3G的技术标准

3G的技术标准2004-3-21国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流无线接口标准，写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》(简称IMT-2000)。一、WCDMA全名是WidebandCDMA，中文译名为“宽带分码多工存取”，它可支持384Kbps到2Mbps不等的数据传输速率，在高速移动的状态，可提供384Kbps的传输速率，在低速或是室内环境下，则可提供高达2Mbps的传输速率。而GSM系统目前只能传送9.6Kbps，固定线路Modem也只是56Kbps的速率，由此可见WCDMA是无线的宽带通讯。此外，在同一些传输通道中，它还可以提供电路交换和分包交换的服务，因此，消费者可以同时利用交换方式接听电话，然后以分包交换方式访问因特网，这样的技术可以提高移动电话的使用效率，使得我们可以超过越在同一时间只能做语音或数据传输的服务的限制。在费用方面，WCDMA因为是借助分包交换的技术，所以，网络使用的费用不是以接入的时间计算，而是以消费者的数据传输量来定。W—CDMA的支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其中。包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。这套系统能够基于现有的GSM网络上，可以较轻易地过渡到3G，而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此W-CDMA具有先天的市场优势。二、CDMA2000由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和韩国三星，韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMAOne数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMAOne结构直接升级到3G，建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美，所以CDMA2000的支持者不如W一CDMA多。不过CDMA2000的研发技求却是目前各标准中进度最快的，许多3G手机已经率先面世。CDMA（码多分址技术）移动网络技术最早是应用在军事通信技术领域，90年代初期才转为民用通信技术。真正在全球得到广泛应用的第一个ＣＤＭＡ标准是ＩＳ－９５Ａ，而联通新时空前期在国内建设CDMA网络所使用的是ＩＳ－９５B标准，它也是属于2G时代的标准。这次联通新时空宣布在全国开通的CDMA20001X新网络是从ＩＳ－９５B演进而来的，CDMA2000是属于第三代移动通信系统ＩＭＴ－２０００系统的一种模式，它的原意是把CDMA２０００分为多个阶段来实施，第一个过渡阶段称为CDMA２０００１Ｘ，速率高于IS-95，可支持308kibit/s的数据传输，网络部份引入分组交换，可支持移动IP业务。而另一个标准——cdma2000-1XEV是在cdma2000-1X基础上进一步提高速率的增强体制，采用高速率数据(HDR)技术，能在1.25MHz(相同于cdma2000-1X带宽)内提供2Mit/s以上的数据业务，是cdma2000-1X的边缘技术。3GPP已开始制定cdma2000-1XEV的技术标准，其中用高通公司技术的称为HDR，用摩托罗拉和诺基亚公司联合开发的技术称为1XTREME，中国的LAS-CDMA也属此列。但CDMA20001X在技术指标上又并非完全符合3G的标准，所以一般称其为2。75G更贴切一点。第二个阶段称为CDMA２０００３Ｘ，它与cdma2000-1X的主要区别是前向CDMA信道采用3载波方式，而cdma2000-1X用单载波方式。因此它的优势在于能提供更高的速率数据，但占用频谱资源也较宽，在较长时间内运营商未必会考虑cdma2000-3X，而会考虑cdma2000-1XEV。三、TD-SCDMA该标准是由中国大陆独自制订的3G标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向ITU提出的，在频谱利用率、对业务支持、频率灵活性及成本等方面具有独特优势。另外，由于国内庞大的市场，该标准受到各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA标准。TD－SCDMA的中文含义为时分同步码分多址接入，该项通信技术也属于一种无线通信的技术标准，它是由中国第一次提出并在此无线传输技术（RTT）的基础上与国际合作，完成了TD－SCDMA标准，成为CDMATDD标准的一员的，这是中国移动通信界的一次创举，也是中国对第三代移动通信发展的贡献。在与欧洲、美国各自提出的３Ｇ标准的竞争中，中国提出的TD-SCDMA已正式成为全球３Ｇ标准之一，这标志着中国在移动通信领域已经进入世界领先之列。该方案的主要技术集中在大唐公司手中，它的设计参照了TDD(时分双工)在不成对的频带上的时域模式。TDD模式是基于在无线信道时域里的周期地重复TDMA帧结构实现的。这个帧结构被再分为几个时隙。在TDD模式下，可以方便地实现上/下行链路间地灵活切换。这一模式的突出的优势是，在上/下行链路间的时隙分配可以被一个灵活的转换点改变，以满足不同的业务要求。这样，运用TD-SCDMA这一技术，通过灵活地改变上/下行链路的转换点就可以实现所有3G对称和非对称业务。合适的TD-SCDMA时域操作模式可自行解决所有对称和非对称业务以及任何混合业务的上/下行链路资源分配的问题。TD―SCDMA的无线传输方案灵活地综合了FDMA，TDMA和CDMA等基本传输方法。通过与联合检测相结合，它在传输容量方面表现非凡。通过引进智能天线，容量还可以进一步提高。智能天线凭借其定向性降低了小区间频率复用所产生的干扰，并通过更高的频率复用率来提供更高的话务量。基于高度的业务灵活性，TD―SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器（RNC）连接到交换网络，如同三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。在最终的版本里，计划让TD―SCDMA无线网络与INTERNET直接相连。TD－SCDMA所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3G业务所设计的，它运行在不成对的射频频谱上。TD－SCDMA传输方向的时域自适应资源分配可取得独立于对称业务负载关系的频谱分配的最佳利用率。因此，TD－SCDMA通过最佳自适应资源的分配和最佳频谱效率，可支持速率从8kbps到2Mbps的语音、互联网等所有的3G业务。TD－SCDMA为TDD模式，在应用范围内有其自身的特点：一是终端的移动速度受现有DSP运算速度的限制只能做到240km/h；二是基站覆盖半径在15km以内时频谱利用率和系统容量可达最佳，在用户容量不是很大的区域，基站最大覆盖可达30－4km。所以，TD－SCDMA适合在城市和城郊使用，在城市和城郊这两个不足均不影响实际使用。因在城市和城郊，车速一般都小于200km/h，城市和城郊人口密度高，因容量的原因，小区半径一般都在15km以内。而在农村及大区全覆盖时，用WCDMAFDD方式也是合适的，因此TDD和FDD模式是互为补充的。TD-SCDMA系统的协议指标测试方法李光高剑青陕西广播电视信息网络股份有限公司陕西.西安710068[摘要]叙述了TD-SCDMA系统的国际指标测试方法以及测试项目和测试的过程，给TD-SCDMA系统测试提供完整地过程。[关键词]TD-SCDMA协议测试测试项目TSM终端协议测试TD-SCDMA（Timedivision-synchronouscodedivisionmultipleaccess时分-同步码分多址接入）系统是TDMA和CDMA二种基本传输模式的灵活结合，亦是由中国无线通信标准化组织（CWTS）提出并得到国际ITU通过的3G无线通信标准。在3GPP内部也称为低码片速率TDD工作方式（等于3.84MHZ的UTRATDD）。TD-SCDMA系统特别适合于城市人口密集区提供密度大容量话音、数据和多媒体业务。系统可单独组网运营也可与其它无线接入技术配合使用。TD-SCDMA具有独特的特点：（1）TDD方式便于提供非对称业务，工作在TDD模式下的TD-SCDMA系统在周期性重复的时间帧里传输基本TDMA突发脉冲，通过周期性地转换传输方向，在同一载波上交替进行上、下行链路传输。（2）智能天线，在TD-SCDMA系统的上、下行信道使用同一载频，上、下射频信道完全对称，从而有利于智能天线的使用（用于基站）。（3）联合检测，TD-SCDMA系统是干扰受限系统，系统干扰包括多径小扰，小区内多用户干扰和小区间的干扰。（4）同步CDMA指在上行链路各终端发出的信号在基站解调器处完全同步，相互间不会产生多址干扰，提高了TD-SCDMA系统的容量和频谱利用率。（5）软件无线电是利用数字信号处理软件实现传统上由硬件电路来完成的无线功能的技术，通过加载不同的软件可实现不同的硬件功能。（6）TD-SCDMA便于实现由GSM系统的平滑过渡，能够支持各种并行承载。协议测试是一种墨盒测试及测试只关心被测试软件的输入和输出，测试能力虽然弱了一些，但是测试过程本身相对简单，对被测软件也无特殊要求。它按协议标准，通过控制观察被测协议实现的外部行为对其评价。目前协议测试分成4个方面进行研究：一致性测试（conformancetesting）、互操作测试（interoperabilitytesting）、性能测试(performancetesting)、和坚固性测试（robustnesstesting）。一致性测试主要测试协议实现是不严格遵循相应的协议标准；判断网络产品的协议是不符合协议的国际标准；它是协议测试的最基本内容；互操作性测试是关注的对同一个协议标准，不同协议实现之间的互连通问题；性能测试是用实验方法观测被测协议实现的各种性能参数；坚固性测试是检测协议实体或系统在各种恶劣环境运行的能力。协议性测试的验证依据协议所实现的产品是否正确的第1步就是保证产品实现与所依据的规范保持一致，这个过程称为一致性测试。实际上，一致性测试的主要目的是确认产品遵从规范的要求，并减少产品在现场（如TD—SCDMA终端）运行时发生错误的风险性。一致性测试由ISO9446同际标准定义的一个完善的测试方法。根据ISO9646一致性测试方法论的规定，测试标准包括3个部分：抽象测试集（ATS，AbstractTestSuite）、协议实现致性说明（PICS）和协议实施附加信息（PLXIT）。可执行测试集（ETS）是在以上3个部分的基础上生成的。如图2一致性测试的主要步骤，详细描述如下：ATS：抽象测试集，是描述过程的文本，它提供测试项的规范。PICS：协议实现一致说明，用来说明实施的要求，能力及可选项实施的情况。PIXIT：协议实施附加信息，用来提供测试时必须标明的协议参数。ETC：可执行测试集，是测试集有软件实现体。IUT：被测协议实现，是指一个实际开放系统将要进行一致性测试的那部分，它应该是一个或多个OSI协议的实现。被测系统所包括的IUT可以是单层IUT（被测系统只有一层被测试）或多层IUT（被测系统中有一系列相邻层需要测试），能力及可选项实施的情况。互操作性测试是一致性测试的下一步。一致性测试是验证系统A和系统B都遵从协议规范，而互操作性测试则是检验在多大程度上系统A和系统B相互间能进行工作。互操作性测试的主要步骤如下：（1）通过预测规范在实际环境中应用情况，定义测试目的，指ATS；（2）根据ATS实现ETS；（3）在协议分析仪上执行ETS，对两个或多个待测系统进行测试；（4）由测试过程获得测试报告，发现待测系统的错误。互操作性能测试与一致性测试有很多相似的地方，两种测试的ATC和ATS都非常相像，两者的主要区别要在于一致性测试只针对于一个IUT进行测试，而互操作性测试则需要对两个或多个待测系统进行测试。互操作性测试在TSM终端测试中的一个典型的应用即是TSM终端与基站（网络）通信的测试，在终端协议上主要体现在对协议理解的一致性上。PH接口完成HL1和DL模块之间的控制信号传递以及业务数据的通信。所交换的数据大多是需要通过空中接口发送或丛空中接口收到的数据。MPH接口负责RRM与HL1模块之间的控制信息传递。这些控制信息涉