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第三代移動通信衛(wèi)星系統(tǒng)RTT的評估和比較（文郁、吳詩其）
摘要 本文重點介紹了第三代移動通信衛(wèi)星RTT提案的進展，對幾個主要的衛(wèi)星RIT的方案
作了評估和比較，提出了對我國發(fā)展衛(wèi)星系統(tǒng)的建議。
關鍵詞 第三代移動通信；衛(wèi)星系統(tǒng)；RTT提案
1第三代移動通信簡介
移動通信的最終目標是實現(xiàn)任何人可以在任何地點、任何時間與其它任何人進行任何
方式的通信。移動通信現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到了第二代。第一代移動通信系統(tǒng)是采用FDMA方式的
模擬蜂窩系統(tǒng)，如AMPS、TACS等，其缺點是容量小，不能滿足飛速發(fā)展的移動通信業(yè)務量
的需求；第二代移動通信系統(tǒng)采用TDMA或CDMA為主的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)，如GSM/DCS1800、Is
－95等，其容量和功能都比模擬系統(tǒng)有了很大的提高，但是其業(yè)務種類主要限于話音和低
速數(shù)據(jù)。隨著對通信業(yè)務種類和數(shù)量需求的劇增，人們已不再滿足于第二代移動通信系統(tǒng)
所能提供的業(yè)務和容量。
國際電聯(lián)早在1985年就提出了第三代移動通信系統(tǒng)的概念，當時稱FPLMTS，后來在
1996年改為IMT－2000。國際電聯(lián)在1995年提出了相應的評估標準，對未來蜂窩移動通信
系統(tǒng)提出了較詳細的要求。IMT-2000計劃于21世紀初的前幾年投入運行和開放業(yè)務，工作
于2000MHz頻段范圍。第三代移動通信系統(tǒng)主要特性有：
·全球化：IMT－2000是一個全球性的系統(tǒng)，各個地區(qū)多種系統(tǒng)組成了一個IMT-2000
家族，各個系統(tǒng)間設計上有高度的互通性，能提供全球漫游。與固定網(wǎng)的業(yè)務可以兼容。
·綜合化：提供多種業(yè)務，特別是寬帶多媒體業(yè)務。有能力容納新類型的業(yè)務。
·個人化：全球唯一的個人電信號碼，足夠的系統(tǒng)容量，高保密性，高服務質(zhì)量。
WARC－92已經(jīng)為IMT-2000分配了共230MHz帶寬的頻譜，上行頻段為1885－2025MHz，
下行頻段為2110－2200MHz。其中1980－2010MHz和2170－2200MHz用于移動衛(wèi)星業(yè)務（MSS）。
第三代移動通信系統(tǒng)的引入將經(jīng)歷一個漸進的過程，并將充分考慮向后兼容的原則。
第三代系統(tǒng)與第二代系統(tǒng)將在較長時間內(nèi)處于共存狀態(tài)。
2IMT-2000無線傳輸技術（RTT）的研究進展
無線傳輸技術（RTT）主要包括多址技術、調(diào)制解調(diào)技術、信道編解碼與交織、雙工
技術、信道結(jié)構(gòu)和復用、幀結(jié)構(gòu)、RF信道參數(shù)等。根據(jù)國際電聯(lián)對第三代移動通信系統(tǒng)的
要求，各大電信公司聯(lián)盟均已提出了自己的無線傳輸技術（RTT）提案。至1998年9月，包
括移動衛(wèi)星業(yè)務在內(nèi)的RTT提案多達16個，它們基本來自IMT-2000的16個RTT評估組成員。
其中有10個是IMT-2000地面系統(tǒng)提案，6個是衛(wèi)星系統(tǒng)提案。出現(xiàn)這么多提案充分反映出
很多集團、國家對IMT-2000未來制式的關注與力爭施加有效影響的愿望。我國原郵電部電
信科學技術院（CATT）也向ITU提交了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的候選RTT方案：TD－SCDMA。
TD-SCDMA具有較高的頻譜利用率、較低的成本和較大的靈活性，具有競爭性。
從市場基礎、后向兼容及總體特征看，歐洲ET－SI的UTRA、美國的cdma2000最具競爭
力。cdma2000主要由IS－95和IS－41標準發(fā)展而來，與AMPS、DAMPS、IS－95都有較好的兼
容性，同時又采用了一些新技術，以滿足IMT-2000的要求。W－CDMA源于歐洲，歐洲的候選
方案UTRA在對稱頻段采用W－CDMA技術，在非對稱頻段采用TD－CDMA技術。在歐洲ETSI的
UTRA提案中，W－CD－MA應用較多，主要用于廣域范圍內(nèi)的移動通信，而TD－CDMA將主要
用于低移動性室內(nèi)通信。在UTRA的兩種模式中，TD－CDMA在載頻帶寬、chip速率、幀長等
關鍵參數(shù)上向W－CDMA靠攏，如TDD模式的幀長由4.615ms改為10ms，chip速率由2.167Mbit/s
改為4.096Mbit/s，調(diào)制方式也采用跟FDD一樣的QPSK。第三代移動通信系統(tǒng)RTT融合的關鍵
就在于UTRA和cdma2000這兩個提案的融合能否取得有效的進展。
在繼續(xù)使用第二代移動通信系統(tǒng)的同時引進了新的第三代系統(tǒng)。第二代系統(tǒng)的GSM和
IS－95等系統(tǒng)都已經(jīng)得到了廣泛的使用，眾多的運營商、投資商和廣大用戶都不愿意第二
代系統(tǒng)的龐大基礎設施毀于一旦，而希望其繼續(xù)發(fā)揮效益。由于標準的融合統(tǒng)一關系到區(qū)
域、集團間市場開發(fā)、業(yè)務后向兼容等經(jīng)濟利益，在第三代系統(tǒng)的標準制定上很難相互妥
協(xié)。為此，IMT－2000的發(fā)展策略已經(jīng)改變了過去完全“一統(tǒng)”的概念，而注意到以各地
區(qū)現(xiàn)有第二代系統(tǒng)網(wǎng)絡基礎為參考來制定比較現(xiàn)實的過渡辦法，并在1997年通過了“IMT
－2000家族”的概念，著重致力于制定網(wǎng)絡接口的標準和互通方案。
3、衛(wèi)星無線傳輸技術（RTT）的研究進展
第三代移動通信系統(tǒng)最終將是一個提供全球無縫覆蓋并能實現(xiàn)全球漫游通信的系統(tǒng)。
衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)（MSS）雖然只是地面蜂窩移動通信系統(tǒng)和地面固定網(wǎng)的補充和延伸，
而且用戶數(shù)量遠比后兩者少，但它卻是實現(xiàn)無通信盲區(qū)，全面覆蓋地域、空域、海域，達
到全球無縫覆蓋的關鍵手段。因此，為了真正實現(xiàn)全球通信，衛(wèi)星系統(tǒng)是第三代移動通信
系統(tǒng)中不可替代的重要組成部分。
WARC－92為衛(wèi)星IMT－2000分配了1980－2010MHz和2170－2200MHz共60MHz帶寬的頻譜。
然而這些頻段，包括IMT－2000的地面部分的頻段，在很多國家和地區(qū)都已經(jīng)被部分占用了，
這使得頻譜問題成了衛(wèi)星RTT提案必須認真對待的一個重要問題。IMT－2000在不同地區(qū)的
頻帶占用情況。
在已經(jīng)提交的16個RTT提案中有6個是衛(wèi)星系統(tǒng)提案，分別是歐洲ESA的寬帶CDMA衛(wèi)星系
統(tǒng)SW－CDMA、歐洲ESA的混合寬帶CDMA/TDMA衛(wèi)星系統(tǒng)SW－CYDMA、ICO全球通信公司的ICORTT、
INMARSAT的Horizons系統(tǒng)、Iridium LLC公司的IOLLC RTT、韓國TTA的SAT－CDMA衛(wèi)星系統(tǒng)。
近年來已掀起一股全球／區(qū)域LEO／MEO／GEO衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)建設熱潮，有大約30個
已建成的／準備建設的窄帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)，大約20個寬帶（Ka或Ku波段）多媒體衛(wèi)星通信
系統(tǒng)，還有約15個規(guī)劃中的更高頻段（V／Q／W波段）的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。值得注意的是，美
國的cdma2000并沒有提交與地面協(xié)議對應的衛(wèi)星部分的提案，盡管cdma2000在地面RTT提案
中是最具競爭力的。美國僅有幾個衛(wèi)星通信公司提出了基于自己已建／在建的衛(wèi)星系統(tǒng)的
RTT提案。下面主要介紹INMARSAT、IOLLC和ESA的衛(wèi)星RTT提案。
3.1 INMARSAT Horizons衛(wèi)星系統(tǒng)
INMARSAT Horzons衛(wèi)星RTT提案是根據(jù)INMARSAT90年代初就開始計劃提供的INMARSAt P
業(yè)務的基本設計思路作出的。Horizons系統(tǒng)采用的是同步衛(wèi)星的星座結(jié)構(gòu)，目的是要提供
能覆蓋全球的多媒體業(yè)務，傳輸速率可達144kbit／s。由于衛(wèi)星軌道高度高，手持終端也
必然較重。可行性分析表明750克重的終端是可行的。INMARSA Horizons系統(tǒng)采用的是TDMA
多址接入方式，每個信道占用帶寬100kHz。沒有采用CDMA接入方式主要是考慮到延時太長
（同步軌道衛(wèi)星），占用帶寬太大。
INMARSAT Horizons衛(wèi)星系統(tǒng)無線接口的基本參數(shù)列于表1。Untitled Document 表1 Horizons系統(tǒng)基本參數(shù)
| 支持的衛(wèi)星種類 | GEO |
| 多址方式 | TDMA |
| 用戶信息速率 | 最高144kbps |
| 誤碼率 | 低于（10的負6次方） |
| 載波帶寬 | 100KHz |
該系統(tǒng)的主要業(yè)務目標是數(shù)據(jù)，特別是可以和公共Internet和Intranet相連的數(shù)據(jù)業(yè)
務，這樣的業(yè)務主要用于e-mail和信息瀏覽。同時傳統(tǒng)的業(yè)務，如話音和傳真，也可以支
持。該系統(tǒng)設計的主要目標之一是RTT與業(yè)務類型無關。在MAC層，該系統(tǒng)與ATM類似，它
的TDMA時槽有效負荷是48個字節(jié)，使得它可以運行在ATM之上。
Horizons系統(tǒng)特別強調(diào)了系統(tǒng)對業(yè)務的無依賴性，對數(shù)據(jù)、話音等都是采用同樣的傳
輸方式。它提供了與地面ATM網(wǎng)絡的兼容，這樣可以在ATM上傳輸?shù)臉I(yè)務也同樣可以在該系
統(tǒng)上傳輸。
Horizons系統(tǒng)設計的主要目標是提供對Internet相關業(yè)務的支持。Internet業(yè)務區(qū)別
于傳統(tǒng)電信業(yè)務的主要特點是突發(fā)性和非對稱性。但該系統(tǒng)并沒有特別的針對上述特點而
采取相應的優(yōu)化措施，僅僅提到動態(tài)的帶寬分配和可變的數(shù)據(jù)速率可以對此給予支持。事
實上幾乎所有的RTT提案都支持動態(tài)的帶寬分配和可變的數(shù)據(jù)速率。
3.2 IOLLC衛(wèi)星RTT提案
IOLLC衛(wèi)星RTT提案是根據(jù)研究中的INX（Iridium next generation）作出的。該提案
是針對非同步軌道移動通信衛(wèi)星系統(tǒng)設計的，這個系統(tǒng)也稱為GMPCS。
INX系統(tǒng)能提供用戶到PSTN、PSDN和其它數(shù)據(jù)網(wǎng)的互聯(lián)，支持與PLMN和其它地面無線
網(wǎng)的漫游。
INX系統(tǒng)可能采用兩種星座結(jié)構(gòu)：衛(wèi)星數(shù)量很多的低軌系統(tǒng)，或者是少量衛(wèi)星的中軌
系統(tǒng)。如果采用低軌衛(wèi)星系統(tǒng)的話，將有星際鏈路，這些星際鏈路運行在Ka波段，有在同
一軌道平面內(nèi)和在不同軌道平面間的兩種星際鏈路。
INX系統(tǒng)有兩種衛(wèi)星用戶空中接口： FDMA－TDMA和FDMA－CDMA。由于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的
時延較長，CDMA的功率控制的效果比地面移動通信系統(tǒng)要差，因此在信號強弱變化很快時，
不采用CDMA而采用TDMA的接入方式。在環(huán)境較穩(wěn)定，功率控制效果較好時，采用CDMA接入
方式。CDMA采用的是窄帶方式。INX系統(tǒng)給CDMA和TDMA各分配了2×7.5MHz的帶寬。
總的來看，INX系統(tǒng)還在不斷完善中，并沒有提供一個具體的可投入運行的方案，基
本上還處于總體設計階段。INX系統(tǒng)基本參數(shù)列于表2。
表2 INX系統(tǒng)基本參數(shù)
| 支持的衛(wèi)星種類 | LEO/MEO |
| 多址方式 | DS、CDMA和TDMA |
| 雙工方式 | FDD和TDD |
| Chip速率 | 1，2，4Mcps |
| 載波帶寬 | 1.25MHz(CDMA方式)50KHz（TDMA方式） |
| 幀長 | 40ms |
| 用戶信息速率 | 0.3-144kbps |
| 誤碼率 | 10-3(話音)10-2--10-6（數(shù)據(jù)） |
| 交織 | Intraburst |
| 調(diào)制 | QPSK BPSK |
| 衛(wèi)星分集 | 支持 |
| 切換 | 軟、硬切換 |
| 功率控制 | 前向和反向都有 |
3.3歐洲ESA的SW－CDMA和SW-CTDMA
歐洲的衛(wèi)星提案是ETSI的UTRA提案（包括W－CDMA和TD－CDMA兩種RTT）在衛(wèi)星部分的
延續(xù)，SW－CDMA和SW－CTDMA提案在制定時充分考慮了與地面協(xié)議的融合，在很多重要的
參數(shù)上，如幀結(jié)構(gòu)、chip碼速率、載頻帶寬等，都和地面部分相同或接近。當然由于衛(wèi)星
系統(tǒng)的特點，不可避免地有很多差異。
W－CDMA和SW－CTDMA對相應的衛(wèi)星系統(tǒng)類型并沒有具體的要求。
LEO/MEO/HEO/GFO系統(tǒng)都可以應用兩種提案。這兩個提案都非常注重與地面網(wǎng)的融合，
而這恰恰是其它衛(wèi)星RTT提案所欠缺的。
（1）SW－CDMA
SW－CDMA與現(xiàn)有的CDMA移動通信衛(wèi)星系統(tǒng)相比，引入了一些先進的技術，具有很多優(yōu)
點：支持多種業(yè)務速率、引入頻譜效率更高的調(diào)制／擴頻方式、支持反向鏈路相干檢測、
支持衛(wèi)星自適應天線系統(tǒng)等，從而改進了功率和頻譜效率。提供了一個用于透過建筑物傳
遞信息的高穿透性尋呼信道。
SW－CDMA的主要技術參數(shù)如表3所示。
表3 SW-CDMA的主要技術參數(shù)
| 支持的衛(wèi)星種類 | LEO/MEO/HEO/GEO |
| 多址方式 | DS-CDMA |
| 雙工方式 | FDD |
| Chip速率 | 2.048Mc/s或4.096Mc/s（3.84Mc/s） |
| 載波帶寬 | 2.5MHz或5KHz |
| 幀長 | 20ms或10ms |
| 擴頻因子 | 從16到256 |
| 多速率 | 正交可變速率（高于64kbit/s的采用multicode） |
| 衛(wèi)星分集 | 支持 |
| 功率控制 | 前向和反向都有 |
SW－CDMA有2.0Mcps和4.096Mcps兩種碼速率，前者稱半碼速率，后者稱全碼速率。由
于在地面第三代移動通信系統(tǒng)中W－CDMA和cdma2000這兩種最主要的IMT－2000 RTT在碼片
速率上的分歧正在爭論中（歐洲4.096Mbps，北美3.686Mcps，歐洲方面表示可以折衷降到
3.84Mcps，1999年5月ITU TG8/1第17次會議上傾向于采納3.84Mcps），SW－CDMA的碼速率
也可能相應改變。
SW－CDMA采用DS－CDMA多址方式，擴頻因子可以從16到256。SW－CDMA的幀長為20m
（半速）或10m（全速），載波帶寬為2.5MHz或5MHz。
SW－CDMA的信道類型、結(jié)構(gòu)和幀格式與地面的UTRA基本相同。信道有邏輯信道和物理
信道兩種。邏輯信道被分為業(yè)務信道和控制信道，其中控制信道又被分為幾種類型。普通
控制信道都是固定速率的，相應的載波都沒有功率控制；邏輯業(yè)務信道也可被分為專用業(yè)
務信道和隨機業(yè)務信道。邏輯信道將被映射到不同的物理信道上去。
SW－CDMA每幀被分為16個時隙，每一時隙又分為DPCCH（專用物理控制信道）和DPDCH
（專用物理數(shù)據(jù)信道）。60（半碼速為30）個幀組成一個超幀，時長為600ms，正好是GSM
的MF長度的5倍。
SW－CDMA前向和反向鏈路都有閉環(huán)功率控制。閉環(huán)功率控制的目的是把檢測的SIR控
制在目標值上。目標值本身通過開環(huán)控制加以調(diào)整，這種調(diào)整是基于FER檢測的。為支持
FER檢測，每幀附加了8個bit的CRC（對2400bit/s是4bit）。開環(huán)功率控制同樣用在分組
傳輸和呼叫建立階段的初始功率設置。
（2）SW－CTDMA
SW一CTDMA在很多方面跟SW－CDMA都有相似之處。SW－CTDMA也有2.048Mcps和4.096
Mcps兩種chip碼速率，也可能降到3.84Mcps。SW－CTDMA的信道類型、結(jié)構(gòu)與SW－CDMA基
本相同，這里不再具體描述。
SW－CTDMA采用的是CDMA／TDMA混合方案：在前向鏈路采用正交C／TDMA方式，在反向
鏈路采用難同步（準正交）C／TDMA方式。SW－CTDMA中的擴頻調(diào)制不同于DS－CDMA，它具
有很強的適應性，既可適應于GSM所采用的QPSK／GMSK方式，又可適應于多載波CDMA和脈
沖壓縮CDMA，從而確保了對GSM系統(tǒng)的兼容性和對新技術開放性。
SW-CTDMA主要技術參數(shù)列于表4。
表4SW-CTDMA主要技術參數(shù)
| 支持的衛(wèi)星種類 | LEO/MEO/HEO/GEO |
| 多址方式 | W-O-C/TDMA（前向鏈路） W-QS-C/TDMA（反向鏈路） |
| 雙工方式 | FDD（前向鏈路） FDD或F/TDD（反向鏈路） |
| Chip速率 | 2.048Mc/s或4.096Mc/s(3.84Mc/s) |
| 載波帶寬 | 2.5MHz或5MHz |
| 幀長 | 20ms |
| 調(diào)制 | QPSK或DuaBPSK或BPSK |
| 擴頻 | QPSK或CPM approx(PFM) |
| 擴頻因子 | 從16到256 |
| 多速率 | 正交可變速率（高于64kbit/s 的采用multicode） |
| 衛(wèi)星分集 | 支持 |
| 分組接入方式 | 雙模式（普通和專用信道） |
| 切換 | 快速硬切換 |
| 功率控制 | 前向和反向都有 |
SW－CTDMA的幀結(jié)構(gòu)與SW－CDMA不盡相同。SW－CTDMA的一個復幀由9個幀組成，其中
一個是異步業(yè)務幀，另外8個幀是準同步業(yè)務幀，每頓時長20ms，其中準同步幀每幀又分
為8個時隙。之所以引入異步業(yè)務幀是因為反向鏈路上在呼叫建立的初始接入、重建連接、
傳送突發(fā)性短數(shù)據(jù)包時等情況下，由于連接尚未建立，時間上沒有調(diào)整到同步，不可避
免的要采用非同步方式傳輸。
在反向鏈路采用準同步方式是SW－CTDMA的很重要的一個特點。在準同步方式下要處
理非同步業(yè)務是有一定難度的。結(jié)合衛(wèi)星系統(tǒng)的特性，SW－CTDMA將反向鏈路在定時上的
不確定性減少到特定衛(wèi)星波束覆蓋范圍內(nèi)的往返時延差內(nèi)。根據(jù)有關資料，各種衛(wèi)星系
統(tǒng)相對波束中心點的最大往返時延差范圍在+9.6到-5ms內(nèi)。SW－CTDMA的幀長選擇考慮到
了最大往返時延差，突發(fā)接入分組長度定為2.5ms，綜合上述考慮，幀長定在20ms，這樣
的長度足以保證突發(fā)接入分組能完全在該幀中。
由于引進了一個非同步幀，常規(guī)的數(shù)據(jù)傳輸會被打斷，使得傳輸時延增加了一個幀
的長度，即20ms。這是W－CTDMA的一個主要缺點。
另外，由于W－CTDMA把所有非同步業(yè)務放到一個特殊幀里，在非同步業(yè)務和準同步
業(yè)務之間的業(yè)務負荷比率上沒有靈活性，因為在系統(tǒng)運行中不可能改變復幀的結(jié)構(gòu)。這
樣，如果非同步業(yè)務負荷較大的話，盡管可以采取措施控制保證傳輸負載不致過大，但
會導致呼叫建立的延時和分組數(shù)據(jù)的遲滯、堆積。
值得注意的是，由于SW－CTDMA允許包括GEO在內(nèi)的各種衛(wèi)星系統(tǒng)，時延必須得到解
決。對LEO衛(wèi)星系統(tǒng)，最大時延大概在20ms左右，可以在一幀里（每20ms）傳送一個功率
控制命令（TPC）。對其它衛(wèi)星系統(tǒng)，SW－CTDMA提案中并沒有考慮這個問題。
由于正向和反向鏈路多徑衰落保持不相關所需的頻率間隔為50－250MHz，而ITU分配
給衛(wèi)星系統(tǒng)FDD的頻率間隔為190MHz。顯然，兩鏈路的衰落并不能確保有足夠的相關性，
于是采用開環(huán)功率控制將有潛在的危險，即不能克服多徑衰落的影響，而只能對弱遮蔽
起補償作用。所以本提案中不予考慮。
（3）SW－CDMA和SW－CTDMA的比較
由于SW－CDMA和SW－CTDMA在多址方式、同步方式等基本技術上的不同，使得兩者性
能上有一些差異。SW－CTDMA與SW－CDMA相比，更適合于采用多用戶檢測，支持F／TDD模
式時對天線雙工器（diplever）性能要求較低，更適合于支持高穿透性服務。SW－CTDMA
在沒有快速和精確的功率控制的情況下也能避免不穩(wěn)定性，而不穩(wěn)定性是SW－CDMA系統(tǒng)
潛在的危險。但是，SW－CTDMA較不適于采用自適應干擾消除技術（因為采用了TDMA這種
不連續(xù)的操作模式）；不適于加入非同步的業(yè)務（沒有時間控制的隨機接入）；有較高
的峰值／均值功率，更容易對敏感電子設備產(chǎn)生干擾；較不適于利用話音的靜默期來增
加系統(tǒng)容量；較不適于采用衛(wèi)星路徑分集和軟切換。
由于SW－CDMA和SW－CTDMA在多址方式、同步方式等關鍵技術上的差別，使得它們
的應用前景也各不相同。總的來說，SW－CDMA較適用于全球的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，星座
結(jié)構(gòu)為低軌（LEO）或中軌（MEO），而SW－CTDMA更適合于區(qū)域的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，星
座結(jié)構(gòu)采用橢圓軌道（HEO）或同步軌道（GEO）。
（4）SW－CDMA和SW－CTDMA的技術兼容性分析
第三代移動通信系統(tǒng)能成功的一個關鍵是必須實現(xiàn)第二代系統(tǒng)向第三代系統(tǒng)的平穩(wěn)
過渡。第三代系統(tǒng)與第二代系統(tǒng)將在較長的時間內(nèi)處于共存的局面。在建成一個龐大的
GSM／IS－95網(wǎng)絡后，在這些網(wǎng)絡的壽命周期內(nèi)，必然要盡可能充分發(fā)揮它們的作用，以
獲取最大的經(jīng)濟效益。IMI-20000系統(tǒng)在投入商用時這些網(wǎng)絡可能正處于運營收益的顛峰。
因此，必須保證第二代系統(tǒng)與第三代系統(tǒng)能共存，并向第三代系統(tǒng)平穩(wěn)過渡。
作為第三代移動通信系統(tǒng)將主要存在兩種標準：一個是能與GSM反向兼容的UTRA，一
個是能與IS－95反向兼容的cdma2000。從現(xiàn)在各種因素綜合來看，作為第三代移動通信
系統(tǒng)IMT-2000已經(jīng)不大可能實現(xiàn)一個統(tǒng)一的標準。不過，同第二代移動通信系統(tǒng)的GSM、
IS－95、DAMPS、PDC的多種標準相比，IMT-2000已經(jīng)取得了很大的進步。在第三代系統(tǒng)
中多址方式都采用了CDMA技術，頻段和業(yè)務也得到了統(tǒng)一，可以通過“系統(tǒng)家族”和多
模手機實現(xiàn)全球漫游。
歐洲已經(jīng)進行了很多工作來實現(xiàn)后向兼容�，F(xiàn)在的GSM系統(tǒng)正在引入新的業(yè)務和功能，
使其性能逐步升級以進入第三代移動通信系統(tǒng)。GSM在1996年推出了GSM2（phase two），
實現(xiàn)了與DCS－1800的雙頻運作，采用了增強的全速率話音編碼（FER）技術。GSMZ＋
（phase tWO plus）將引人高比特的數(shù)據(jù)業(yè)務GPRS，即通用分組無線業(yè)務；同時還引人
了高速電路交換型數(shù)據(jù)業(yè)務（HSCSD），它是對GSM現(xiàn)有電路交換中的數(shù)據(jù)業(yè)務的一個擴
展。GPRS將GSM業(yè)務擴展到可以與X.25公用數(shù)據(jù)網(wǎng)和Injternet相連。HSCSD和GPRS寬帶
數(shù)據(jù)業(yè)務的開發(fā)，代表了GSM向第三代移動通信發(fā)展的方向。特別是GPRS采用了IN數(shù)據(jù)
思想的通用數(shù)據(jù)平臺，有革命性的突破，為GSM向IMT-2000平穩(wěn)過渡奠定了良好的基礎。
SW－CDMA、SW－CTDMA由于衛(wèi)星系統(tǒng)的特性，在幀結(jié)構(gòu)和幀長度上與地面的W－CDMA、
TD- CDMA稍有差別，但大致上很接近。TD－CDMA在經(jīng)過協(xié)調(diào)后在載波帶寬。chip速率、
幀長等關鍵參數(shù)上向W－CDMA靠攏，取得了一致。TD－CDMA在協(xié)調(diào)前與GSM在載波帶寬、
Chip速率、幀長等關鍵參數(shù)上是基本一致的，但為了更好地與W－CDMA互通，1998年在
歐洲ETSI的SMG2會議上，TD－CD－MA方案作了如下改動：chip速率由2.167Mbit／s改
為4.096Mbit／s；幀長由4.615ms改為10ms；調(diào)制方式改用QPSK，脈沖成形用根方升余
弦波形（滾降系數(shù)為0.22）。以上參數(shù)改動后都與W－CDMA的相應參數(shù)完全一樣。這樣
做后W－CDMA、TD－CDMA和GSM的兼容性要差一些，由于物理層的許多基本參數(shù)不同，在
做WCDMA/GSM雙模手機時物理層要做兩個不同的部分。
上述幾種系統(tǒng)的一些關鍵參數(shù)比較如表5所示。
表5幾種系統(tǒng)的關鍵參數(shù)比較
| | SW-CDMA | SW-CTDMA | W-CDMA | TD-CDMA | GSM |
| Chip速率 （Mc/s） | 2.048或4.096(3.84) | 2.048或4.096(3.84) | 4.096 (3.84) | 4.096 (3.84) | N/A |
| 幀長 | 20或10ms | 20ms | 10ms | 10ms | 4.615ms |
| 載波帶寬 | 2.5MHz或5MHz | 2.5MHz或5MHz | 5MHz | 5MHz | 200KHz |
| 每幀時隙數(shù) | 16 | 8 | 16 | 16 | 8 |
| 切換方式 | 軟切換 | 硬切換 | 軟切換 | 硬切換 | 硬切換 |
| 雙工方式 | FDD | FDD或F/TDD | FDD或TDD | FDD或TDD | FDD |
4總結(jié)與建議
本文首先簡單介紹了第三代移動通信及其標準制定的基本情況，進而重點介紹了衛(wèi)
星RTT提案的進展，對幾個主要的衛(wèi)星RTT的方案作了評估和比較。在對國外衛(wèi)星RTT進
行評估的同時，我們應該適時提出適合我國國情的自己的IMT-2000衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的
提案。
衛(wèi)星RTT有針對全球性系統(tǒng)和區(qū)域性系統(tǒng)兩種類型。本文中介紹一的衛(wèi)星RTT大多是
全球性系統(tǒng)，只有SW－CTDMA可適用于區(qū)域性衛(wèi)星系統(tǒng)。
對衛(wèi)星系統(tǒng)而言，與地面系統(tǒng)的互通是非常重要的，與地面移動通信系統(tǒng)的兼容性
好可以節(jié)省成本，提高效率，真正實現(xiàn)全球的無縫覆蓋�，F(xiàn)在已經(jīng)提交ITU的衛(wèi)星RTT中，
ICO全球通信公司的ICORTT、INMARSAT的Horizons系統(tǒng)。Iridum LLC公司的INX系統(tǒng)、韓
國TTA的SAT-CDMA衛(wèi)星系統(tǒng)都是獨立的衛(wèi)星系統(tǒng)提案，基本上沒有考慮同地面系統(tǒng)的兼容。
只有ESA的SW－CDMA和SW－CTDMA由于有成熟的GSM地面移動通信系統(tǒng)的背景，非常注重與
地面系統(tǒng)的兼容。
由于衛(wèi)星系統(tǒng)不同星座結(jié)構(gòu)之間的差異非常大，各種衛(wèi)星系統(tǒng)的服務目的也千差萬
別，而且現(xiàn)在已經(jīng)投入使用的和在建的衛(wèi)星系統(tǒng)很多，它們之間的差異也很大，因此最
后是否會有一個統(tǒng)一的標準也很難確定，總的來看比較困難。不過對于服務目的是高速
率、多媒體數(shù)據(jù)通信的衛(wèi)星系統(tǒng)來說，制定一個統(tǒng)一的標準是很有必要的。
我國將擁有世界上最大的移動通信市場，也將擁有很大的衛(wèi)星通信市場，如何根據(jù)
我國國情，抓住現(xiàn)在第三代移動通信系統(tǒng)標準制定的機遇，發(fā)展我國新一代衛(wèi)星移動通
信，為我國的民族工業(yè)和廣大用戶爭取最大的利益，是當前值得認真關注和積極研究的
重要問題。
從當前的發(fā)展情況看，衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展將會出現(xiàn)全球低軌寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)和區(qū)域性衛(wèi)
星系統(tǒng)齊頭并進的局面。
全球低軌寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)將主要用來支持需求越來越大的多媒體和Internet業(yè)務，它
們多采用衛(wèi)星數(shù)量很多的低軌（LEO）系統(tǒng)，可以滿足寬帶和低時延的要求。這些系統(tǒng)
和地面移動通信系統(tǒng)可以用雙模手機自由切換，能實現(xiàn)全球漫游。對這種全球系統(tǒng)，我
國限于技術、經(jīng)濟實力和市場開拓能力，難于自己發(fā)展，應該積極參與、跟蹤相關技術
的發(fā)展和有關國際標準的制定工作，并選擇合適的系統(tǒng)進行合作，以避免決策失誤。
我國應該逐步建立自己的以小衛(wèi)星群支持的區(qū)域性系統(tǒng)。只有積極發(fā)展我國自己的
衛(wèi)星通信系統(tǒng)，才不會受制于人。
摘自《移動通信》
