移動通信3G技術(shù)綜述

PAGEPAGE4移動通信3G技術(shù)綜述摘要：3G是第三代移動通信技術(shù)的簡稱(英語：3rd-generation)，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時傳送聲音(通話)及數(shù)據(jù)信息(電子郵件、即時通信等)。代表特征是提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。3G標(biāo)準(zhǔn)：它們分別是WCDMA（歐洲版）、CDMA2000（美國版）和TD-SCDMA（中國版）。關(guān)鍵詞：3G蜂窩移動通訊技術(shù)WCDMACDMA2000TD-SCDMAAbstract：3Gisthethirdgenerationmobilecommunicationtechnologyforshort(inEnglish:3rd-generation),istosupporthigh-speeddatatransmissioncellularmobilecommunicationstechnology.3Gservicescansimultaneouslytransmitvoice(calls)anddatainformation(e-mail,instantmessaging,etc.).Representingthefeatureistoprovidehigh-speeddataservices.3Gstandards:TheyareWCDMA(Europeanversion),CDMA2000(U.S.version)andTD-SCDMA(Chineseedition).Keywords：3GcellularmobilecommunicationtechnologiesWCDMACDMA2000TD-SCDMA引言所謂3G，其實它的全稱為3rdGeneration，中文含義就是指第三代數(shù)字通信。1995年問世的第一代數(shù)字手機(jī)只能進(jìn)行語音通話；1996到1997年出現(xiàn)的第二代數(shù)字手機(jī)便增加了接收數(shù)據(jù)的功能，如接受電子郵件或網(wǎng)頁；第三代與前兩代的主要區(qū)別是在傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上的提升，它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)[1]。為了提供這種服務(wù)，無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是說在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps（兆字節(jié)／每秒）、384kbps（千字節(jié)／每秒）以及144kbps的傳輸速度。1.3G的標(biāo)準(zhǔn)目前國際電聯(lián)接受的3G標(biāo)準(zhǔn)主要有以下三種：WCDMA、CDMA2000與TD-SCDMA。CDMA是CodeDivisionMultipleAccess（碼分多址）的縮寫，是第三代移動通信系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。第一代移動通信系統(tǒng)采用頻分多址（FDMA）的模擬調(diào)制方式，這種系統(tǒng)的主要缺點是頻譜利用率低，信令干擾話音業(yè)務(wù)。第二代移動通信系統(tǒng)主要采用時分多址（TDMA）的數(shù)字調(diào)制方式，提高了系統(tǒng)容量，并采用獨立信道傳送信令，使系統(tǒng)性能大為改善，但TDMA的系統(tǒng)容量仍然有限，越區(qū)切換性能仍不完善。CDMA系統(tǒng)以其頻率規(guī)劃簡單、系統(tǒng)容量大、頻率復(fù)用系數(shù)高、抗多徑能力強(qiáng)、通信質(zhì)量好、軟容量、軟切換等特點顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?.1WCDMA全稱為WidebandCDMA，這是基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來的3G技術(shù)規(guī)范，是歐洲提出的寬帶CDMA技術(shù)，它與日本提出的寬帶CDMA技術(shù)基本相同，目前正在進(jìn)一步融合。該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM（2G）—GPRS—EDGE—WCDMA（3G）的演進(jìn)策略。GPRS是GeneralPacketRadioService（通用分組無線業(yè)務(wù)）的簡稱，EDGE是EnhancedDatarateforGSMEvolution（增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率的GSM演進(jìn)）的簡稱，這兩種技術(shù)被稱為2.5代移動通信技術(shù)。目前中國移動正在采用這一方案向3G過渡，并已將原有的GSM網(wǎng)絡(luò)升級為GPRS網(wǎng)絡(luò)[2]。1.2CDMA2000CDMA2000是由窄帶CDMA（CDMAIS95）技術(shù)發(fā)展而來的寬帶CDMA技術(shù)，由美國主推，該標(biāo)準(zhǔn)提出了從CDMAIS95（2G）—CDMA20001x—CDMA20003x（3G）的演進(jìn)策略。CDMA20001x被稱為2.5代移動通信技術(shù)。CDMA20003x與CDMA20001x的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù)，通過采用三載波使帶寬提高。目前中國聯(lián)通正在采用這一方案向3G過渡，并已建成了CDMAIS95網(wǎng)絡(luò)。1.3TD-SCDMA全稱為TimeDivision-SynchronousCDMA（時分同步CDMA），是由我國大唐電信公司提出的3G標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過2.5代的中間環(huán)節(jié)，直接向3G過渡，非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級。但目前大唐電信公司還沒有基于這一標(biāo)準(zhǔn)的可供商用的產(chǎn)品推出。2三個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的比較WCDMA、CDMA2000與TD—SCDMA都屬于寬帶CDMA技術(shù)。寬帶CDMA進(jìn)一步拓展了標(biāo)準(zhǔn)的CDMA概念，在一個相對更寬的頻帶上擴(kuò)展信號，從而減少由多徑和衰減帶來的傳播問題，具有更大的容量，可以根據(jù)不同的需要使用不步，通過兩個基站間的定時差別報告來完成軟切換。CDMA2000與TD-SCDMA都需要基站間的嚴(yán)格同步，因而必須借助GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系統(tǒng)）等設(shè)備來確定手機(jī)的位置并計算出到達(dá)兩個基站的距離。由于GPS依賴于衛(wèi)星，CDMA2000與TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)布署將會受到一些限制，而WCDMA的網(wǎng)絡(luò)在許多環(huán)境下更易于部署，即使在地鐵等GPS信號無法到達(dá)的地方也能安裝基站，實現(xiàn)真正的無縫覆蓋。而且GPS是美國的系統(tǒng)，若將移動通信系統(tǒng)建立在GPS可靠工作的基礎(chǔ)上，將會受制于美國的GPS政策，有一定的風(fēng)險。2.5與第二代系統(tǒng)的兼容性WCDMA由GSM網(wǎng)絡(luò)過渡而來，雖然可以保留GSM核心網(wǎng)絡(luò)，但必須重新建立WCDMA的接入網(wǎng)，并且不可能重用GSM基站。CDMA20003x從CDMAIS95、CDMA20001x過渡而來，可以保留原有的CDMAIS95設(shè)備。TD-SCDMA系統(tǒng)的的建設(shè)只需在已有的GSM網(wǎng)絡(luò)上增加TD-SCDMA設(shè)備即可。三種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，WCDMA在升級的過程中耗資最大。3.移動運營商的3G策略我國具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA能否在3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)爭霸中搶占一席之地倍受關(guān)注。TD-SCDMA能有效地節(jié)約頻譜資源，能夠?qū)崿F(xiàn)從GSM系統(tǒng)的廉價升級，但其通信質(zhì)量較WCDMA及CDMA2000差。畢竟能否節(jié)約頻譜資源與投資成本只是政府與運營商們關(guān)心的事，作為用戶永遠(yuǎn)是將通信質(zhì)量作為首選。在我國移動通信市場激烈競爭的格局下，滿足用戶的需求始終是運營商們努力追求的目標(biāo)，將來TD-SCDMA可能會在低端3G市場得到應(yīng)用。目前TD-SCDMA技術(shù)尚未被國外的運營商所采納，如果今后只有我國采用這一標(biāo)準(zhǔn)將對國際漫游提出新的難題。大唐電信至今還沒有基于TD-SCDMA技術(shù)的成熟產(chǎn)品推出，其研發(fā)進(jìn)度落后于WCDMA與CDMA2000。但不久前我們高興地看到“TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”成立，大唐電信、南方高科、華立、華為、聯(lián)想、中興、中國電子、中國普天等8家企業(yè)組成了聯(lián)盟的第一核心，使該技術(shù)邁向商用有了強(qiáng)大的技術(shù)力量支持。TD-SCDMA是中國在移動通信領(lǐng)域的第一個標(biāo)準(zhǔn)，它的出現(xiàn)是中國百年電信史上零的突破。我們樂見TD-SCDMA能夠走向成熟。4.通信技術(shù)發(fā)展3G在中國的未來發(fā)展將有以下幾個特點[4]：1）與全球發(fā)展趨勢一樣，在技術(shù)上將向高速率化、寬帶化、IP化方向發(fā)展；2）網(wǎng)絡(luò)不斷向后3G演進(jìn)，其中WCDMA是沿著HSDPA、HSUPA和HSPA+演進(jìn)，TD-SCDMA也是向HSDPA、HSUPA和HSPA+演進(jìn)，CDMA2000則是向EV-DORevA和RevB演進(jìn)，當(dāng)然在這個過程中，如果4G的LTE(UMB)發(fā)展迅速，也可能國內(nèi)運營商會跳過某一階段，直接向前演進(jìn)；3）對比韓、日的成功經(jīng)驗，3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在中國的發(fā)展具有強(qiáng)勁的用戶基礎(chǔ)，未來發(fā)展前景明確，預(yù)計運營商未來幾年增值業(yè)務(wù)（數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）收入占比將快速增長；4）2G和3G網(wǎng)絡(luò)將長期共存，尤其在發(fā)展初期，2G/3G雙模手機(jī)將成為重要過渡期產(chǎn)品；5）2-3年后，3G用戶發(fā)展將進(jìn)入高峰期，2G用戶向3G用戶遷移的高峰期也將出現(xiàn)，預(yù)計5年內(nèi)將有一半的移動用戶成為3G用戶；6）中國3G的發(fā)展將極大地推動全球3G的發(fā)展，2009年將是繼2007年之后，全球發(fā)展的又一加速期。5.結(jié)束語經(jīng)過了多年的準(zhǔn)備和努力,人們期待己久的第三代移動通信牌照已經(jīng)發(fā)放。3G業(yè)務(wù)的技術(shù)特點,以及高速的數(shù)據(jù)傳輸能力,必將帶來電信行業(yè)發(fā)展格局的重要變化,為電信業(yè)的發(fā)展注入新的活力。未來中國3G市場也將由原來的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)普及所帶來的用戶數(shù)量增長型,轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^業(yè)務(wù)吸引和全新的運營模式推動的新一輪消費型增長,以多媒體、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為代表的增值業(yè)務(wù)必將取代傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)成為運營商最重要的收入來源。參考文獻(xiàn)：[1]謬青.3G知識問答[M].北京：人民郵電出版社，2009.05.[2]劉寶玲.3G移動通信系統(tǒng)概述（本科）[M].付長東.北京：人民郵電出版社，2008[3]宋俊德.現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信與無線通信叢書——3G原理、系統(tǒng)與應(yīng)用[M].戰(zhàn)曉蘇.北京：國防工業(yè)出版社，2008.[4]唐曉晟.3G終端技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：