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5.7.2B3G标准的演进 改为 B3G标准的演进及其发展

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:由此拉开了由3G演进到4G的大幕。目前,WiMAX的802.16e标准已经加入3G标准,期望以此获得全球统一的频率使用权。之所以被称为B3G是因为其将来的系统及标准必须继续依赖3G标准已经发展的多项新定标准而加以延伸,例如,IP核心网、开放业务架构及IPv6。

5.7.2B3G标准的演进 改为 B3G标准的演进及其发展

近年来,在传统蜂窝移动通信技术快速发展的同时,部分宽带无线接入技术(如移动WiMAX-802.16e技术)也开始提供部分的移动功能,力图抢占移动通信的部分市场。在这种背景下,第三代移动通信技术的局限性表现为以下几方面。

(1)难以达到较高的通信速率

第三代移动通信技术采用的是CDMA技术,CDMA本身是一个自干扰系统,所有用户都占用相同的频谱,因此在系统容量有限的情况下,用户数越多,通信速率越低,不能够满足用户对高速多媒体业务的需求。

(2)难以提供动态变速率业务

由于第三代移动通信空中接口标准对核心网有所限制,难以提供具有多种QoS及性能的动态变速率的业务。

鉴于上述情况,移动通信业要求进一步改进3G技术,提供更强大的数据业务能力的呼声越来越高。由此拉开了由3G演进到4G的大幕。演进主要分无线接入网侧和核心网侧两部分。

WCDMA技术、cdma2000技术、TD-SCDMA技术的核心网侧的演进技术路线都是沿IP多媒体子系统IMS融合的方向发展。IMS融合包括固话网、移动网、Internet等异构网络间融合。

无线接入网侧的演进技术路线分为3GPP主导的LTE(长期演进)路线,以及3GPP2主导的AIE(空中接口演进计划)路线。LTE和AIE的共同特点是:引入OFDM和MIMO等先进技术,数据传输速率提高一个数量级,达到100Mbit/s。当然,WCDMA-LTE、cdma2000-AIE和TD-LTE肯定是不同的。网络融合是一条漫漫长路,其中涉及许多的技术创新,也涉及许多个人和集团的利益。

另外,LTE和WiMAX在竞争中产生,在竞争中发展。目前,WiMAX的802.16e标准已经加入3G标准,期望以此获得全球统一的频率使用权。未来的移动通信市场中,LTE将会和WiMAX技术在长期的竞争中并存,有可能最终融合。

1.LTE路线

2004年,3GPP启动了LTE(Long Term Evolution,长期演进)的研究工作,以保持该组织在移动通信领域的竞争力和领导地位。这种以OFDM/MIMO为核心的技术是3G与4G技术之间的一个过渡,并非人们普遍误解的4G技术,习惯称之为“3.9G”或“准4G”技术。

3GPP LTE的技术目标可概略为:在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbit/s、上行50Mbit/s的峰值速率;频谱利用效率达到3GPP R6规划值的2~4倍。改善小区边缘用户的性能;提高小区容量;降低系统延迟,支持100km半径的小区覆盖;能够为350km/h高速移动用户提供大于100kbit/s的接入服务;支持成对或非成对频谱,并可灵活配置1.25 MHz到20MHz多种带宽。

3GPP沿WCDMA→HSDPA→HSUPA→HSPA+→LTE路线发展,通过HSPA性能的提升逐步向LTE迈进。更为重要的是,平滑演变路线可以最大限度地保护现有的网络投资

LTE的主要变革包括(www.xing528.com)

1)消除RNC节点

与传统的3GPP接入网相比,LTE减少了RNC节点。采用由NodeB构成的单层结构,这种结构有利于简化网络和减小延迟,实现了低时延,低复杂度和低成本的要求。名义上LTE是对3G的演进,但事实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的变革,逐步趋近于典型的IP宽带网结构。

2)高速下行分组接入(HSDPA)和高速上行分组接入(HSUPA)技术。

在3GPP的R5和R6版本规范中,分别引入了HSDPA和HSUPA增强技术。HSDPA技术可以大幅提高下行数据峰值速率,HSDPA技术同时适用于FDD和TDD无线传输模式。其基本的底层关键技术包括自适应调制与编码(AMC)、混合自动重传技术(HARQ)和快速调度算法等。

3)引入OFDM和MIMO技术

TD-LTE在基本多址接入技术的基础上引入OFDM取代CDMA。在智能天线(SA)基础上进一步引入MIMO技术,形成SA+MIMO的先进多天线技术,使性能获得5~6倍的提升,同时确保平滑演进。

2.AIE

3GPP2的空中接口演进称为AIE(Air Interface Evolution),cdma2000-1x-EV-DO和cdma2000-1x-EV-DX两条演进路线最终都演进为AIE。工作分为Phase1和Phase2两个阶段。

Phase1完成多载波HRPD即1x EV-DO,主要目标是提高峰值数据速率并保持后向兼容,同时尽可能减小对基础硬件的影响,通过对多个HRPD载波的捆绑,既保持良好的后向兼容,又能够迅速完成标准化和市场化进程。

Phase2阶段的峰值数据速率目标:前向链路支持100Mbit/s~1Gbit/s;反向链路支持50Mbit/s。3GPP2在Phase2阶段,将会引入OFDM、MIMO等新技术。

3.B3G(IMT-Advanced)

B3G是2005年在ITU-RWP8F第17次会议上被定义的IMT-Advanced。之所以被称为B3G是因为其将来的系统及标准必须继续依赖3G标准已经发展的多项新定标准而加以延伸,例如,IP核心网、开放业务架构及IPv6。按照ITU的定义,B3G支持静止或低速移动时1000Mbit/s的数据业务速率和高速移动状态时100Mbit/s的数据业务速率。

在系统架构上,B3G的终端设备以最经济方便的原则自适应选择空中接口以及协议,无线接入方式包括WLAN接口、2G接口、2.5G接口和3G接口以及B3G新规划的高速无线接口。另外,B3G技术发展,不仅包括移动通信领域的技术,还包括无线宽带领域的新技术以及广播电视领域的技术。

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