2022年第三代移动通信_G_技术的发展与现状 .pdf

73Intelligent Building & City Information 2007 6 No. 127第三代移动通信 （3G） 技术的发展与现状是英文 的缩写，指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机（）和第二代、等数字手机（） ，第三代移动通信一般地讲，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。移动通信发展简史移动通信目前发展到第三代，即， 经历三个发展阶段，分别成熟于 世纪 年代、 年代和年。第一代是模拟蜂窝移动通信网。年，美国贝尔实验室研制成功移动电话系统（）， 建成了蜂窝状移动通信系统。其它工业化国家也相继开发出蜂窝式移动通信网。这一阶段相对于以前的移动通信系统，最重要的突破是贝尔实验室提出的蜂窝网的概念。第一代移动通信系统的典型代表是美国的 系统和欧洲的系统。是英文“先进的移动电话系统”的字头，使用模拟蜂窝传输的频带，在北美、 南美和部分环太平洋国家广泛使用；是总接入通信系统的英文字头，使用频带，分 （欧洲）和（日本）两种版本，英国、 日本和部分亚洲国家广泛使用此标准。第一代移动通信系统的主要特点是采用频分复【摘要】 本文从移动通信发展简史、发展的必然性、的标准化进程、系统的构成等几个方面着手， 详细介绍第三代移动通信技术的发展与现状。【关键词】第三代移动通信发展与现状文 张家口市新华建筑设计有限公司孙承先名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 74智能建筑与城市信息年第期总第期技术与工程Technology & Engineering Cases用，语音信号为模拟调制，每隔一个模拟用户信道。 它的主要缺点是 ：频谱利用率低、 业务种类有限、 无数据业务、 保密性差、设备成本高及体积大、重量大。为了解决模拟系统中存在的这些根本性技术缺陷，数字移动通信技术应运而生，并且发展起来， 这就是以 和 为代表的第二代移动通信系统。数字移动通信网相对于模拟移动通信，提高了频谱利用率，支持多种业务服务， 并与（综合业务数字网） 等兼容。第二代移动通信系统以传输话音和低速数据（ ）业务为目的， 因此又称为窄带数字通信系统。第二代数字蜂窝移动通信系统的典型代表是美国的 系统和欧洲的系统。是北美的一种数字蜂窝标准，使用或 频带，指定使用（码分多址）多址方式， 已成为美国（个人通信系统） 网的首选技术。（全球移动通信系统） 发源于欧洲， 它是作为全球数字蜂窝通信的（时分多址）标准而设计的， 支持的数据速率， 可与 互连。使用 或频带，采用全双工方式（）和 多址方式，每载频支持 个信道， 信号带宽 。标准体制较为完善， 技术相对成熟， 不足之处是相对于模拟系统容量增加不多， 仅仅为模拟系统的两倍左右，无法和模拟系统兼容。由于第二代移动通信以传输话音和低速数据业务为目的， 并且不能支持全球漫游通信。 从年开始， 为了解决中速数据传输问题， 又出现了代的移动通信系统，如目前中国移动公司使用和联通公司使用的 。移动通信现在主要提供的服务仍然是语音服务以及低速率数据服务。由于网络的发展， 数据和多媒体通信的发展势头很快，所以， 第三代移动通信的目标就是实现移动宽带多媒体通信。从发展前景看，由于自有的技术优势， 技术已经成为第三代移动通信的核心技术。第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（）于 年提出， 当时称为未来公众陆地移动通信系统 （，）， 年更名为（）， 意即该系统工作在频段，最高业务速率可达，预期在年左右得到商用。目前有三大主要体制、和 。从图多址技术对比示意图中可以看出， 随着各代移动通信系统中使用的编码技术的改善，移动通信系统的信息容量在迅速增大。第一代移动通信系统主要采用频分多址（）技术，业务信道在不同的频段分配给不同的用户，如系统、系统等。第二代移动通信系统中主要使用时分多址（）技术，是采用时间分割的多址技术，引入时隙的概念。同一业务信道在不同的时间分配给不同的用户。如中国移动使用的系统等。第三代移动通信全部使用（码分多址）技术，即扩频的码分多址技术，所有用户在同一时间、同一频段上， 根据不同的编码获得业务信道，也就是发生信息传递时才占用信道。需要注意的是，第二代移动通信也有使用编码的系统， 如我国联通公司的 系统。频分多址技术业务信道在不同频段分配给不同的用户。如、 。时分多址技术业务信道在不同的时间分配给不同的用户。如 、 。码分多址技术所有用户在同一时间、同一频段上， 根据不同的编码获得业务通道。 图多址技术对比示意图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 75Intelligent Building & City Information 2007 6 No. 127发展 的必然性由于第二代（）系统频谱资源的有限性、 频谱利用率的较低性、 支持移动多媒体业务的局限性 （只能提供话音与低速数据业务） ， 以及系统之间的不兼容性，因而导致了系统的容量较小、难以满足高速宽带业务的需求和不能实现用户全球漫游等不足，因此，发展 移动通信将是第二代移动通信前进的必然结果。发展的原动力有市场驱动和技术驱动两方面原因。市场驱动方面：一是满足未来移动用户容量的需求；二是提供移动数据和多媒体通信业务。技术驱动：更高频谱效率的要求 ；各大网络兼容性要求；全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖，全球漫游要求。第三代移动通信可使人们享受到更多的通信乐趣， 除了获得更清晰的话音业务外，还可以随时随地通过个人移动终端进行多媒体通信，比如上网浏览、多媒体数据库访问、实时股市行情查询、 可视电话、移动电子商务、 交互游戏，无线个人随身听和视频传送等，更有特色的是与位置相关的业务，人们随时随地可以了解周围环境的情况，如街区地图、宾馆商场的位置、天气预报等。 移动电话将成为人们生活和工作的好帮手。的标准化进程第三代移动通信的标准化主要包括无线传输（）技术的标准化和网络（）技术的标准化。（）无线技术的标准化年月，在芬兰举行的会议上，确定了 可用的种 技术，即 、 、 、 和 （见图） ，目前后两种标准已基本退出主流市场，、成为世界三大主流 标准（见图 ）。即 ，意为宽频分码多重存取，是由网发展出来的 技术范围，其技术支持者主要是以系统为主的欧洲厂商，包括欧美的爱立信、 诺基亚、 朗讯、北电以及日本的、富士通、夏普等。这套系统能够架设在现有的 网络上，对于系统提供商而言可以较为方便地过渡，而系统相当普及的亚洲对这套技术的接受会比较容易。因此， 具有先天的市场优势。是由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、朗讯和韩国的三星都已参与，韩国现在成为该标准的主导者。这套技术是从窄频数字衍生出来的，可以从原来的结构直接升级到 （），建设成本低廉。但目前使用 的地区只有日、韩和北美，中国联通正是应用了该模式过渡的，的支持者不如 多。不过 的研发技术却是目前各标准中进度最快的，推出的 手机种类也最多。 是由我国大唐电信公司提出的 标准。该标准将智能无线、同步和软件无线等当今国际领先技术融于其中。由于我国国内庞大的市场，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图技术标准化结果无线接口 图世界三大主流标准核心网络：基于 核心网络：基于 核心网络：基于 标准名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 76智能建筑与城市信息年第期总第期技术与工程Technology & Engineering Cases支持 标准，对于我国通信事业是一大机遇。由于要求第三代移动通信的实现应易于从第二代系统逐步演进，而第二代系统又存在两大互不兼容的通信体制： 和 ，所以，的标准化研究实际上出现了两种不同的主流演进趋势。一种是以、为核心发起成立的 组织，专门研究如何从系统向 演进；另一种是以、为首成立的 组织，专门研究如何从系统向演进（见图 ） 。）分离；引入。：正在制定中；功能冻结，；引入多媒体域（）和无线新技术（高速下行链路分组接入）。系统的构成第三代移动通信系统将在同时使用第二代系统的基础上引入， 因此，从保护第二代系统庞大基础设施的巨额投资和使其继续发挥效益的观点出发，第三代系统的介入是否能支持第二代系统的功能，并允许其逐步平滑地向第三代系统演进，这是能否成功的关键。按照的定义， 第三代移动通信系统由移动终端、 无线接入网 和 核 心 网 络 构成。由于第二代系统具有多种工作模式（如 频分双工， 时分双工） 和可采用不同的无线传输技术 （如 ，或多载波 ），所以，难以使用统一的网络技术模式来实现第二代核心网向第三代核心 网 的 过渡。为此，的 发展策略改变了先前的“一统” 概念，转而注意以各地区现有网络基础为参考来制定比较现实的过渡办法。在 年 月的 中间会议上，代表们一致通过了“家族”的概念， 从此放弃了在空中接口及网络技术等方面一致性的努力，而致力于制定网络接口的标准和互通方案。这也就是说，尽管不同地区现有的第二代系统标准存在差异，但在向第三代系统演进过程中，只要该系统能在网络和业务能力上满足要求，都可能成为家族的成员。因此，家族概念的引入给予地区标准化组织以极大的灵活性，有利于推动实现第三代系统的进程。图只表明了第三代移动通信系统的一般组成结构。事实上，考虑到空中无线接口标第三代移动通信是通信发展的一大里程碑，决心在第三代结束第一代、 第二代各国和地区移动通信组织各自为阵， 独立、分散发展移动通信系统的不利局面，真正为全球移动通信制订一个统一的标准。为此，、各区域性移动通信组织和各国政府机构都做了巨大的努力与艰苦的工作，最终取得了标准化工作的重大成绩和进展。目前标准已确定，标准分阶段为和 、等版本，最终将发展到 版本。：标准已完成，最为成熟；功能冻结，；商用版本，；基于网络结构，电路域基于传统的。：标准基本完成，比较成熟；功能冻结，；采用软交换技术，控制与承载（ 成立 核心网 成立核心网欧洲北美亚太 图标准化组织名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 77Intelligent Building & City Information 2007 6 No. 127准允许使用不同的技术，而且采用了“家族概念”来构建核心网络，所以，第三代移动通信系统的和 可以根据实际采用的技术而拥有不同的结构。比如， 作为 的，核心网从 演进；或者作为 的 ，而相应的核心网从 过渡。图 中表示出了不同的和相关的 之间的对应关系。图系统一般构成按照的定义，第三代移动通信系统由移动终端、无线接入网和核心网络构成 接口 接口 接口 接口其它家组成员的 （）位置更新能力支持多种工作模式的终端。（）切换能力第二代系统与第三代系统间的切换；接入网和核心网内的切换。（）业务承载能力高速移动环境为；低速移动环境为；室内移动环境为。（）多媒体和呼叫控制能力支持基本状态呼叫模型 ；呼叫 连接分离，呼叫 载体分离；单终端的多呼叫业务。（）业务可携带性按用户注册要求提供服务 ；通过终端修改业务要求。（）终端能力软件无线电、自适应或重新配置。结束语截至 年月，全球移动用户已达到亿，其中中国移动公司用户亿，仅年前个月中国移动新增用户万，通信移动化、个人化趋势明显。从全球范围来看， 标准的发展最成熟、最迅速，截至 年 月，全球已投入商用的 网络已超过 个，用户已超过万。目前日韩网络覆盖已与相当， 网络质量也已接近 网络质量。由于我国承诺 年北京奥运会提供 服务，年很可能成为中国 元年，不论各大通信运营商如何进行行业重组和网络标准的选择，对广大通信用户而言，更美好的 通信时代无疑是越来越近了。按照 的观点，核心网家族成员应具备下述基本功能：（）漫游能力同技术间的漫游；多运营者间的漫游；全球无缝漫游。 （） 图 和 之间的对应关系名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -