外文翻譯--第三代移動通信的標(biāo)準(zhǔn) 中文版

第三代移動通信的標(biāo)準(zhǔn) 摘要 在移動通信中，除了語音，其他應(yīng)用如數(shù)據(jù)、視頻等的需求在逐漸增長。 為了支持這些需求，移動通信系統(tǒng)必須提供高速分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑鲋禈I(yè)務(wù)。在 GSM 系統(tǒng)中，增值標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)展到能夠提供適應(yīng)下一代移動通信中所需求的業(yè)務(wù)。但是也有其他的新的標(biāo)準(zhǔn)是正在發(fā)展之中的。下文給出了正在發(fā)展中的標(biāo)準(zhǔn)的概述，并討論了移動通信網(wǎng)如何進展到下一代。 簡介 如今使用的移動通信系統(tǒng)正處于第二代。第一代移動通信是以模擬系統(tǒng)為主，象歐洲的北歐移動電話和美國的高級移動電話服務(wù)。第二代移動通信由數(shù)字系統(tǒng)組成。這些數(shù)字系統(tǒng)比 起第一代的模擬系統(tǒng)，提供更大的容量和更多的服務(wù)。第二代移動通信主要有歐洲的 GSM系統(tǒng)和美國的 DAMPS 和 CDMA-1X 系統(tǒng)。第三代移動通信系統(tǒng)提供的方式不同于之前的兩代，除了語音還提供和很多其他的服務(wù)。 圖 1 三代移動通信的時間表 3G 系統(tǒng)的關(guān)鍵是在全世界范圍內(nèi)的高度的公用性，服務(wù)的兼容性，全世界的漫游能力 , 英特網(wǎng)和其他的多媒體的應(yīng)用和大范圍的服務(wù)和終端設(shè)備。依照國際電信聯(lián)盟 (ITU) ，國際移動通信 2000 提案（ IMT-2000） ，第三代移動（ 3G）系統(tǒng)服務(wù)已經(jīng)在 2000 年啟動，服從市場考慮。 3G的要求 第一代和第二代移動通信系統(tǒng)主要設(shè)計應(yīng)用于一個服務(wù)：語音?，F(xiàn)今，多媒體應(yīng)用的需求增長是顯而易見的。隨著數(shù)據(jù)傳送重要性的提高，這些應(yīng)用可能是：因特網(wǎng)服務(wù)，例如 WWW瀏覽和電子郵件；數(shù)據(jù)庫檢索；視頻電話技術(shù)；交互式的視頻和聲音（音樂和電視）。 這些應(yīng)用中的一部分，像因特網(wǎng)服務(wù)，已經(jīng)是很普遍的網(wǎng)絡(luò)。但是在移動網(wǎng)中，數(shù)據(jù)通 信的比例也在增長。例如可提供低傳輸率的類似因特網(wǎng)服務(wù)的 WAP，他明顯已經(jīng)達到可以通過移動網(wǎng)提供這類型應(yīng)用的需求。其它的應(yīng)用，如視頻電話，還沒有在固定網(wǎng)上取得突破，但是，我們可以通過移動 網(wǎng)使它得到普及，例如在遠程專家應(yīng)用上。 移動通信的 3G 系統(tǒng)必須能夠提供包含上面所提到的所有應(yīng)用。履行第三代需求的最重要的服務(wù)是：高速（全球環(huán)境 384kbit/s、局部環(huán)境 2Mbit/s）；電路和分組交換數(shù)據(jù)傳輸方式。 分組交換方式是在數(shù)據(jù)傳輸容量和效率遠高于電路交換方式的情況下產(chǎn)生的。 履行 3G 要求的移動通信系統(tǒng)正在發(fā)展之中。當(dāng)前的第二代標(biāo)準(zhǔn)正在升級以滿足當(dāng)前系統(tǒng)能夠盡可能地接近將來的要求（如 GSM 的 2+階段）。 這些升級必須保證當(dāng)前的投資在這些系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中有盡可能長的生命。但是 3G 系統(tǒng)的新標(biāo)準(zhǔn)也正在發(fā) 展中。（如 UMTS 和CDMA2000）。 GSM的 2+階段 GSM 是在歐洲電訊協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)下發(fā)展的。 GSM 最初的標(biāo)準(zhǔn)分為兩個階段。隨著 3G 服務(wù)要求的發(fā)展，另一種額外的階段（ 2+階段）也正在標(biāo)準(zhǔn)化。 2+階段將由若干版本組成，因為要將所有其它的服務(wù)立刻標(biāo)準(zhǔn)化是不可能的。最重要的 GSM+階段的服務(wù)如下描述： HSCSD (96 年發(fā)布 ) 是一種提供更高比特率（達到 57.6kbit/s）由若干（最大為 4）倍時間隙組成的電路交換服務(wù)。這些服務(wù)可能已經(jīng)通過軟件更新在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)了。（ GSM2+階段時間隙提供 14.4kbit/s 的速度）。 GPRS（ 97 年發(fā)布）是一種能提供高達 115.2kbit/s 的比特率的分組交換服務(wù)。電路交換服務(wù)只能負荷一個時間單位，而分組交換服務(wù)可能負荷一組的數(shù)據(jù)傳輸。為了實現(xiàn) GPRS，在網(wǎng)絡(luò)上需要其它的硬件，像 SGSN（ GPRS 服務(wù)支持節(jié)點），它是在基站子系統(tǒng)（ BSS）和分組交換網(wǎng)絡(luò)中的分組交換節(jié)點。這些原理在 1999 年末實現(xiàn)商業(yè)化。 EDGE（ 99 年發(fā)布）通過用 8-QPSK 代替通常的 GMSK 調(diào)制解調(diào)實現(xiàn)了高達 384kbit/s 的比特率。結(jié)果，信噪比將足夠大以使得最大的小區(qū)大小更小。小區(qū)在大小一樣的情況下 容量是有限的（除非通過這些服務(wù)的引進來增長容量）。出于這些原因， EDGE 將可能只提供給那些高用戶密度的地區(qū)。為了實現(xiàn)這個服務(wù)就必須有新的發(fā)射機和接受機。 EDGE 將在兩年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化。 其它關(guān)于 3G 的 GSM2+階段的重要標(biāo)準(zhǔn)是在其它的 CAMEL 和 SIM 應(yīng)用工具包之中。CAMEL 創(chuàng)造了經(jīng)不同的 GSM 網(wǎng)絡(luò)提供同類服務(wù)（如 預(yù)支）的可能性。 SIM 應(yīng)用工具包使SIM 模塊能夠執(zhí)行不同的功能，這些功能的應(yīng)用如網(wǎng)絡(luò)貿(mào)易是很重要的。 用戶終端的設(shè)計必須支持 2+階段的服務(wù)，以使 GSM 的 2+階段的服務(wù)能夠得到利用。 UMTS 為了保證當(dāng)前的 GSM 投資能夠盡可能長，同時也使歐洲行業(yè)在不越出下一代移動通信的范圍內(nèi)保持領(lǐng)先， ETSI 也開始了以 UMTS 命名的 3G 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化。 UMTS 被認為是 GSM 的演進。這意味著基于 UMTS 的 GSM（ G-UMTS）的 GSM 核心網(wǎng)的利用。 為了保證世界范圍內(nèi)的接受， UTMS 的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移成 3GPP，參與 3GPP 的有 ARIB（日本）， CWTS（中國）， ETSI（歐洲）， TI（美國）， TTA（韓國）和 TTC（日本）等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會。表格 1 列出了 UMTS 的時間表。 表格 1： UMTS 時間表 里程碑 日期 UTRA 1998 1月 概念和基本參數(shù) 1999 2月 許可證 2000年初 標(biāo)準(zhǔn) 2000年初 路徑 (0階段 ) 2001年期間 階段 1 應(yīng)用 2002年 UMTS將提供關(guān)于 3G（全球性的 384kbit/s和局部性的 2Mbit/s）所必須的服務(wù)。 除了衛(wèi)星部分，它應(yīng)該保證任何地點的有效性，具體的標(biāo)準(zhǔn)還沒開始。 UMTS的標(biāo)準(zhǔn)被分為四個部分： 1、 UE：用戶設(shè)備； 2、 UTRA： UMTS地面無線接入； 3、 UTRAN： UTRA網(wǎng)絡(luò) 4、 CN：核心網(wǎng)絡(luò) UTRA包含兩種方式：時分雙工（ TDD）方式和頻分雙工（ FDD）方式。 FDD方式支持相關(guān)地大的小區(qū)和高度靈活性，但是 TDD方式支持不均勻傳輸，其傳輸方式主要是數(shù)據(jù)通信 。 表格 2: 比較 UTRA 的 FDD 和 TDD 方式 FDD方式 TDD方式 大的小區(qū) 小的小區(qū) 高度靈活性 低靈活性 均衡鏈接 不均勻鏈接 UMTS標(biāo)準(zhǔn)描述了接口的系統(tǒng)原理。在 GUMTS中 CN相當(dāng)于 GSM核心網(wǎng)絡(luò)。這意味著當(dāng)UMTS實現(xiàn)時， GSM的核心網(wǎng)邊可以使用。為了達到它，自從 UMTS使用了分組交換原理 SGSN，GSM網(wǎng)絡(luò)也實現(xiàn)了 GPRS。 在 GSM系統(tǒng)中， BSS和核心網(wǎng)的接口分別是電路交 換方式的 A接口和分組交換方式的 Gb接口。在 G-UMTS系統(tǒng)中 UMTS BSS和 CN的接口則是 Iu接口。 UMTS BSS可分別通過電路交換方式的 Iu接口原理和分組交換方式的 Iu-Gb接口原理連接到 GSM的核心網(wǎng)絡(luò)。（如圖 2示）。 圖 2 UMTS BSS 和 GSM 網(wǎng)絡(luò)的連接 GSM向 3G的演進 當(dāng)前的 GSM網(wǎng)絡(luò)可以在實現(xiàn) GSM2+階段標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上過度到 3G。由于 HSCSD的實現(xiàn)可以使數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣容p松得到提高。 GPRS的引入 更有價值，它提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速度和更大的容量。 GPRS是邁向 3G的最基本的服務(wù)，因為它將分組交換方式引進網(wǎng)絡(luò)。下一步是在 EDGE和 UMTS之間選擇。這個演進過程如圖 3所示。 圖 3 GSM 向 3G 演進 IMT-2000 移動通信的 3G系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是由 ITU以 IMT-2000命名整理出的世界范圍的標(biāo)準(zhǔn)。在 15個方案中，有 10個是關(guān)于陸地的， 5個關(guān)于是衛(wèi)星，這些都已經(jīng)提交給 ITU 。 ITU并不是致力于全球標(biāo)準(zhǔn)，而是家庭系統(tǒng)概念。這意味著不同的 3G標(biāo)準(zhǔn)的無線傳輸技術(shù)（ RTT）是類似的。 RTT就是寬帶 CDMA。這些 標(biāo)準(zhǔn)所適用的 RTT有 UMTS（ UTRA）， CDMA-2000和 W-CDMA。 RTT 的標(biāo)準(zhǔn)通過 3GPP-2持續(xù)， 3GPP-2有 ARIB (日本 ), TIA (美國 ), TTA (韓國 ) and TTC (日本 )的參與。 W-CDMA是由日本提出的 ARIB認為可靠的第三代移動通信 RTT方案。同樣， UTRA和CDMA-2000中也是有寬帶 CDMA組成。因此，這些技術(shù)給出了一個健全的世界標(biāo)準(zhǔn)化原理。同時， W-CDMA系統(tǒng)正沿著軌道運行，并且將很快實現(xiàn)商業(yè)用途。 結(jié)論 移動通信中除語音之外的其它應(yīng)用正在不斷發(fā)展。因此， 支持這些新業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)將是可實現(xiàn)的。而其中最重要的就是實現(xiàn)高速分組交換數(shù)據(jù)傳輸。 GSM2+階段的服務(wù)在將來的幾年中將滿足這些要求。從長遠來看，詳細的 3G標(biāo)準(zhǔn)是必須的。 3G標(biāo)準(zhǔn) UMTS就被設(shè)計為 GSM的升級，這說明了 GSM的核心網(wǎng)絡(luò)將在 UMTS中被重復(fù)利用 。 附錄（縮寫）： 3G Third Generation 第三代移動通信3GPP 3G Project Partnership 第三代合作工程 AMPS Advanced Mobile Phone System 現(xiàn)代移動電話系統(tǒng) ARIB Association of Radio Industries and Businesses (Japan) 無線行業(yè)企業(yè) (日本 ) BSS Base Station Subsystem 基站子系統(tǒng) CAMEL Customised Applications for Mobile Network Enhanced 移動網(wǎng)增強邏輯的客戶化應(yīng)用 CDMA Code Division Multiple Access 碼分多址 CWTS Chinese Wireless Telecommunications Standardizations Standardization group 中國無線電電訊標(biāo)準(zhǔn)化組織 D-AMPS Digital AMPS 數(shù)字式現(xiàn)代移動電話業(yè)務(wù) EDGE Enhanced Datarates for GSM Evolution GSM 演進增強型數(shù)據(jù) ETSl European Telecommunications Standards Institute 歐洲電訊標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 IMT International Mobile Telecommunications 國際移動通訊 IS Industrial Standard 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ITU International Telecommunication Union 國際電信聯(lián)盟 GMSK Gaussian Minimum Shift Keying 高斯最小頻移鍵控 GPRS General Packet Radio Services 通用分組無線業(yè)務(wù) GSM Global System for Mobile communications 全球移動通信系統(tǒng) G-UMTS GSM based UMTS 基于通用移動通信系統(tǒng)的 GSM HSCSD High Speed Circuit Switched Data 高速電路交換數(shù)據(jù) NMT Nordic Mobile Telephone 北歐移動電話系統(tǒng) PCS Personal Communication System 個人通信系統(tǒng) QPSK Quadrature Phase Shift Keying 正交相移鍵控 SGSN Service GPRS Support Node GPRS 服務(wù)支持節(jié)點 TIA elecommunications Industry Organization (US) 電信行業(yè)組織 (美國 ) TTA Telecommunications Technology Association (Korea) 電訊技術(shù)協(xié)會 (韓國 ) TTC Telecommunica