第3代移动通信系统|什么是第三代移动通信系统

1. 什么是第三代移动通信技术

第三代移动通信技术，简称3G，全称为3rd Generation，中文含义就是指第三代数字通信。1995年问世的第一代模拟制式手机(1G)只能进行语音通话;1996到1997年出现的第二代GSM、TDMA等数字制式手机(2G)便增加了接收数据的功能，如接受电子邮件或网页;第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够要能在全球范围内更好地实现无缝漫游，并处理图像、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，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。3G分为三种模式，TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000TD-SCDMA(time-division synchronous code division multiple access):td-scdma是由我国信息产业部电信科学技术研究院提出，与德国西门子公司联合开发。主要技术特点:同步码分多址技术，智能天线技术和软件无线技术。它采用tdd双工模式，载波带宽为1.6mhz。tdd是一种优越的双工模式，因为在第三代移动通信中，需要大约400mhz的频谱资源，在3ghz以下是很难实现的。而tdd则能使用各种频率资源，不需要成对的频率，能节省未来紧张的频率资源，而且设备成本相对比较低，比fdd系统低20%--50%，特别对上下行不对称，不同传输速率的数据业务来说tdd更能显示出其优越性。也许这也是它能成为三种标准之一的重要原因。另外，td-scdma独特的智能天线技术，能大大提高系统的容量，特别对cdma系统的容量能增加50%，而且降低了基站的发射功率，减少了干扰。td-scdma软件无线技术能利用软件修改硬件，在设计、测试方面非常方便，不同系统间的兼容性也易与实现。当然td-scdma也存在一些缺陷，它在技术的成熟性方面比另外两种技术要欠缺一等。因此，信息产业部也广纳合作伙伴一起完善它。另外它在抗快衰落和终端用户的移动速度方面也有一定缺陷。WCDMAWCDMA(Wide band Code Division Multiple Access 宽带码分多址)是一种3G蜂窝网络。WCDMA使用的部分协议与2G GSM 标准一致。具体一点来说，WCDMA是一种利用码分多址复用(或者CDMA 通用 复用技术，不是指CDMA标准)方法的宽带扩频3G移动通信空中接口。wcdma(wideband code division multiple access ):wcdma源于欧洲和日本几种技术的融合。wcdma采用直扩(mc)模式，载波带宽为5mhz，数据传送可达到每秒2mbit(室内)及384kbps(移动空间)。它采用mc fdd双工模式，与gsm网络有良好的兼容性和互操作性。作为一项新技术，它在技术成熟性方面不及cdma2000，但其优势在于gsm的广泛采用能为其升级带来方便。因此，近段时间也倍受各大厂商的青睐。wcdma采用最新的异步传输模式(atm)微信元传输协议，能够允许在一条线路上传送更多的语音呼叫，呼叫数由现在的30个提高到300个，在人口密集的地区线路将不在容易堵塞。另外，wcdma还采用了自适应天线和微小区技术，大大地提高了系统的容量。cdma2000(code division multiple access2000):cdma2000是由美国高通(qualcomm)公司提出。它采用多载波(ds)方式，载波带宽为1.25mhz。cdma2000共分为两个阶段:第一阶段将提供每秒144kbit/s的数据传送率，而当数据速度加快到每秒2mbit/s传送时，便是第二阶段。到时，和wcdma一样支持移动多媒体服务，是cdma发展3g的最终目标。cdma2000和wcdma在原理上没有本质的区别，都起源于cdma(is-95)系统技术。但cdma2000做到了对cdma(is-95)系统的完全兼容，为技术的延续性带来了明显的好处:成熟性和可靠性比较有保障，同时也使cdma2000成为从第二代向第三代移动通信过渡最平滑的选择。但是cdma2000的多载传输方式比起wcdma的直扩模式相比，对频率资源有极大的浪费，而且它所处的频段与imt-2000规定的频段也产生了矛盾。

2. 什么是第三代移动通信系统

第三代移动通信系统（IMT-2000），在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带CDMA技术为主,并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统 亦即未来移动通信系统，是一代有能力彻底解决第一、二代移动通信系统主要弊端的最选进的移动通信系统。第三代移动通信系统一个突出特色就是，要在未来移动通信系统中实现个人终端用户能够在全球范围内的任何时间、任何地点，与任何人，用任意方式、高质量地完成任何信息之间的移动通信与传输。可见，第三代移动通信十分重视个人在通信系统中的自主因素，突出了个人在通信系统中的主要地位，所以又叫未来个人通信系统。 众所周知，在第二代数字移动通信系统中，通信标准的无序性所产生的百花齐放局面，虽然极大地促进了移动通信前期局部性的高速发展，但也较强地制约了移动通信后期全球性的进一步开拓，即包括不同频带利用在内的多种通信标准并存局面，使得“全球通”漫游业务很难真正实现，同时现有带宽也无法满足信息内容和数据类型日益增长的需要。第二代移动通信所投入的巨额软硬件资源和已经占有的宠大市场份额决定了第三代移动通信只能与第二代移动通信在系统方面兼容地平滑过渡，同时也就使得第三代移动通信标准的制定显得复杂多变，难以确定。 伴随芬兰赫尔辛基国际电联（ITU）大会帷幕的徐徐落下，在由中国所制订的TD-SCDMA、美国所制订的CDMA2000和欧洲所制订的WCDMA所组成的最后三个提案中，几经周折后，最终将确定一个提案或几个提案兼容来作为第三代移动通信的正式国际标准（IMT-2000）。其中，中国的TD-SCDMA方案完全满足国际电联对第三代移动通信的基本要求，在所有提交的标准提案中，是唯一采用智能天线技术，也是频谱利用率最高的提案，可以缩短运营商从第二代移动通信过渡到第三代系统的时间，在技术上具有明显的优势。更重要的是，中国的标准一旦被采用 ，将会改变我国以往在移动通信技术方面受制于人的被动局面；在经济方面可减少、甚至取消昂贵的国外专利提成费，为祖国带来巨大的经济利益；在市场方面则会彻底改变过去只有运营市场没有产品市场的畸形布局，从而使我国获得与国际同步发展移动通信的平等地位。 TD-SCDMA技术方案是我国首次向国际电联提出的中国建议，是一种基于CDMA，结合智能天线、软件无线电、高质量语音压缩编码等先进技术的优秀方案。TD-SCDMA技术的一大特点就是引入了SMAP同步接入信令，在运用CDMA技术后可减少许多干扰，并使用了智能天线技术。另一大特点就是在蜂窝系统应用时的越区切换采用了指定切换的方法，每个基站都具有对移动台的定位功能，从而得知本小区各个移动台的准确位置，做到随时认定同步基站。TD-SCDMA技术的提出，对于中国能够在第三代移动通信标准制定方面占有一席之地起到了关键作用。 显然，第三代移动通信系统将会以宽带CDMA系统为主，所谓CDMA，即码分多址技术。移动通信的特点要求采用多址技术，多址技术实际上就是指基站周围的移动台以何种方式抢占信道进入基站和从基站接收信号的技术，移动台只有占领了某一信道，才有可能完成移动通信。目前已经实用的多址技术有应用于第一代和第二代移动通信中的频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和窄带码分多址（CDMA）三种。FDMA是不同的移动台占用不同的频率。TDMA是不同的移动台占用同一频率，但占用的时间不同。CDMA是不同的移动台占用同一频率，但各带有不同的随机码序，以示区分布进行扩频，因此同一频率所能服务的移动台数量是由随机码的数量来决定的。多址技术的性能比较见表1所示。宽带CDMA不仅具有CDMA所拥有的一切优点，而且运行带宽要宽得多，抗干扰能力也很强，传递信号功能更趋完善，能实现无线系统大容量和高密度地覆盖漫游，也更容易管理系统。第三代移动通信所采用的宽带CDMA技术完全能够满足现代用户的多种需要，满足大容量的多媒体信息传送，具有更大的灵活性。 随着第三代移动通信系统标准的最后敲定，其终端设备也已初见端倪，浮出水面。爱立信公司最近推出的R320双频手机具有内置Modem、红外接口、可进行图形Internet浏览、游戏、语音拨号及短信息服务。诺基亚公司推出的7100系列手机则可支持GSM网上的9.6kb/s数字通信和CDMA网上的14.4kb/s的数字通信，也具备了游戏、语音拨号和短信息功能（图1）；另一款由诺基亚最新推出的媒体移动电话MP（Media Phone），则可以提供简单的Web浏览。而Alcatel公司不仅为无线IP提供了WAP网点，还推出了“口袋大小”的Internet移动电话One Touch Pocket。该话机尺寸仅有116mm×59mm×15mm，可提供全屏幕显示，采用锂电池，通话时间可达3小时，待机时间为80小时，用户使用该手机，可从中心局存储、管理和恢复E-mail、语音邮件和传真信息，用户还可利用“文本-语音”新技术从该手机中收听E-mail话音邮件，完成转送传真到任何一部传真机上的工作。最近，摩托罗拉公司又推出了具有未来移动通信意义上的手机芯片，该芯片可以安装在任何手机上，可使安装了该芯片的手机在全球任何地方通信。总之，第三代移动通信设备不管是从功能方面、还是从外观方面都将为用户带来新的技术革命。

3. 第三代移动通信系统的介绍

第三代移动通信系统是在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带CDMA技术为主,并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统，是一代有能力彻底解决第一二代移动通信系统主要弊端的先进的移动通信系统。第三代移动通信系统的目标是提供包括语音、数据、视频等丰富内容的移动多媒体业务。

4. 什么是中国第三代移动通信

经过20年的发展，中国移动通信产业经历了从全盘吸收进入自主创新、从产品完全进口到大量出口、从学习国外先进文明成果到开始输出科技文化的过程。作为移动通信20年发展的亲历者，电信专家李进良和汪涛都认为：中国的3G发展不只是一个技术问题，而是中华文明复兴的重要战略棋子。20年建成世界第一大移动通信网改革开放20多年以来，我国移动通信在空白的基础上发展成为全世界规模最大移动通信网络。2003年，我国移动电话用户总数超过固定电话用户总数，建成世界上第一大移动通信网。截止到2007年6月底，全国手机用户达到5.01648亿户。1997年，中国引进第一套移动通信设备时，仅有700多户用户；2001年3月，手机用户超过1亿户，并于同年成为全球手机用户最多的国家；2002年11月、2004年5月和2006年1月，这一数字分别突破2亿、3亿和4亿。中国移动通信的飞速发展迅速地拉低了设备价格，也带动了全球移动通信产业的高速发展，20年前很多规模不大的欧洲公司也因此成长为专业的移动通信大企业。中国也有一批知名企业成长起来，并提出了TD-SCDMA第三代移动通信标准，成为三大世界标准之一。在通信标准领域，我国首次取得了美、日、欧等国家和地区平起平坐的地位。 手机终端将成未来最主要文化传播载体在毕生从事移动通信研究的李进良教授看来，TD-SCDMA不只是一个通信问题，而是一个事关中华文化的传播渠道问题。李进良认为，移动通信发展到今天，不只是一种通信方式，而是一种生活方式。手机不仅仅是接听电话的移动电话机，而是接收和传播综合信息的终端，每一个人不管你生活在农村还是在城市，都可以通过这个终端来接收信息传播信息。在宽带移动通信时代，移动终端可以接收和传播任何一种信息，不论是文字、图片、声音还是多媒体，移动终端将成为未来最大的最有影响力的文化传播渠道。他表示，移动通信作为未来文化传播的最重要载体，对于经济发展和文化发展具有不可估量的战略意义。当年秦朝以武力兼并六国之后，推行统一度量衡，“书同文、车同轨”等一系列重大标准化政策，极大地方便了广大人民群众文化的交流，商贸的往来，从而促进了中华各民族的大融合。他举例说，当年欧洲统一推行GSM，就促进了欧共体经济的全面协调发展。今天，我们发展新一代移动通信，要建设全国统一标准的3G网络，这不仅仅是建设电信强国的需要，也是促进中华民族的团结统一和伟大复兴的需要。TD使中国技术普及全世界成为可能电信专家汪涛曾经担任前中兴通讯印度公司总经理，他亲历中国移动通信大发展主要过程，多年的国外电信销售经历使他对TD-SCDMA的意义有长远的看法。他认为3G已经成为中国文明复兴计划中除载人航天之外的另一个重要的战略棋子。当今信息技术制高点中，在CPU、操作系统等领域，中国在近期要想有所作为，困难是比较大的，而3G成为了近期中国在科技领域获得重大突破的最佳选择。他分析认为中国发展TD有最高战略远景和最低战略远景。最低的战略远景是：用中国自己的3G标准、中国自己的3G芯片、中国自己的3G设备、中国自己的3G终端，建设中国自己的3G网络，以中国标准为主，另外两种标准为辅。最高的战略远景是：使中国的现代技术发明、技术标准和科技第一次普及到全世界。TD-SCDMA是三个3G标准中唯一的TDD技术，而ITU又为TDD规定了专用的频段。TD-SCDMA在中国获得了155M的频段。这么宽的频率资源划给了频率资源利用效率最高的TD-SCDMA标准，意味着什么呢？意味着未来只要有3G网络运营覆盖的地方，就会有中国标准技术的3G信号存在，从而使TD-SCDMA在全球3G时代占据主导地位。

5. 第三代移动通信系统的简介

第三代移动通信系统的概念最早于1985年由国际电信联盟（International Telecommunication Union，ITU）提出，是首个以“全球标准”为目标的移动通信系统。在1992年的世界无线电大会上，为3G分配了2GHz附近约230MHz的频带。考虑到该系统的工作频段在2000MHz，最高业务速率为2000kbit/s，而且将在2000年左右商用，于是ITU在1996年正式命名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）。3G系统最初的目标是在静止环境、中低速移动环境、高速移动环境分别支持2Mbit/s、384kbit/s、144kbit/s的数据传输。其设计目标是旨在提供比2G更大的系统容量、更优良的通信质量，并使系统能提供更丰富多彩的业务。

6. 什么是第三代移动通信系统（3G）

3g是第三代移动通信系统的简称，目前确认的3g技术标准分别有三种：欧洲标准wcdma，在国内由中国联通建设的3g网络；美国标准cdma2000，在国内由中国电信建设的3g网络和中国标准td-scdma，在国内由中国移动建设的3g网络，虽然三家运营商的3g网络技术中都有cdma，但三张3g网络是互不兼容完全不能通用的

7. 什么是3G，第三代移动通信系统

3G是第三代移动通信系统的简称，目前确认的3G技术标准分别有三种：欧洲标准WCDMA，在国内由中国联通建设的3G网络；美国标准CDMA2000，在国内由中国电信建设的3G网络和中国标准TD-SCDMA，在国内由中国移动建设的3G网络，虽然三家运营商的3G网络技术中都有CDMA，但三张3G网络是互不兼容完全不能通用的求采纳

8. 第三代移动通信系统常用调制解调方式有哪些

1、TD-SCDMA技术。TD-SCDMA是中国唯一提交的关于第三代移动通信的标准技术，它使用了第二代和第三代移动通信中的所有接入技术，包括TDMA、CDMA和SDMA，其中最关键的创新部分是SDMA。SDMA可以在时域/频域之外用来增加容量和改善性能， SDMA的关键技术就是利用多天线对空间参数进行估计，对下行链路的信号进行空间合成。另外，将CDMA与SDMA技术结合起来也起到了相互补充的作用，尤其是当几个移动用户靠得很近并使得SDMA无法分出时，CDMA就可以很轻松地起到分离作用了，而SDMA本身又可以使相互干扰的CDMA用户降至最小。SDMA技术的另一重要作用是可以大致估算出每个用户的距离和方位，可应用于第三代移动通信用户的定位，并能为越区切换提供参考信息。总的来讲，TD-SCDMA有价格便宜、容量较高和性能优良等诸多优点。2、智能天线技术。智能天线技术是中国标准TD-SDMA中的重要技术之一，是基于自适应天线原理的一种适合于第三代移动通信系统的新技术。它结合了自适应天线技术的优点，利用天线阵列的波束汇成和指向，产生多个独立的波束，可以自适应地调整其方向图以跟踪信号的变化，同时可对干扰方向调零以减少甚至抵消干扰信号，增加系统的容量和频谱效率。智能天线的特点是能够以较低的代价换得天线覆盖范围、系统容量、业务质量、抗阻塞和抗掉话等性能的提高。智能天线在干扰和噪声环境下，通过其自身的反馈控制系统改变辐射单元的辐射方向图、频率响应及其他参数，使接收机输出端有最大的信噪比。3、WAP技术。WAP(Wireless Application Protocol，无线应用协议)已经成为数字移动电话和其他无线终端上无线信息和电话服务的实际世界标准。WAP可提供相关服务和信息，提供其他用户进行连接时的安全、迅速、灵敏和在线的交互方式。WAP驻留在因特网上的TCP/IP环境和蜂窝传输环境之间，但是独立于所使用的传输机制，可用于通过移动电话或其他无线终端来访问和显示多种形式的无线信息。WAP规范既利用了现有技术标准中适应于无线通信环境的部分，又在此基础上进行了新的扩展。由于WAP技术位于GSM网络和因特网之间，一端连接现有的GSM网络，一端连接因特网。因此，只要用户具有支持WAP协议的媒体电话，就可以进入互联网，实现一体化的信息传送。而厂商使用该协议，则可以开发出无线接口独立、设备独立和完全可以交互操作的手持设备Internet接入方案，从而使得厂商的WAP方案能最大限度地利用用户对Web服务器、Web开发工具、Web编程和Web应用的既有投资，保护用户现有利益。同时也解决了无线环境所带来的有关新问题。目前，全球各大移动电话制造商，包括诺基亚、爱立信、摩托罗拉和阿尔卡特在内，都已保证提供支持WAP的无线设备。4、快速无线IP技术。快速无线IP(Wireless IP，无线互联网)技术将是未来移动通信发展的重点，宽频带多媒体业务是最终用户的基本要求。根据ITM-2000的基本要求，第三代移动通信系统可以提供较高的传输速度(本地区2Mb/s，移动144Kb/s)。现代的移动设备越来越多了(手机、笔记本电脑、PDA等)，剩下的好像就是网络是否可以移动，无线IP技术与第三代移动通信技术结合将会实现这个愿望。由于无线IP主机在通信期间需要在网络上移动，其IP地址就有可能经常变化，传统的有线IP技术将导致通信中断，但第三代移动通信技术因为利用了蜂窝移动电话呼叫原理，完全可以使移动节点采用并保持固定不变的IP地址，一次登录即可实现在任意位置上或在移动中保持与IP主机的单一链路层连接，完成移动中的数据通信。5、软件无线电技术。在不同工作频率、不同调制方式、不同多址方式等多种标准共存的第三代移动通信系统中，软件无线电技术是一种最有希望解决这些问题的技术之一。软件无线电技术可将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将AD转换器尽量靠近RF射频前端，利用DSP的强大处理能力和软件的灵活性实现信道分离、调制解调、信道编码译码等工作，从而可为第二代移动通信系统向第三代移动通信系统的平滑过渡提供一个良好的无缝解决方案。第三代移动通信系统需要很多关键性技术，软件无线电技术基于同一硬件平台，通过加载不同的软件，就可以获得不同的业务特性，这对于系统升级、网络平滑过渡、多频多模的运行情况来讲，相对简单容易、成本低廉，因此对于第三代移动通信系统的多模式、多频段、多速率、多业务、多环境的特殊要求特别重要。所以在未来移动通信应用中有着广泛的应用意义，不仅可改变传统观念，还将为移动通信的软件化、智能化、通用化、个人化和兼容性带来深远影响。6、多载波技术。多载波MC-CDMA是第三代移动通信系统中使用的一种新技术。多载波CDMA技术早在1993年的PIMRC会议上就被提出来了。目前，多载波CDMA作为一种有着良好应用前景的技术，已吸引了许多公司对此进行深入研究。多载波CDMA技术的研究内容大致有两类:一是用给定扩频码来扩展原始数据，再用每个码片来调制不同的载波。另一种是用扩频码来扩展已经进行了串并变换后的数据流，再用每个数据流来调制不同的载波。7、多用户检测技术。在CDMA系统中，由于码间不正交，会引起多址干扰(MAI)，而多址干扰将会限制系统容量，为了消除多址干扰影响，人们提出了利用其他用户的已知信息去消除多址干扰的多用户检测技术。多用户检测技术分为两大类:线性多用户检测和相减去干扰检测。在线性多用户检测中，对传统的解相器软输出的信号进行一种线性的映射(变换)以期产生新的一组有希望提供更好性能的输出。在相减去干扰检测中，可产生对干扰的预测并使之减小。目前，CDMA系统中的多用户检测技术还存在一定的局限，主要表现在:多用户检测只是消除了小区内的干扰，而对小区间的干扰还是无法消除;算法相当复杂，不易在实际系统中实现。多用户检测技术的局限是暂时的，随着数字信号处理技术和微电子技术的发展，降低复杂性的多用户检测技术必将在第三代移动通信系统中得到广泛的应用。

9. 第三代移动通信系统的第三代移动通信的基本特征

（1）具有全球范围设计的、与固定网络业务及用户互连、无线接口的类型尽可能少和高度兼容性；（2）具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性；（3）具有在本地采用2Mbit/s高速率接入和在广域网采用384kbit/s接入速率的数据率分段使用功能；（4）具有在2GHz左右的高效频谱利用率，且能最大程度地利用有限带宽；（5）移动终端可连接地面网和卫星网，可移动使用和固定使用，可与卫星业务共存和互连；（6）能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务；（7）支持分层小区结构，也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接；（8）语音只占移动通信业务的一部分，大部分业务是非话数据和视频信息；（9）一个共用的基础设施，可支持同一地方的多个公共的和专用的运营公司；（10）手机体积小、重量轻，具有真正的全球漫游能力；（11）具有根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数，而不是以距离为收费参数的新收费机制。