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发信人: qyq (将课题进行到底), 信区: Communication
标  题: 第三代移动通信系统发展现状与展望
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年06月19日16:08:29 星期二), 站内信件

第三代移动通信系统发展现状与展望
尤肖虎　曹淑敏　李建东
摘　要：本文介绍了
国内外第三代移动通信的发展现状，已提交ITU的十种第三代移动通信IMT-2000空中接口
提案的主要技术特点，及两种主流提案WCDMA和cdma2000的主要区别；描述了第三代移动
通信的主要技术特征及未来可能的网络过渡形式；对第三代移动通信系统所可能涉及的
主要核心技术进行了展望.　　
关键词：移动通信；IMT-2000A Perspective of the Th
ird Generation Mobile Communications SystemYOU Xiao-hu1,CAO Shu-min2,LI Jian
-dong3(1.Southeast Univ.Nanjing 210096,China;2.Reaearch Institute of Transmi
ssionn Tech.,MII,Beijing 100045,China；3.Xidian University,Xi′an 710071,Chi
na)　　Abstract:　A comprehensive overview of the third generation (3G) mobi

le communications is introduced in this paper.The 10 proposals for the 3G IM
T-2000 radio transmission technology (RTT),which were submitted to ITU,are d
escribed with the attention paid to the leading technologies WCDMA and CDMA2
000.The main 3G inherent features and possible network evolution architectur
es are discussed,and the key techniques that would be involved in the 3G sys
tem are addressed.　　Key words:　Mobile communication;IMT-2000一、引　　言　
　1997年以来，国内外有关第三代移动通信的研究逐渐成为移动通信领域的研究热点.按
照ITU的既定时间表，1999年3月完成第三代移动通信标准IMT-2000 RTT关键参数的选定
，1999年底完成包括上层协议在内的完整的无线接口标准制定工作，2000年底完成核心
网全部标准的制定工作.由于移动通信在未来的信息产业占有举足轻重的作用，发达国家
的政府部门、电信运营及制造商均不遗余力，积极参与有关第三代移动通信标准制定及
其科研开发工作，以期在未来的竞争中占据有利地位.　　日本是第三代移动通信的最积
极的倡导者，他们急切希望通过第三代移动通信产品的推出，以改变日本在第二代移动
通信所处的不利局面，并希望在2002年世界杯足球赛中能实际使用第三代移动通信产品
.　　以爱立信和诺基亚为代表的欧洲移动通信厂商也是第三代移动通信的积极参与者，
他们在第二代移动通信系统GSM的研究、生产与制造中占尽了先机，获取了极为丰厚的市
场回报.他们希望通过第三代移动通信系统的研制抵御来自北美IS-95 CDMA (Code Divi
sion Multiple Access)技术的强劲挑战，并保持他们在移动通信方面的领先地位.按照
他们的研究计划，将于2002年前后推出第三代移动通信系统的商用化产品.　　北美在第
三代移动通信系统研究方面一开始就处于被迫应战的地位.这主要是由于他们的IS-95 C
DMA系统尚处于投资阶段，在短期时间内使用第三代移动通信会影响到IS-95 CDMA系统的
市场回报.但由于北美在CDMA移动通信方面具有良好的研究基础和实际运营经验，因而他
们在较短的时间内便推出了能与IS-95 CDMA系统兼容的第三代移动通信系统标准cdma20
00.他们拟采取平稳过渡的方针，先行推出能与IS-95 CDMA兼容的cdma2000-1x系统，使
系统容量达到原有IS-95 CDMA的两倍，并能提供64kbps至144kbps的移动多媒体和Inter
net业务.来自CDG (CDMA Development Group)的消息表明，他们计划在18个月内推出最
高速率达144kbps的移动Internet业务.　　我国有关第三代移动通信系统的研究始于19
97年.1997年6月国家八六三通信技术主题在安徽黄山发起了首次规模较大的有关宽带移
动通信系统技术研讨会，来自国内外的著名厂商均派代表参加了本次会议.1997年7月中
国第三代移动通信评估协调组(ChEG)成立.1998年国家八六三通信技术主题又与邮电部第
三代移动通信评估协调组(ChEG)联合在香山召开了规模更为庞大的第三代移动通信研讨
会.这两次会议在较大程度上推动了国内有关第三代移动通信的研究.1998年6月邮电部电
信技术研究院向ITU提交了自己的第三代移动通信建议标准TD-SCDMA，9月ChEG完成了对
其它国家有关提案的评估(重点针对欧洲WCDMA和北美cdma2000)报告，并提交ITU.1998年
11月，国家第三代移动通信系统研究开发重大项目启动，该项目的主要目标是在2000年
12月之前，通过自主科研开发拥有一批核心专利技术，建立具有第三代移动通信基本特
征的实验系统，为制定我国的第三代移动通信体制标准提出建议［5］.二、第三代移动
通信系统的标准化活动［1，2］　　1.提交ITU的十种备选方案及其特点　　截止到199
8年6月30日，提交到ITU的地面第三代移动通信无线传输技术(RTT)共有10种，见表1.其
中FDD方式8种，TDD方式5种.这十项技术中，欧洲提出的W-CDMA、北美提出的cdma2000和
UWC-136将是第三代移动通信系统的主要技术，而宽带CDMA技术将是主流.表1　十种IMT
-2000地面无线传输技术提案
序号 提交技术 双工方式 应用环境 提交者
1 J:W-CDMA FDD、TDD 所有环境 日本：ARIB
2 ETSI-UTRA-UMTS FDD、TDD 所有环境 欧洲：ETSI
3 WIMS W-CDMA FDD 所有环境 美国：TIA
4 WCDMA/NA FDD 所有环境 美国：T1P1
5 Global CDMA Ⅱ FDD 所有环境 韩国：TTA
6 TD-SCDMA TDD 所有环境 中国：CATT
7 cdma2000 FDD、TDD 所有环境 美国：TIA
8 Global CDMA Ⅰ FDD 所有环境 韩国：TTA
9 UWC-136 FDD 所有环境 美国：TIA
10 EP-DECT TDD 室内、室外到室内 欧洲：ETSIDECT 计划
　　(1)W-CDMA(序号1-5)　与欧洲W-CDMA类似的提案共有五个.以欧洲ETSI UTRA FDD、
日本ARIB W-CDMA为代表，同时还有韩国TTA CDMA Ⅱ、美国T1WCDMA/NA和TIA TR46的WI
MS W-CDMA.这五种提案基本参数类似.　　其中美国T1提交的WCDMA/NA和美国TIA TR46提
交的WIMS已经融合成一个标准，称为WP-CDMA，即宽带分组CDMA技术.　　(2)cdma2000(
序号7-8)　提出与北美cdma2000类似提案的有两种，包括美国TIA TR45和韩国的TTA.这
类提案是由北美IS-95标准发展而来的.　　(3)UWC-136(序号9)　这是一种纯TDMA技术.
在北美IS-136 TDMA(D-AMPS)技术的基础上提交的.由于IS-136 TDMA是北美第二代系统的
主要技术之一，其用户规模与IS-95相当，所以UWC-136将被IS-136的运营者继续采用.　
　我国提交的TD-SCDMA(序号6)技术，有可能与其他五种TDD方式进行融合，特别是与欧
洲的UTRA TDD方式，即TD-CDMA技术比较相似，融合的可能性最大.　　EP-DECT(序号10
)，即欧洲数字无绳通信系统DECT，它由于使用了第三代移动通信频谱的原因而提交，一
般不引起人们的重视.　　从十种候选技术看，有8种为CDMA技术，也就是说宽带CDMA技
术是第三代移动通信的主要技术.其中W-CDMA和cdma2000将是第三代移动通信的主流技术
.　　2.W-CDMA和cdma2000的主要区别及融合情况　　W-CDMA为欧洲提出的宽带CDMA技术
，它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同，目前双方正在进一步融合.cdma2000是基于窄
带IS-95 CDMA技术的宽带CDMA技术.这两类宽带CDMA技术采用的基本技术和关键技术，如
功率控制、软切换等是很类似的，性能上也基本没有太大差别.　　表2列出了两种宽带
CDMA技术的主要区别，其中最主要的三个区别是：表2　两种宽带CDMA技术的主要区别

　 WCDMA cdma-2000
最小带宽 5MHz 1.25MHz整数倍
采用技术类型 单载波的宽带直接序列扩频DS 多载波(MC)和直接扩频(DS)两种
码片速率 4.096Mcps 1.2288整数倍
基站间同步 异步(不需GPS) 同步(需GPS)

下行信道导频 采用导频符号，与业务数据流时分复用(TM) 采用独立的连续导频，业务
码道共用(CM)
帧长 10ms 20ms
话音编码 固定速率 可变速率
功率控制速度 1600 800
　　码片速率(Chip Rate):由于北美的cdma2000业务需使用目前PCS频段，因而特别强调
与IS-95的后向兼容性，其码片速率必须是窄带系统的1倍或3倍，即1.2288Mcps或3.686
Mcps.所以cdma2000的支持者坚持只能在5MHz的带宽上采用3.6864Mcps的码片速率.而W-
CDMA采用直接序列扩频，码片速率为4.096Mcps.欧洲以改为3.6864会降低容量为由，一
直不愿作出妥协.经过ITU和运营者融合组织(OHG)的多方面努力，终于在1999年5月份将
FDDCDMA-DS，即W-CDMA和cdma2000的直接序列方式的码片速率统一为3.84Mcps.　　基站
同步方式：cdma2000仍沿用IS-95系统所采用的方式，即采用GPS使基站之间严格同步.W
-CDMA则采用异步方式.虽然日本也提出了同步方式作为可选项，但仍采用异步方式的3步
捕捉同步的方式，只是省略了第3步.其同步的含义和cdma2000的同步方式相差甚远.同时
Qualcomm也在寻找不用GPS的同步方式，试图解决人们对使用GPS而受控于美国的担心.同
样，今年5月份FDD CDMA-DS的同步方式已统一采用W-CDMA的同步/异步方式.FDD CDMA-M
C则仍采用原有的同步方式.　　导频信道方式：cdma2000仍沿用IS-95系统所采用的方式
，即采用公共导频方式.W-CDMA则采用专用导频符号，与业务数据流时分复用.1999年5月
份，FDD CDMA-DS的导频方式统一为：公共导频采用连续导频方式，专用导频采用非连续
导频方式.　　我国提交的TD-SCDMA方案与欧洲W-CDMA的TDD方案(即TD-CD
MA)一直在积极
探讨融合成一种方案的可能性.而且已经与TD-CDMA技术主要的支持者西门子公司在标准
融合方面取得了可喜的进展.W-CDMA的主要支持者Erisson、Nokia、ARIB、NTT DoCoMo、
松下等3GPP的主要参与者也在积极与我国探讨TD-SCDMA与TD-CDMA、W-CDMA TDD技术融合
问题.在ITU的积极推动下，经过1999年年初在北京举行的三次TDD融合会议，TD-SCDMA与
3GPP TDD的融合工作取得部分进展，已初步确定把TD-SCDMA所采用的低码片速率作为3G
PP TDD的一个选项，TD-SCDMA所涉及的其它几个关键技术(如上行同步、接力切换、智能
天线等)也已基本被3GPP TDD所接受.但是，要达到完全的融合尚需进一步的努力.目前我
国标准化组织正在积极参加3GPP有关TDD方面的讨论，提交相应的文稿，积极推动融合进
程.　　3.第三代移动通信标准化的主要走向　　尽管ITU仍在尽最大努力寻求标准的统
一，但如图1所示的以欧美为代表的两种发展路线，将直接影响着第三代移动通信标准的

走向.事实上，目前已经存在的两大区域性标准化组织3GPP和3GPP2，将有可能确定第三
代移动通信的最终格局.其中3GPP是由欧洲ETSI发起的，日本ARIB、TTC、韩国TTA和美国
T1参加的第三代伙伴计划.目的是制定以GSM MAP为核心网、UTRA(FDD：W-CDMA，TDD：T
D-CDMA)为无线接口的第三代移动通信标准.3GPP2是由美国国家标准协会ANSI发起的，日
本ARIB、TTC、韩国TTA参加的另一个第三代伙伴计划.目的是制定以IS-41为核心网、cd
ma2000为无线接口的第三代移动通信标准.中国无线通信标准研究组(CWTS)也于1999年5
月底正式加入了两个3GPP，积极参与其标准化工作.
图1　核心网与无线接口的对应关系　　ITU TG8/1于1999年3月8日至19日在巴西召开了
第16次会议.此次会议完成并通过了IMT-2000无线接口关键参数(IMT.RKEY)的选定，从而
确定了第三代移动通信技术的基本格局.巴西会议将IMT-2000无线接口技术被分成CDMA和

TDMA两大类，CDMA又进一步分为FDD直接序列扩频，即FDD CDMA-DS(含W-CDMA和cdma200
0)、FDD多载波，即FDD CDMA-MC(cdma2000)和TDD(含中国的TD-SCDMA、欧洲的TD-CDMA、
日本的W-CDMA TDD方式及cdma2000 TDD方式)三种形式.TDMA也分成了类似的三种形式.而
CDMA FDD直接序列扩频方式和CDMA TDD方式是融合的两个主要领域.　　1999年5月31日
到6月11日在北京举行的ITU TG8/1第17次会议完成了第三代移动通信IMT-2000无线接口
技术规范建议(简称RSPC建议)框架的制定，并进一步推动了CDMA技术的融合.这次会议为
ITU在1999年10月份的芬兰会议上完成RSPC建议最终文稿打下了坚实的基础.　　此次会
议完成的无线接口规范框架分为三个部分：一部分是直接引用3GPP和其他地区标准化组
织的无线接口技术规范，约占70%；另一部分是对每一个空中接口最主要和最基本内容的
描述，包括标准的主要参数、基本技术、主要性能和关键技术等，约占20%；第三部分是
对所有ITM-2000空中接口的宏观描述，这部分约占10%.这一框架的构成表明以ITU为主导
的、与3GPP、3GPP2和地区标准化组织共同承担的IMT-2000无线接口标准制定工作的格局
已很清晰.ITU从1985年提出第三代移动通信的概念以来，一直在领导着第三代移动通信
标准化和标准的融合工作.随着标准截止日期和商用化时间的临近，区域标准化组织，特
别是跨区域的标准化组织3GPP和3GPP2在每个接口的具体标准化方面做了深入细致的标准
化工作.ITU和这些组织共同完成IMT-2000标准制定是必然的趋势，也是ITU不得不接受的
现实.　　由于ITU第三代移动通信无线接口规范IMT-2000的制定工作将于1999年10月份
结束，ITU如何继续进行在此之后的标准研究与技术改进工作也成为TG8/1北京会议的重
要议题.会议认为，在完成第一个版本的第三代标准之后，还要继续进行增强型的IMT-2
000标准化研究，并对第三代移动通信业务和技术不断更新.对IMT-2000后续技术(第四代
移动通信)的研究也应提上议事日程.这些新的研究课题将在1999年11月举行的ITU-R第8
研究组会议上进行讨论.　　4.标准融合的最新进展　　(1)FDD方面　1999年5月国际运
营者融合组(OHG)在多伦多会议上就CDMA FDD技术融合达成了重要协议，在融合方面取得
突破性进展.此协议主要含两个方面，一个是将两种宽带CDMA直接序列扩频方式的三个主
要参数统一起来，即：①直扩系统码片速率采用3.84Mcps；②下行导频方式，公共导频
采用连续导频，即CDM；专用导频采用非连续导频，即TDM；③同步方式，采用W-CDMA的
异步/同步方式.　　另外，此协议还将CDMA FDD多载波方式和CDMA FDD直接序列扩频的
高层协议统一起来，以支持基于GSM的核心网和基于ANSI-41的核心网.1999年7月份，两
个3GPP均明确表示支持OHG的融合建议和ITU的结论.　　(2)TDD方面　中国一直是TDD技
术融合的倡导者和推动者，并继续积极推进CDMA TDD技术的融合.在1999年4月份北京举
行的第三次TDD融合会议上，3GPP的一些主要成员原则上同意将TD-SCDMA的低码片速率(
1.3542Mcps)作为3GPP TDD的一个选项，另外将TD-SCDMA的几个关键技术，如智能天线、
上行同步、接力切换(baton handover)等，纳入3GPP TDD标准中加以考虑.我国也在199
9年6月初举行的3GPP会议上，将有关上述内容的详细文稿提交会议进行讨论.但根据会议
讨论的情况，3GPP TDD技术与我国TD-SCDMA技术的完全融合，尚需大量的协调工作.三、
第三代移动通信系统体系结构及其基本特征　　第三代移动通信系统是建立在ITU IMT-
2000建议基础上且工作在2GHz频段的宽带移动通信系统，预期在2000年之后投入商用.　
　1.第三代移动通信的特点和基本特征［1］　　第三代移动通信区别于现有的第一代和
第二代移动通信系统，其主要特点概括为：　　.全球普及和全球无缝漫游的系统：第二
代移动通信系统一般为区域或国家标准，而第三代移动通信系统是一个在全球范围内覆
盖和使用的系统.它将使用共同的频段(尽管WPC分配给IMT-2000使用的频段为1885-2025

MHz，2110-2200MHz，但在美国，部分频段已用于PCS.目前的230MHz频段只是IMT-2000计
划频谱的一小部分，ITU即将完成扩展频谱的规划)及全球统一标准.　　.具有支持多媒
体业务的能力，特别是支持Internet业务的能力：现有的移动通信系统主要以提供话音
业务为主，随着发展一般也仅能提供100kb/s～200kb/s的数据业务，GSM演进到最高阶段
的速率能力为384kb/s.而第三代移动通信的业务能力将比第二代有明显的改进.它应能支
持话音分组数据及多媒体业务；应能根据需要，提供所需带宽.ITU规定的第三代移动通
信无线传输技术的最低要求中，必须满足以下三种环境的要求，即：快速移动环境，最
高速率达144kb/s；室外到室内或步行环境，最高速率达384kb/s；室内环境，最高速率
达2Mb/s.　　.便于过渡、演进：由于第三代移动通信引入时，第二代网络已具有相当规
模，所以第三代的网络一定要能在第二代网络的基础上逐渐灵活演进而成，并应与固定

网兼容.　　.高频谱效率.　　.高服务质量.　　.低成本.　　.高保密性.　　2.第三代
移动通信的系统组成［1，6～8］　　IMT-2000系统构成见图2，它主要有四个功能子系
统构成，即核心网(CN)、无线接入网(RAN)、移动台(MT)和用户识别模块(UIM)组成.分别
对应于GSM系统的交换子系统(SSS)、基站子系统(BSS)、移动台(MS)和SIM卡.另外ITU定
义了4个标准接口，即：　　.网络与网络接口(NNI)：由于ITU在网络部分采用了"家族概
念"，因而此接口是指不同家族成员之间的标准接口，是保证互通和漫游的关键接口.　
　.无线接入网与核心网之间的接口(RAN-CN)，对应于GSM系统的A接口.　　.无线接口(
UNI)　　.用户识别模块和移动台之间的接口(UIM-MT)
图2　IMT-2000功能模型及接口图3示出了第三代移动通信系统的分层结构，其中：
图3　第三代移动通信系统分层结构　　.物理层：它由一系列下行物理信道和上行物理
信道组成.　　.链路层：它由媒体接收控制(MAC)子层和链路接入控制(LAC)子层组成：

MAC子层根据LAC子层不同业务实体的要求对物理层资源进行管理与控制，并负责提供LA
C子层业务实体所需的QoS级别.LAC子层负责与物理层相对独立的链路管理与控制，并负
责提供MAC子层所不能提供的更高级别的QoS控制，这种控制可以通过ARQ等方式来实现，
以满足来自更高层业务实体的传输可靠性.　　.高层：它集OSI模型中的网络层，传输层
，会话层，表达层和应用层为一体.高层实体主要负责各种业务的呼叫信令处理，话音业
务(包括电路类型和分组类型)和数据业务(包括IP业务，电路和分组数据，短消息等)的
控制与处理等.　　已提交ITU-R的十种IMT-2000备选提案对物理层进行了较为详尽的描
述，并给出了链路层的框架描述.限于篇幅，不可能在此一一介绍，感兴趣的读者从ITU
的网站［1］下载所有的提案.目前ITU-T的两个工作组Q.1701和Q.1711正致力于IMT-200
0的高层协议及网络接口方面的制定工作.其中Q.1701工作组的目标是明确IMT-2000的家

族概念，确定关于IMT-2000的业务及网络能力、实现途径、接口关系等方面的框架结构
.而Q.1711工作组的目标是确定IMT-2000网络及终端的功能，给出IMT-2000的一般性功能
模型，把一般性功能模型映射成网络参考模型，确定全球漫游所需的网络互联需求，给
出开发UIM-MT接口，无线接口，RAN-CM接口及CN-CN接口的高层信令需求等.目前高层网
络的演进形态及其发展趋势尚不十分明确，但从Q.1711目前给出的网络参考模型可以看
出，基于第二代核心网络GSM/MAP和IS-41的过渡方法将在IMT-2000高层网络的发展过程
中占主导地位.　　图4给出了一种可能的GSM/WCDMA网络演进形态，它建立在已有的GSM
/MAP和正在发展中的GSM通用分组无线业务(GPRS)网的基础上.对于IMT-2000所需的基本
话音业务及速率较高的电路型数据业务，由传统的GSM MSC/VLR支撑；对于分组型数据业
务则由GPRS网关支持节点(GSN)所支撑.为了支持第三代移动通信通信所需的越区软切换

，基站控制器之间还需增加GSM系统所不具备的RAN-RAN接口.对于HLR/AC功能则可借用第
二代系统已有设备.
图4　GSM/WCDMA网络演进形态　　图5给出了一种可能的IS-95/cdma2000网络演进形态，
它建立在已有IS-41核心网及正在完善之中的IS-634A RAN-CN接口标准上.由于北美在制
定与IS-41相关的核心网络标准IS-634A、IS-707时，已考虑到分组数据的应用，因而可
通过对现有核心网络的改造，完善对第三代移动通信所需的并发多业务的支撑.

图5　IS-95/cdma2000网络演进形态四、第三代移动通信关键技术　　1.初始同步与Rak
e多径分集接收技术［1，6］　　CDMA通信系统接收机的初始同步包括PN码同步，符号同
步、帧同步和扰码同步等.cdma2000系统采用与IS-95系统相类似的初始同步技术，即通
过对导频信道的捕获建立PN码同步和符号同步，通过同步(Sync)信道的接收建立帧同步
和扰码同步.WCDMA系统的初始同步则需要通过"三步捕获法"进行，即通过对基本同步信
道的捕获建立PN码同步和符号同步，通过对辅助同步信道的不同扩频码的非相干接收，
确定扰码组号等，最后通过对可能的扰码进行穷举搜索，建立扰码同步.　　移动通信是
在复杂的电波环境下进行的，如何克服电波传播所造成的多径衰落现象是移动通信的另

一基本问题.在CDMA移动通信系统中，由于信号带宽较宽，因而在时间上可以分辨出较细
微的多径信号.对分辨出的多径信号分别进行加权调整，使合成之后的信号得以增强，从
而可在较大程度上降低多径衰落信道所造成的负面影响.这种技术称为Rake多径分集接收
技术.　　为实现相干形式的Rake接收，需发送未经调制的导频(Pilot)信号，以使接收
端能在确知已发数据的条件下估计多径信号的相位，并在此基础上实现相干方式的最大
信噪比合并.WCDMA系统采用用户专用的导频信号，而cdma2000下行链路采用公用导频信
号，用户专用的导频信号仅作为备选方案用于使用智能天线的系统，上行信道则采用用
户专用的导频信道.　　Rake多径分集技术的另外一种极为重要的体现形式是宏分集及越
区软切换技术.当移动台处于越区切换状态时，参与越区切换的基站向该移动台发送相同
的信息，移动台则把来自不同基站的多径信号进行分集合并，从而改善移动台处于越区
切换时的接收信号质量，并保持越区切换时的数据不丢失，这种技术称为宏分集和越区
软切换.WCDMA系统和cdma2000系统均支持宏分集和越区软切换功能.　　2.高效信道编译
码技术［1］　　第三代移动通信的另外一项核心技术是信道编译码技术.在第三代移动
通信系统主要提案中(包括WCDMA和cdma2000等)，除采用与IS-95 CDMA系统相类似的卷积
编码技术和交织技术之外，还建议采用Turbo编码技术及RS-卷积级联码技术.　　Turbo
编码器采用两个并行相连的系统递归卷积编码器，并辅之以一个交织器.两个卷积编码器
的输出经并串转换以及凿孔(Puncture)操作后输出.相应地，Turbo解码器由首尾相接、
中间由交织器和解交织器隔离的两个以迭代方式工作的软判输出卷积解码器构成.虽然目
前尚未得到严格的Turbo编码理论性能分析结果，但从计算机仿真结果看，在交织器长度
大于1000、软判输出卷积解码采用标准的最大后验概率(MAP)算法的条件下，其性能比约
束长度为9的卷积码提高1至2.5dB.目前Turbo码用于第三代移动通信系统的主要困难体现
在以下几个方面：1)由于交织长度的限制，无法用于速率较低、时延要求较高的数据(包
括语音)传输；2)基于MAP的软输出解码算法所需计算量和存储量较大，而基于软输出Vi
terbi的算法所需迭代次数往往难以保证；3)Turbo编码在衰落信道下的性能还有待于进

一步研究.　　RS编码是一种多进制编码技术，适合于存在突发错误的通信系统.RS解码
技术相对比较成熟，但由RS码和卷积码构成的级联码在性能上与传统的卷积码相比较提
高不多，故在未来第三代移动通信系统采用的可能性不大.　　3.智能天线技术［10］　
　从本质上来说，智能天线技术是雷达系统自适应天线阵在通信系统中的新应用.由于其
体积及计算复杂性的限制，目前仅适应于在基站系统中的应用.智能天线包括两个重要组
成部分，一是对来自移动台发射的多径电波方向进行到达角(DOA)估计，并进行空间滤波
，抑制其它移动台的干扰.二是对基站发送信号进行波束形成，使基站发送信号能够沿着
移动电波的到达方向发送回移动台，从而降低发射功率，减少对其它移动台的干扰.智能
天线技术用于TDD方式的CDMA系统是比较合适的，能够起到在较大程度上抑制多用户干扰

，从而提高系统容量的作用.其困难在于由于存在多径效应，每个天线均需一个Rake接收
机，从而使基带处理单元复杂度明显提高.　　4.多用户检测技术［11］　　在传统的C
DMA接收机中，各个用户的接收是相互独立进行的.在多径衰落环境下，由于各个用户之
间所用的扩频码通常难以保持正交，因而造成多个用户之间的相互干扰，并限制系统容
量的提高.解决此问题的一个有效方法是使用多用户检测技术，通过测量各个用户扩频码
之间的非正交性，用矩阵求逆方法或迭代方法消除多用户之间的相互干扰.　　从理论上
讲，使用多用户检测技术能够在极大程度上改善系统容量.但一个较为困难的问题是，对
于基站接收端的等效干扰用户等于正在通话的移动用户数.乘以基站端可观测到的多径数
.这意味着在实际系统中等效干扰用户数将多达数百个，这样即使采用与干扰用户数成线

性关系的多用户，抵销算法仍使得其硬件实现显得过于复杂.如何把多用户干扰抵销算法
的复杂度降低到可接受的程度是多用户检测技术能否实用的关键.　　5.功率控制技术［
12］　　在CDMA系统中，由于用户共用相同的频带，且各用户的扩频码之间存在着非理
想的相关特性，用户发射功率的大小将直接影响系统的总容量，从而使得功率控制技术
成为CDMA系统中的最为重要的核心技术之一.　　常见的CDMA功率控制技术可分为开环功
率控制、闭环功率控制和外环功率控制三种类型.开环功率控制的基本原理是根据用户接
收功率与发射功率之积为常数的原则，先行测量接收功率的大小，并由此确定发射功率

的大小.开环功率控制用于确定用户的初始发射功率，或用户接收功率发生突变时的发射
功率调节.开环功率控制未考虑到上、下行信道电波功率的不对称性，因而其精确性难以
得到保证.闭环功率控制可以较好地解决此问题，通过对接收功率的测量值及与信干比门
限值的对比，确定功率控制比特信息，然后通过信道把功率控制比特信息传送到发射端
，并据此调节发射功率的大小.外环功率控制技术则是通过对接收误帧率的计算，确定闭
环功率控制所需的信干比门限.外环功率控制通常需要采用变步长方法，以加快上述信干
比门限的调节速度.在WCDMA和cdma2000系统中，上行信道采用了开环、闭环和外环功率
控制技术，下行信道则采用了闭环和外环功率技术.但两者的闭环功率控制速度有所不同
，前者为每秒1600次，后者为每秒800次.五、结束语　　在任何地方以任何方式进行通

信是人类的理想.第三代移动通信系统的出现将使人类的通信方式出现革命性的改变，从
而将使二十一世纪人类的生活发生深刻的变革.第三代移动通信系统涉及电信网络技术、
计算机网络及终端技术，信号处理技术、多媒体传输技术、超大规模集成电路设计技术
、嵌入式异步实时多任务并发软件技术、微波与电磁场技术等，需要多种学科、多项技
术的相互融合与渗透.由于篇幅的限制，本文仅对第三代移动通信体制标准的发展，未来
可能的体系结构及其关键技术作了简介，感兴趣的读者可参阅有关参考文献.基金项目：
国家杰出青年科学基金(No.69725001)资助课题作者简介：尤肖虎　1962年生，1988年获
东南大学信号、电路与系统专业博士学位.现为东南大学教授、博士生导师.国家八六三
通信高技术专家组成员，国家教委首批跨世纪优秀青年专家.近年来在IEEE Trans.上发
表研究论文10余篇，主要研究领域包括自适应信号处理、神经网络及混沌理论在移动通
信和生物医学中的应用.　　　　　曹淑敏　邮电部电信传输研究所副所长，高级工程师
，1992年毕业于北京航空航天大学，获硕士学位.多年从事移动通信方面的标准、体制制
定工作.现担任无线通信标准研究组主席.ITU-R TG8/1(负责ITU IMT-2000无线接口技术
规范建议制定)第五工作组主席.　　　　　李建东　1962年生，西安电子科技大学教授
、博士生导师、通信工程学院院长、中国通信学会会士、IEEE高级会员、第一届和第四
届863个人通信技术专业专家组成员.主要的研究领域包括个人通信、移动通信、分组无
线网、自组织网络、软件无线电等.作者单位：尤肖虎　东南大学移动通信国家重点实验
室，南京 210096　　　　　曹淑敏　信息产业部传输技术研究所，北京 100045　　　
　　李建东　西安电子科技大学通信工程学院，西安 710071参考文献　1　ITU Websit
e,http://www.itu.int/imt/2-radio-dev/proposals.　2　T.Ojanpera and R.Prasad.
IEEE Communications Magazine,September 1998　3　Shumin Cao.Current developme
nt of IMT-2000 in China.IEEE Communcation Magazie,Sept.1998,36:157～159　4　
Xiao-Hu You.CDMA Research in China.in Proc of 3rd Conference on CDMA (CIC),S
eoul,Korea,Nov.1998,1:107～118　5　中国第三代移动通信系统研究开发项目总体实施
方案，1999，1　6　E.G.Tiedemann,et al.,The evolution of IS-95 to a third gen
eration system and to the IMT-2000 era.Proc.of ACTS Summit 1997,Denmark,Oct.
1997:924～929　7　P.Jung,et al.GSM:Evolution Towards 3rd Generation,Boston:K
luwer Academic Publishers,1998　8　M.D.Gallagher,and R.A.Snyder.Mobile telec
ommunications networking with IS-41,New York:McGraw-Hill,1997　9　A.J.Viterb
i.CDMA Principles of Spread-Spectrum Communications,Reading Mass:Addison-Wes
ley Publishing Company,1995　10　Special Issue on Smart Antennas,IEEE Person
al Communications,Feb.1998,5(1)　11　A.Duel-Hallen,A.J.Holtzman,and Z.Zvonar
.IEEE Personal Communications,Apr.1995:46～58　12　J.H.Gass,et al.,IEEE Jour
nal on Selected Areas in Commun.,Apr.1996,14(3):559～569收稿日期：1999-05-04
；修订日期：1999-08-19；

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