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3-G_百

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  3G是第三代移动通信技术,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及数据信息。3G是将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的一代移动通信系统。

  所谓第三代移动通信技术,即3G网络技术,与第一代移动通信技术(即 1G)与第二代数字手机通信技术(即 2G)相比,3G 手机主要是将无线通信和国际互联网等通信技术全面结合,以此形成一种全新的移动通信系统。这种移动技术可以处理图像、音乐等媒体形式,除此之外,也包含了电话会议等一些商务功能。为了支持以上所述功能,无线网络可以对不同数据传输的速度进行充分的支持,即无论是在室外、内还是在行车的环境下,都可以提供最少为2Mbps、384kbps与144kbps的数据传输速度。

  第三代移动通信技术(3G),3G网络技术是该领域发展的必然。3G对移动通信技术标准做出了定义,使用较高的频带和CDMA技术传输数据进行相关技术支持,工作频段高,主要特征是速度快、效率高、信号稳定、成本低廉和安全性能好等,和前两代的通信技术相比最明显的特征是3G网络技术全面支持更加多样化的多媒体技术。

  1940年,美国女演员海蒂·拉玛和她的作曲家丈夫乔治·安塞尔提出一个Spectrum(频谱)的技术概念,这个被称为“展布频谱技术”(也称码分扩频技术)的技术理论在此后带给了这个世界变化,正是这个技术理论最终演变成我们今天的3G技术,展布频谱技术就是3G技术的根本基础原理。展布频谱是将传输信号的频谱打散到较其原始带宽更宽的一种通讯技术,常用于无线月纳粹正式侵入奥地利,随后,她也逃到伦敦,以远离她失败的婚姻和众多的纳粹“朋友”。顺便也把纳粹无线通信方面的“军事机密”带到了盟国。这些机密主要是基于无线电保密通信的“指令式制导”系统,用于自动控制武器,精确打击目标,但为了防止无线电指令被敌军窃取,需要开发一系列的无线电通信的保密技术――受过良好教育的她偷偷地吸收了许多极具价值的前瞻性概念。

  但最终1942年8月她还是得到了美国的专利,在美国的专利局,曾经尘封着这样一份专利:专利号为2,292,387的“保密通信系统”专利,这个专利的通过时间是1942年8月11日,申请时间是1941年6月10日,展布频谱技术(扩频技术)Spread Spectrum。-美国国家专利局网站上的存档 这个技术专利最初是用于军事用途的。

  海蒂·拉玛最初研究这个技术是为帮助美国军方制造出能够对付纳粹德国的电波干扰或防窃听的军事通讯系统,因此这个技术最初的作用是用于军事。二战结束后因为暂时失去了价值,美国军方封存了这项技术,但它的概念已使很多国家对此产生了兴趣,多国在60年代都对此技术展开了研究,但进展不大。

  直到1985年,在美国的圣迭戈成立了一个名为“高通”的小公司(现成为世界五百强),这个公司利用美国军方解禁的“展布频谱技术”开发出一个被名为“CDMA”的新技术,CDMA技术直接导致了3G的诞生。世界3G技术的3大标准:美国CDMA2000,欧洲WCDMA,中国TD-SCDMA,都是在CDMA的技术基础上开发出来的,CDMA就是3G的根本基础原理,而展布频谱技术就是CDMA的基础。

  2008年5月,国际电信联盟正式公布第三代移动通信标准,中国提交的TD-SCDMA正式成为国际标准,与欧洲WCDMA、美国CDMA2000成为3G时代最主流的三大技术之一。

  随着移动通信网络技术的发展壮大,各个领域对该类技术的应用都不可或缺,但是各个通信企业对相关技术手段制定的标准都不相同,这大大遏制了该技术的发展,后来3G业务的出现改变了这一混乱的局面,此外3G业务拥有更高速、更智能、更稳定、更多样化等诸多优良特质,逐渐过渡到全IP网络。未来的网络与今天的IP最大区别是可经济有效地提供多种业务 并支持端到端的服务质量。MPLS是一个逐渐明朗的发展趋向。

  第一代移动通信技术是模拟移动通信技术,其代表有美国的AMPS、英国的TACS、北欧的NMT450/900。以模拟调频(FM),频分多址(FDMA)为主要特征第一代移动通信系统仅限于语音传输,它以模拟电路单元为基本模块实现话音通信,并采用了蜂窝结构,频带可重复利用,实现了大区域覆盖和移动环境的不间断通信。

  第三代移动通信采用码分多址技术,现已基本形成了三大主流技术,包括有:W-CDMA.CDMA-2000和TD-SCDMA。这三种技术都属于宽带CDMA技术,都能在静止状态下提供2Mbius的数据传输速率。但这三种技术在工作模式、区城切换等方面又有各自不同的特点。

  CDMA-2000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,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CDMAIS95(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。中国电信正在采用这一方案向3G过渡,并已建成了CDMAIS95网络。

  TD-SCDMA全称为Time Division-Synchronous CDMA(时分同步CDMA),该标准是由中国独自制定的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,但技术发明始于西门子公司,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。相对于另两个主要3G标准CDMA2000和WCDMA它的起步较晚,技术不够成熟。

  W-CDMA能够工作在FDDTDD两种方式下,和GSM系统使用同一时钟,实现CDMA与GSM系统手机的双模工作,是一种兼容的系统。FDD是使用分离的两个对称频带实现上行和下行传输的双工模式。它需要成对的频率通过频率来区分上、下行。W-CDMA能够支持移动终端在时速500公里左右时的正常通信。在TDD方式中,W-CDMA的扩频增益不变,可使用多码传输,实现高速数据通信。它的最大特点是具有上行链路多用户检测技术,多用户检测技术可通过测量各用户扩频码之间的非正交性,用矩阵求逆法或迭代法来消除多用户间的相互干扰。而CDMA-2000只支持FDD工作模式。

  W-CDMA在扇区间及小区间采用了 “软切换”技术,即当手机发生移动或目前与手机通信的基站业务繁忙使手机需要与一新基站通信时,先与新基 站连接后再中断与原基站的联系,W-CDMA的越区 切换是采用异步软切换方式进行的,W-CDMA的基站之间不需同步,也不需特别的同步参考源。载频间的切换采用的硬切换,也就是说,先中断与原基站的 联系再与新基站连接。

  W-CDMA采用直接序列扩频方式,其码片速率为3.84Mchip/s码片速率高能有效地利用频率选择性分集以及空间的接收和发射分集,可以有效地解决多径问题和衰落问题。W-CDMA的每个载波仅占5MHz带宽载波带宽越高,北京赛车开奖网址支持的用户数就越多,在通信时发生网塞的可能性就越小。

  W-CDMA的信号调制上行采用的是BPSK,下行采用的是QPSK方式。扩频编码上行采用walsh(信道化)+Gold序列241-1(区分用户),下行采用walsh(信道化)+Gold序列218-1(区分小区)。信道编码为卷积码及RS级连码,分集采用RAKE接收加天线分集。功率控制采用开环K慢速闭环(1.6K)。联合检测时导频符号辅助相干检测RAKE,上行采用专用导频符号,下行采用perch信道+专用导频符号。

  用户主要是通过手机使用移动3G技术获取通信服务,部分用户也会使用收音设备等获取信号源,最主流的为手机端口的通信服务请求,而痛心过程中最关键的就在于信号传输的稳定性以及信号强度,3G技术可以有效的实现高强度、稳定的通话信息服务,实现数据的稳定、快速传输,同时在这个过程中实现数据的加密。

  当前所运用的身份验证服务有两类,一类是以Kerberos技术来实现密码密钥的使用者身份证实;另一类是采用公共密钥来实现对系统的加密,并以X.509服务协议来实现对双方身份与服务请求的验证。必须要确保两个验证都具备可靠的加密功能和防恶意攻击功能,才能充分地保证用户的个人隐私不被窃取。

  服务端是接收用户服务申请内容的接收器,它包含了各种特殊的服务信号与口令,并依照用户的个性化请求,传输到相应的服务资源。可以说,服务端就是对用户端提出的请求与命令进行回复与应答的系统。

  现阶段在无线通信中已经对高速电路交换数据进行了广泛的运用,将单个业务信道中数据的速率由9.6kb/s提升至14.4kb/s,并且将四条信道同时复用在相同的时隙内,进而将数据经营人员传送可达57.6kb/s的传输速率,同时这也是现阶段运行数据传输速率的6倍以上。但是诺基亚所研发的GPRS,能够在1载频或是8个信道中进行捆绑,将各个信道数据的传输速率提升至到14.4kb/s,为此,GPRS的最大传输效率最高可达115.2kb/s。这种数据传输方式主要运用了TDMA的语音传输方式,分组的形式主要为数据传输,同时,这也代表用户一直是在线按流量计费,将服务成本迅速降低。该技术介于2G与3G之间,一般会被称作势2.5G无线通信 技术,以上所属三种技术均是基于第三代移动通信技术不断过渡的通信技术。

  早在1999年芬兰已经开会通过了第三代移动通信系统中所囊括的无线接口技术标准。以此也可以得知,第三代移动通信技术主要是将宽带CDMA系统作为主要系统,CDMA也就是码分多址技术,而移动通信的主要特色便是运用多址技术,多址技术即基站四周移动台所运用的基站进入与接收信号相关技术,只有移动台占领了一个信道,以此才能够进行移动通信。在第三代移动通信技术的基础上的互联网技术目标主要是实现全球性的移动综合业务数字网络,该网络中不仅综合了无绳、移动数据以及移动卫星等一些移动通信技术的基本功能,同时也能够提供固定电信网络的兼容服务,同时提供线]

  第三代移动通信技术中主要包含了四个功能子系统,为核心网、无线接入网、移动台以及用户识别模块四种。在这其中无线接入网主要应用了ITU基础上的五种接入标准,但是核心网则应用了将2G电路交换行水升级为高速电路交换与分组交换的基本形式。第三代核心网中涵盖了移动交换网与业务服务网两种网络形式,移动交换网主要负责进行无线网与固定网之间的连接与终端移动性能功能的管理,而业务服务网则主要为移动用户提供和固定用户相同的业务与服务,例如用户可以享受到电子商务、计费以及呼叫等一系列服务。

  第三代移动通信系统仍是基于地面标准不一的区域性通信系统 ,尽管其传输速率在成熟的WCDMA标准下, 静止时理论值为7.2Mb/ s ,而实际在商用网络中由资源及无线环境种种限止远远达不到该值。仍无法满足诸多多 媒体通信的要求,支持不了对速率要求较高的通信。对动态范围的多速率业务提供不足。而且目前商用的三大标准空中接口所支持的核心网未能有统一的标准,难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。对于采用不同频段的相异业务环境 ,需要移动终端配置有相关不同的软、硬件模块,且3G移动终端并不能实现这业务环境的不同配置。正是3G系统存在这些局限性,所以各种公司和机构 早就着手了LTE的研究。

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