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淺析３Ｇ技術(shù)及其在通信中的應用
摘要：目前3G還處于起步階段，但其發(fā)展前景十分看好。隨著(zhù)通信網(wǎng)絡(luò )和技術(shù)的不斷發(fā)展，3G技術(shù)環(huán)境下電信增值業(yè)務(wù)進(jìn)入了高速發(fā)展，業(yè)務(wù)范圍持續擴大，經(jīng)營(yíng)主體趨向多元，經(jīng)營(yíng)模式日益創(chuàng )新的新階段。文章介紹了3G（第三代移動(dòng)通信系統）的含義及3G技術(shù)的基本特點(diǎn)，分析了3G技術(shù)在通信中的應用。
關(guān)鍵詞：3G技術(shù)；通信；技術(shù)標準；功率；速率
面向未來(lái)，人們對3G技術(shù)充滿(mǎn)了美好的期待。目前3G還處于起步階段，但其發(fā)展前景十分看好。隨著(zhù)通信網(wǎng)絡(luò )和技術(shù)的不斷發(fā)展，3G技術(shù)環(huán)境下電信增值業(yè)務(wù)進(jìn)入了高速發(fā)展，業(yè)務(wù)范圍持續擴大，經(jīng)營(yíng)主體趨向多元，經(jīng)營(yíng)模式日益創(chuàng )新的新階段。
一、3G的含義
3G是英文3rd Generation的縮寫(xiě)，指第三代移動(dòng)通信技術(shù)。相對第一代模擬制式手機（1G）和第二代GSM、TDMA等數字手機（2G），第三代手機一般的講，是指將無(wú)線(xiàn)通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結合的新一代移動(dòng)通信系統。它能夠處理圖像、音樂(lè )、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話(huà)會(huì )議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為了提供這種服務(wù)，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )必須能夠支持不同的數據傳輸速度，也就是說(shuō)在室內、室外和行車(chē)的環(huán)境中能夠分別支持至少2MBps（兆字節/秒）、384KBps（千字節/秒）以及144KBps的傳輸速度。
二、3G技術(shù)基本特點(diǎn)
從目前已確立的3G標準分析，其網(wǎng)絡(luò )特征主要體現在無(wú)線(xiàn)接口技術(shù)上。蜂窩移動(dòng)通信系統的無(wú)線(xiàn)技術(shù)包括小區復用、多址/雙工方式、應用頻段、調制技術(shù)、射頻信道參數、信道編碼及糾錯技術(shù)、幀結構、物理信道結構和復用模式等諸多方面�？v觀(guān)3G無(wú)線(xiàn)技術(shù)演變，一方面它并非完全拋棄了2G，而是充分借鑒了2G網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)經(jīng)驗，在技術(shù)上兼顧了2G的成熟應用技術(shù)，另一方面，根據IMT-2000確立的目標，未來(lái)3G系統所采用無(wú)線(xiàn)技術(shù)應具有高頻譜利用率、高業(yè)務(wù)質(zhì)量、適應多業(yè)務(wù)環(huán)境，并具有較好的網(wǎng)絡(luò )靈活性和全覆蓋能力。3G在無(wú)線(xiàn)技術(shù)上的創(chuàng )新主要表現在以下幾方面：
�。ㄒ唬┎捎酶哳l段頻譜資源
為實(shí)現全球漫游目標，按ITU規劃IMT-2000將統一采用2G頻段，可用帶寬高達230MHz，分配給陸地網(wǎng)絡(luò )170MHz，衛星網(wǎng)絡(luò )60MHz，這網(wǎng)絡(luò )為3G容量發(fā)展，實(shí)現全球多業(yè)務(wù)環(huán)境提供了廣闊的頻譜空間，同時(shí)可更好地滿(mǎn)足寬帶業(yè)務(wù)。
�。ǘ┎捎脤拵漕l信道，支持高速率業(yè)務(wù)
充分考慮承載多媒體業(yè)務(wù)的需要，3G網(wǎng)絡(luò )射頻載波信道根據業(yè)務(wù)要求，可選用5/10/20M等信道帶寬，同時(shí)進(jìn)一步提高了碼片速率，系統抗多徑衰落能力也大大提高。
�。ㄈ⿲�(shí)現多業(yè)務(wù)、多速率傳送
在寬帶信道中，可以靈活應用時(shí)間復用、碼復用技術(shù)，單獨控制每種業(yè)務(wù)的功率和質(zhì)量，通過(guò)選取不同的擴頻因子，將具有不同QoS要求的各種速率業(yè)務(wù)映射到寬帶信道上，實(shí)現多業(yè)務(wù)、多速率傳送。
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3G主流技術(shù)均在下行信道中采用了快速閉環(huán)功率控制技術(shù)，用以改善下行傳輸信道性能，這一方面提高了系統抗多徑衰落能力，但另一方面由于多徑信道影響導致擴頻碼分多址用戶(hù)間的正交性不理想，增加了系統自干擾的偏差，但總體上快速功率控制的應用對改善系統性能是有好處的。
�。ㄎ澹┎捎米赃m應天線(xiàn)及軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)
3G基站采用帶有可編程電子相位關(guān)系的自適應天線(xiàn)陣列，可以進(jìn)行發(fā)信波束賦形，自適應地調整功率，減小系統自干擾，提高接收靈敏度，增大系統容量，另外軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)在基站及終端產(chǎn)品中的應用，對提高系統靈活性、降低成本至關(guān)重要。
三、3G的技術(shù)標準
國際電信聯(lián)盟（ITU）在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流無(wú)線(xiàn)接口標準，寫(xiě)入3G技術(shù)指導性文件《2000年國際移動(dòng)通訊計劃》（簡(jiǎn)稱(chēng)IMT-2000）。
W-CDMA即Wide-bandCDMA，也稱(chēng)為CDMA Direct Spread，意為寬頻分碼多重存取，其支持者主要是以GSM系統為主的歐洲廠(chǎng)商，這套系統能夠架設在現有的GSM網(wǎng)絡(luò )上，對于系統提供商而言可以較輕易地過(guò)渡，而GSM系統相當普及的亞洲對這套新技術(shù)的接受度預料會(huì )相當高。因此W-CDMA具有先天的市場(chǎng)優(yōu)勢。
CDMA2000也稱(chēng)為CDMA Multi-Carrier，由美國高通北美公司為主導提出，這套系統是從窄頻CDMA One數字標準衍生出來(lái)的，可以從原有的CDMA One結構直接升級到3G，日前，中國電信集團公司獲得增加基于CDMA2000技術(shù)制式的3G業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可，中國電信在收購了中國聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡(luò )之后，啟動(dòng)了44個(gè)重點(diǎn)城市的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化工程，并于去年年底前完成了340多個(gè)城市的CDMA網(wǎng)絡(luò )建設工作，滿(mǎn)足了82個(gè)無(wú)線(xiàn)城市的無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)需求。中國電信還發(fā)布了“天翼”品牌并啟動(dòng)了189號段放號。由于之前所采購的設備都支持CDMA2000制式，中國電信不需要重新建設網(wǎng)絡(luò )，在3G牌照發(fā)放后，只需進(jìn)行軟件升級，中國電信就會(huì )在第一時(shí)間里建設起一個(gè)全國覆蓋的3G網(wǎng)絡(luò )。
TD-SCDMA是由中國大陸獨自制定的3G標準，該標準將智能無(wú)線(xiàn)、同步CDMA和軟件無(wú)線(xiàn)電等當今國際領(lǐng)先技術(shù)融于其中，在頻譜利用率、對業(yè)務(wù)支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面的獨特優(yōu)勢。另外，由于中國內的龐大的市場(chǎng)，該標準受到各大主要電信設備廠(chǎng)商的重視，全球一半以上的設備廠(chǎng)商都宣布可以支持TD-SCDMA標準。
四、3G技術(shù)的應用
當前，一些移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)已經(jīng)能夠在2.5G網(wǎng)絡(luò )上實(shí)現，3G網(wǎng)絡(luò )將為移動(dòng)業(yè)務(wù)發(fā)展提供更有效的支撐。由于3G網(wǎng)絡(luò )擁有更高的數據傳輸速率和數據業(yè)務(wù)支撐能力，3G運營(yíng)商不僅可以向用戶(hù)提供高質(zhì)量的語(yǔ)音業(yè)務(wù)，而且還能夠提供高速率的流媒體業(yè)務(wù)。從全球來(lái)看，隨著(zhù)3G商用進(jìn)程的加快，日本和韓國以及歐美地區的一些移動(dòng)運營(yíng)商已相繼推出了基于移動(dòng)流媒體技術(shù)的視頻業(yè)務(wù)，移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)已成為3G網(wǎng)絡(luò )的核心業(yè)務(wù)和熱點(diǎn)業(yè)務(wù)。從實(shí)際應用的情況來(lái)看，移動(dòng)流媒體可提供點(diǎn)播、直播、下載播放三種業(yè)務(wù)形式。其中，點(diǎn)播應用主要包括電影片花、精彩片斷、MTV等；直播包括電視節目、視頻監控、重大賽事、音樂(lè )現場(chǎng)會(huì )等；下載播放比較適合于那些非在線(xiàn)、對音視頻質(zhì)量要求較高的多媒體節目。
目前國人對手機、電腦等移動(dòng)高速上網(wǎng)的需求都在增長(cháng)，相對
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