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摘要：本文从3G技术的概述、特点和技术标准入手，详细剖析了3G通讯技术发展的趋势和措施。
关键字：3G通讯；特点；必要性；技术标准
Abstract: This article start from the3G technology overview, characteristics and technical standard, put out a detailed analysis of the3G communication technology trends and measures.
Key word: 3G communication; characteristics; necessity; technical standard
中图分类号： TN91文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
3G是国际电信联盟(ITU)在1985年提出的工作在2000MHz频段的系统。与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信系统相比，第三代的最主要特征是可提供移动多媒体业务。
1. 3G技术概述
3G是“3rdGeneration”(第三代)的缩写，即第三代移动通信系统(IMT-2000)，它是高速移动数据网络通信领域的行业术语。狭义地讲，3G就是指国际电信联盟(ITU)确定的三大主流无线接口标准：W-CDMA(宽频分码多重存取)、CDMA2000(多载波分复用扩频调制)和TDS-CDMA(时分同步码分多址接入)。纵观移动通讯系统的发展历史，模拟移动手机被称作“第一代”；数字移动手机被列入“第二代”；而其后的发展技术被称作“第三代”。
当前全球还存在多种第一代和第二代通讯系统，它们成为全球范围内普及单一通讯终端设备的一个阻力。另外，3G技术面临的最大挑战是系统的标准化，如何能够支持单一通讯终端设备可以在全球范围内得到通用。3G技术的设计基础是支持全系列的移动多媒体系统，其对多种数据速率提供灵活的支持，不仅可以传送语音数据，还可以根據需要传送视频数据。使用3G网络，我们可以传输需要高带宽的应用数据，它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。
2. 3G发展的必然性
2.1由于第二代（2G）系统频谱资源的有限性、频谱利用率的较低性、支持移动多媒体业务的局限性，以及2G系统之间的不兼容性，因而导致了系统的容量较小、难以满足高速宽带业务的需求和不能实现用户全球漫游等不足，发展3G移动通信将是第二代移动通信前进的必然结果。
2.2发展3G的原动力有市场驱动和技术驱动两方面原因。从市场驱动方面看，发展3G可以满足未来移动用户容量的需求，并且可以提供移动数据和多媒体通信业务。从技术驱动上看，发展3G是更高频谱效率的要求，是各大网络兼容性的要求，是全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖，全球漫游的要求所决定的。
2.3 3G可使人们享受到更多的通信乐趣，除了获得更清晰的话音业务外，还可以随时随地通过个人移动终端进行多媒体通信，比如上网浏览、多媒体数据库访问、实时股市行情查询、可视电话、移动电子商务、交互游戏，无线个人随身听和视频传送等。3G移动电话将成为人们生活和工作的好帮手。
3. 3G技术基本特点
3.1采用高频段频谱资源
为实现全球漫游目标，按ITU规划IMT-2000将统一采用2G频段，可用带宽高达230MHz，分配给陆地网络170MHz，卫星网络60MHz，这网络为3G容量发展，实现全球多业务环境提供了广阔的频谱空间，同时可更好地满足宽带业务。
3.2采用宽带射频信道，支持高速率业务
充分考虑承载多媒体业务的需要，3G网络射频载波信道根据业务要求，可选用5/10/20M等信道带宽，同时进一步提高了码片速率，系统抗多径衰落能力也大大提高。
3.3 实现多业务、多速率传送
在宽带信道中，可以灵活应用时间复用、码复用技术，单独控制每种业务的功率和质量，通过选取不同的扩频因子，将具有不同QoS要求的各种速率业务映射到宽带信道上，实现多业务、多速率传送。
3.4快速功率控制
3G主流技术均在下行信道中采用了快速闭环功率控制技术，用以改善下行传输信道性能，这一方面提高了系统抗多径衰落能力，但另一方面由于多径信道影响导致扩频码分多址用户间的正交性不理想，增加了系统自干扰的偏差，但总体上快速功率控制的应用对改善系统性能是有好处的。
3.5采用自适应天线及软件无线电技术
3G基站采用带有可编程电子相位关系的自适应天线阵列，可以进行发信波束赋形，自适应地调整功率，减小系统自干扰，提高接收灵敏度，增大系统容量，另外软件无线电技术在基站及终端产品中的应用，对提高系统灵活性、降低成本至关重要。
4. 3G的主要技术标准
在ITU确认的无线接口标准的基础上，目前己经形成主要技术标准：有基于FDD方式的WCDMA和CD-MA2000、基于TDD方式的TD-SCDMA。
4.1 WCDMA
由3GPP1的WCDMA方案与3GPP2的CDMA2000的直接扩频(DS)部分融合而来，主要源于欧洲的ETSI和日本的ARIB标准化组织，主要倡导者有爱立信和诺基亚等公司。它的核心网基于GSM-MAP，通过网络扩展方式提供基于ANSI-41的运行能力。WCDMA系统能同时支持电路交换业务(如PSTN.ISDN)和分组交换业务(如IP网)。该系统使用灵活的无线协议，可在一个载波内同时支持话音、数据和多媒体业务，并通过透明或非透明传输支持实时、非实时业务。写作之家，版权所有
4.2 CDMA2000
即3GPP2提交方案中的多载波(MC)，源于美国TIA(电话工业协会)的TR45.5标准，由美国高盛公司提出。CDMA2000是从CDMAOne 发展而来，目的是为已有的CDMA运营商平滑升级到3G提供途径，核心是Lucent，Motorola，Nortel和Qualcomm联合提出的宽带CDMAOne技术。主要特点是与现有的TIA/EIA-95-B标准向后兼容，并与IS-95B系统的频段实现共享或重叠，使运营商可在IS-95B系统的基础上平滑地过渡，保护已有投资。CDMA2000的核心网基于ANSI-41，但经网络扩展方式；也可提供基于GSM-MAP核心网上的运行能力。
4.3 TD-SCDMA
它是一种高性能和低成本的系统，是在TDD模式下，采用在周期重复的时间帧里传输基本的TDMA突发脉冲的工作模式(和GSM相同)，通过周期性地切换传输方向，在同一载波上交替地进行上下行链路传输。可以控制上下行的发送时间，发送时间段内不接受，接受时间段内不发送，且可灵活控制和改变发送和接受的时段长短比例。其优势是上下行链路间的转折点可因业务的不同而认识调整。对于因特网等非对等业务的数据传输，下行数据量远大于上行数据量，可增加下行的时段时间，缩短上行的时段时间，以达到高效传送非对等数据业务的目的，从而实现3G所要求的两类业务(对称的电路交换业务和非对称的分组交换业务)。
5.中国发展3G的问题探析
面对即将来临的3G，中国市场自然也不甘寂寞。在市场的驱动和政府的宏观调控之下，目前我国已经对三大标准进行了3G技术试验，3G产品和技术日渐成熟。
3G技术测试分为两个阶段，尤其以日前结束的第二阶段外场测试最为关键。这一阶段的主要测试内容包括：无线网络性能测试、终端测试、业务测试、互操作测试、网管和计费以及无线干扰共六个方面。国内6大运营商、12家系统设备商以及10家终端厂商积极参与了3G技术试验第二阶段外场测试结果表明，目前3G技术已经基本成熟，3G终端种类也相对丰富。
未来3G的发展在复杂性和智能化将由网络更多地转向终端，中国终端制造商将面临更大的发展机遇和挑战。无论从市场需求看还是从技术发展看，3G是移动通信发展的必然趋势。
我国在迎接3G到来之时，要注意下述三方面问题：
5.1科学决策
坚持我国政府部门确定发展中国3G及3G产业的基本方针与原则，“积极跟进、试验先行、培育市场、支持发展”。在理性与务实驱动下的3G无论从全球乃至中国已初见曙光，采取更积极的姿态准备与培育市场、支持发展和不失时机地切入推进，已提上紧迫议事日程。
5.2细分市场与积极创新
参考FOMA等成功经验，紧密结合中国国情，正确处理好市场驱动导向与技术驱动支撑的基本关系。特别要注重终端、应用与服务。现在看来，对3G应用而言，单一的所谓杀手锏式服务一般并不存在，依然应该将眼光瞄准大众市场，确定一系列可以满足不同阶层用户对其内容、位置与时间和服务内涵等不同需求，处理好“产业生态链”的共赢合作关系，以先进有效的技术与合理的价位，专门定制各类服务与应用，才能形成各类吸引相关用户的杀手锏式业务与应用。3G服务一定要有一个合理的用户能接受的价位。
5.3多模运行及网络安全与互操作
3G网络的建设从一开始即应充分重视其多模运行与不同网络间、甚至异构网络间的互操作性和网络安全问题，以及切实有效地处理和建设网络管理支撑手段，并应兼顾好其向3G+/4G前向演进的可行性与经济性。在WCDMA与cdma2000 1X EV并存竞争情况下，注意构建多制式多模共用统一平台及发挥软件无线电升级前向扩展的重要价值。
5.4 3G技术对人才培养方向的影响
隨着3G时代的到来，IT人才的传统格局将被打破，既懂软件开发技术又会移动通信技术的移动通信软件工程师将成为2007年人才市场新宠。专家表示，未来几年我国信息产业将迎来新一轮的高速增长，但与产业增长相适应的复合型人才储备却明显不足，具有相关专业知识和技术的人才数量极少。电信网、互联网、电视网三大网络未来都将走向宽带化、IP化和移动化，尤其是移动通信网和互联网的结合将催生很多新的业务模式， 保守估计，随着奥运会开幕、3G网络全面铺开，3G软件人才的市场缺口在未来的两三年内就将达到50万人以上。随着各大电信运营商3G 网络的大规模铺设、盈利以及3G智能手机的普及，未来人才的需求量还将成倍增长。3G、“三网融合”是2007年中国通信业和IT行业最闪亮的关键词，而移动通信技术与软件技术的结合，也逐渐成为所有通信人和IT人的共识。
6.结束语
3G应用的成熟是一个渐进过程，有待发展中不断完善。纵观那些将3G商用的国家，无一例外地没有因为3G的商用而在电信业发展上出现一个历史性的拐点，任何新事物的发展都需要一个平稳过渡的时期，3G也不例外。任何新技术的应用都不是一蹴而就，其市场应用的前景也不是立竿见影就能表现出来的。相信在启动3G之后，随着市场规模的不断扩大，3G的应用必定能逐步地走向成熟和丰富。
关键字：3G通讯；特点；必要性；技术标准
Abstract: This article start from the3G technology overview, characteristics and technical standard, put out a detailed analysis of the3G communication technology trends and measures.
Key word: 3G communication; characteristics; necessity; technical standard
中图分类号： TN91文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
3G是国际电信联盟(ITU)在1985年提出的工作在2000MHz频段的系统。与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信系统相比，第三代的最主要特征是可提供移动多媒体业务。
1. 3G技术概述
3G是“3rdGeneration”(第三代)的缩写，即第三代移动通信系统(IMT-2000)，它是高速移动数据网络通信领域的行业术语。狭义地讲，3G就是指国际电信联盟(ITU)确定的三大主流无线接口标准：W-CDMA(宽频分码多重存取)、CDMA2000(多载波分复用扩频调制)和TDS-CDMA(时分同步码分多址接入)。纵观移动通讯系统的发展历史，模拟移动手机被称作“第一代”；数字移动手机被列入“第二代”；而其后的发展技术被称作“第三代”。
当前全球还存在多种第一代和第二代通讯系统，它们成为全球范围内普及单一通讯终端设备的一个阻力。另外，3G技术面临的最大挑战是系统的标准化，如何能够支持单一通讯终端设备可以在全球范围内得到通用。3G技术的设计基础是支持全系列的移动多媒体系统，其对多种数据速率提供灵活的支持，不仅可以传送语音数据，还可以根據需要传送视频数据。使用3G网络，我们可以传输需要高带宽的应用数据，它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。
2. 3G发展的必然性
2.1由于第二代（2G）系统频谱资源的有限性、频谱利用率的较低性、支持移动多媒体业务的局限性，以及2G系统之间的不兼容性，因而导致了系统的容量较小、难以满足高速宽带业务的需求和不能实现用户全球漫游等不足，发展3G移动通信将是第二代移动通信前进的必然结果。
2.2发展3G的原动力有市场驱动和技术驱动两方面原因。从市场驱动方面看，发展3G可以满足未来移动用户容量的需求，并且可以提供移动数据和多媒体通信业务。从技术驱动上看，发展3G是更高频谱效率的要求，是各大网络兼容性的要求，是全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖，全球漫游的要求所决定的。
2.3 3G可使人们享受到更多的通信乐趣，除了获得更清晰的话音业务外，还可以随时随地通过个人移动终端进行多媒体通信，比如上网浏览、多媒体数据库访问、实时股市行情查询、可视电话、移动电子商务、交互游戏，无线个人随身听和视频传送等。3G移动电话将成为人们生活和工作的好帮手。
3. 3G技术基本特点
3.1采用高频段频谱资源
为实现全球漫游目标，按ITU规划IMT-2000将统一采用2G频段，可用带宽高达230MHz，分配给陆地网络170MHz，卫星网络60MHz，这网络为3G容量发展，实现全球多业务环境提供了广阔的频谱空间，同时可更好地满足宽带业务。
3.2采用宽带射频信道，支持高速率业务
充分考虑承载多媒体业务的需要，3G网络射频载波信道根据业务要求，可选用5/10/20M等信道带宽，同时进一步提高了码片速率，系统抗多径衰落能力也大大提高。
3.3 实现多业务、多速率传送
在宽带信道中，可以灵活应用时间复用、码复用技术，单独控制每种业务的功率和质量，通过选取不同的扩频因子，将具有不同QoS要求的各种速率业务映射到宽带信道上，实现多业务、多速率传送。
3.4快速功率控制
3G主流技术均在下行信道中采用了快速闭环功率控制技术，用以改善下行传输信道性能，这一方面提高了系统抗多径衰落能力，但另一方面由于多径信道影响导致扩频码分多址用户间的正交性不理想，增加了系统自干扰的偏差，但总体上快速功率控制的应用对改善系统性能是有好处的。
3.5采用自适应天线及软件无线电技术
3G基站采用带有可编程电子相位关系的自适应天线阵列，可以进行发信波束赋形，自适应地调整功率，减小系统自干扰，提高接收灵敏度，增大系统容量，另外软件无线电技术在基站及终端产品中的应用，对提高系统灵活性、降低成本至关重要。
4. 3G的主要技术标准
在ITU确认的无线接口标准的基础上，目前己经形成主要技术标准：有基于FDD方式的WCDMA和CD-MA2000、基于TDD方式的TD-SCDMA。
4.1 WCDMA
由3GPP1的WCDMA方案与3GPP2的CDMA2000的直接扩频(DS)部分融合而来，主要源于欧洲的ETSI和日本的ARIB标准化组织，主要倡导者有爱立信和诺基亚等公司。它的核心网基于GSM-MAP，通过网络扩展方式提供基于ANSI-41的运行能力。WCDMA系统能同时支持电路交换业务(如PSTN.ISDN)和分组交换业务(如IP网)。该系统使用灵活的无线协议，可在一个载波内同时支持话音、数据和多媒体业务，并通过透明或非透明传输支持实时、非实时业务。写作之家，版权所有
4.2 CDMA2000
即3GPP2提交方案中的多载波(MC)，源于美国TIA(电话工业协会)的TR45.5标准，由美国高盛公司提出。CDMA2000是从CDMAOne 发展而来，目的是为已有的CDMA运营商平滑升级到3G提供途径，核心是Lucent，Motorola，Nortel和Qualcomm联合提出的宽带CDMAOne技术。主要特点是与现有的TIA/EIA-95-B标准向后兼容，并与IS-95B系统的频段实现共享或重叠，使运营商可在IS-95B系统的基础上平滑地过渡，保护已有投资。CDMA2000的核心网基于ANSI-41，但经网络扩展方式；也可提供基于GSM-MAP核心网上的运行能力。
4.3 TD-SCDMA
它是一种高性能和低成本的系统，是在TDD模式下，采用在周期重复的时间帧里传输基本的TDMA突发脉冲的工作模式(和GSM相同)，通过周期性地切换传输方向，在同一载波上交替地进行上下行链路传输。可以控制上下行的发送时间，发送时间段内不接受，接受时间段内不发送，且可灵活控制和改变发送和接受的时段长短比例。其优势是上下行链路间的转折点可因业务的不同而认识调整。对于因特网等非对等业务的数据传输，下行数据量远大于上行数据量，可增加下行的时段时间，缩短上行的时段时间，以达到高效传送非对等数据业务的目的，从而实现3G所要求的两类业务(对称的电路交换业务和非对称的分组交换业务)。
5.中国发展3G的问题探析
面对即将来临的3G，中国市场自然也不甘寂寞。在市场的驱动和政府的宏观调控之下，目前我国已经对三大标准进行了3G技术试验，3G产品和技术日渐成熟。
3G技术测试分为两个阶段，尤其以日前结束的第二阶段外场测试最为关键。这一阶段的主要测试内容包括：无线网络性能测试、终端测试、业务测试、互操作测试、网管和计费以及无线干扰共六个方面。国内6大运营商、12家系统设备商以及10家终端厂商积极参与了3G技术试验第二阶段外场测试结果表明，目前3G技术已经基本成熟，3G终端种类也相对丰富。
未来3G的发展在复杂性和智能化将由网络更多地转向终端，中国终端制造商将面临更大的发展机遇和挑战。无论从市场需求看还是从技术发展看，3G是移动通信发展的必然趋势。
我国在迎接3G到来之时，要注意下述三方面问题：
5.1科学决策
坚持我国政府部门确定发展中国3G及3G产业的基本方针与原则，“积极跟进、试验先行、培育市场、支持发展”。在理性与务实驱动下的3G无论从全球乃至中国已初见曙光，采取更积极的姿态准备与培育市场、支持发展和不失时机地切入推进，已提上紧迫议事日程。
5.2细分市场与积极创新
参考FOMA等成功经验，紧密结合中国国情，正确处理好市场驱动导向与技术驱动支撑的基本关系。特别要注重终端、应用与服务。现在看来，对3G应用而言，单一的所谓杀手锏式服务一般并不存在，依然应该将眼光瞄准大众市场，确定一系列可以满足不同阶层用户对其内容、位置与时间和服务内涵等不同需求，处理好“产业生态链”的共赢合作关系，以先进有效的技术与合理的价位，专门定制各类服务与应用，才能形成各类吸引相关用户的杀手锏式业务与应用。3G服务一定要有一个合理的用户能接受的价位。
5.3多模运行及网络安全与互操作
3G网络的建设从一开始即应充分重视其多模运行与不同网络间、甚至异构网络间的互操作性和网络安全问题，以及切实有效地处理和建设网络管理支撑手段，并应兼顾好其向3G+/4G前向演进的可行性与经济性。在WCDMA与cdma2000 1X EV并存竞争情况下，注意构建多制式多模共用统一平台及发挥软件无线电升级前向扩展的重要价值。
5.4 3G技术对人才培养方向的影响
隨着3G时代的到来，IT人才的传统格局将被打破，既懂软件开发技术又会移动通信技术的移动通信软件工程师将成为2007年人才市场新宠。专家表示，未来几年我国信息产业将迎来新一轮的高速增长，但与产业增长相适应的复合型人才储备却明显不足，具有相关专业知识和技术的人才数量极少。电信网、互联网、电视网三大网络未来都将走向宽带化、IP化和移动化，尤其是移动通信网和互联网的结合将催生很多新的业务模式， 保守估计，随着奥运会开幕、3G网络全面铺开，3G软件人才的市场缺口在未来的两三年内就将达到50万人以上。随着各大电信运营商3G 网络的大规模铺设、盈利以及3G智能手机的普及，未来人才的需求量还将成倍增长。3G、“三网融合”是2007年中国通信业和IT行业最闪亮的关键词，而移动通信技术与软件技术的结合，也逐渐成为所有通信人和IT人的共识。
6.结束语
3G应用的成熟是一个渐进过程，有待发展中不断完善。纵观那些将3G商用的国家，无一例外地没有因为3G的商用而在电信业发展上出现一个历史性的拐点，任何新事物的发展都需要一个平稳过渡的时期，3G也不例外。任何新技术的应用都不是一蹴而就，其市场应用的前景也不是立竿见影就能表现出来的。相信在启动3G之后，随着市场规模的不断扩大，3G的应用必定能逐步地走向成熟和丰富。