3G的定义
所谓3G,其实它的全称为3rd Generation,中文含义就是指第三代数字通信。1995年问世的第一代模拟制式手机(1G)只能进行语音通话;1996到1997年出现的第二代GSM,TDMA等数字制式手机(2G)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 fef 是在传输声音和数据的速度上的提升,它能够要能在全球范围内更好地实现无缝漫游,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2Mbps(兆比特/每秒)、384kbps(千比特/每秒)以及144kbps的传输速度。(此数值根据网络环境会发生变化)。 相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G),3G通信的名称繁多,国际电联规定为“IMT-2000”(国际移动电话2000)标准,欧洲的电信业巨头们则称其为“UMTS”通用移动通信系统。 附录:3G=3*1024MB=3072MB=3145728KB=3221225472B 3G的标准 国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定W—CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大主流无线接口标准,写入3G技术指导性文《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,使系统性能大为改善,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、抗多径能力强、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 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CDMA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。其支持者主要是以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。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,而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此W—CDMA具有先天的市场优势。 该标准提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演进策略。GPRS是General Packet Radio Service (通用分组无线业务)的简称,EDGE是Enhanced Data rate for GSM Evolution (增强数据速率的GSM演进)的简称,这两种技术被称为2.5代移动通信技术。 (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-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。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。但目前使用CDMA的地区只有日、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手机已经率先面世。该标准提出了从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。目前中国联通正在采用这一方案向3G过渡,并已建成了CDMA IS95网络。 (3)TD-SCDMA 全称为Time Division ——Synchronous CDMA(时分同步CDMA),该标准是由中 fef 大陆独自制定的3G标准,1999年6月29日,中国原邮电部电信科学技术研究院(大唐电信)向ITU提出。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。 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。 (4)WiMAX WiMAX 的全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),又称为802·16无线城域网,是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。将此技术与需要授权或免授权的微波设备相结合之后,由于成本较低,将扩大宽带无线市场,改善企业与服务供应商的认知度。2007年10月19日,在国际电信联盟在日内瓦举行的无线通信全体会议上,经过多数国家投票通过,WiMAX正式被批准成为继WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第四个全球3G标准。 3G各标准比较 在三种技术中,WCDMA和CDMA 2000采用频分双工(FDD)方式,需要成对的频率规划。WCDMA即宽带CDMA技术,其扩频码速率为3.84Mchip/s,载波带宽为5MHz,而CDMA 2000的扩频码速率为1.2288Mchip/s,载波带宽为1.25MHz;另外,WCDMA的基站间同步是可选的,而CDMA 2000的基站间同步是必需的,因此需要全球定位系统(GPS),以上两点是WCDMA和CDMA 2000最主要的区别。除此以外,在其它关键技术方面,例如功率控制、软切换、扩频码以及所采用分集技术等都是基本相同的,只有很小的差别。 TD-SCDMA采用时分双工(TDD)、TDMA/CDMA多址方式工作,扩频码速率为1.28Mchip/s,载波带宽为1.6MHz,其基站间必须同步,与其他两种技术相比采用了智能天线、联合检测、上行同步及动态信道分配、接力切换等技术,具有频谱使用灵活、频谱利用率高等特点,适合非对称数据业务。 在我国,2G运营商只有两家,竞争还不充分,因此还将引入新的移动运营商,如果新移动运营商选择建设3G网络,就要考虑标准的稳定性、系统性能、设备成熟性、漫游能力、业务提供能力以及知识产权等方面的因素,下面就标准的稳定性对WCDMA、CDMA 2000和TD-SCDMA进行比较分析。 标准稳定性 WCDMA标准由3GPP组织制订,目前已经有四个版本,即R99、R4、R5和R6,其中R99版本已经稳定,目前处于完善过程中。它的主要特点是无线接入网采用WCDMA技术,核心网分为电路域和分组域,分别支持话音业务和数据业务,并提出了开放业务接入(OSA)的概念,目前的设备多基于R99版本,最高下行速率可以达到384kbit/s。R4版本是向全分组化演进的过渡版本,与R99比较其主要变化在电路域引入了软交换的概念,将控制和承载分离,话音通过分组域传递,另外,R4中也提出了信令的分组化方案,包括基于ATM和IP的两种可选形式。R5和R6是全分组化的网络,在R5中提出了高速下行分组接入(HSDPA)的方案,可以使最高下行速率达到10Mbit/s. CDMA 2000标准由3GPP2组织制订,版本包括Release0、ReleaseA、EV-DO和EV-DV,Release0的主要特点是沿用基于ANSI-41D的核心网,在无线接入网和核心网增加支持分组业务的网络实体,此版本已经稳定。联通即将开通的CDMA二期工程采用的就是这个版本,单载波最高上下行速率可以达到153.6kbit/s。ReleaseA是Release0的加强,单载波最高速率可以 fef 达到307.2kbit/s,并且支持话音业务和分组业务的并发。EV-DO采用单独的载波支持数据业务,可以在1.25MHz标准载波中支持平均速率为600kbit/s、峰值速率为2.4Mbit/s的高速数据业务,到EV-DV阶段,可在一个1.25MHz的标准载波中,同时提供语音和高速分组数据业务,最高速率可达3.1Mbit/s。 TD-SCDMA标准也由3GPP组织制订,目前采用的是中国无线通信标准组织(China Wireless Telecommunication Standard,CWTS)制订的TSM(TD-SCDMA over GSM)标准,基于TSM标准的系统其实就是在GSM网络支持下的TD-SCDMA系统。TSM系统的核心思想就是在GSM的核心网上使用TD-SCDMA的基站设备,其A接口和Gb接口与GSM完全相同,只需对GSM的基站控制器进行升级。一方面利用3G的频谱来解决GSM系统容量不足,特别是在高密度用户区容量不足的问题,另一方面可以为用户提供初期最高达384kbit/s的各种速率的数据业务,所以基于TSM标准的TD-SCDMA系统对已有GSM网的运营商是一种很好的选择。以后TD-SCDMA将融入3GPP的R4及后续标准中。 在标准的完整性方面,三种技术在无线接入技术方面都有完整的定义和提高速率的方案,在核心网技术方面,都有向分组化演进的路线,但3GPP在标准规范方面的思路更清晰。在业务、网管、计费相关规范方面,3GPP的定义更严谨、更完善。 3rd Generation的所写,第三代无线通信技术。 |
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