3G移动通信技术的发展

摘要：在我国，移动通信技术的起步虽晚，但是发展极其迅速。很多国家对移动通信的需求量经历了指数级的增长，而且这种需求量还将持续下去。如今经济全球化与信息网络化的快速推进，为适应发展，对现有的移动通信技术进行改进就越来越迫切。本文就3g移动通信技术的发展进行分析，以供参考。

关键词:3G 移动通信 发展趋势

1、3G概述

3G是英文3rd Generation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／每秒)、384kbps(千字节／每秒)以及144kbps的传输速度。这样的解释或许太枯燥了，简单地说，3G实际上就是一个宽带的无线网络。而启动这个无线宽带网络的意义在于它可以为用户实施各种新的应用，提供更为宽广的平台。

2、移动通信的发展状况及未来

移动通信是当代通信领域内发展最快，市场前景最好的部分。从80年代以来，移动通信技术已经从第一代（模拟系统）和第二代（GSM）的发展，达到通信领域市场容量的40％至50％，成了国际上最受重视的领域，从1995年到2000年，中国移动通信用户年平均增长率接近100％，中国移动电话用户增至1.37亿户，（截止到2001年10月）飞速发展的市场，不仅引来了世界上最新的通信产品，而且也使中国成为通信技术创新最活跃的国家之一。信息产业部副部长说，根据“十五”规划，中国移动通信产业将保持百分之二十以上的年平均增长速度，到二00五年末，中国内地移动电话用户数将超过二点六亿。通信网络规模和用户数均居世界第二位。

我们都已目睹了近几年来技术领域的快速发展以及由此而带来的种种益处。这些发展必将继续下去。20世纪90年代，无线技术以一种堪称“难以置信”的方式得到发展。如果说过去几年的发展是振奋人心的，未来的发展也将更加如此。

随着技术的进步，移动通信正朝着能提供语音、数据、多媒体信息通信为一体的第三代（3G）网络演进。第三代移动通信的发展已成为全球通信设备制造商和电信营运商所关心的热点。它将影响到今后十年通信网和通信服务的发展。对设备制造商，则是数以万亿美元计的巨大市场。对我国来说，则是我国民族科技和民族产业在移动通信领域突起的一个极好的机遇。如3G这样的发展正是这一深刻转变的要素。在这种转变中，令人眩目的机遇接踵而至。

3、我国在3G的发展情况

我国移动通信从80年代后期以来，已成为拥有千万用户的世界第三大网，并以每年30％以上的速度发展。但在过去的第一代和第二代移动通信技术和设备生产方面，落后于国际上大公司。我国在第二代移动通信领域仅有市场优势，而无技术优势，造成我国市场几乎被外国产品占领的被动局面，而且国外在我国提走上百亿美元的技术提成费。在面对第三代移动通信的挑战时，我们再不能容忍这种现象的重演，必须要下决心研究并生产出具有自己知识产权的第三代移动通信系统。

世界移动通信领域的现状为我们发展第三代移动通信提供了大好机会。目前国际上各大公司均致力于从事第二代系统的完善和推广应用，对于第三代系统只是进行方案论证和初步试验。ITU从1999年开始才真正着手进行通信协会标准的制定，这就为我国提供了创新机会，以形成自己的知识产权。

目前的主要任务应当是：一是努力抓紧抓好第三代移动通信系统的标准化工作，根据ITU建议的IMT－2000功能和物理模型，力争使我国未来的第三代移动通信有创新性，并适应未来国际新技术的发展。二是尽早对第三代移动通信系统中有关终端设备、接入与互通设备、交换与传输设备以及网络管理设备进行研究与开发。完成必要的技术人才储备，力争使我国未来开发的第三代移动通信产品拥有国内甚至国外市场。需尽早研究的项目：第三代移动通信标准化研究、第三代移动通信手机研究、第二代到第三代过渡系统的开发、第三代移动通信核心网络安全技术研究、适配与互通设备研究、定位技术及业务提供方法研究。

4、第三代无线移动通信系统方案及关键技术

第一、二代蜂窝移动通信系统是针对传统的话音和低速率数据业务的系统。而在未来的

“信息社会”，图象、话音；数据相结合的多媒体业务和高速率数据业务的业务量将超过传

统的业务量。因此现在的蜂窝移动通信系统不仅远远不能满足未来用户的业务需求，而且随

着用户数量的猛增，也将远远不能满足用户容量的发展需要。另外，随着‘信息高速公路”

的建成，公共陆地网传输的许多业务，也将与移动通信系统接口。所以对于新一代的移动和

个人通信系统即第三代和个人通信系统的研究和发展日益成为电信领域的一个新热点。

第三代移动通信系统的关键技术很多，现主要介绍以下几种：

1多载波技术

多载波MC－CDMA是第三代移动通信系统中使用的一种新技术。多载波CDMA技术最早是在1993年的PIMRC会议上由 Berkeley的J.P.Llnnartz，N.Yee,G.Fett和德国的K.Fazel，L.Papke分别提出来的。目前，多载波CDMA作为一种有着良好应用前景的技术，已吸引了越来越多的人员对此进行研究，并且在cdma2000标准和IMT－2000的研究计划中，都已经有了一些对基于MC－CDMA的第三代移动通信系统方案的探讨。

2．智能天线技术

智能天线技术是基于自适应天线原理的一种适合于第三代移动通信系统的新技术。它

利用天线阵列的波束会成和指向，而产牛多个独立的波束，以自适应地调整其方向图以跟

踪信号的变化；同时对干扰方向调零以减少甚至抵消干扰信号，以提高接收信号的载于比，

增加系统的容量和频谱效率。

智能无线的特点是能够以较低的代价换得无线覆盖范围、系统容量、业务质量、抗阻。

3．软件无线电技术

软件无线电技术是AMPS、TACS、GSM、CDMA等新技术和标准不断出现、DSP处理速度不断提高和价格塞和掉后等性能的提高不断下降的产物。软件无线电将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将AD转换器尽量靠近RF前端，利用DSP的强大处理能力和软件的灵活性实现信道分离、调制解调、信道编码译码等，从而为2G系统向3G系统过渡，提供了一个无缝隙的解决方案。

4．多用户检测技术

在CDMA系统中，由于码间不正交，会引起多址干扰（MAI）。多批干扰限制了系统的容量。为消除多址干扰的影响，人们提出了利用其它用户的已知信息去消除多址干扰的多用户检测技术。多用户检测技术分为两大类：线性多用户检测和相减去干扰检测。在线性多

用户检测中，对传统的解相关器软输出的信号进行一种线性的映射（变换）以产生新的一

组有希望提供更好性能的输出。在相减去干扰检测中，产生对干扰的预测并减去。

5、结束语

面对当前移动通信网络的升级换代，运营者需要对已有的网络进行“平滑过渡”，通信标准的制订者为此设计出一条尽可能平滑的演进路线，以满足运营商的需求。随着网络技术的不断发展和用户对新业务的需求，移动通信网络目前正处于从2G经2.5G升级到3G的演进阶段。具体到在中国GSM网络，它将首先引进GPRS技术以支持有限分组数据业务(2.5G)，下一步将演进到以WCDMA为接入手段的UMTS网络(3G)，以满足移动用户对多种业务(语音、数据、多媒体等)的随时、随地的消费需求。面对这种情况，运营者既要进行网络技术升级以开拓新的市场，又要保护已有投资，也就是人们通常所说的“平滑过渡”。通信标准的制订者为此设计出一条尽可能平滑的演进路线：在不触及已有GSM语音网络基本结构的基础上，GPRS只另加了一个分组交换域，而在无线接入端则直接把分组数据放进GSM的时隙结构里，从而避免了现有接入网络的硬件变动。