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1、1 移动通信3G技术 移动通信3G技术论文姓 名 学 号 专 业 通信技术指导教师 实训时间 5月14日-5月19日电子信息工程系2011-2012学年第二学期【摘要】随着手机的普及，新一代移动通信系统的研究正如火如荼地进行中，从1995年问世的第一代(1G)模拟制式手机，到1996到1997年出现的第二代(2G)GSM、TDMA等数字制式手机，在经历了前两代的发展之后第三代(3G)移动通信技术手机，技术已经变得越来越成熟。中国的3G牌照在2009年1月7日正式下发，分别是移动(TD-SCDMA),联通(WCDMA)电信(CDMA2000),标明了中国正式进入3G时代！而3G网络也代表着这一技

2、术的发展方向，而这一技术的研究并不是只言片语可以阐明，而这一技术的研究也显得非常地重要。本论文完整的介绍了TD-SCDMA,WCDMA,CDMA2000三种不同的3G移动通信国际主流标准，覆盖了3G系统整体架构和相关知识点，对基础原理，无线接口技术，3G网络的特点，以及WiFi（无线局域网），WiMax（无线城域网），3G（无线广域网）之间的区别以及通信系统双工方式等进行了阐述。 关键词：3G网络；3G移动通信国际主流标准；WiFi；WiMax 【Abstract】 With the mobile telephone popularizing, new generation displacem

3、ent communication system go into is exactly like a raging fire in progress, from the first generation (1 G) coming out in 1995 simulates dyadic mobile telephone of system, the second generation (2 G) figures such as GSM , TDMA appearing to 1996 to 1997 makes dyadic mobile telephone , third generatio

4、n (3 G) moves the technology mobile telephone communicating by letter , the technology already becomes more and more mature behind having experienced development of the first two generation. 3 G license plate of Chinese is distributed to lower levels formally on January 7 , 2009 , is is to move resp

5、ectively (TD-SCDMA), Unicom (WCDMA) telecommunication (CDMA2000), has indicated that China enters 3 G times formally! But 3 G networks are also representing but this one technology development direction, but this one technology go into is really not that a few isolated words and phrases is not bad e

6、xpound, this one technology go into also appears greatly important. This entire thesis introduction TD-SCDMA , WCDMA, CDMA2000 3 three kinds different G displacement communication international main current is standard , the frame and relevance knowledge having covered 3 G system entireties burn, to

7、 basis principle , the wireless interface technology, 3 network G characteristics , (wireless WiFi local area network) and, difference and communication system duplex operation way between WiMax (wireless cities region net) , 3 G (wireless wide area network WAN) etc. has been carried out expounding.

8、目录第一章 绪 论 1.1 课题背景、目的及意义 1.1.1 国内外研究状况 1.1.2 选题的目的及意义 第二章 3G移动通信技术简介2.1 3G概述2.2 3G标准2.3 3G的核心应用2.4 中国3G的现状及未来的发展第三章 3G，Wifi,Wimax的比较3.1 Wifi,Wimax简介3.2 WiMax对比3G3.3 . WiFi对比3G3.4 三种技术的比较和评述41 参考文献第一章 1.1 课题背景、目的及意义1.1.1 国内外研究状况21世纪以来，全球移动通信技术高速的发展，世界各国都在大力发展并运用第三代移动通信技术（3G-3rd Generation mobile netw

9、orks），西方发达国家都在致力于研究、开发并运营3G移动通信技术。我国从上世纪九十年代以来，移动通信业务一直高速发展，并在3G移动通信技术的研究、开发及运营中取得巨大成绩。2006年上半年，全球3G市场发展总体形式良好，商用网络、用户和终端都平稳增长，3G市场初具规模，商用网络数量超过270个，形成一定的规模。截至2006年4月，全球共有273个3G网络商用，比2005年底增加了28个，特别是WCDMA商用网络增加了14个，达到了108个WCDMA网络，CDMA2000 1X EVDO网络达到了35个，CDMA 1X网络130个。随着WCDMA技术标准、网络设备和终端的逐渐成熟，商用网络近两

10、年发展迅速，所占比例逐渐提高。全球颁发了137张WCDMA许可证，目前商用网络为108个，还有增长空间。另外，CDMA 1X网络逐步升级演进到EVDO，技术升级的步伐开始加快。而在用户数量方面，截至2006年3月底，全球共有3G用户237亿，已经占到全球移动用户数的10。其中CDMA2000 1X用户数为16亿，WCDMA用户数为5300万，CDMA2000 1X EVDO用户数为2500万。 再加上中国这个世界最大潜力市场的存在，3G发展的前景，就规模来说确实惊人。庞大的用户群一方面将为3G的网络、终端、运营等方面的成本带来规模效应型的降低，更有利于3G的普及；另一方面，也确实说明3G在用户

11、中的认可度和吸引力，3G的发展并不是无米之炊，只要政府机构能够正确地引导，以运营商为龙头的产业链能充分互动，3G的前景是值得人们期待的。 从今年上半年3G市场发展的情况来看，“终端定制”已经成为运营商主导市场、降低运营成本的关键环节。终端厂商在全球3G市场扮演的角色也越来越重要。目前像诺基亚、三星、华为等UMTS第一阵营厂商都在积极备战3G，与各大电信运营商进行深度合作。目前包括全球第一大移动运营商沃达丰、和黄3G、Telefonica、SFR（沃达丰在法国的合资公司）、香港PCCW、台湾最大的运营商中华电信等，都是华为3G终端的忠实客户。这些全球一流的运营商通过“终端定制”，在为用户提供更多

12、增值服务的同时，率先敲开了3G市场的大门。1.1.2 选题的目的及意义 基于最近比较热点的通信词语3G,想必大多数人还了解的不太深，加上未来3G技术肯定会越来越与我们的生活接近，所以选择3G这个题目。可以使自己和其他人跟多的了解3G移动通信技术。 第二章 3G移动通信技术简介2.1 3G概述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、CDMA等数字制式手机（2G）便增加了接收数据的功能，如接收电子邮件或网页；3G是英文3rdGeneration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、cDMA等数字手机

13、(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(兆比特/每秒)、384kbps(千比特/每秒)以及144kbps的传输速度。3G（网络）就是第三代网络，就是比gsm快，上传下载速度大，应该是30k，有人说江苏的实验wcdma竟然到300k，真的吗？用了你就知道了。移动是td。3G不是2009年诞生的，它是上个世纪的产物，而早在2007年

14、国外就已经产生3G了，而中国也于2008年成功开发出中国3G，其网络传输的速度可达到每秒钟2G，也就相当于下一部电影只要一秒钟。在上世纪90年末的日韩电影如我的野蛮女友中，女主角使用的可以让对方看见自己的视频电话，就是属于3G技术的重要运用之一。日韩等国3G的运用是上世纪末期的事。而目前国外有些地区已经试运行3.5G甚至4G网络。 2.2 3G标准3G标准：它们分别是WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA和WiMAX。 国际电信联盟（ITU）在2000年5月确定WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA以及WiMAX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

15、计划（简称IMT2000）。 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、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

16、) 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。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、夏普等厂商。 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

17、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)CDMA2000CDMA2000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

18、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。目前中国电信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)，该标准是由中国大陆独自制定的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

19、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TDSCDMA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)WiMAXWiMAX 的全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access)，又称为80216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

20、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，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。2.3 3G的核心应用3G将会给生活带来全新享受 3G就是出租车里的视频会议； 3G就是你坐火车也不会错过的肥皂剧； 3G就是从现场发回总部供分析用的图像； 3G就是与朋友共享你在摩洛哥的美妙假期。 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

21、流媒体业务将逐渐成为主导。3G的核心应用包括: 1.宽带上网 宽带上网是3G手机的一项很重要的功能,届时我们能在手机上收发语音邮件、写博客、聊天、搜索、下载图铃等现在不少人以为这些在手机上的功能应用要等到3G时代,但其实目前的无线互联网门户也已经可以提供。尽管目前的GPRS网络速度还不能让人非常满意,但3G时代来了,手机变成小电脑就再也不是梦想了。 2.视频通话 3G时代,传统的语音通话已经是个很弱的功能了,到时候视频通话和语音信箱等新业务才是主流,传统的语音通话资费会降低,而视觉冲击力强,快速直接的视频通话会更加普及和飞速发展。 3G时代被谈论得最多的是手机的视频通话功能,这也是在国外最为流

22、行的3G服务之一。相信不少人都用过QQ、MSN或Skype的视频聊天功能,与远方的亲人、朋友“面对面”地聊天。今后,依靠3G网络的高速数据传输,3G手机用户也可以“面谈”了。当你用3G手机拨打视频电话时,不再是把手机放在耳边,而是面对手机,再戴上有线耳麦或蓝牙耳麦,你会在手机屏幕上看到对方影像,你自己也会被录制下来并传送给对方。 3.手机电视 从运营商层面来说,3G牌照的发放解决了一个很大的技术障碍,TD和CMMB等标准的建设也推动了整个行业的发展。手机流媒体软件会成为3G时代最多使用的手机电视软件,在视频影像的流畅和画面质量上不断提升,突破技术瓶颈,真正大规模被应用。 4.无线搜索 对用户来

23、说,这是比较实用型的移动网络服务,也能让人快速接受。随时随地用手机搜索将会变成更多手机用户一种平常的生活习惯。 5.手机音乐 在无线互联网发展成熟的日本,手机音乐是最为亮丽的一道风景线,通过手机上网下载音乐是电脑的50倍。3G时代,只要在手机上安装一款手机音乐软件,就能通过手机网络,随时随地让手机变身音乐魔盒,轻松收纳无数首歌曲,下载速度更快,耗费流量几乎可以忽略不计。 6.手机购物 不少人都有在淘宝上购物的经历,但手机商城对不少人来说还是个新鲜事。事实上,移动电子商务是3G时代手机上网用户的最爱。目前90%的日本韩国手机用户都已经习惯在手机上消费,甚至是购买大米、洗衣粉这样的日常生活用品。专

24、家预计,中国未来手机购物会有一个高速增长期,用户只要开通手机上网服务,就可以通过手机查询商品信息,并在线支付购买产品。 7.手机网游 与电脑的网游相比,手机网游的体验并不好,但方便携带,随时可以玩,这种利用了零碎时间的网游是目前年轻人的新宠,也是3G时代的一个重要资本增长点。3G时代到来之后,游戏平台会更加稳定和快速,兼容性更高,即“更好玩了”,像是升级的版本一样,让用户在游戏的视觉和效果方面感觉更有体验.2.4 中国 3G的现状及未来的发展2009年5月17日，中国全面进入3G时代。5月17日,联通正式运营3G业务，至此，国内三大运营商都亮出了自己的3G品牌，国内3G “三足鼎立”的时代正式

25、到来。宣告中国全面进入3G时代。著名经济学家胡鞍钢表示，中国3G下一步应该从技术民族主义，变成技术全球主义；并且这一次经济危机就会加速中国和美国间缩小差距，促使中国电信产业加速超过美国。3G主张技术全球主义而非民族主义中国电信坚持品牌经营，发挥融合优势，提升综合竞争的能力。电信重组以后，三大运营商都成为全业务运营商，融合正在成为趋势。中国电信正在做的，是固网和移动的整合、信息化的融合，以及未来的三网融合。在这其中，中国电信对移动业务的发展不是定义为一个独立的业务和网络，而是作为一个元素，融合到不同的客户群里面。目前，中国电信有三个品牌，即“我的e家”、“商务领航”和“天翼”。移动牌照的获得，使

26、中国电信对“我的e家”和“商务领航”注入了移动的元素，而“天翼”本身就是一个移动品牌，同时也将是一个个客户群品牌。对于中国电信来讲，产业链最大的问题就是手机。CDMA终端问题在中国联通的时候就没有得到很好的解决，中国电信接手以后，将采取多项措施丰富款式，降低价格。在终端方面，中国电信的基本方向是终端供应的社会化，通过从省公司、集团公司两层来组织社会渠道，同时也通过各种定制的方式调动手机制造商的积极性。中国联通中国联通的目标是把WCDMA的3G网络建成一张具有良好用户感知的精品网络。在3G网络的建设过程当中，WCDMA网络将以2G网络为依托。中国联通在全国200多个城市同时起步，而且是大力提升上

27、下行移动数接入，在所有的基站都配置了HSDPA和HSUPA。HSDPA上下行速度快。同时退出很多的方案，从用户终端的定制、移动网、业务平台、传输网、计费账务、支撑系统到客户服务等方面实现高度协同。如何做好服务，必须从整体上看，而不是一个简单的网络质量的问题，售后服务、客户服务同样是非常重要的。事实上，在数据业务方面，运营商最忌讳，也最不愿意做的事情，就是成为管道搬运工，也就是只是给CP和SP的业务提供网络服务。为此，中国联通将在3G时代重新塑造与CP、SP方面的关系。中国移动中国移动承担着发展中国自有3G标准TD的重任，同时，中国移动还运行着全球最大的GSM网络，在这种情况下，中国移动发展3G

28、的策略无疑更加引入瞩目。中国移动发展TD的思路是很明确的，那就是，分批建设网络，同时积极储备3G业务。在TD网络建设方面，中国移动采取了TD网络和2G网络融合组网的理念，从现在的效果看是非常成功的。这种组网方式，使中国移动所有原来的客户，不需要进行号码的更换，也不需要更换SIM卡，只需要买一个TD的终端插上SIM卡就可以马上享受3G业务的体验。这给客户提供了很高的便利性，对中国移动3G业务的后续发展，也将起到非常好的促进作用，而且对解决用户流失问题至关重要。不同的2G网络，不同的3G技术，不同的起点，使三大运营商制定了不同的3G发展策略，但九九归一，目的都是发展更多的3G用户，推出更丰富的3G

29、业务，直接的效果是为企业创造更多的经济效益，为广大用户提供更快更便捷更丰富的应用，为中国的经济发展持续起到拉动作用。果如此，我国政府适时发放3G牌照的目的就达到了。第三章 3G，Wifi,Wimax的比较3.1 Wifi,Wimax简介不久的将来WiFi（无线局域网），WiMax（无线城域网），3G（无线广域网）三者的结合将会为我们创造出一个完美的无线网络。随着无线通信技术的不断发展，集成了这三种技术的移动终端将为我们随时随地提供高速无线连接，借用一句广告语：“未来是无线的”1).WiMAX全称为Worldwide Interoperability for Microwave Access,即

30、全球微波互联接入。WiMAX的另一个名字是802.16。WiMAX是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50km。WiMAX还具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。WiMAX的技术起点较高，采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先进技术，随着技术标准的发展，WiMAX将逐步实现宽带业务的移动化，而3G则将实现移动业务的宽带化，两种网络的融合程度将会越来越高。WiMAX(全球微波互联接入)不仅在北美、欧洲迅猛发展，而且这股热浪已经推进到亚洲。WiMAX又称为80216无线城域网，是又一种为企业和家庭用户提供“最后

31、一英里”的宽带无线连接方案。因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖2530英里的范围),以及对3G可能构成的威胁，使WiMAX在最近一段时间备受业界关注。2).Wi-Fi 俗称 无线宽带全称Wireless Fidelity。802.11b有时也被错误地标为Wi-Fi，实际上Wi-Fi是无线局域网联盟（WLANA）的一个商标，该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作，与标准本身实际上没有关系。但是后来人们逐渐习惯用WIFI来称呼802.11b协议。它的最大优点就是传输速度较高，可以达到11Mbps，另外它的有效距离也很长，同时也与已有的各种802.11 DSSS设备兼容。笔记本电脑技术迅驰

32、技术就是基于该标准的。IEEE（美国电子和电气工程师协会）802.11b无线网络规范是IEEE 802.11网络规范的变种，最高带宽为11 Mbps，在信号较弱或有干扰的情况下，带宽可调整为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps，带宽的自动调整，有效地保障了网络的稳定性和可靠性。其主要特性为：速度快，可靠性高，在开放性区域，通讯距离可达305米，在封闭性区域，通讯距离为76米到122米，方便与现有的有线以太网络整合，组网的成本更低。Wi-Fi (Wireless Fidelity)，无线保真技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。该技术使用的是2.4GHz附近的频段，该频段目前尚属没用许可的无线频段。其目前可使用的标