3G ist die dritte Generation mobiler Kommunikationssysteme

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Mavzu: 3G ist die dritte Generation mobiler Kommunikationssysteme

Planen:

1. 3G ist die dritte Generation von Standards

2. Standards der 3,5G-Generation

3. Standards der 3,75G-Generation

4. 3G ist die dritte Generation zellularer Kommunikationssysteme

5. Entwicklungsgeschichte von 3G-Systemen

6. Konstruktionsprinzipien von 3G-Systemen

7. 3G-Standards

Stichworte: IMT-2000, TDD, Wideband-CDMA, IMT-DC, UMTS, FOMA, GSM/GPRS/EDGE, High Speed ​​Packet Access, All-IP–Architektur 3.1. 3G – Standards der dritten Generation Somit ist der Hauptnachteil der Mobilkommunikationssysteme der zweiten Generation am Ende des letzten Jahrhunderts ihre niedrigen 9,6-14,4 kbit/sec. Datenübertragung mit hoher Geschwindigkeit. Daher wurden im Rahmen von IMT-2000 Anstrengungen unternommen, Datenflussgeschwindigkeiten von bis zu 3 Mbit/s für Teilnehmer mit geringer Mobilität und bis zu 2 kbit/s für mobile Teilnehmer in 384G-Netzen zu erreichen. Es ist bekannt, dass es zwei globale kooperative Vereinigungen gibt, die die als 3GRR und 3GRR-2 bekannten Standards der dritten Generation bilden. Die 3GRR-Teilnehmer erzielten eine Koordinierung der Spezifikationen für W-CDMA-Technologien (siehe Breitband-CDMA) unter Verwendung von Frequenz- (FDD) und Zeit-Duplexing (TDD) und stellten HTI die Projekte IMT-DC bzw. IMT-TC vor. Die Optionen UTRA FDD und UTRA TDD wurden als Grundlage für die Organisation der Funkschnittstelle basierend auf den europäischen Vorschlägen - UTRA (siehe UMTS Terrestrial Radio Access - Funkschnittstelle zur terrestrischen Verbindung mit dem UMTS-System) festgelegt. Mitglieder des 3GPP-2-Konsortiums schlugen Evolutionspfade für die Entwicklung der D-AMPS-Technologie zur UWC-136-Technologie und der cdmaOne-Technologie zur CDMA-2000-Technologie vor. Diese Anträge wurden als Projekte IMT-SC bzw. IMT-MC beim HTI eingereicht (siehe Tabelle 3.1). Trotz der Versuche, Standards auf 2000G-Ebene im Rahmen des IMT-3-Programms zu vereinheitlichen, sind daher weltweit zwei Familien von inkompatiblen Standards auf der Grundlage von W-CDMA- (UMTS, FOMA) und CDMA-2000-Technologien entstanden (siehe Tabelle 3.2 ). Die Mobilkommunikationssysteme der dritten Generation werden in den folgenden Abschnitten detailliert beschrieben, daher beschränken wir uns hier nur auf ihren Entwicklungsprozess.

Die Einführung von UMTS-Netzen war eine grundlegende neue Etappe in der Entwicklung des Mobilfunks und ermöglichte es, eine maximale Geschwindigkeit von 2,048 Mbit/s in Mobilfunknetzen zu erreichen. Der Hauptunterschied zwischen UMTS-Systemen und GSM/GPRS/EDGE-Systemen ist die Verwendung von Breitbandsignalen (KPS) mit einer Bandbreite von 5 MHz. Ein weiterer Vorteil der UMTS-Technologie ist die hohe Immunität des Signals und seine Stabilität gegenüber den Auswirkungen von Mehrfachstrahlung. Außerdem ermöglicht die Verwendung von KPS die Verwendung des Code-Channel-Division-Verfahrens (CDMA). Ein Zwischenschritt in der Entwicklung des sdmaOne (IS-95)-Standards war die IS-95b-Spezifikation. Es kann bis zu 8 logische Kanäle und 14,4*8=115,2kbit/s kombinieren. durfte die theoretische Geschwindigkeit erreichen (tatsächliche Geschwindigkeit war 64kbit/sec.). Der nächste Schritt war das CDMA-2000-Projekt, das letztendlich die Anforderungen von IMT-2000 für 3G-Netze erfüllen musste. Drei Stufen der Entwicklung von CDMA-2000-Standards wurden ins Auge gefasst: 1X (auf 2,75G-Niveau), 3X und SDMA-2000DS (siehe Direct Sequence – „richtige Sequenz“). Da die letztere Phase W-CDMA technisch ähnlich ist, wurde die Arbeit daran eingestellt. Die CDMA-2000-Standardfamilie ist von Netzwerken auf 3G-Ebene zu Netzwerken auf Pre-4G-Ebene übergegangen. Aber heutzutage 3,5G; 3,75 G; Wenn es um die 3,9G-Generationen geht, sind in unserem Bereich eher 3GRR (dh UMTS – HSPA – HSPA+ und LTE)-Technologien Entwicklungsstufen gemeint. (Abbildung 3.1).

Standards der 3,5G-Generation Mehrpositions-Quadratur-Amplituden-Modulationen, d. h. 16-QAM, 64 HSPA-Technologie (High Speed ​​​​Packet Access) unter Verwendung von QAM-Methoden wurden entwickelt. Um die Antwortverzögerungszeit in dieser Technologie zu reduzieren, wurde das Hauptaugenmerk auf die Modernisierung des MAS (Media Access Control) - Kontrollprotokoll der Verbindung zur Umgebung gelegt. Die HSPA-Technologie wurde als Level-3-Spezifikation der 6GPP-Projektstandards eingeführt (siehe 3GPP Release 6) und wird üblicherweise als zur 3,5G-Generation gehörend bezeichnet. Der HSPA-Standard wiederum besteht aus zwei konstituierenden Technologien – HSDPA und HSUPA. HSDPA (siehe High-Speed ​​Downlink Packet Access – Hochgeschwindigkeits-Paketübertragung von Daten in „Abwärts“-Richtung) ist eine Mobilfunktechnologie, die von Experten als eine der Zwischenstufen beim Übergang zu den Technologien der vierten Generation bewertet wird. Die maximale theoretische Geschwindigkeit der Datenübertragung in der HSDPA-Technologie kann bis zu 14,4 Mbit/s erreichen, und die praktische Geschwindigkeit, die in bestehenden Netzwerken erreicht wird, beträgt 3 Mbit/s. Wie die HSDPA-Technologie ist auch HSUPA (siehe High-Speed ​​Uplink Packet Access – Technologie für die Hochgeschwindigkeitsübertragung von Datenpaketen in der „Aufwärts“-Richtung) eine mobile Kommunikationstechnologie, die es ermöglicht, die Datenübertragung vom W-CDMA-AU des Benutzers zu beschleunigen der BS aufgrund verbesserter Modulationsverfahren. Theoretisch ist die HSUPA-Technologie darauf ausgelegt, „Up“-Daten mit einer maximalen Geschwindigkeit von 5,76 Mbit/s zu übertragen, wodurch Anwendungen der dritten Generation (z. B. Videokonferenzen) ausgeführt werden können, die einen großen Datenfluss von der AU zur AU erfordern BS.