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第三代移动通信技术及其应用论文
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第三代移动通信技术及其应用论文 篇1
摘要:
本文阐述了3G技术及特点，并讨论了3G在中国的应用
关键词:
移动通信;3G;宽带;CDMA
一、什么是第三代移动通信系统
第三代移动通信系统(3G)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,并能同时提供语音数据综合服务和移动多媒体服务的移动通信系统，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。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。
二、第三代移动通信系统的特征
第三代移动通信的基本特征：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；具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性；具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能；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；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；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；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；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；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；手机体积小、重量轻，具有真正的全球漫游能力；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。
宽带CDMA与窄带CDMA或GSM的主要区别：
IMT-2000的主要技术方案是宽带CDMA，并同时兼顾了在第二代数字式移动通信系统中应用广泛的GSM与窄带CDMA系统的兼容问题。那么，它们在技术与性能方面有什么区别呢？
3G与2G相比，具有:更大的通信容量和覆盖范围；具有可变的高速数据率；可同时提供高速电路交换和分组交换业务；支持多种同步业务；支持其他系统改进功能。具体内容主要是支持自适应天线阵（AAA），该天线可利用天线方向图对每个移动电话进行优化，可提供更加有效的频谱和更高容量。自适应天线要求下行链中每个连接都有导频符，而宽带CDMA系统中的每个区中都使用一个公共导频广播。无线基站再也不需要全球定位系统来同步，由于宽带CDMA拥有一个内部系统来同步无线电基站，所以不像GSM移动通信系统那样在建立和维护基站时需要GPS（全球定位系统）外部系统来进行同步。因为依赖全球定位系统卫星覆盖来安装无线电基站，在购物中心和地铁等地区会导致实施困难等问题。支持分层小区结构（HCS），宽带CDMA的载波可引进一种被称为“移动辅助异频越区切换（MAIFHO）”的新切换机制，使其能够支持分层小区结构。这样，移动台可以扫描多个码分多址载波，使得移动系统可在热点地区部署微小区。支持多用户检测，因为多用户检测可消除小区中的干扰并能提高容量。
三、3G主要技术标准及其在中国的应用
国际电信联盟（ITU）在2000年5月确定W-CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA为无线接口标准，写入3G技术指导性文《2000年国际移动通讯计划》（简称IMT—2000）。2007年10月19日，在国际电信联盟在日内瓦举行的无线通信全体会议上，经过多数国家投票通过，WiMAX正式被批准成为继WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第四个全球3G标准。
W-CDMA：全称为Wideband CDMA，也称为CDMA Direct Spread，意为宽频分码多重存取，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术，它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。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。该标准提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演进策略。
CDMA2000：CDMA2000是由窄带CDMA(CDMA IS95)技术发展而来的宽带CDMA技术，也称为CDMA Multi-Carrier，CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多3G手机已经率先面世。该标准提出了从CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演进策略。CDMA2000 1x被称为2.5代移动通信技术。CDMA2000 3x与CDMA2000 1x的主要区别在于应用了多路载波技术，通过采用三载波使带宽提高。前中国联通C网（现已经合并到中国电信）正在采用这一方案向3G过渡，采用的`是CDMA IS95网络。
TD-SCDMA：全称为Time Division - Synchronous CDMA(时分同步CDMA)，该标准是由中国大陆独自制定的3G标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向ITU提出。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。
WiMAX：WiMAX 的全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access)，又称为802?16无线城域网，是又一种为企业和家庭用户提供“最后一公里”的宽带无线连接方案。将此技术与需要授权或免授权的微波设备相结合之后，由于成本较低，将扩大宽带无线市场，改善企业与服务供应商的认知度。
2009年1月，中国的3G牌照正式发放，中国移动获得TD-SCDMA牌照，中国电信获得CDMA2000牌照，中国联通获得W-CDMA牌照。在这之前，2008年4月1日中国移动通信集团公司在北京、上海、天津、沈阳、广州、深圳、厦门和秦皇岛８个城市，启动第三代移动通信（３Ｇ）“中国标准”ＴＤ－ＳＣＤＭＡ社会化业务测试和试商用，其号段为１５７。标志着我国第三代移动通信(3G)标准TD的商业化应用正式起航。首批社会化业务测试邀请２万名不同行业和部门的用户，免费提供2000元至4000元的手机和数据卡终端，并给予测试用户每月800元的话费补贴。从中移动公开的资费标准看，普通通话费用TD比2G还要便宜。TD月租费为50元/月，本地基本通话费主叫0.40元/分钟，被叫免费；国内漫游通话费0.60元/分钟，被叫0.40元/分钟；国内长途通话费0.07元/6秒；短信息费网内0.1元/条，网外0.15元/条，接收免费。TD新业务——可视电话收费则是本地通信主叫0.6元/分钟，被叫免费；国内漫游主叫0.9元/分钟，被叫0.60元/分钟；国内长途0.10元/6秒。此外，中国移动还推出三款TD语音套餐和数据卡套餐，语音资费低于当前G网水平。2008年9月，工业和信息化部批准了中国移动《关于增加TD-SCDMA试商用选择性资费方案的报告》，从报告中可以看到，TD-SCDMA资费从9月起将大幅下调，广州、深圳、天津提前试点。特别值得注意的是，除本地被叫免费外，TD本地主叫降至首三分钟0.22元、以后每分钟0.11元，资费标准几乎降至固话资费水平。
第三代移动通信技术及其应用论文 篇2
【摘要】
随着社会、电子行业和移动通信网络技术的迅速发展，3G移动通信技术显得越来越重要，并且已经逐步进入高速发展的新阶段并被广泛应用于其他领域，3G移动通信技术为人们的生活带来了一定的便捷性，3G移动通信技术对于普通的语音通话做出了一定的改革，不仅提高了通信质量以及网络速率，也实现了视频通话。在移动网络带宽方面，也体现出了高速化的特点。
【关键词】
3G；移动通信技术；技术及其应用
飞速发展的科学技术给信息领域带来一次彻底的革命，随着信息产业部3G牌照的正式颁发，3G移动通信业务在全国各地的通讯运营商中逐渐开通。3G技术将日益普及和推广。3G时代的来临，促使移动通信事业得到了跨时代的进步，3G移动视频通话给人们带来了超乎寻常的体验，依赖着3G通信技术本身的特点，快捷的网络服务给人们的生活带来了实质性的改变。
1.3G移动通信技术简介
3G即第三代移动通信技术，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G与2G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的大幅提升，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，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、视频交互等多种信息服务，同时兼容已有的第二代系统。为了提供这种服务，无线网络必须能支持不同的数据传输速度。目前国际上最具代表性的3G技术标准有W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA3种。
2.3G移动通信技术标准及其应用范围
目前，联通通信不断推出新的业务要求，用户数量持续增加，所以现有网络容量和频率资源已经难以满足未来业务的发展，为提升移动通信网络的负载能力，必须在空中接口中改变调制方式和技术体制。以CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA为代表的新一代CDMA技术将为3G无限接入所采用。
2.1CDMA 2000
CDMA2000 EV-D0在 1.25MHz标准载波中不支持话音，而是在单独的载波上提供分组数据业务，可以支持平均速率为600kbit/s、峰值速率为2.4Mbit/s的高速数据业务。该技术是基于窄带CDMA技术发展而来，主要优势体现在带宽的改变，是由美国技术研究人员率先研发而来的，CDMA-2000具有优良的兼容性，具有成本低、搭建方便、安全性较强等特点，目前该标准的应用范围仅限于部分北美国家以及日韩，由于其本身的优势，与其他标准相比，其发展速度处于领先地位。
2.2WCDMA
全称为Wideband CDMA，意为宽频分码多重存取，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，W-CDMA的支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其中。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，因此W-CDMA具有先天的市场优势，我国的联通目前正在采用此技术。
该技术标准是基于GSM网发展而来，是由3GPP组织所制定，其主要采用了信道编码、空时码等技术，目前开发较为成熟的版本为R99版本，而R4、R5、R6、R7等版本则正在开发完善中，W-CDMA技术标准主要应用于部分欧洲国家，其中也涉及到了日本，由于该技术标准是由2G网络升级演进而来，对于通信运营商来说，W-CDMA具有一定的市场运营优势，其架设的速度是其他系统所无法比拟的。
我国联通公司于2009年5月17日开始试商用WCDMA服务，10月1日正式商用WCDMAR6网络，最高下载速率可以达到7.2M。现在国内部分城市下载速率已可达14.4M。WCDMA标准由3GPP组织制订，由2G的GSM发展而来，目前已经有五个版本，其中的 R99版本已经稳定，目前处于完善过程中。R99版本空口采用WCDMA技术，核心网分为分组域和电路域，分别支持数据业务和话音业务。
2.3TD-SCDMA
该技术标准是由中国而制定的，同样是由GSM网络所支持的TD-SCDMA系统拓展而来，为2G网络提供了升级的便捷性，仅需要更改基站控制器的容量以及相关的数据传输标准即可，其最大的'优点在于能够满足国际标准中低辐射的要求。DSP运算速度决定着终端的移动速度，且最高的速度不会超过240km/h；，基站的覆盖范围也具有一定的限制，即覆盖范围处于半径15km以内的频谱利用率和系统容量能够达到最优化，但是该数据也会随着用户的容量而改变。对已有GSM网的运营商来说，基于TSM标准的TD-SCDMA系统是一种很好的选择。
3.移动通信中3G技术的应用
一些移动流媒体业务已经能够在2.5G网络上实现，3G网络将为移动业务发展提供更有效的支撑。由于3G网络拥有更高的数据传输速率和数据业务支撑能力，3G运营商不仅可以向用户提供高质量的语音业务，而且还能够提供高速率的流媒体业务。随着美国苹果系列收集以及掌上平板电脑的研发深入，流媒体业务急需进行扩展。在该领域，日本和韩国率先进行了研发，走在了各国的技术前沿。在两国的高端技术人员的技术研发之下，流媒体提供的业务范围在扩大，基本上可提供点播、直播、下载播放三种业务形式。其中，点播应用主要包括电影片花、精彩片断等；直播包括电视节目、重大赛事、音乐现场会等；下载播放比较适合于那些非在线、对音视频质量要求较高的多媒体节目。目前国内对手机、电脑等移动高速上网的需求都在增长，相对于其他业务，移动宽带很可能短时间内成为3G的主流应用。
4.3G技术的业务发展
以“立体创新”战略为指导，以客户导向为经营原则，由提供“通信产品”延伸到提供“信息服务”，实现向“移动成长价值战略”转型。适应新需求、新竞争、新环境，以更加创新的思维，更加高效的流程，去开发更具吸引力的产品，提供更加优质的服务，及时、充分、持续地满足用户多样化、个性化、信息化的需求，以“专家”的精神开创品质卓越的移动信息服务。
目前，联通在3G网络上正在部分的重点城市试点HSPA+技术，它可以支持21Mbps、28Mbps或42Mbps的下行，上行速率可达到11.02Mbps。因此在终端上，由HSPA将向HSPA+方向演进也是中国联通发展3G的步骤之一，在中国联通2011年的WCDMA终端战略中，“终端+应用”的发展模式将更加凸显。
3G技术业务发展的重点，是要发展音乐类和视频类的业务，从业务内容上要与传统音乐内容提供深和互联网内容提供商合作，建立海量的音乐素材库。从业务的特征来说，以发展在线听歌和整曲下载为主，注重音乐搜索和分类。从业务的体验来说，保证PC与手机的音乐体验一致，从业务资费来看，要实行灵活的资费方式，扩大用户使用业务的范围，加厚用户使用业务的深度。
5.结语
相对于2G，3G无论在声音上，还是数据传输的速度上都大大提升，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，提供多种信息服务。在信息时代中，无论是商家的竞争，技术的革新还是时代的变幻，都预示着我们的生活在不断进步。21世纪的一个必争之地无疑是信息，作为其中应运而生的一个产物，3G技术正在越来越多的改变着我们的生活。
【参考文献】
[1]赵忠华,吴剑英,王静.3G移动通信系统的网络安全分析[J].新疆师范大学学报(自然科学版),2010(01).
[2]李福寿.第三代移动通信(3G)技术探讨[J].价值工程,2012(04).
[3]李孟,陈曦.第三代移动通信技术在消防工作中的应用[J].中国科技信息,2010(07).
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