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摘要:3G是无线通信和国际互联网等媒体相结合的新一代移动通信系统,其网络特征主要表现为无线接口技术。它可以对音乐、视频等多种媒体形式进行处理,提供包括网页浏览、电子商务等多种信息服务。本文对3G的含义与特点进行了简要的介绍,同时对在通信中应用的3G技术进行了分析。
关键词:3G;网络技术;通信
中图分类号:E271文献标识码: A
引言
随着全球3G的快速发展,2G到3G的转换越来越快,2012年全球3G用户已经达到16亿,这就说明3G的发展前景是非常好的。倘若能够把3G技术完美的应用到通信工程中去,拓宽3G技术的发展渠道,必定会大大加强3G技术在我国的发展,带动其他各个领域的发展。而如何将3G技术应用到通信工程中,是个值得大家探讨的问题。
一、3G的含义
3G就是第三代移动通信的技术,是无线通信与国际互联网等媒体相结合的新一代移动通信系统,其网络特征主要体现在无线接口技术上。它能够处理音乐、视频等多种媒体形式,提供包括网页浏览、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速度至少达到2MBps(兆字节/秒)、384KBps(千字节/秒)以及144KBps的传输速度。
二、3G网络技术基本特点
3G系统网络灵活性高、覆盖面广,无线技术在多业务坏境都可应用,具备高频谱利用率和高业务质量,现行的无线技术在很多方面大胆创新,主要体现在以下几个方面:
1、应用了高频段的频谱资源
为了尽量更为广阔的频谱空间以使通信网络实现全球漫游等业务,满足人们对于宽带业务的需求,实现3G网络的容量发展,根据ITU的最新规定,IMT-20002G频段会统一使用,其可用宽带空间多达230MHz.而其中,无线卫星网络拥有60MHz空间,陆地网络拥有170MHz空间。
2、采用宽带射频信道,支持高速率业务
3G射频载波信道应按照业务需求,在提升码片速率的基础上,有效提高系统抗多径衰弱的能力,并且还要可以承受多媒体业务。
3、实现多业务、多速率传送
在当前宽带信道上,通信技术应该通过不同的扩频因子实现宽带多速率、可采用QOS的不同业务,确保宽带的传送速度。
4、快速功率控制
3G技术在总体上对改善系统加以应用,性能超好,通过闭环功率快速控制技术的普及应用使下行信道换代升级得以实现,其应用主要是为了改善和提升下行信道的传输性能,该技术的应用虽然大大提高了通信系统规避多径衰退的水平,然而因为当前多径信道的干扰降低了码分多址的扩频用户通信质量,从而强化了通信系统自干扰的误差度。
5、采用自适应天线及软件无线电技术
在基站及终端产品中,3G无线电技术软件应尽可能的节约成本、增强系统灵活性,发挥其自身的重要作用,可应用携带电子编程相位的新型天线阵列,使通信系统容量加大,还可以实施波束赋行,提升接受灵敏度,做到自适调整功率,进而使系统的自干扰减小。
三、3G移动通信系统的关键技术
(一)多载波技术
现阶段,MC-CDMA的商用化进程迈出了新的一步,相关人员正在努力探索3G方面的研究。C-CDMA多载波是移动通信系统中的一项新技术,其运用前景非常广阔。MC-CDMA是频域扩频和多载波调制的结合,每个信息符号先乘以扩频序列的各位,相乘后的每路信号调制到每个子载波上,如果扩频码长为N,则将其调制到N个子载波上。
(二)多用户检测技术
多用户检测技术是第三代移动CDMA通信系统抗干扰的关键技术。在CDMA系统中,传统的检测技术是直接利用序列扩频理论对每个用户的信号进行扩频码匹配处理,对多址干扰不作处理,只是运用扩频码波形的设计、功率控制、FEC编码、自适应天线方式减少影响,因此不得不采用新的多用户检测技术。此技术是基于传统技术对多址干扰的用户做联合检测,从接收的型号中减掉相互干扰的信号,有效的消除MAI的影像,从而具有更好的抗干扰功能。也有效的利用线路频谱功能,显著的提高了系统的容量。
(三)智能天线技术
TD-SCDMA采用的关键技术则是智能天线技术,大唐电信已经为其申请了专利,现阶段智能天线技术还没有被WCDMA和CDMA2000采用。智能天线是一种在基站现场安装的双向天线,方向性通过带有可编程电子相位关系的一组固定天线单元获取,基站与移动台之间各个链路的方向特性还可以同时获取。TD-SCDMA智能天线的高效率是在上行链路和下行链路的无线路径的对称性基础上获得的。智能天线还能将小区间及小区内的干扰减少。这些智能天线的特性能够有效提升移动通信系统的频谱效率。
四、3G技术在通信工程中的应用
(一)3G移动通信技术在手机电子商务平台上的研究应用
同样的,手机电子商务平台在我国的起步也比较晚,但是许多的运营商发现了其中潜在的价值。尤其在这个3G技术盛行的时代,电子商务提供商想把3G技术运用到手机电子商务平台上去,并着力发展下去。随着3G技术的发展,人们可以随时随地通过3G网络登陆手机商城,也就是手机购物。另外,基于流媒体技术的发展进步和3G网络带宽的进步,手机终端消费者—使用手机购物者,可以与商家进行视频沟通,进一步了解商品的价格、质量等信息,进而获得不一样的购物经验。通过这种方式购物已经成为学生和大多数白领工作者购物的主流方式,即方便又快捷,利人利己。
(二)3G移动通信技术在移动办公与视频对话的研究应用
视频通话是3G技术运用到通信技术后最显著的改变。随着流媒体技术的进步及3G移动通信技术的不断发展,移动直播技术和3G手机视频播放技术必将得到改善和提高。视频通话除了可以通过常规的宽带连接实现,还可以通过3G网络宽带和高效的数据传输实现,最终实现“面对面”般的对话感觉。目前多款手机已经实现了手机视频连接,随着3G移动通信技术的发展,手机视频会议、远程移动监督终将实现并普及。
五、3G技术的局限性
1、更高速率的业务很难支持。3G移动通信系统采用CDMA技术,CDMA是干扰受限各种不同QoS和性能要求的高速业务之间太多干扰,造成运用CDMA技术的3G移动通信系统很难对更高速率的业务有效支持,不能满足人们对未来高速多媒体业务的爆炸性的需求。
2、缺乏频谱资源、带宽饱和。在12GHz频段附近给3G系统使用分配的可用带宽不久就会饱和,而无线管理部门又限制了使用过程中分多址方式。
3、支持下一代的因特网协议(ipv6)困难很大。依据预测,在2005年IPv4可以支持的因特网地址就已被耗尽。为彻底解决IP地址不足问题,就得采用因特網协议IPv6,IPv6可以满足庞大的3G设备对网络地址的需求。然而在现有3G系统中支持新版本的因特网协议(IPv6)很难实现。
4、难以实现在不同频段间的不同业务环境中的漫游。
5、全范围的多速率业务无法提供。因为受3G空中接口标准限制,3G系统很难提供具备不同QoS和性能要求的多速率业务。
6、端到端的无线传输机制缺乏。用户在一个可移动的子网(如蓝牙、PAN等)和固定网络跨越时,没有3G端到端的无缝传输机制。
7、费用高。因为在3G许可证上运营商花费了巨额费用,且在3G网络构建时,为了将技术难题克服掉,提供吸引人的商业服务模式等方面的开支又要很大。所以,运营商会把这些费用转嫁到用户身上,使得3G的费用很高。据初步估计,在不包括用户下载的数据费用时,3G业务月租费也将在90~100美元左右,价格如此高难以吸引用户。
为了解决以上问题,满足人们对高速数据业务的要求,应该开发出多媒体业务能力更强大,可以提供更多应用业务和更高传输容量的4G移动通信系统。
结语
随着我国政府对通信行业的不断研究和大力的支持通信产业。我们相信,在不久的将来,我国的3G通信技术一定能够取得一个美好的发展。
参考文献:
[1]何海洲,逄麒珉.浅析3G通信网络技术在通信中的应用[J].电子制作,2013,04:126.
[2]熊挺.3G技术在通信中的应用及未来发展趋势探析[J].计算机光盘软件与应用,2012,14:5+7.
[3]曹剑州.3G技术及其在通信中的应用[J].中国高新技术企业,2009,16:117-118.
关键词:3G;网络技术;通信
中图分类号:E271文献标识码: A
引言
随着全球3G的快速发展,2G到3G的转换越来越快,2012年全球3G用户已经达到16亿,这就说明3G的发展前景是非常好的。倘若能够把3G技术完美的应用到通信工程中去,拓宽3G技术的发展渠道,必定会大大加强3G技术在我国的发展,带动其他各个领域的发展。而如何将3G技术应用到通信工程中,是个值得大家探讨的问题。
一、3G的含义
3G就是第三代移动通信的技术,是无线通信与国际互联网等媒体相结合的新一代移动通信系统,其网络特征主要体现在无线接口技术上。它能够处理音乐、视频等多种媒体形式,提供包括网页浏览、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速度至少达到2MBps(兆字节/秒)、384KBps(千字节/秒)以及144KBps的传输速度。
二、3G网络技术基本特点
3G系统网络灵活性高、覆盖面广,无线技术在多业务坏境都可应用,具备高频谱利用率和高业务质量,现行的无线技术在很多方面大胆创新,主要体现在以下几个方面:
1、应用了高频段的频谱资源
为了尽量更为广阔的频谱空间以使通信网络实现全球漫游等业务,满足人们对于宽带业务的需求,实现3G网络的容量发展,根据ITU的最新规定,IMT-20002G频段会统一使用,其可用宽带空间多达230MHz.而其中,无线卫星网络拥有60MHz空间,陆地网络拥有170MHz空间。
2、采用宽带射频信道,支持高速率业务
3G射频载波信道应按照业务需求,在提升码片速率的基础上,有效提高系统抗多径衰弱的能力,并且还要可以承受多媒体业务。
3、实现多业务、多速率传送
在当前宽带信道上,通信技术应该通过不同的扩频因子实现宽带多速率、可采用QOS的不同业务,确保宽带的传送速度。
4、快速功率控制
3G技术在总体上对改善系统加以应用,性能超好,通过闭环功率快速控制技术的普及应用使下行信道换代升级得以实现,其应用主要是为了改善和提升下行信道的传输性能,该技术的应用虽然大大提高了通信系统规避多径衰退的水平,然而因为当前多径信道的干扰降低了码分多址的扩频用户通信质量,从而强化了通信系统自干扰的误差度。
5、采用自适应天线及软件无线电技术
在基站及终端产品中,3G无线电技术软件应尽可能的节约成本、增强系统灵活性,发挥其自身的重要作用,可应用携带电子编程相位的新型天线阵列,使通信系统容量加大,还可以实施波束赋行,提升接受灵敏度,做到自适调整功率,进而使系统的自干扰减小。
三、3G移动通信系统的关键技术
(一)多载波技术
现阶段,MC-CDMA的商用化进程迈出了新的一步,相关人员正在努力探索3G方面的研究。C-CDMA多载波是移动通信系统中的一项新技术,其运用前景非常广阔。MC-CDMA是频域扩频和多载波调制的结合,每个信息符号先乘以扩频序列的各位,相乘后的每路信号调制到每个子载波上,如果扩频码长为N,则将其调制到N个子载波上。
(二)多用户检测技术
多用户检测技术是第三代移动CDMA通信系统抗干扰的关键技术。在CDMA系统中,传统的检测技术是直接利用序列扩频理论对每个用户的信号进行扩频码匹配处理,对多址干扰不作处理,只是运用扩频码波形的设计、功率控制、FEC编码、自适应天线方式减少影响,因此不得不采用新的多用户检测技术。此技术是基于传统技术对多址干扰的用户做联合检测,从接收的型号中减掉相互干扰的信号,有效的消除MAI的影像,从而具有更好的抗干扰功能。也有效的利用线路频谱功能,显著的提高了系统的容量。
(三)智能天线技术
TD-SCDMA采用的关键技术则是智能天线技术,大唐电信已经为其申请了专利,现阶段智能天线技术还没有被WCDMA和CDMA2000采用。智能天线是一种在基站现场安装的双向天线,方向性通过带有可编程电子相位关系的一组固定天线单元获取,基站与移动台之间各个链路的方向特性还可以同时获取。TD-SCDMA智能天线的高效率是在上行链路和下行链路的无线路径的对称性基础上获得的。智能天线还能将小区间及小区内的干扰减少。这些智能天线的特性能够有效提升移动通信系统的频谱效率。
四、3G技术在通信工程中的应用
(一)3G移动通信技术在手机电子商务平台上的研究应用
同样的,手机电子商务平台在我国的起步也比较晚,但是许多的运营商发现了其中潜在的价值。尤其在这个3G技术盛行的时代,电子商务提供商想把3G技术运用到手机电子商务平台上去,并着力发展下去。随着3G技术的发展,人们可以随时随地通过3G网络登陆手机商城,也就是手机购物。另外,基于流媒体技术的发展进步和3G网络带宽的进步,手机终端消费者—使用手机购物者,可以与商家进行视频沟通,进一步了解商品的价格、质量等信息,进而获得不一样的购物经验。通过这种方式购物已经成为学生和大多数白领工作者购物的主流方式,即方便又快捷,利人利己。
(二)3G移动通信技术在移动办公与视频对话的研究应用
视频通话是3G技术运用到通信技术后最显著的改变。随着流媒体技术的进步及3G移动通信技术的不断发展,移动直播技术和3G手机视频播放技术必将得到改善和提高。视频通话除了可以通过常规的宽带连接实现,还可以通过3G网络宽带和高效的数据传输实现,最终实现“面对面”般的对话感觉。目前多款手机已经实现了手机视频连接,随着3G移动通信技术的发展,手机视频会议、远程移动监督终将实现并普及。
五、3G技术的局限性
1、更高速率的业务很难支持。3G移动通信系统采用CDMA技术,CDMA是干扰受限各种不同QoS和性能要求的高速业务之间太多干扰,造成运用CDMA技术的3G移动通信系统很难对更高速率的业务有效支持,不能满足人们对未来高速多媒体业务的爆炸性的需求。
2、缺乏频谱资源、带宽饱和。在12GHz频段附近给3G系统使用分配的可用带宽不久就会饱和,而无线管理部门又限制了使用过程中分多址方式。
3、支持下一代的因特网协议(ipv6)困难很大。依据预测,在2005年IPv4可以支持的因特网地址就已被耗尽。为彻底解决IP地址不足问题,就得采用因特網协议IPv6,IPv6可以满足庞大的3G设备对网络地址的需求。然而在现有3G系统中支持新版本的因特网协议(IPv6)很难实现。
4、难以实现在不同频段间的不同业务环境中的漫游。
5、全范围的多速率业务无法提供。因为受3G空中接口标准限制,3G系统很难提供具备不同QoS和性能要求的多速率业务。
6、端到端的无线传输机制缺乏。用户在一个可移动的子网(如蓝牙、PAN等)和固定网络跨越时,没有3G端到端的无缝传输机制。
7、费用高。因为在3G许可证上运营商花费了巨额费用,且在3G网络构建时,为了将技术难题克服掉,提供吸引人的商业服务模式等方面的开支又要很大。所以,运营商会把这些费用转嫁到用户身上,使得3G的费用很高。据初步估计,在不包括用户下载的数据费用时,3G业务月租费也将在90~100美元左右,价格如此高难以吸引用户。
为了解决以上问题,满足人们对高速数据业务的要求,应该开发出多媒体业务能力更强大,可以提供更多应用业务和更高传输容量的4G移动通信系统。
结语
随着我国政府对通信行业的不断研究和大力的支持通信产业。我们相信,在不久的将来,我国的3G通信技术一定能够取得一个美好的发展。
参考文献:
[1]何海洲,逄麒珉.浅析3G通信网络技术在通信中的应用[J].电子制作,2013,04:126.
[2]熊挺.3G技术在通信中的应用及未来发展趋势探析[J].计算机光盘软件与应用,2012,14:5+7.
[3]曹剑州.3G技术及其在通信中的应用[J].中国高新技术企业,2009,16:117-118.