未來公眾陸地移動電信系統

未來公眾陸地移動通信系統，Future Public Land Mobile Telecommunication System 這是國際電信聯盟（ITU--R）於20世紀90年代研究制訂的"未來公共陸地移動通信系統"的英文縮寫。90年代末，Itu--R將這一系統名稱改為IMT-2000（International Mobile telecommunication--2000）、意為21世紀的國際移動通信，目前，這一名稱泛指第三代移動通信系統（3G）。

中文名稱	未來公眾陸地移動電信系統
英文名稱	future public land mobile telecommunications system;FPLMTS
定　　義	國際電信聯盟(ITU)1985年提出的第三代移動通信系統(現稱“IMT-2000系統”)的最初名稱。
套用學科	通信科技（一級學科），移動通信（二級學科）

基本介紹

• 中文名：未來公眾陸地移動電信系統
• 外文名：Future Public Land Mobile Telecommunication System 
• 系統名稱：IMT-2000

簡介

第三代移動通信系統。最早於1985年由國際電信聯盟(ITU)提出，當時稱為未來公眾陸地移動通信系統(FPLMTS)，1996年更名為IMT－2000(國際移動通信－2000)，意即該系統工作在2000MHz頻段，最高業務速率可達2000kb/s，預期在2000年左右得到商用。從1997年開始，由於第二代移動通信系統的巨大成功，用戶的高速增長與有限的系統容量和有限的業務之間的矛盾漸趨明顯，第三代移動通信的標準化工作從1997年開始進入實質階段。歐洲電信標準協會（ETSI）稱其為通用移動通信系統（UMTS，Universal Mobile Telecommunication System）。

IMT-2000是一個全球無縫覆蓋、全球漫遊，包括衛星移動通信、陸地移動通信和無繩電話等蜂窩移動通信的大系統。它可以向公眾提供前兩代產品不能提供的各種寬頻信息業務，如圖像、音樂、網頁瀏覽、視頻會議等。它是一種真正的“寬頻多媒體全球數字行動電話技術”，並與改進的GSM網路兼容。它的基本目標為：

（1）形成全球統一的頻率和統一的標準；

（2）實現全球的無縫漫遊；

（3）提供多種業務。

無線接口技術標準

在經過詳細的技術評估、研究分析及大量的協調和融合工作之後，在2000年5月ITU－R 2000年全會(RA－2000)批准、通過了IMT－2000的無線接口技術規範(RSPC)建議，它分為CDMA和TDMA兩大類共五種技術。

其中主流技術為以下三種CDMA技術：

1)IMT－2000 CDMA－DS(IMT－2000 直接擴頻CDMA)，即WCDMA。它是在一個寬達5M的頻帶內直接對信號進行擴頻；

2)IMT－2000 CDMA－MC(IMT－2000 多載波CDMA)，即cdma2000。這是美國提出的技術，由多個

中國IMT-2000頻譜分配

1.25M的窄帶直接擴頻系統組成的一個寬頻系統；

3)IMT－2000 CDMA TDD(IMT－2000 時分雙工CDMA)：目前包括TD－SCDMA和UTRA TDD，其中TD－SCDMA是我國提出的技術。

相應的TDMA技術標準為：

（1）IMT-2000 TDMA SC，對應UWC-136

（2）IMT-2000 FDMA/TDMA，對應於DECT

最終，基於CDMA技術的三個標準被ITU接納，形成了3G的三大標準，即WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA。

ITU對IMT-2000的要求

ITU對IMT-2000的無線傳輸技術RTT提出了以下要求：

（1）室內環境至少2Mbit/s；

（2）室外步行環境至少384kbit/s；

（3）室外車載運動中至少144kbit/s；

（4）傳輸速率能夠按需分配；

（5）上、下行鏈路適應於傳輸不對稱業務的需要。

ITU於1997年7月發出徵集無線傳輸技術的通函，要求各國於1998年6月底前提交候選無線傳輸技術方案。到截止日期前，共有10個組織提交了十幾個候選方案。1999年11月在芬蘭召開的ITU第18次會議上，正式確定了IMT-2000的三種主流標準，包括歐洲提出的WCDMA標準，中國提出的TD-SCDMA標準和美國提出的cdma2000標準。其中，WCDMA和TD-SCDMA可以後向兼容GSM，cdma2000後向兼容第二代CDMA系統。

IMT-2000的技術演進

雖然ITU對3G標準的發展起著積極的推動作用，但是ITU的建議並不是完整的規範。3種標準的技術細節，主要是由3GPP和3GPP2兩大標準組織根據ITU的建議來進一步完成的。其中，WCDMA和TD-SCDMA標準由3GPP開發和維護，CDMA2000標準由3GPP2開發和維護。3GPP的意思是第三代夥伴項目。

WCDMA，也就是UMTS，憑藉與GSM技術之間的平滑過渡，以及自身的技術優勢，成為目前套用最廣泛、產業鏈最成熟的3G技術。

WCDMA的第一個版本為Release 99，簡稱R99，是在1999年完成發布的。其後的版本開始改稱為R4，R5等 。 R99的網路結構與GSM類似，也分為用戶終端、無線接入網和核心網。用戶終端與接入網之間的接口為Uu接口，Uu接口採用寬頻CDMA技術，即每載頻頻寬有5MHz，遠寬於cdma2000的1.25MHz，以及TD-SCDMA的1.6MHz，所以稱為WCDMA，W即為寬頻的意思。R99的無線數據速率最高可達到2 Mbit/s 。R99的核心網分為電路域和分組域。電路域採用GSM的網路，分組域則採用GPRS的網路。

R99之後， 3GPP又分兩個階段提出了R4和R5標準。R4標準在2001年3月完成定稿版本， 在空中接口上增加了TD-SCDMA技術。相對於R99，R4在接入網的變化不大，主要變化集中在核心網的電路域，主要是將MSC分拆為MSC Server和MGW兩個網元，然後大家也不必再用TDM電路來通信了，改用ATM或IP等分組鏈路來通信。這樣做有什麼好呢？這其實是一種軟交換的架構，主要目的是使業務與控制相分離、控制與承載相分離。這樣做可以高度靈活地融合現有業務，並方便開展新業務。這裡面，MSC Server 相當於軟交換機，MGW是接入網關，HLR可以看作是一種業務套用，分組網現在主要是IP傳輸網了。這就是R4的主要變化之處。這個變化，跟固網向NGN的演進是異曲同工。

R4之後的R5版本，主要變化有三個地方，一是在空中接口引入HSDPA技術，即高速下行分組接入技術， 使下行峰值速率達到14.4Mbit/s，成為真正意義上的寬頻。 二是在接入網中引入IP承載，從而實現全網的IP傳輸，稱為全IP。 三是引入IP多媒體子系統，簡稱IMS。引入IMS是為了更好地提供包括多媒體會議在內的各種各樣、豐富多彩的新業務。

R5之後的R6，在網路架構上沒有太大的變化，主要是引入了高速上行分組接入技術，HSUPA，以及多媒體廣播和組播業務，MBMS。引入高速上行分組接入技術後，上行的峰值速率可以達到5.7Mbit/s。

R6之後，3GPP又繼續推出了R7、R8、R9等，繼續為提高數據速率而努力。R7的主要特點是將HSPA增強到HSPA+。R7之後的R8版本，又提出通過雙小區來提高傳輸速率，相對於不同版本來說，這些改變並不夠大。R8最大的改變，是接入網的扁平架構，即將RNC的功能集成到Node B中。RNC作為曾經的一個網元，在這次機構改革中，被合併了。 R8之後，還有R9，繼續著提高WCDMA的數據速率的努力。不過，這時候，OFDM被認為比CDMA更有前途了。它的頻譜效率更高，近乎理想，已被推選為未來無線接入的主角。

TD-SCDMA的TD意為TDD（時分雙工）。所謂時分雙工就是像對講機一樣，上下行無線鏈路共享相同的頻寬，通過你說我不說、我說你不說的分時方式來輪流使用共享的頻率。而WCDMA和CDMA2000則都是採用頻分雙工（FDD）的模式，上下行傳輸鏈路使用不同的頻率來分開。TD-SCDMA在1.6MHz頻寬上理論峰值速率可達到2.8Mbps。2001年3月，TD-SCDMA被寫入3GPP的 R4版本，此後跟隨WCDMA的不同版本共同演進。

CDMA2000的第一個版本是CDMA2000 1x Release 0。這個標準除了提供傳統的話音通信外，還可以提供上傳9.6kbit/s，下載153.6kbit/s的上網速率。儘管這個標準也冠名CDMA2000，但上網速率還達不到3G要求的2Mbit/s，因此也有人將這個標準稱為2.5G標準，與GSM的ADGE處於同一階段。此後為了演進到3G，CDMA2000齣現了路線分歧：是繼續前行，挺進EV-DV？還是轉變方向，主攻EV-DO？EV-DV和EV-DO的最大區別是EV-DV既可打電話，又可以上網；而EV-DO只能上網。嘿，不能打電話那怎么行呢？顯然是要舍DO而發展DV啦？不是的。業界最後是舍DV而發展DO。這是怎么回事呢？原來，EV-DV既複雜，又無優勢可言。而EV-DO也就缺了個電話功能而已，讓能提供電話功能的CDMA2000 Release A和EV-DO並存於一個小區中，不就既可以電話，又可以高速上網了嗎？這就是CDMA2000的3G標準的實現方式。此後也有一系列的標準。

IMT-2000 三種標準比較

	WCDMA	TD-SCDMA	cdma2000
頻率間隔/MHz	5	1.6	1.25
碼片速率/Mc/s	3.84	1.28	1.2288
幀長/ms	10	10(分為兩個子幀)	20
基站同步	不需要	需要	需要，典型方法是GPS
功率控制	快速功控:上、下行1500Hz	0～200Hz	反向:800Hz; 前向:慢速、快速功控
下行發射分集	支持	支持	支持
頻率間切換	支持,可用壓縮模式進行測量	支持，可用空閒時隙進行測量	支持
檢測方式	相干解調	聯合檢測	相干解調
信道估計	公共導頻	DwPCH,UpPCH,中間碼	前向、反嚮導頻
編碼方式	卷積碼; Turbo碼	卷積碼; Turbo碼	卷積碼; Turbo碼