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第三代移动通信3G技术解析

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2024年10月19日发(作者:钱景铄)

第9卷第3期 

2010年9月 

石家庄铁路职业技术学院学报 

J0URNAL 0F SHI儿AZHUANG INSTITUTE 0F RAI L’ AYTECHN0LOGY 

VOL.9 No.3 

Sep.20 l 0 

第三代移动通信3G技术解析 

刘佳 王军峰 徐越群 

050041) (石家庄铁路职业技术学院 河北石家庄

摘要:第三代通信技术.3G技术是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。从3G技术的产生、标准和详细参数方面入手,介绍3G技术的优点以及应用领域,具有广 

泛的市场发展前景。 

关键字:3G技术 CDMA 移动通信 

中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:1673—1816(2010)03—0065—03 

1 3G简介 

3G是第三代移动通信技术的简称(英语:3rd.generation),是指支持高速数据传输的蜂窝移动 

通讯技术。3G服务能够同时传送声音(通话)及数据信息(电子邮件、即时通信等),代表特征是 

提供高速数据业务。 

其实,3G并不是2009年诞生的,早在2007年国外就已经产生3G了,而中国也于2008年成 

功开发出中国3G,下行速度峰值理论可达3.6 Mbit/s(一说2.8Mbit/s),上行速度峰值也可达384 kbit/s。 

相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、CDMA等数字手机(2G),第三代手机(3G) 

般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。1995年问世的第一代 

手机只能进行语音通话;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。3G与2G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升,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。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2 Mbps(兆比特/每秒)、384 kbps(千比特/每秒)以及144 kbps的传输速度。 

3G是第三代通信网络,目前国内不支持除GSM和CDMA以外的网络,GSM设备采用的是频 

分多址,而CDMA使用码分扩频技术,先进功率和话音激活至少可提供大于3倍GSM网络容量, 

业界将CDMA技术作为3G的主流技术,国际电信联盟确定三个无线接口标准,分别是CDMA2000, 

WCDMA,TD—SCDMA,也就是说国内CDMA可以平滑过渡到3G网络,3G主要特征是可提供移 

动宽带多媒体业务。 

收稿日期:2010-06—21 

作者简介:刘佳(1980一),男,河北石家庄人,硕士,研究方向人工智能。 

河北省教育厅自然科学项目(Z2009460) 

65 

石家庄铁路职业技术学院学报 2010年第3期 

3G的核心应用包括:宽带上网、视频通话、手机电视、无线搜索、手机音乐、手机购物、 

手机网游等。 

2 3G的标准 

3G标准:它们分别是WCDMA(欧洲版)、CDMA2000(美国版)和TD.SCDMA(中国版)。 

国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定WCDMA、CDMA2000、TD.SCDMA以及 MAX 

四大主流无线接口标准,写入3G技术指导性文件((2000年国际移动通讯计划》(简称IMT--2000)。 

CDMA是Code Division Multiple Access(码分多址)的缩写,是第三代移动通信系统的技术基础。 

第一代移动通信系统采用频分多址(FDMA)的模拟调制方式,这种系统的主要缺点是频谱利用率 

低,信令干扰话音业务。第二代移动通信系统主要采用时分多址(TDMA)的数字调制方式,提高 

了系统容量,并采用独立信道传送信令,使系统性能大大改善,但TDMA的系统容量仍然有限,越 

区切换性能仍不完善。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、通信质量好、 

软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。 

下面分别介绍一下3G的几种标准: 

(1)W-CDMA 

也称为WCDMA,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CD 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。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,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、夏酱等厂商。 该标准提出了GSM(2G).GPRS.EDGE.WCDMA(3G) 

的演进策略。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。预 

计在GSM系统相当普及的亚洲,对这套新技术的接受度会相当高。因此W-CDMA具有先天的市场 

优势。 

(2)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-Cartier,它是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。这套系统是从窄频CDMAOne数字标准衍生出来的,可以从 

原有的CDMAOne结构直接升级到3G,建设成本低廉。但目前使川CDMA的地区只有目、韩和北 

美,所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过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1 。该标准提tt;了从CDMA IS95(2G) 

CDMA20001x・CDMA20003x(3G)的演进策略。CDMA20001x被称为2.5代移动通信技术。 

CDMA20003x与CDMA20001x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。 

目前中国电信正在采用这一方案向3G过渡,并已建成CDMAIS95网络。 

(3)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,TD.SCDMA具有辐射低的特点,被誉为绿色3G。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。另外,由于中国内地庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂 

第3期 刘佳,等 第三代移动通信3G技术解析 

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。 该标准提出不经过2.5 

代的中间环节,直接向3G过渡,非常适用于GSM系统向3G升级。军用通信网也是TD.SCDMA 

的核心任务。 

3 3G参数 

三种标准的参数如表1所示。 

表l三种标准的详细参数 

WCDMA TD.SCDMA CDMA2000 

异步CDMA系统:无GPS 同步CDMA系统:有GPS 同步CDMA系统:有GPS 

带宽:5 Ml-Iz 带宽:1.6MHz 带宽:1.25MHz 

码片速率:3.84 Mcps 码片速率:1.28 Mcps 码片速率:1.2288 Mcps 

中国频段: 中国频段: 中国频段: 

1940 MHz-1955 MHz(上行)、2 130 MHz l880.1920 MHz 、 i920 MHz-1935 MHz(上行)、21 10 

2145 MHz(下行) 2Ol0.2025 MHz 、 MHz・2125 MHz(下行) 

2300.2400 MHz 

4 3G时代展望 

中国的3G之路刚刚开始,最先普及的3G应用是“无线宽带上网”,六亿的手机用户随时随地 

手机上网,而无线互联网的流妻!fl体业务也将逐渐成为主导。日本移动通讯巨人N1vr DoCoMo已于 

10月1日开通全球第一个3G服务,该服务基于WCDMA标准。目前,亚洲成为3G发展最快的地 

区,欧洲紧随其次,美国由于不太热心而在技术准备上远远落后。除了动作最快的日本和韩国,泰 

国、香港也已经发出3G牌照,台湾即将发放3G牌照。预计内地在年底前发出3G牌照,市场预期 

将发行两到三个牌照。 

参考文献: 

【1]- ̄-慧,宁华华.浅淡3G通信技术的发展【J】.电脑知识与技术,2009(20):5396 ̄5397 

【21丁顺.浅谈3G技术特点及其应用前景【J】.黑龙江科技信息,2009(13):12 

【3]ben_kasim.3G[EB/OL].百度百科.http://baike.baidu.com/view/808.html?wtp--tt 

Analysis on the Third Generation Mobile Communication Technology(3G) 

LIU Jla WANG Jun。feng XUYue qun 

(Shijiazhuang Tiedao University Shijiazhuang Hebei 050041 China) 

Abstract:Third—generation communication technologies-3G technology is the next-generation mobile 

communication system with wireless communications and multimedia communications.This paper 

introduces the benefits 0f 3G technology and the applications from the generation.standards and details of 

parameters.There must be a broad market prospect with the 3G technology. 

Key words:3G technology CDMA Mobile 

67 

2024年10月19日发(作者:钱景铄)

第9卷第3期 

2010年9月 

石家庄铁路职业技术学院学报 

J0URNAL 0F SHI儿AZHUANG INSTITUTE 0F RAI L’ AYTECHN0LOGY 

VOL.9 No.3 

Sep.20 l 0 

第三代移动通信3G技术解析 

刘佳 王军峰 徐越群 

050041) (石家庄铁路职业技术学院 河北石家庄

摘要:第三代通信技术.3G技术是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。从3G技术的产生、标准和详细参数方面入手,介绍3G技术的优点以及应用领域,具有广 

泛的市场发展前景。 

关键字:3G技术 CDMA 移动通信 

中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:1673—1816(2010)03—0065—03 

1 3G简介 

3G是第三代移动通信技术的简称(英语:3rd.generation),是指支持高速数据传输的蜂窝移动 

通讯技术。3G服务能够同时传送声音(通话)及数据信息(电子邮件、即时通信等),代表特征是 

提供高速数据业务。 

其实,3G并不是2009年诞生的,早在2007年国外就已经产生3G了,而中国也于2008年成 

功开发出中国3G,下行速度峰值理论可达3.6 Mbit/s(一说2.8Mbit/s),上行速度峰值也可达384 kbit/s。 

相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、CDMA等数字手机(2G),第三代手机(3G) 

般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。1995年问世的第一代 

手机只能进行语音通话;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。3G与2G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升,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。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2 Mbps(兆比特/每秒)、384 kbps(千比特/每秒)以及144 kbps的传输速度。 

3G是第三代通信网络,目前国内不支持除GSM和CDMA以外的网络,GSM设备采用的是频 

分多址,而CDMA使用码分扩频技术,先进功率和话音激活至少可提供大于3倍GSM网络容量, 

业界将CDMA技术作为3G的主流技术,国际电信联盟确定三个无线接口标准,分别是CDMA2000, 

WCDMA,TD—SCDMA,也就是说国内CDMA可以平滑过渡到3G网络,3G主要特征是可提供移 

动宽带多媒体业务。 

收稿日期:2010-06—21 

作者简介:刘佳(1980一),男,河北石家庄人,硕士,研究方向人工智能。 

河北省教育厅自然科学项目(Z2009460) 

65 

石家庄铁路职业技术学院学报 2010年第3期 

3G的核心应用包括:宽带上网、视频通话、手机电视、无线搜索、手机音乐、手机购物、 

手机网游等。 

2 3G的标准 

3G标准:它们分别是WCDMA(欧洲版)、CDMA2000(美国版)和TD.SCDMA(中国版)。 

国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定WCDMA、CDMA2000、TD.SCDMA以及 MAX 

四大主流无线接口标准,写入3G技术指导性文件((2000年国际移动通讯计划》(简称IMT--2000)。 

CDMA是Code Division Multiple Access(码分多址)的缩写,是第三代移动通信系统的技术基础。 

第一代移动通信系统采用频分多址(FDMA)的模拟调制方式,这种系统的主要缺点是频谱利用率 

低,信令干扰话音业务。第二代移动通信系统主要采用时分多址(TDMA)的数字调制方式,提高 

了系统容量,并采用独立信道传送信令,使系统性能大大改善,但TDMA的系统容量仍然有限,越 

区切换性能仍不完善。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、通信质量好、 

软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。 

下面分别介绍一下3G的几种标准: 

(1)W-CDMA 

也称为WCDMA,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CD 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。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,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、夏酱等厂商。 该标准提出了GSM(2G).GPRS.EDGE.WCDMA(3G) 

的演进策略。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。预 

计在GSM系统相当普及的亚洲,对这套新技术的接受度会相当高。因此W-CDMA具有先天的市场 

优势。 

(2)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-Cartier,它是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。这套系统是从窄频CDMAOne数字标准衍生出来的,可以从 

原有的CDMAOne结构直接升级到3G,建设成本低廉。但目前使川CDMA的地区只有目、韩和北 

美,所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过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1 。该标准提tt;了从CDMA IS95(2G) 

CDMA20001x・CDMA20003x(3G)的演进策略。CDMA20001x被称为2.5代移动通信技术。 

CDMA20003x与CDMA20001x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。 

目前中国电信正在采用这一方案向3G过渡,并已建成CDMAIS95网络。 

(3)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,TD.SCDMA具有辐射低的特点,被誉为绿色3G。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。另外,由于中国内地庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂 

第3期 刘佳,等 第三代移动通信3G技术解析 

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。 该标准提出不经过2.5 

代的中间环节,直接向3G过渡,非常适用于GSM系统向3G升级。军用通信网也是TD.SCDMA 

的核心任务。 

3 3G参数 

三种标准的参数如表1所示。 

表l三种标准的详细参数 

WCDMA TD.SCDMA CDMA2000 

异步CDMA系统:无GPS 同步CDMA系统:有GPS 同步CDMA系统:有GPS 

带宽:5 Ml-Iz 带宽:1.6MHz 带宽:1.25MHz 

码片速率:3.84 Mcps 码片速率:1.28 Mcps 码片速率:1.2288 Mcps 

中国频段: 中国频段: 中国频段: 

1940 MHz-1955 MHz(上行)、2 130 MHz l880.1920 MHz 、 i920 MHz-1935 MHz(上行)、21 10 

2145 MHz(下行) 2Ol0.2025 MHz 、 MHz・2125 MHz(下行) 

2300.2400 MHz 

4 3G时代展望 

中国的3G之路刚刚开始,最先普及的3G应用是“无线宽带上网”,六亿的手机用户随时随地 

手机上网,而无线互联网的流妻!fl体业务也将逐渐成为主导。日本移动通讯巨人N1vr DoCoMo已于 

10月1日开通全球第一个3G服务,该服务基于WCDMA标准。目前,亚洲成为3G发展最快的地 

区,欧洲紧随其次,美国由于不太热心而在技术准备上远远落后。除了动作最快的日本和韩国,泰 

国、香港也已经发出3G牌照,台湾即将发放3G牌照。预计内地在年底前发出3G牌照,市场预期 

将发行两到三个牌照。 

参考文献: 

【1]- ̄-慧,宁华华.浅淡3G通信技术的发展【J】.电脑知识与技术,2009(20):5396 ̄5397 

【21丁顺.浅谈3G技术特点及其应用前景【J】.黑龙江科技信息,2009(13):12 

【3]ben_kasim.3G[EB/OL].百度百科.http://baike.baidu.com/view/808.html?wtp--tt 

Analysis on the Third Generation Mobile Communication Technology(3G) 

LIU Jla WANG Jun。feng XUYue qun 

(Shijiazhuang Tiedao University Shijiazhuang Hebei 050041 China) 

Abstract:Third—generation communication technologies-3G technology is the next-generation mobile 

communication system with wireless communications and multimedia communications.This paper 

introduces the benefits 0f 3G technology and the applications from the generation.standards and details of 

parameters.There must be a broad market prospect with the 3G technology. 

Key words:3G technology CDMA Mobile 

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