概念
第三代移動通信技術(shù)(3rd-generation,3G),是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時傳送聲音及數(shù)據(jù)信息,速率一般在幾百kbps以上。目前3G存在四種標(biāo)準(zhǔn):CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX。
3G技術(shù)的起源
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海蒂.拉瑪經(jīng)典黑白照
1940年,美國女演員海蒂·拉瑪和她的作曲家丈夫提出一個Spectrum(頻譜)的技術(shù)概念,這個被稱為“展布頻譜技術(shù)”【也稱碼分?jǐn)U頻技術(shù)】的技術(shù)理論在此后帶給了我們這個世界不可思議的變化,就是這個技術(shù)理論最終演變成我們今天的3G技術(shù),展布頻譜技術(shù)就是3G技術(shù)的根本基礎(chǔ)原理。
海蒂.拉瑪最初研究這個技術(shù)是為了幫助美國軍方制造出能夠?qū)Ω都{粹德國的電波干擾或防竊聽的軍事通訊系統(tǒng),因此這個技術(shù)最初的作用是用于軍事。二戰(zhàn)結(jié)束后因為暫時失去了價值,美國軍方封存了這項技術(shù),但它的概念已使很多國家對此產(chǎn)生了興趣,多國在60年代都對此技術(shù)展開了研究,但進(jìn)展不大。
直到1985年,在美國的圣迭戈成立了一個名為‘高通’的小公司(現(xiàn)成為世界五百強(qiáng)),這個公司利用美國軍方解禁的’展布頻譜技術(shù)‘開發(fā)出一個被名為‘CDMA’的新通訊技術(shù),就是這個CDMA技術(shù)直接導(dǎo)致了3G的誕生。現(xiàn)在世界3G技術(shù)的3大標(biāo)準(zhǔn).美國CDMA2000,歐洲WCDMA,中國TD-SCDMA,都是在CDMA的技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)出來的,CDMA就是3G的根本基礎(chǔ)原理,而展布頻譜技術(shù)就是CDMA的基礎(chǔ)原理。
海蒂.拉瑪,一個美麗而偉大的女演員,沒有人知道她當(dāng)時將這項技術(shù)送給美國政府時,希望能夠?qū)Ξ?dāng)時正如火如荼進(jìn)行中的二次大戰(zhàn)有幫助??墒敲绹姺降目茖W(xué)家完全不把她的研究當(dāng)一回事。美國軍方甚至認(rèn)為海蒂如果想要幫助美國,還不如多利用她的美貌和明星的地位幫助美國多賣一些政府公債。事實上,海蒂真的幫忙賣了七百萬美金的公債,而她和丈夫喬治的偉大發(fā)明,則一直處於被冷凍的狀態(tài)。
但最終1942年8月她還是得到了美國的專利,在美國的專利局,曾經(jīng)塵封著這樣一份專利:專利號為2,292,387的“保密通信系統(tǒng)”專利,這個專利的通過時間是1942年8月11日,申請時間是1941年6月10日,
展布頻譜技術(shù)(擴(kuò)頻技術(shù))Spread Spectrum。美國國家專利局網(wǎng)站上的存檔 這個技術(shù)專利最初是用于軍事用途的。
這份專利擁有者:第二個人,她的丈夫喬治.安塞爾是當(dāng)時小有名氣的作曲家,而居于第一位的就是好萊塢歷史上號稱最富姿色的絕世女星——曾經(jīng)以50歲高齡活躍在屏幕上的艷星, 海蒂.拉瑪(她用了半個世紀(jì)的藝名,真名就是圖中的Hedy Kiesler Markey,但人們只記住了她的藝名)。
海蒂.拉瑪出生于奧地利,她的丈夫是和她一樣痛恨希特勒和墨索里尼的作曲家‘喬治.安塞爾’。1938年3月納粹正式進(jìn)入奧地利,隨后,她也逃到倫敦,以遠(yuǎn)離她失敗的婚姻和眾多的納粹“朋友”。順便也把納粹無線通信方面的“軍事機(jī)密”帶到了盟國。這些機(jī)密主要是基于無線電保密通信的“指令式制導(dǎo)”系統(tǒng),用于自動控制武器,精確打擊目標(biāo),但為了防止無線電指令被敵軍竊取,需要開發(fā)一系列的無線電通信的保密技術(shù)――受過良好教育的她偷偷地吸收了許多極具價值的前瞻性概念。
上帝的確是太偏愛這個女人了,除了驚人的美貌,更有驚人的頭腦。她出身富貴,受過良好的教育,學(xué)的是通訊專業(yè)。她精力過人,在好萊塢打拼之余,竟有了如此發(fā)明,令人莫明震驚!
海蒂.拉瑪一生在娛樂雜志封面出現(xiàn)已經(jīng)是司空見慣,這一回卻出現(xiàn)在了科技雜志封面上。
3G的發(fā)展歷程
2000年5月,國際電信聯(lián)盟正式公布第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn),中國提交的TD-SCDMA正式成為國際標(biāo)準(zhǔn),與歐洲WCDMA、美國CDMA2000成為3G時代最主流的三大技術(shù)之一。
2008年5月24日,工業(yè)和信息化部、國家發(fā)改委、財政部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于深化電信體制改革的通告》,鼓勵中國電信收購中國聯(lián)通(600050,股吧)CDMA網(wǎng)(包括資產(chǎn)和用戶),中國聯(lián)通與中國網(wǎng)通合并,中國網(wǎng)通的基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)并入中國聯(lián)通,中國鐵通并入中國移動,國內(nèi)電信運營商由5家變?yōu)?家。
2008年6月2日,中國聯(lián)通向中國網(wǎng)通提出以協(xié)議安排方式對兩家公司實施合并,每股中國網(wǎng)通股份將換取1.508股中國聯(lián)通股份,每股中國網(wǎng)通美國存托股份換取3.016股中國聯(lián)通美國存托股份。同時,中國電信將以總價1100億元收購聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡(luò)。
2008年7月29日,中國電信集團(tuán)宣布未來三年投資800億元發(fā)展CDMA業(yè)務(wù),并提出在三年內(nèi)把CDMA用戶數(shù)由目前約4300萬增至1億,屆時在中國移動通信市場的占有率將達(dá)15%。
2008年10月15日,網(wǎng)通紅籌公司在香港聯(lián)交所和紐約證券交易所退市。
2008年8月,工信部發(fā)布《關(guān)于同意中國移動通信集團(tuán)公司開展試商用工作的批復(fù)》,同意中國移動在全國建立TD網(wǎng)絡(luò)并開展試商用。
2008年10月1日,中國電信開始與中國聯(lián)通進(jìn)行C網(wǎng)交割,并于60天內(nèi)完成。
2008年10月15日,新聯(lián)通公司正式成立,此次電信重組改革在資本市場層面的工作全部結(jié)束。
2008年12月22日,中國電信發(fā)布移動業(yè)務(wù)品牌"天翼",189號段在部分省市投入試商用,全面轉(zhuǎn)型為全業(yè)務(wù)運營商。
2008年12月31日,國務(wù)院常務(wù)會議通過決議,同意啟動3G牌照發(fā)放工作。
3G標(biāo)準(zhǔn)
3G標(biāo)準(zhǔn):它們分別是WCDMA(歐洲版)、CDMA2000(美國版)和TD-SCDMA(中國版)。
國際電信聯(lián)盟(ITU)在2000年5月確定WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三大主流無線接口標(biāo)準(zhǔn),寫入3G技術(shù)指導(dǎo)性文件《2000年國際移動通訊計劃》(簡稱IMT—2000);2007年,WiMAX亦被接受為3G標(biāo)準(zhǔn)之一。CDMA是Code Division Multiple Access (碼分多址)的縮寫,是第三代移動通信系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。第一代移動通信系統(tǒng)采用頻分多址(FDMA)的模擬調(diào)制方式,這種系統(tǒng)的主要缺點是頻譜利用率低,信令干擾話音業(yè)務(wù)。第二代移動通信系統(tǒng)主要采用時分多址(TDMA)的數(shù)字調(diào)制方式,提高了系統(tǒng)容量,并采用獨立信道傳送信令,使系統(tǒng)性能大大改善,但TDMA的系統(tǒng)容量仍然有限,越區(qū)切換性能仍不完善。CDMA系統(tǒng)以其頻率規(guī)劃簡單、系統(tǒng)容量大、頻率復(fù)用系數(shù)高、抗多徑能力強(qiáng)、通信質(zhì)量好、軟容量、軟切換等特點顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿?。下面分別介紹一下3G的幾種標(biāo)準(zhǔn):
WCDMA
也稱為WCDMA,全稱為Wideband CDMA,也稱為CDMA Direct Spread,意為寬頻分碼多重存取,這是基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來的3G技術(shù)規(guī)范,是歐洲提出的寬帶CDMA技術(shù),它與日本提出的寬帶CDMA技術(shù)基本相同,目前正在進(jìn)一步融合。WCDMA的支持者主要是以GSM系統(tǒng)為主的歐洲廠商,日該公司也或多或少參與其中,包括歐美的愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊、北電,以及日本的NTT、富士通、夏普等廠商。該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演進(jìn)策略。這套系統(tǒng)能夠架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上,對于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過渡。預(yù)計在GSM系統(tǒng)相當(dāng)普及的亞洲,對這套新技術(shù)的接受度會相當(dāng)高。因此WCDMA具有先天的市場優(yōu)勢。WCDMA已是當(dāng)前世界上采用的國家及地區(qū)最廣泛的,終端種類最豐富的一種3G標(biāo)準(zhǔn),占據(jù)全球80%以上市場份額。
CDMA2000
CDMA2000是由窄帶CDMA(CDMA IS95)技術(shù)發(fā)展而來的寬帶CDMA技術(shù),也稱為CDMA Multi-Carrier,它是由美國高通北美公司為主導(dǎo)提出,摩托羅拉、Lucent和后來加入的韓國三星都有參與,韓國現(xiàn)在成為該標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者。這套系統(tǒng)是從窄頻CDMAOne數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生出來的,可以從原有的CDMAOne結(jié)構(gòu)直接升級到3G,建設(shè)成本低廉。但目前使用CDMA的地區(qū)只有日、韓和北美,所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不過CDMA2000的研發(fā)技術(shù)卻是目前各標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)度最快的,許多3G手機(jī)已經(jīng)率先面世。該標(biāo)準(zhǔn)提出了從CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演進(jìn)策略。CDMA20001x被稱為2.5代移動通信技術(shù)。CDMA20003x與CDMA20001x的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù),通過采用三載波使帶寬提高。目前中國電信正在采用這一方案向3G過渡,并已建成了CDMA IS95網(wǎng)絡(luò)。
TD-SCDMA
全稱為Time Division - Synchronous CDMA(時分同步CDMA),該標(biāo)準(zhǔn)是由中國大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標(biāo)準(zhǔn),1999年6月29日,中國原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院(大唐電信)向ITU提出,但技術(shù)發(fā)明始于西門子公司,TD-SCDMA具有輻射低的特點,被譽(yù)為綠色3G。該標(biāo)準(zhǔn)將智能無線、同步CDMA和軟件無線電等當(dāng)今國際領(lǐng)先技術(shù)融于其中,在頻譜利用率、對業(yè)務(wù)支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面的獨特優(yōu)勢。另外,由于中國內(nèi)地龐大的市場,該標(biāo)準(zhǔn)受到各大主要電信設(shè)備廠商的重視,全球一半以上的設(shè)備廠商都宣布可以支持TD—SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過2.5代的中間環(huán)節(jié),直接向3G過渡,非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級。軍用通信網(wǎng)也是TD-SCDMA的核心任務(wù)。相對于另兩個主要3G標(biāo)準(zhǔn)CDMA2000和WCDMA它的起步較晚,技術(shù)不夠成熟。
WiMAX
WiMAX 的全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),又稱為802·16無線城域網(wǎng),是又一種為企業(yè)和家庭用戶提供“最后一英里”的寬帶無線連接方案。將此技術(shù)與需要授權(quán)或免授權(quán)的微波設(shè)備相結(jié)合之后,由于成本較低,將擴(kuò)大寬帶無線市場,改善企業(yè)與服務(wù)供應(yīng)商的認(rèn)知度。2007年10月19日,在國際電信聯(lián)盟在日內(nèi)瓦舉行的無線通信全體會議上,經(jīng)過多數(shù)國家投票通過,WiMAX正式被批準(zhǔn)成為繼WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第四個全球3G標(biāo)準(zhǔn)[1]。
標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)
WCDMA
ARTT FDD
異步CDMA系統(tǒng):無GPS
帶寬:5MHz
碼片速率:3.84Mcps
中國頻段:1940MHz-1955MHz(上行)、2130MHz -2145MHz(下行)
TD-SCDMA
RTT TDD
同步CDMA系統(tǒng):有GPS
帶寬:1.6MHz
碼片速率:1.28Mcps
中國頻段:1880-1920MHz、2010-2025MHz
2300-2400MHz
CDMA2000
RTT FDD
同步CDMA系統(tǒng):有GPS
帶寬:1.25MHz
碼片速率:1.2288Mcps
中國頻段:1920MHz -1935MHz(上行)、2110MHz -2125MHz(下行)
WiMax
全球微波互聯(lián)接入,另一個名字是802.16
帶寬:1.5M至20MHz
最高接入速度:70M
最高傳輸距離:50公里
碼片速率: 不詳
中國頻段: (暫無)