3G簡介

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3G是第三代移動通信技術,是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術。3G服務能夠同時傳送聲音及數據信息。3G是將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的一代移動通信系統。

簡介

所謂第三代移動通信技術,即3G網絡技術,與第一代移動通信技術(即 1G)與第二代數字手機通信技術(即 2G)相比,3G 手機主要是將無線通信和國際互聯網等通信技術全面結合,以此形成一種全新的移動通信系統。這種移動技術可以處理圖像、音樂等媒體形式,除此之外,也包含了電話會議等一些商務功能。爲了支持以上所述功能,無線網絡可以對不同數據傳輸的速度進行充分的支持,即無論是在室外、內還是在行車的環境下,都可以提供最少爲2Mbps、384kbps與144kbps的數據傳輸速度。 [1] 

第三代移動通信技術(3G),3G網絡技術是該領域發展的必然。3G對移動通信技術標準做出了定義,使用較高的頻帶和CDMA技術傳輸數據進行相關技術支持,工作頻段高,主要特徵是速度快、效率高、信號穩定、成本低廉和安全性能好等,和前兩代的通信技術相比最明顯的特徵是3G網絡技術全面支持更加多樣化的多媒體技術。

技術特點對比

第一代移動通信技術是模擬移動通信技術,其代表有美國的AMPS、英國的TACS、北歐的NMT450/900。以模擬調頻(FM),頻分多址(FDMA)爲主要特徵第一代移動通信系統僅限於語音傳輸,它以模擬電路單元爲基本模塊實現話音通信,並採用了蜂窩結構,頻帶可重複利用,實現了大區域覆蓋和移動環境的不間斷通信。 [3] 

第二代移動通信系統是以時分多址(TDMA)以及碼分多址(CDMA)爲特徵的移動通信系統,除提供話音業務外也提供低速的數據業務。目前採用TDMA體制的主要有三種:歐洲的GSM、美國的D一AMPS和日本的PDC。採用CDMA技術體制的主要爲美國CDMA(IS95)。直接擴頻和抗干擾性是CDMA移動通信技術突出的特點。第二代通信系統的核心網仍然以電路交換爲基礎。 [3] 

GPRS(General Packet Radio Service)可認爲是介於第二代和第三代之間的2.5代移動通信系統,是在現有的第二代GSM話音通信系統上開發的一項新的承載業務,通過軟件升級和增加必要的硬件模塊,利用GSM現有的無線話音通信系統的信令通道實現分組數據傳輸,所以它可以與GSM共存,並能平滑過渡。GPRS無線分組數據通信與現有的GSM話音通信最根本的區別是:GSM是電路交換系統,而GPRS的短信業務等採用的是分組交換系統。CDMA-2000-1x是CDMA-2000的第一階段,也是2.5G,它的網絡部分也引人分組交換方式。 [3] 

第三代移動通信系統是國際電訊聯盟(ITU)爲2000年國際移動通信而提出的具有全球移動、綜合業務、數據傳輸蜂窩、無繩、尋呼、集羣等多種功能,並能滿足頻譜利用率、運行環境、業務能力和質量、網絡靈活及無縫覆蓋、兼容等多項要求的全球移動通信系統,簡稱IMT-2000系統。系統工作於2000MHz頻段,可同時提供電路交換和分組交換業務,上下行頻段爲1890-2030MHz, 2110-2250MHz。

三大標準對比

第三代移動通信採用碼分多址技術,現已基本形成了三大主流技術,包括有:W-CDMA.CDMA-2000和TD-SCDMA。這三種技術都屬於寬帶CDMA技術,都能在靜止狀態下提供2Mbius的數據傳輸速率。但這三種技術在工作模式、區城切換等方面又有各自不同的特點。 [3] 

W-CDMA,全稱爲Wideband CDMA,也稱爲CDMA Direct Spread,意爲寬頻分碼多重存取,這是基於GSM網發展出來的3G技術規範,是歐洲提出的寬帶CDMA技術,它與日本提出的寬帶CDMA技術基本相同,目前正在進一步融合。WCDMA的支持者主要是以GSM系統爲主的歐洲廠商,日本公司也或多或少參與其中,包括歐美的愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊、北電,以及日本的NTT、富士通、夏普等廠商。該標準提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演進策略。這套系統能夠架設在現有的GSM網絡上,對於系統提供商而言可以較輕易地過渡。預計在GSM系統相當普及的亞洲,對這套新技術的接受度會相當高。因此WCDMA具有先天的市場優勢。WCDMA已是當前世界上採用的國家及地區最廣泛的,終端種類最豐富的一種3G標準,佔據全球80%以上市場份額。

CDMA-2000是由窄帶CDMA(CDMA IS95)技術發展而來的寬帶CDMA技術,也稱爲CDMA Multi-Carrier,它是由美國高通北美公司爲主導提出,摩托羅拉、Lucent和後來加入的韓國三星都有參與,韓國成爲該標準的主導者。這套系統是從窄頻CDMAOne數字標準衍生出來的,可以從原有的CDMAOne結構直接升級到3G,建設成本低廉。但使用CDMA的地區只有日、韓和北美,所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不過CDMA2000的研發技術卻是目前各標準中進度最快的,許多3G手機已經率先面世。該標準提出了從CDMAIS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演進策略。CDMA20001x被稱爲2.5代移動通信技術。CDMA20003x與CDMA20001x的主要區別在於應用了多路載波技術,通過採用三載波使帶寬提高。中國電信正在採用這一方案向3G過渡,並已建成了CDMAIS95網絡。

TD-SCDMA全稱爲Time Division-Synchronous CDMA(時分同步CDMA),該標準是由中國獨自制定的3G標準,1999年6月29日,中國原郵電部電信科學技術研究院(大唐電信)向ITU提出,但技術發明始於西門子公司,TD-SCDMA具有輻射低的特點,被譽爲綠色3G。該標準將智能無線、同步CDMA和軟件無線電等當今國際領先技術融於其中,在頻譜利用率、對業務支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面的獨特優勢。另外,由於中國內地龐大的市場,該標準受到各大主要電信設備廠商的重視,全球一半以上的設備廠商都宣佈可以支持TD-SCDMA標準。該標準提出不經過2.5代的中間環節,直接向3G過渡,非常適用於GSM系統向3G升級。軍用通信網也是TD-SCDMA的核心任務。相對於另兩個主要3G標準CDMA2000和WCDMA它的起步較晚,技術不夠成熟。

基於3G的互聯網

基於3G的數據傳輸

現階段在無線通信中已經對高速電路交換數據進行了廣泛的運用,將單個業務信道中數據的速率由9.6kb/s提升至14.4kb/s,並且將四條信道同時複用在相同的時隙內,進而將數據經營人員傳送可達57.6kb/s的傳輸速率,同時這也是現階段運行數據傳輸速率的6倍以上。但是諾基亞所研發的GPRS,能夠在1載頻或是8個信道中進行捆綁,將各個信道數據的傳輸速率提升至到14.4kb/s,爲此,GPRS的最大傳輸效率最高可達115.2kb/s。這種數據傳輸方式主要運用了TDMA的語音傳輸方式,分組的形式主要爲數據傳輸,同時,這也代表用戶一直是在線按流量計費,將服務成本迅速降低。該技術介於2G與3G之間,一般會被稱作勢2.5G無線通信 技術,以上所屬三種技術均是基於第三代移動通信技術不斷過渡的通信技術。 [1] 

3G無線接口標準與特點

早在1999年芬蘭已經開會通過了第三代移動通信系統中所囊括的無線接口技術標準。以此也可以得知,第三代移動通信技術主要是將寬帶CDMA系統作爲主要系統,CDMA也就是碼分多址技術,而移動通信的主要特色便是運用多址技術,多址技術即基站四周移動臺所運用的基站進入與接收信號相關技術,只有移動臺佔領了一個信道,以此才能夠進行移動通信。在第三代移動通信技術的基礎上的互聯網技術目標主要是實現全球性的移動綜合業務數字網絡,該網絡中不僅綜合了無繩、移動數據以及移動衛星等一些移動通信技術的基本功能,同時也能夠提供固定電信網絡的兼容服務,同時提供話音與非話音服務。 [1] 

3G基礎結構

第三代移動通信技術中主要包含了四個功能子系統,爲核心網、無線接入網、移動臺以及用戶識別模塊四種。在這其中無線接入網主要應用了ITU基礎上的五種接入標準,但是核心網則應用了將2G電路交換行水升級爲高速電路交換與分組交換的基本形式。第三代核心網中涵蓋了移動交換網與業務服務網兩種網絡形式,移動交換網主要負責進行無線網與固定網之間的連接與終端移動性能功能的管理,而業務服務網則主要爲移動用戶提供和固定用戶相同的業務與服務,例如用戶可以享受到電子商務、計費以及呼叫等一系列服務。 [1] 

進展

第三代移動通信系統仍是基於地面標準不一的區域性通信系統 ,儘管其傳輸速率在成熟的WCDMA標準下, 靜止時理論值爲7.2Mb/ s ,而實際在商用網絡中由資源及無線環境種種限止遠遠達不到該值。仍無法滿足諸多多 媒體通信的要求,支持不了對速率要求較高的通信。對動態範圍的多速率業務提供不足。而且目前商用的三大標準空中接口所支持的核心網未能有統一的標準,難以提供具有多種QoS及性能的多速率業務。不能真正實現不同頻段的不同業務環境間的無縫漫遊。對於採用不同頻段的相異業務環境 ,需要移動終端配置有相關不同的軟、硬件模塊,且3G移動終端並不能實現這業務環境的不同配置。正是3G系統存在這些侷限性,所以各種公司和機構 早就着手了LTE的研究。

目前中國已經全力進入5G時代,並且3G基本已經在國內淘汰,但在歐洲和南亞等市場,3G WCDMA依然有比較大的市場,國外市場可以多考慮WCDMA,國外的通信基礎建設依然比國內落後很多

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