移动通信

3G移动通信系统
一．3G系统的概述
中国移动与中国联通在移动通信市场的竞争日趋激烈，竞争领域从原先的话音业务发展到增值业务。

伴随着移动增值业务的不断发展，迈向3G（3rd Generation，第三代移动通信）则是两大移动运营商的必然选择。

与前两代系统相比，第三代移动通信系统的主要特征是可提供丰富多彩的移动多媒体业务，其传输速率在高速移动环境中支持144kb/s，步行慢速移动环境中支持384kb/s，静止状态下支持
2Mb/s。

其设计目标是为了提供比第二代系统更大的系统容量、更好的通信质量，而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。

二．3G的组成
目前，国际上最具代表性的3G技术标准有三种，它们分别是TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000。

其中TD-SCDMA属于时分双工（TDD）模式，是由中国提出的3G技术标准；而WCDMA和CDMA2000属于频分双工（FDD）模式。

国际上，TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000的具体标准化工作主要是由两个第三代移动通信合作伙伴组织：3GPP、3GPP2负责的。

其中TD-SCDMA、WCDMA由3GPP负责具体标准化工作；而CDMA2000由3GPP2负责具体标准化工作。

在我国，由信息产业部领导的中国无线通信标准研究组(CWTS)以及后来的中国通信标准化协会（CCSA），积极参与ITU及3GPP、3GPP2等组织的标准化活动，推动TD-SCDMA标准的不断完善与发展。

TD-SCDMA是中国第一个拥有自主知识产权的国际标准，开创了中国参与国际电信标准化的先河。

TD-SCDMA标准的提出，是中国通信业技术创新的典范，也是中国对第三代移动通信发展所做出的重要贡献。

三.3G的特点
从目前已确立的3G标准分析，其网络特征主要体现在无线接口技术上。

蜂窝移动通信系统的无线技术包括小区复用、多址/双工方式、应用频段、调制技术、射频信道参数、信道编码及纠错技术、帧结构、物理信道结构和复用模式等诸多方面。

纵观3G无线技术演变，一方面它并非完全抛弃了2G，而是充分借鉴了2G网络运营经验，在技术上兼顾了2G的成熟应用技术，另一方面，根据IMT-2000确立的目标，未来3G系统所采用无线技术应具有高频谱利用率、高业务质量、适应多业务环境，并具有较好的网络灵活性和全覆盖能力。

3G在无线技术上的创新主要表现在以下几方面：
（一）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。

（二）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。

（三）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。

（四）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。

（五）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。

四.3G的基本工作原理
国际电信联盟（ITU）在2000年5月确定W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA 三大主流无线接口标准，写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》（简称IMT-2000）。

W-CDMA即Wide-bandCDMA，也称为CDMA Direct Spread，意为宽频分码多重存取，其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，这套系统能够架设在现有的GSM网络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡，而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。

因此W-CDMA具有先天的市场优势。

CDMA2000也称为CDMA Multi-Carrier，由美国高通北美公司为主导提出，这套系统是从窄频CDMA One数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMA One结构直接升级到3G，日前，中国电信集团公司获得增加基于CDMA2000技术制式的3G 业务经营许可，中国电信在收购了中国联通CDMA网络之后，启动了44个重点城市的网络优化工程，并于去年年底前完成了340多个城市的CDMA网络建设工作，满足了82个无线城市的无线上网需求。

中国电信还发布了“天翼”品牌并启动了189号段放号。

由于之前所采购的设备都支持CDMA2000制式，中国电信不需要重新建设网络，在3G牌照发放后，只需进行软件升级，中国电信就会在第一时间里建设起一个全国覆盖的3G网络。

TD-SCDMA是由中国大陆独自制定的3G标准，该标准将智能无线、同步CDMA 和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。

另外，由于中国内的庞大的市场，该标准受到各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA标准。

五.3G的发展趋势
中国的3G之路刚刚开始，最先普及的3G应用是“无线宽带上网”，六亿的手机用户随时随地手机上网。

而无线互联网的流媒体业务将逐渐成为主导。

3G的核心应用包括：
(1)宽带上网
宽带上网是3G手机的一项很重要的功能，届时我们能在手机上收发语音邮件、写博客、聊天、搜索、下载图铃等……现在不少人以为这些在手机上的功能应用要等到3G时代，但其实目前的无线互联网门户也已经可以提供。

尽管目前的GPRS网络速度还不能让人非常满意，但3G时代来了，手机变成小电脑就再也不是梦想了。

(2)视频通话
3G时代,传统的语音通话已经是个很弱的功能了，到时候视频通话和语音信箱等新业务才是主流，传统的语音通话资费会降低，而视觉冲击力强，快速直接的视频通话会更加普及和飞速发展。

3G时代被谈论得最多的是手机的视频通话功能，这也是在国外最为流行的3G
服务之一。

相信不少人都用过QQ、MSN或Skype的视频聊天功能，与远方的亲人、朋友“面对面”地聊天。

今后，依靠3G网络的高速数据传输，3G手机用户也可以“面谈”了。

当你用3G手机拨打视频电话时，不再是把手机放在耳边，而是面对手机，再戴上有线耳麦或蓝牙耳麦，你会在手机屏幕上看到对方影像，你自己也会被录制下来并传送给对方。

(3)手机电视
从运营商层面来说，3G牌照的发放解决了一个很大的技术障碍，TD和CMMB等标准的建设也推动了整个行业的发展。

手机流媒体软件会成为3G时代最多使用的手机电视软件，在视频影像的流畅和画面质量上不断提升，突破技术瓶颈，真正大规模被应用。

(4)无线搜索
对用户来说，这是比较实用型的移动网络服务，也能让人快速接受。

随时随地用手机搜索将会变成更多手机用户一种平常的生活习惯。

(5)手机音乐
在无线互联网发展成熟的日本，手机音乐是最为亮丽的一道风景线，通过手机上网下载音乐是电脑的50倍。

3G时代，只要在手机上安装一款手机音乐软件，就能通过手机网络，随时随地让手机变身音乐魔盒，轻松收纳无数首歌曲，下载速度更快，耗费流量几乎可以忽略不计。

(6)手机购物
不少人都有在淘宝上购物的经历，但手机商城对不少人来说还是个新鲜事。

事实上，移动电子商务是3G时代手机上网用户的最爱。

目前90%的日本韩国手机用户都已经习惯在手机上消费，甚至是购买大米、洗衣粉这样的日常生活用品。

专家预计，中国未来手机购物会有一个高速增长期，用户只要开通手机上网服务，就可以通过手机查询商品信息，并在线支付购买产品。

高速3G可以让手机购物变得更实在，高质量的图片与视频会话能使商家与消费者的距离拉近，提高购物体验，让手机购物变为新潮流。

(7)手机网游
与电脑的网游相比，手机网游的体验并不好，但方便携带，随时可以玩，这种利用了零碎时间的网游是目前年轻人的新宠，也是3G时代的一个重要资本增长点。

3G时代到来之后，游戏平台会更加稳定和快速，兼容性更高，即“更好玩了”，像是升级的版本一样，让用户在游戏的视觉和效果方面感觉更有体验。

距离国务院常务会议研究同意启动3G牌照仅一周，工业与信息化部就迅速向三大运营商发放了3G牌照。

工业和信息化部宣布，批准中国移动通信集团公司增加基于TD-SCDMA技术制式的3G业务经营许可，中国电信集团公司增加基于CDMA2000技术制式的3G业务经营许可，中国联合网络通信集团公司增加基于WCDMA技术制式的3G业务经营许可。

对于运营商来说，3G牌照发放意味着新一轮市场角逐的开始；对于设备商来说,这意味着3年至少2800亿元的投资大蛋糕摆在了面前；而对于用户来说，3G意味着手机上网带宽飙升，资费越降越低。

六．参考书籍
1.《移动通信》，李建东，郭梯云编著；
2.《3G移动通信系统概述》，刘宝玲，付长东编著。