搜索
3G通讯3G的全称为3rdGeneration，中文含义就是指第三代数字通信。1995年问世的第一代数字手机只能进行语音通话；而1996到1997年出现的第二代数字手机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。目录简要介绍研发历史各国标准发展趋势3G通讯在中国简要介绍研发历史各国标准发展趋势3G通讯在中国展开简要介绍3G是英文3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G)，第三代手机一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。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/秒)、384kbps(千字节/秒)以及144kbps的传输速度。三项技术标准：W-CDMA：英文名称是WidebandCDMA，中文译名为“宽带分码多工存取”，它可支持384kbps到2Mbps不等的数据传输速率，支持者主要以GSM系统为主的欧洲厂商。CDMA2000：亦称CDMAMulti-Carrier，由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。TD-SCDMA：该标准是由中国独自制定的3G标准，由于中国的庞大的市场，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。[1]研发历史ITUTG8/1早在1985年就提出了第三代移动通信系统的概念，最初命名为FPLMTS（未来公共陆地移动通信系统），后在1996年更名为IMT-2000（InternationalMobileTelecommunications2000）。1992年，国际电联召开世界无线通信系统会议（WARC），对FPLMTS的频率进行了划分，这次会议成为第三代移动通信标准制订进程中的重要里程碑。第三代移动通信系统的目标是：世界范围内设计上的高度一致性；与固定网络各种业务的相互兼容；高服务质量；全球范围内使用的小终端；具有全球漫游能力；支持多媒体功能及广泛业务的终端。为了实现上述目标，对第三代无线传输技术（RTT）提出了支持高速多媒体业务（高速移动环境：144Kbps，室外步行环境：384Kbps，室内环境：2Mbps）、比现有系统有更高的频谱效率等基本要求。2000年10月25日到11月5日在芬兰赫尔辛基召开的ITUTG8/1第18次会议最终通过了IMT-2000无线接口技术规范建议(IMT.RSPC)。最终确立了IMT-2000所包含的无线接口技术标准。这次会议的最主要的结论是，通过了IMT-2000无线接口技术规范建议(IMT.RSPC)。将无线接口的标准明确为以下5个标准：[2]CDMA技术：IMT-2000CDMADS对应WCDMAIMT-2000CDMAMC对应cdma2000IMT-2000CDMATDD对应TD-SCDMA和UTRATDDTDMA技术：IMT-2000TDMASC对应UWC-136IMT-2000FDMA/TDMA对应DECT各国标准全球有代表性的3G协议有ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ2000和ＴＤ－ＳＣＤＭＡ三大主流无线接口标准，它们都是被国际电联（ＩＴＵ）写入3Ｇ技术指导性文件的。在日本，NTTDoCoMo的FOMA通信服务采用的就是WCDMA方式。另外，J-Phone于2002年6月开始在东京提供的3G服务也采用的是WCDMA方式。随着技术的不断完善，三大标准各具优势，并已形成了独自的产业联盟。ＷＣＤＭＡ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；ＣＤＭＡ2000由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、朗讯和后来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。ＴＤ－ＳＣＤＭＡ是由我国独自制定的3Ｇ标准，如今也已有德国西门子、中兴、华为等厂商支持，并已组成ＴＤ－ＳＣＤＭＡ产业联盟。目前，这三大标准已经形成了各自的阵营，其中诺基亚、爱立信为主的欧洲阵营把持ＷＣＤＭＡ，北美阵营坚持ＣＤＭＡ2000，而以大唐为主的国内本土阵营则把更多的目光投向自主产权的ＴＤ－ＳＣＤＭＡ。可以说，三大标准在中国各有支持者，联通青睐ＣＤＭＡ2000，移动看好ＷＣＤＭＡ，而ＴＤ－ＳＣＤＭＡ也吸引了国内主要运营商的目光。但毫无疑问，在商用化的道路上，ＷＣＤＭＡ已经跑在了另两个标准的前面。据悉，奥地利、日本、芬兰等五个运营商已经宣布推出基于ＷＣＤＭＡ技术的3Ｇ服务，李嘉诚旗下的“和黄”正在大举进军3Ｇ，基于ＷＣＤＭＡ的Ｈ3Ｇ英国、Ｈ3Ｇ意大利等将很快推出。而与此同时，30多个大规模ＷＣＤＭＡ网络也正处于安装／测试阶段，全世界已部署和安装了几万个基站?Ｎｏｄｅ－Ｂｓ。以美国高通为主导厂商的ＣＤＭＡ2000近期也频频出彩，而受到政府大力支持的大唐已经在川渝建成了3Ｇ实验网，加快了ＴＤ－ＳＣＤＭＡ的研发／测试进程。由此可见，三大标准已经“逼”近中国了。两大3G协议比较：[3]WCDMAcdma2000双工方式FDDFDD多址方式DS-CDMAMCCDMA所需带宽5MHzN×1.25MHz,N=1,3(可扩展6,9,12）码片速率3.84McpsN×1.2288Mcps,N=1,3(可扩展6,9,12)帧（frame）长度10ms5，10，20，40，80ms信道码OVSF,512~4（前向）256~4（反向）反向：Walsh和长码前向：Walsh和准正交码扰码前向:18位GOLD码反向:短扰码,取自S(2)码族:长扰码,24位GOLD码长码和短PN码导频结构前向:公用或专用导频反向:专用导频前向:公用\专用辅助导频反向:专用导频VBR支持方式变速扩频+多个扩频码变速扩频+多个扩频码调制方式QPSK(前向)/BPSK(反向)QPSK(前向)/BPSK(反向)基带滤波平方根升余弦，滚降系数0.22同IS-95FEC编码卷积码(码长:9,码率:1/2,1/3);TurboCode卷积码,码长:9,R=1/2,1/3,1/4或1/6;Turbo编码K=4,R=1/2,1/3或1/4功率控制快速闭环,开环,外环,速率:1500Hz功率调整步长:0.25-4dB开环闭环(800Hz或50Hz)功率调整步长:1.0,0.5,0.25dB基站间精确同步不需要(同步可选)需要是否跳频否否语音编码自适应多速率可变速率发展趋势进入2004年后，3G进入快速发展阶段。在3G快速发展的同时，也应该看到存在的局限性。3G网络要求具有良好的服务质量(QoS)、后向兼容性及其与固网的兼容性、以及高速多媒体业务能力等，而现有3G网络与这一目标还有差距；3G终端在多媒体业务支持、延长待机时间、统一应用平台等方面还需要进一步改进；由于网络质量、终端瓶颈以及缺乏合适的业务模式等原因，体现3G差异化服务的高速多媒体业务发展并不理想。这些限制引起人们对3G网络、终端和业务发展趋势的重新思考。网络发展趋势分析1.宽带化宽带化体现为对无线传输能力的要求。3G系统要求能够支持高达2Mbit/s的传输速率。随着新型多媒体业务的发展、话务量的提升等，对3G系统及下一代无线网络的无线传输速率要求会越来越高，即宽带化是3G网络的基本发展趋势之一。对于WCDMA网络技术体制而言，R99和R4版本支持的前反向峰值速率可达384kbit/s；R5版本中引入了高速下行数据分组(HSDPA)接入功能，下行峰值速率可高达14.4Mbit/s；R6版本中进一步引入了高速上行数据分组(HSUPA)接入功能，上行峰值速率可高达3.6Mbit/s；R7版本中可能采用OFDM，MIMO等关键技术，进一步提高无线链路的传输速率，同时增加系统容量。对于cdma2000网络技术体制而言，cdma20001x的前反向峰值速率可达153.6kbit/s；1xEV-DOReleaseO前向峰值速率提高到2.4Mbit/s，反向虽然相对于cdma20001x没有改善，但在1xEV-DOReleaseA中，反向峰值速率提高到1.8Mbit/s，同时前向峰值速率也进一步提高到3.1Mbit/s；1xEV-DV的前反向峰值速率与1xEV-DOReleaseA基本一致。由于1xEV-DO的发展前景相对明朗，目前主要针对1xEV-DO这一发展分支，考虑cdma2000无线传输技术的进一步发展。在2005年6月的3GPP2会议上，对下一代EV-DO网络功能要求进行了研讨，对采用OFDM多载波方案和MIMO多天线技术达成了共识，以提供与WCDMAR7相媲美的带宽无线传输。由此可见，不但同属于cdma2000标准系列的1xEV-DO和1xEV-DV在峰值速率的设计上是一致的，而且分属于不同3G技术体制的1xEV-DO与HSDPA在前向峰值速率设计上也是一致的。这种一致性是由共同的业务需求决定的。2.网络融合(1)3G网络融合的要求ITU最初希望全球统一3G标准，其中包含了3G网络融合的思想，主要体现在以下两方面：①3G网络的后向兼容性。为了保护2G网络投资，降低3G网络业务运营的风险，在3G标准的制定中，要求考虑从多种标准的2G网络向3G网络的平滑演进。②3G网络与固定网络的兼容性。为了实现移动业务与固网业务的融合，实现业务的无缝覆盖和多种网络资源的共享，降低业务运营和网络维护的成本，在3G标准的制定中，要求考虑3G网络与固网的互通问题。尽管目前存在多种3G技术标准，但是不同3G技术标准网络之间，以及各种3G技术标准网络与固网之间的互通仍需逐步解决。（2）3G网络融合的方向3G网络的融合也是电信网、计算机网和广播电视网走向三网融合的第一步。从基本功能架构上看，传统网络从上向下大致可分为业务网、承载网和传输网三部分；3G网络融合固网与移动网后，网络架构从上到下大致可分为业务应用层、业务控制与交换层和承载与传输网络。其中，业务应用层面包含传统业务网中有关业务应用及其应用平台；业务控制与交换层完成传统业务网的呼叫控制、会话管理、用户管理等功能；传统承载网中的信令控制与数据承载功能分别由不同的逻辑实体实现；传统的传输网则由多种传输协议逐渐向IP传输和ATM传输并存、进而统一到IP传输这个方向发展。由此归纳出3G网络融合的方向，即开放的业务应用平台，节省业务开发时间和成本，实现多厂家业务应用设备的互通；统一的业务控制与交换层，采用IMS实现移动网与固网业务上的融合；以IP为核心的承载与传输网。下面重点针对控制层面IMS的实现和承载网的全IP化展开分析。①IMS目前的电信网络体系结构由多个相互独立的垂直业务体系组成，如VoIP、可视电话、视频点播等，不同的网络为用户提供不同的业务。这种点到点形式的传统网络结构——“终端—网络—应用”不利于运营商简单、快速引入新业务以及业务之间的互动。而下一代融合网络的演进方向是“多种终端—多种网络(统一控制核心)—多种应用”的网络体系结构，不同业务能够同时进行和交互。基于IMS的融合体系结构正是应这种融合需求产生的。IMS是用于提供多媒体业务呼叫控制功能的子系统，该子系统与用户的接入方式无关，并能为多种上层业务应用平台提供统一的呼叫控制。IMS通常还具有多用户属性管理功能和媒体管理功能。IMS目前有三大问题需要解决，一是能处理多大的容量，二是如何保证网间通信的安全，三是对用户数据的分布。②全IP化承载网的全IP化包含以下两个方面：●对现有网络进行全IP化改造。以1xEV-DO无线接入网的全IP化改造为例。目前，1xEV-DO无线接入网主要采用ATM传输协议，提供可靠的传送和良好的QoS保证。不过，从系统可扩展性