，中国ＴＤＤ－ＷＬＬ频段为１ ９００ＭＨｚ～１９２０ＭＨｚ，美国ＰＣＳ频段为１ ８５０ＭＨｚ～１ ９９０ＭＨｚ，欧洲ＤＥＣＴ频段１ ８８５ＭＨｚ～１ ９２０ＭＨｚ，日本ＰＨＳ频段为１ ８９５ＭＨｚ～１ ９１８ＭＨｚ。一般地说，由于上下行链路流量的非对称性，采用ＴＤＤ比ＦＤＤ可更好利用现有的频率资源。

３ 物理信道设计

    物理层负责物理信道处理，在ＦＤＤ制式中，物理层处理包括扩频码型，码片速率，Ｉ／Ｑ调制，而在ＴＤＤ制式中，物理层处理包括扩频码型，码片速率，时隙与帧结构。物理信道一般分为两类：

    专用物理信道（ＤＰＣＨ）,

    通用物理信道（ＣＰＣＨ）。

    应该指出的是，正向和反向链路的物理信道设计思想是不同的。正向链路的设计主要考虑频谱利用率和流量吞吐量，而反向链路的设计主要考虑移动终端的低功耗和袖珍，这些因素会直接影响物理信道的设计和结构，下面进行较详细地讨论。

３．１ 反向链路物理信道

    欧洲ＵＴＲＡ，北美Ｗ－ＣＤＭＡ／ＮＡ和日本Ｗ－ＣＤＭＡ建议的反向链路有两种类型的ＤＰＣＨ，它们是：专用物理数据信道ＤＰＤＣＨ；专用物理控制信道ＤＰＣＣＨ。

    控制信息指相干检测中信道估计的引导比特，发射功率控制指令（ＴＰＣ）和优化信息等。如在ＵＴＲＡ中，优化信息是传输格式指示（ＴＦＩ），它把复用传输信道中瞬时信息通知给接收机。在Ｗ－ＣＤＭＡ和Ｗ－ＣＤＭＡ／ＮＡ中，还包括把速率信息（ＲＩ）通知给接收机。

    ＤＰＤＣＨ和ＤＰＣＣＨ均是正交复用双支路，这可解决因突发传输产生的电磁兼容问题（ＥＭＣ），也可连续监控信道。

    除了ＤＰＣＨ外，在所有提交的第三代移动通信系统ＲＴＴ方案中，在反向链路ＣＰＣＨ中提出一种随机寻址信道（ＲＡＣＨ）。如ＵＴＲＡ和Ｗ－ＣＤＭＡ／ＮＡ称它为通用物理随机寻址信道（ＰＲＡＣＨ），Ｗ－ＣＤＭＡ称之为物理信道（ＣＰＣＨ）。

    ｃｄｍａ ２０００建议的反向链路ＤＰＣＨ包括有反向导频信道、基本信道、辅助信道和专用控制信道，而ｃｄｍａ ２０００的反向链路ＣＰＣＨ包括有反向寻址信道（ＲＡＣＨ）、通用控制信道（ＲＣＣＨ）。

    韩国提交的两种方案具有不同的物理信道，ＣＤＭＡ 的ＩＤＰＣＨ中含有反向专用流量信道、信令信道、反向导频信道。而ＣＰＣＨ含有反向寻址信道、非对称专用信道、通用流量信道。ＣＤＭＡ ＩＩ的ＤＰＣＨ中含有时分复用专用物理流量信道（ＤＰＴＣＨ），专用信令信道（ＤＰＳＣＨ）和ＤＰＣＣＨ。其中，ＤＰＣＣＨ主要携带导频符号、ＴＰＣ、优化ＲＩ等信息。

    ＷＩＮＳ－ＷＣＤＭＡ和ＴＤ－ＳＣＤＭＡ建议中，反向链路有两种类型的物理信道，即ＤＰＤＣＨ和ＰＲＡＣＨ，其中ＤＰＤＣＨ主要携带用户信息和控制信息。

３．２ 正向链路物理信道

    欧洲ＵＴＲＡ、北美Ｗ－ＣＤＭＡ／ＮＡ和日本Ｗ－ＣＤＭＡ建议的正向链路ＤＰＣＨ仅有一种类型，它以时分复用方式把各种控制信息组合在一起。这里控制信息含有引导比特、ＴＰＣ、优化ＴＦＩ和ＲＩ。正向链路ＤＰＣＨ可视为正向链路ＤＰＤＣＨ和ＤＰＣＣＨ的时分复用。ＵＴＲＡ和Ｗ－ＣＤＭＡ／ＮＡ的正向链路ＣＰＣＨ有三种类型，即主要、次要通用控制物理信道和同步信道（ＳＹＣＨ）。其中，主要、次要通用控制物理信道分别携带ＢＣＣＨ和ＦＡＣＨ／ＰＣＨ信息，而同步信道用于小区搜索等。Ｗ－ＣＤＭＡ把正向链路通用物理信道定义为ＰＣＨ／ＦＡＣＨ、ＢＣＣＨ的载体，并与小区搜索进行时分复用。

ｃｄｍａ ２０００建议的正向链路ＤＰＣＨ由正向专用辅助导频信道、基本信道、辅助信道、专用控制信道组成。它的正向链路ＣＰＣＨ包括正向导频信道、通用辅助导频信道、寻呼信道、通用控制信道和同步信道。

     韩国提交的两个建议中，正向链路ＤＰＣＨ由正向专用流量信道和信令信道组成。其中ＣＤＭＡ Ⅱ的ＴＰＣ和ＲＩ符号含在正向链路信令信道中。而在正向链路ＣＰＣＨ中，ＣＤ-ＭＡ Ⅰ含有正向导频信道、同步信道、寻呼信道、正向通用功率控制信道、正向通用流量／信令信道。ＣＤＭＡ Ⅱ中仅有正向链路通用物理信道，指数导频信道和小区导频信道。ＷＩＮＳ—ＷＣＤＭＡ和ＴＤ—ＳＣＤＭＡ建议中正向链路含有正向ＤＰＣＨ，主要ＣＣＰＣＨ和次要ＣＣＰＣＨ三个类型。

４ 调制和扩频

    在ＣＤＭＡ中，调制是泛指数据调制和扩频调制。下面讨论提交给ＩＴＵ的第三代地面移动通信系统ＲＴＴ方案中有关调制建议方案。

４．１ 欧洲建议

    欧洲提交ＵＴＲＡ建议的调制与扩频原理框图。

    反向链路采用双信道正交相移键控调制（ＯＱＰＳＫ），把反向链路ＤＰＤＣＨ和ＤＰＣＣＨ分别映射到Ｉ和Ｑ子信道上，用两个信道码把Ｉ和Ｑ速率扩展到扩频速率，再与移动站指定的保密码进行扰码，这里短扰码由长度为２５６的扩展超长Ｋａｓｕｍｉ集产生，长扰码由长度为２４１－１的Ｇｏｌｄ序列产生。

ＵＴＲＡ建议的正向链路ＤＰＤＣＨ和ＤＰＣＣＨ是经过时分复用、ＱＰＳＫ、Ｉ／Ｑ信道分离，用相同信道码提高到扩频速率，再用长度为２１８－１的Ｇｏｌｄ序列进行扰码。ＵＴＲＡ的正向和反向链路中信道码为正交可变扩频因子码（ＯＶＳＦ）。

４．２ 北美建议

     ｃｄｍａ ２０００建议的正向链路的物理信道采用ＱＰＳＫ数据调制；Ｗａｌｓｈ扩频调制；信道正交处理。扰码采用蜂窝小区指定的复数伪随机（ＰＮ）码，其中Ｗａｌｓｈ码长是随数据速率而定，它的反向链路调制原理见图３。

Ｗ－ＣＤＭＡ／ＮＡ建议的调制与扩频原理与ＵＴＲＡ建议相似，其中唯一差别是在反向链路上采用次要扰码。

     ＷＩＮＳ／ＷＣＤＭＡ建议的正反向链路数据与扩频调制均采用ＱＰＳＫ，用正交修正四相残留码来分割信道，用ＰＮ码进行复数扰码。

４．３ 日本建议

    除了长扰码外，ＡＲＩＢ提交的Ｗ－ＣＤＭＡ建议中，反向链路调制与扩频原理类似于ＵＴＲＡ。由于在接收机ＢＰＳＫ解扩解调时因相位误差造成Ｉ／Ｑ互调会导致系统性能恶化，采用来自Ｇｏｌｄ序列的小区特殊复长码作为正向链路的扰码，进行复扩频处理有助于减小峰均功率比，提高利用率。

４．４ 韩国建议

    ＣＤＭＡ Ⅰ和ＣＤＭＡ Ⅱ建议中正向链路物理信道用ＱＰＳＫ数据调制，用信道分割码进行扩频，用小区指定ＰＮ码进行扰码。ＣＤＭＡ Ⅱ的导频信道是独立的，以周期短的复数ＰＮ码进行扰码。 ＣＤＭＡ Ⅰ和ＣＤＭＡ Ⅱ建议中反向链路均采用ＢＰＳＫ数据调制，用正交码ＱＰＳＫ（ＯＣＱＰＳＫ）扩频调制，ＯＣＱＰＳＫ可降低功率放大器的线性要求，提高有益增益。每个物理信道由短信道分割码进行扩频并输入至Ｉ／Ｑ支路，Ｉ／Ｑ支路分别与正交复短码相乘，与移动台指定的长ＰＮ码进行扰码。ＣＤＭＡ Ⅱ还在反向链路用户分组信道（ＵＰＣＨ）中利用在单码片期间抗多径扩展（ＯＭＲＳ）技术，在多径环境下减少小区间相互信道干扰。

４．５ 中国建议

    ＴＤ－ＳＣＤＭＡ建议在中速数据率时数据调制采用差分ＱＰＳＫ。在高速数据率时数据调制采用１６ ＱＡＭ，扩频调制采用ＢＰＳＫ，长度为１６的Ｗａｌｓｈ码用于信道分割，长度为２５６的 ＰＮ码用于扰码。

５ 小区间互操作

     与ＩＳ－９５Ｂ相似，ｃｄｍａ ２０００和ＣＤＭＡ Ⅰ采取小区间同步网络和全球定位系统（ＧＰＳ）作为同步的时间参考。位于不同小区的基站对应正向链路中采用相同ＰＮ码的不同时移。一般地说，同步操作可降低对应移动台的复杂性和提高系统性能。

     ＵＴＲＡ、Ｗ－ＣＤＭＡ、Ｗ－ＣＤ-ＭＡ／ＮＡ和ＣＤＭＡ Ⅱ采用小区间异步操作，这可避免以ＧＰＳ为时准的复杂同步技术，也可解决在宏、微微小区内给基站提供外部同步源的困难，使系统操作灵活。但是也带来小区搜索和码同步的难度。为克服这些缺点，ＵＴＲＡ、Ｗ－ＣＤＭＡ／ＮＡ和Ｗ－ＣＤＭＡ正在研究快速小区搜索算法。

     ＣＤＭＡ Ⅱ在正向链路使用两个导频，一个是指数导频，另一个是小区导频，它们可加速小区搜索速度。具有短周期ＰＮ码的指数导频给小区定时发射导频，每个指数导频映射到小区导频不同的组别。

６ 改善性能的先进技术

     在世界各地提交的第三代移动通信系统的ＲＴＴ方案中，为改善系统性能采用了一些先进技术，例如有：

  （１）自适应智能天线技术

在正向和反向链路的专用导频上采用自适应智能天线技术可增加系统容量和提高系统的覆盖区域；

  （２）先进接收机结构

ＵＴＲＡ和Ｗ－ＣＤＭＡ／ＮＡ在反向链路采用多用户检测技术来提高系统容量，Ｗ－ＣＤＭＡ采用多用户检测和干扰抵消技术。一般在短扩频码扩频系统中较容易采用多用户检测技术。

   （３）发射分集

在不增加接收机复杂性前提下，在正向链路上采用发射分集，移动台可获取采取分集接收的增益。目前有正交发射分集，时间交换发射分集和选择分集。

７ 向第三代演进

    ＩＳ－９５、ＧＳＭ和ＩＳ－１３６系统现也积极向ＩＭＴ－２０００演进，其主要趋势是：

    在现有第二代移动通信系统中引进第三代移动通信系统的业务；

    引进宽带寻址接入技术来增加频谱利用率和灵活性。

下面分别介绍ＩＳ－９５、ＧＳＭ和ＩＳ－１３６固定无线通信和卫星移动通信向第三代移动通信系统演进动态。

７．１ ＩＳ－９５

     提高ＩＳ－９５数据速率是ＴＩＡ ＩＳ－９５Ｂ主要内容，主要措施有：

    ＩＳ－９５Ｂ允许现有ＣＤＭＡ系统集合８个ＣＤＭＡ流量信道用于分组数据传输，达到１１５．２ｋｂｉｔ／ｓ的中速数据率（ＭＤＲ），正向链路数据速率２８．８ｋｂｉｔ／ｓ～５７．６ｋｂｉｔ／ｓ，反向链路数据速率为１４．４ｋｂｉｔ／ｓ。

      采取越区软切换和移动台辅助的频率硬切换（ＭＡＨＯ）来提高系统容量。

      ＩＳ－９５Ｃ（ｃｄｍａ ２０００第一阶段）在ｃｄｍａ ２０００标准基础上采用单载波和３个多载波方案达到ＩＭＴ－２０００的ＭＤＲ，可使系统容量增加一倍，尤其在ＩＳ－９５的正向链路上采用多载波方案更具吸引力。

７．２ ＧＳＭ

      ＧＳＭ的Ｐｈａｓｅ Ⅱ＋正在研究开发中，其中关键项目包括速率为５７．６ｋｂｉｔ／ｓ，含有４个时隙的先进话音呼叫项：智能网、高速电路交换业务（ＨＳＣＳＤ）、短消息业务（ＳＭＳ）、通用分组无线业务（ＧＰＲＳ）。其中，ＧＰＲＳ是ＧＳＭ的主要数据业务，它允许移动台在大范围内自由移动，数据速率可达１１５．２ｋｂｉｔ／ｓ，可支持ＩＰ和Ｘ．２５协议。

      ＥＴＳＩ研究开发用于全球升级的增强型数据传输速率（ＥＤＧＥ）技术作为ＧＳＭ升级方案。该方案主要技术指标是：载波带宽２００ｋＨｚ，符号速率２７０．８３３ｋＳ／ｓ，每４．６ ｍｓ含有８个ＴＤＭＡ时隙帧长。

７．３ ＩＳ－１３６

    ＩＳ－１３６的修改稿Ｂ正在研究中，它采取８ＰＳＫ支持ＧＰＲＳ分组数据业务；以ＵＳＩ声码器改善话音质量；引入智能网等。１９９８年１月，ＵＷＣ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）投票决定选择ＥＤＧＥ作为ＩＳ－１３６演化到第三代的技术方案。ＥＤＧＥ代表了ＧＳＭ和ＩＳ－１３６在车载和室外应用环境下融合的趋势。

７．４ 固定无线通信

    从高速骨干网到家庭和商业区终端间最后一段的宽带寻址接入技术有ＦＴＴＣ、ＨＦＣ、数字用户环路（ＸＤＳＬ）和无线接入。一般称固定蜂窝通信系统为无线本地环路（ＷＬＬ），ＷＬＬ可提供可靠的、灵活的、经济的固定无线电信业务。

    一般地说，ＦＴＴＣ是一种理想方案，而ＨＦＣ和ＸＤＳＬ可提供下行链路２Ｍｂｉｔ／ｓ～３０Ｍｂｉｔ／ｓ数据速率业务，上行链路１Ｍｂｉｔ／ｓ～２Ｍｂｉｔ／ｓ数据速率业务。但是，它们的基础设施投资都过大，无线本地环路则是优选方案。

    宽带无线接入系统可分成两类，它们是：

  （１）地面无线传输或卫星传输的电视广播

如一点对多点广播称之为多点多信道分布系统（ＭＭＤＳ），提供无线电视业务的本地多点分布系统（ＬＭＤＳ），也可称为本地多点通信系统（ＬＭＣＳ）。

  （２）无线本地环路

欧洲ＥＴＳＩ开发宽带无线接入网（ＢＲＡＮ），研究高质量固定无线接入网的技术性能和标准。它是一点对多点２５Ｍｂｉｔ／ｓ高速率的无线接入，以ＵＭＴＳ为核心网，ＡＴＭ网和ＩＰ网作为骨干核心网。

７．５ 卫星移动通信

     卫星通信一般利用固定无线接入技术提供广播、电视和移动电信业务。ＶＳＡＴ（Ｖｅｒｙ Ｓｍａｌｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）卫星终端的发展迅速改变和拓宽了卫星通信业务。卫星通信业务分成两类，即：

     固定卫星业务，有视频会议、数据通信、远距离教学等；

     移动卫星业务（ＭＳＳ），它是个人通信业务的主要组成部分，承担全球链接功能。

    其中静止地球轨道（ＧＥＯ）卫星通信不适合移动通信业务。这是在提供全球个人通信方面存在的固有局限，如有限的覆盖区域，较长时延和庞大终端。必须采取非静止地球轨道（ＮＧＥＯ）卫星通信体制。

第一代ＮＧＥＯ卫星通信体制中有：中地球轨道（ＭＥＯ），中园轨道（ＩＣＯ）和低地球轨道（ＬＥＯ）。１９９８年６月全世界有５个建议提交Ｉ-ＴＵ－Ｒ作为ＩＭＴ－２０００卫星通信的ＲＴＴ方案。

８ 结束语

     从本文分析中，可以看出无线通信的进展有下面几个特点：

    （１）除了以时分多址ＴＤＭＡ为接入的ＤＥＣＴ和ＵＷＣ－１３６外，所提交的ＲＴＴ的空中接口方案全采用码分多址ＣＤＭＡ制式，其中包括中国电信技术研究院提出的时分同步ＣＤＭＡ（ＴＤ－ＳＣＤＭＡ）。

    （２）在第二代移动通信系统中明显形成３个标准体系，即：ＴＩＡ／ＥＩＡ－１３６、ＧＳＭ／ＴＤＭＡ和ＩＳ－９５／ＣＤＭＡ，均采取措施向第三代移动通信系统过渡，而区域特色太强的ＰＤＣ则在这次换代过渡中被淘汰。

    （３）最有希望的换代方案是宽带ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）空中接口和ＧＳＭ固定网相组合的方案，这是因为ＧＳＭ网络已应用于全球１１０多个国家，并支持漫游。支持该方案的组织有ＡＴＩＳ（Ａｌｌｉａｎｃｅ ｆｏｒ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉ-ｃａｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）Ｔ１Ｐ１、无线综合业务数字网络多媒体业务（ＷＩＮＳ）、欧洲电信标准化组织（ＥＴＳＩ）、日本无线工业和商业协会（ＡＲＩＢ）。基于ＥＴＳＩ提出的通用移动电信系统（ＵＭＴＳ）考虑，ＵＭＴＳ的ＷＣＤＭＡ也可作为通用移动电话系统进行地面无线接入（ＵＴＲＡ），ＵＭＴＳ的双工模式可以是ＦＤＤ，也可以是ＴＤＤ。

    （４）为保护ＩＳ－９５的专利，ＴＩＡ的ＴＲ－４５．５和韩国提交ｃｄｍａ ２０００方案，充分开发第二代窄带ＣＤＭＡ移动通信系统（称之ＣＤＭＡ－Ｏｎｅ）的潜力，并改进满足第三代移动通信性能要求。ＴＲ－４５．５技术支持ＣＤ-ＭＡ－Ｏｎｅ和ｃｄｍａ ２０００间切换，支持ＦＤＤ／ＴＤＤ双工模式和无线接口。若ｃｄｍａ ２０００的信道带宽是１．２３ＭＨｚ，则称为ｃｄｍａ ２０００ １ｘ。若欲提供宽带业务ｃｄｍａ ２０００，只须叠加与复用３个带宽为１．２３ＭＨｚ 的ＣＤＭＡ－Ｏｎｅ即可，称为ｃｄｍａ ２０００ ３ｘ。

    （５）鉴于全世界范围内ＡＭＰＳ和ＴＩＡ／ＥＩＡ－１３６的用户数远远大于ＧＳＭ用户数的实际，ＵＷＣ－１３６充分考虑了第一代移动通信系统ＡＭＰＳ和第二代移动通信系统ＴＩＡ／ＥＩＡ－１３６向第三代移动通信系统的演化。ＴＩＡ／ＥＩＡ－１３６的ＴＩＡ ＴＲ４５．３提交了带宽为１ＭＨｚ的ＴＤＭＡ接入的ＵＷＣ－１３６ ＲＴＴ方案。

    （６）在现有ＦＤＭＡ或ＴＤＭＡ系统中（如ＧＳＭ，ＵＷＣ－１３６），采用ＥＤＧＥ技术，做到在不增加带宽前提下可提高信道容量。

    （７）关于ＮＮＩ接口方案，目前有两个核心网引起第三代移动通信系统研究的重视。一个是以ＡＮＳＩ／ＩＳ－４１为核心网，另一个是以ＧＳＭ为核心网，通过网络网络接口（ＮＮＩ）把它们联系起来，图４的网络功能框架示意了多个ＲＴＴ无线接口和若干个核心网组成的ＩＭＴ－２０００家族概念。系统家族的概念意味着所有从现有第二代移动通信系统演化而来，而且在网络和业务能力上满足第三代移动通信系统要求的系统，都可以成为ＩＭＴ－２０００的家族成员。这将给电信部门极大的灵活性，同时也意味着ＩＴＵ已放弃它在空中接口、网络技术等一致性的努力，而把精力放在网络接口和互通标准上。

    （８）第三代移动通信系统ＩＭＴ－２０００目标为综合各种不同的卫星、陆地、固定和移动通信网，以形成一个系统家族的概念。这也意味着只要该系统在网络和业务能力上满足要求，都可以成为ＩＭＴ－２０００的家族成员，这将给予地区标准化组织以极大的灵活性，把精力放在网络接口、多址接入、双工制式、物理信道、调制扩频等关键技术上。

    （９）未来第三代系统应该是从现有的第二代系统演化而来。中国已建成全球最大的ＧＳＭ网，而且还在迅速扩展中。因此，在第三代系统的发展中，充分发挥ＧＳＭ网的资源是一个必须重视的问题。

（收稿日期：２０００－０５－２２）