[摘要] 本文介紹了第三代移動通信（3G）中采用的關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)闡述了碼分多址、功率控制和軟件無線電技術(shù)；最后給出3G中典型的業(yè)務(wù)類型。

[關(guān)鍵詞] 第三代移動通信 碼分多址 智能天線 軟件無線電 3G業(yè)務(wù)

一、第三代移動通信（3G）

3G是英文The 3rd Generation Mobile Telecommunication的縮寫，指第三代移動通信技術(shù)。相對于第一代模擬制式手機(jī)（1G）和第二代GSM TDMA等數(shù)字手機(jī)（2G），第三代手機(jī)一般地講，是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。

二、3G中的關(guān)鍵技術(shù)

IMT-2000可以使用多種技術(shù)，如碼分多址技術(shù)、功率控制、智能天線、軟件無線電、多用戶檢測、語音激活技術(shù)等，并充分挖掘無線信道的潛力，從而獲得系統(tǒng)容量的大幅度增加。

1.碼分多址（CDMA）技術(shù)

碼分多址屬于擴(kuò)頻通信，是在發(fā)送端用各不相同的、相互準(zhǔn)正交的地址碼調(diào)制其所發(fā)送的信號;在接收端利用碼型的準(zhǔn)正交性，通過地址識別從混合信號中選出相應(yīng)的信號。CDMA的特點(diǎn)是:

（1)網(wǎng)內(nèi)所有用戶可以使用同一載波，在頻域上占有相同的帶寬，可以同時發(fā)送和接收信號，在時域上可能占有相同的時間段。（2)為了傳送不同的信息，需要設(shè)置不同的信道。（3)雙工通信方式有頻分雙工FDD和時分雙工TDD兩種方式。

CDMA不同于一維多址劃分FDMA和TDMA，屬于時頻二維域上的劃分，三種多址技術(shù)的比較如圖1所示。在3G移動通信應(yīng)用中，WCDMA系統(tǒng)是典型的CDMA/FDMA的混合應(yīng)用，而TD-SCDMA系統(tǒng)是CDMA/TDMA/FDMA的混合應(yīng)用。

2.功率控制技術(shù)

在CDMA蜂窩移動通信中，所有用戶在通信過程中共享同一個無線頻道和時間段，所以其中任一個用戶的通信信號對其他用戶的通信都是一種干擾。為了獲得高質(zhì)量的通信和大的系統(tǒng)容量，就要采取功率控制，美國Qualcomm公司首先攻克了功率控制技術(shù)，功率控制的目的是通過控制發(fā)射端的發(fā)射功率，有效地解決遠(yuǎn)近效應(yīng)和邊緣問題，同時還有減少小區(qū)間的多址干擾。功率控制方法有以下幾種。

3.智能天線技術(shù)

智能天線是致力于空域資源的開發(fā)，是一種解決目前頻譜資源缺乏，無線系統(tǒng)容量不足的有效途徑。智能天線是基于自適應(yīng)天線陣原理，利用天線陣的波束賦形產(chǎn)生多個獨(dú)立的波束，并且自適應(yīng)地調(diào)整波束方向來跟蹤每一個用戶，達(dá)到提高信干比SIR，增加系統(tǒng)容量的目的。采用智能天線技術(shù)，為代表的智能天線已成為一個最活躍的領(lǐng)域。

對于移動通信系統(tǒng)，一般只考慮在基站使用智能天線。這主要是因?yàn)镃DMA系統(tǒng)的上行鏈路是弱鏈路，再有基站對天線陣列的功率、體積等沒有嚴(yán)格的限制，而移動臺的尺寸卻受到了很大的限制。智能天線技術(shù)更適應(yīng)于CDMA-TDD移動通信系統(tǒng)。我國自主研制的TD-SCDMA系統(tǒng)中使用了自適應(yīng)智能天線技術(shù)。當(dāng)然在CDMA-FDD的系統(tǒng)里也是可以采用，只不過是實(shí)現(xiàn)起來算法更復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)更不容易。

4.軟件無線電技術(shù)

軟件無線電的核心思想:構(gòu)造一個具有開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的，將各種功能，如工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密通用硬件平臺模式、通信協(xié)議等用軟件來實(shí)現(xiàn)，并使寬帶A/D和D/A 轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代移動通信系統(tǒng)。軟件無線電擺脫了面向某種或幾種用途的設(shè)計(jì)思想，通過模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用硬件設(shè)計(jì)，把通信功能從完全依賴于硬件的狀態(tài)下解放出來。

SDR是當(dāng)今計(jì)算技術(shù)、超大規(guī)模集成電路和數(shù)字信號處理技術(shù)在無線電通信中應(yīng)用的產(chǎn)物。它在我國提出的TD-SCDMA系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。TD-SCDMA系統(tǒng)的基站和終端都采用了高速數(shù)字處理器和高速A/D變換器，處理速度高于每秒五千萬次，全部基帶信號處理和變換都用軟件來完成，3G中也用到了其他關(guān)鍵技術(shù)。

三、3G移動業(yè)務(wù)種類

1.3G業(yè)務(wù)概述

3G是一種網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)，與前兩代系統(tǒng)相比。第三代移動通信系統(tǒng)的傳輸速率在高速移動環(huán)境中支持144kb/s，步行慢速移動環(huán)境中支持384 kb/s，靜止?fàn)顟B(tài)下支持2Mb/s。

(1)通信類業(yè)務(wù):通常包括基礎(chǔ)話音業(yè)務(wù)、視像業(yè)務(wù)，以及利用手機(jī)終端進(jìn)行即時通信的相關(guān)業(yè)務(wù)。（2)娛樂類業(yè)務(wù):與現(xiàn)有的手機(jī)娛樂業(yè)務(wù)多半依靠文字類的短消息傳遞相比，3G的娛樂類業(yè)務(wù)稱得上“聲色俱佳”。（3)資訊類業(yè)務(wù):由于3G網(wǎng)絡(luò)的大容量與高速率，3G運(yùn)營商所提供的資訊類業(yè)務(wù)大多擺脫了2G時代的純文字內(nèi)容，更多地通過視頻、音頻來實(shí)現(xiàn)資訊內(nèi)容的實(shí)時交互性傳達(dá)。（4)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù):3G通常被認(rèn)為是移動通信與互聯(lián)網(wǎng)融合的一個典型運(yùn)用。運(yùn)營商在開發(fā)3G業(yè)務(wù)時，除了延續(xù)移動通信的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)外，也開發(fā)了與互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的業(yè)務(wù)。以適應(yīng)時代的要求。

2.幾種典型的3G移動業(yè)務(wù)

（1)多媒體消息。普通的SMS文本消息只能發(fā)送文字，多媒體消息可以是文字、圖片和視頻片斷的一種或幾種形式的組合。圖片明信片是一種多媒體消息，該服務(wù)用來在節(jié)假日或者慶典場合代替紙制卡片給人們以祝福；圖片消息是另外一種多媒體消息，可以將自己拍下來的照片當(dāng)作消息發(fā)送個朋友和家人;視頻消息是一種高級的餓多媒體消息，可以將多媒體視頻斷片以短信的形式發(fā)送給他人。

（2)彩鈴業(yè)務(wù)。3G可提供彩鈴電信增值服務(wù)，用戶可以通過相關(guān)網(wǎng)站上從多樣的商業(yè)音樂、個性化短消息、祝福語和語音廣告中進(jìn)行選擇定制自己的鈴聲，從而取代接聽時單調(diào)的手機(jī)鈴聲。

（3)手機(jī)定位業(yè)務(wù)。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)5～50m高精確度定位，這就意味著你從馬路一邊走到另一邊，都能在手機(jī)上精確表現(xiàn)出來，同時用戶可以知道附近是否有酒店、車站等其他有用的信息。3G提供的移動定位服務(wù)包括的類型有：緊急救援、車隊(duì)管理、汽車救援、貨物跟蹤、物流管理、基于位置信息的廣告、選擇性的大眾廣播、與位置信息相關(guān)的收費(fèi)等。

（4)可視電話。在移動環(huán)境下，通過終端提供可視電話將成為3G中的一個重要業(yè)務(wù)。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對通信的需求將不再局限于單純的語音通信，不管語音通信的效果如何好，人們總會更傾向于面對面的交流。在寬帶得以保證的3G中，可視電話將逐步流行起來。通過終端上安裝的微型攝像頭或者其他分離的攝像裝置（通過線攬或者紅外方式連接到終端）采集通話者的圖像，然后在終端上進(jìn)行壓縮編碼并通過無線信道傳送出去，在對端進(jìn)行解壓。在3G中，由于編碼學(xué)的長足發(fā)展和IP方式的引入，基于IP方式的可視電話將進(jìn)一步降低運(yùn)營商的成本，促進(jìn)用戶更多使用可視電話進(jìn)行通話。

（5)移動銀行。隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，移動銀行也逐漸發(fā)展起來，可能成為3G業(yè)務(wù)的一個增長點(diǎn)。移動銀行所有客戶能夠獲得他們銀行賬戶的結(jié)算信息、支付賬單、購買和拋售股票和其他金融投資并可以帶著他們的移動電話去購物。人們經(jīng)常會有另外的需要，比如借錢給朋友或親戚。如果雙方都能通過移動電話訪問移動銀行進(jìn)行交易，那么直接把錢借給別人就沒有什么困難，這種自助式的通用移動銀行很可能會出現(xiàn)。

（6)移動游戲。移動游戲是一項(xiàng)創(chuàng)新的業(yè)務(wù)，它是娛樂業(yè)中利潤增長最快的，可能成為3G業(yè)務(wù)的一個重要的增長點(diǎn)。由于3G移動手機(jī)芯片的處理能力越來越強(qiáng)和顯示屏幕的質(zhì)量越來越高，為游戲提供了一個完美的平臺。由于3G手機(jī)的普及率將會比PC高，加上3G網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)的支持比以前的網(wǎng)絡(luò)有很大的改善，從而能夠允許更多人同時進(jìn)行遠(yuǎn)程游戲。

（7)即時通（PTT，Push To Talk）。PTT又叫一鍵通業(yè)務(wù)，該服務(wù)使得手機(jī)終端用戶能夠在分組交換網(wǎng)絡(luò)上，通過只按一個按鍵就進(jìn)行一對一或群體即時通話。該服務(wù)采取“半雙工”模式，也就是說同一時間只有一人能夠講話，從而更便于群體交流。該服務(wù)可以使用戶能夠在通話群中靈活地選定或者變換通話對象，從而用戶可以輕易地與通話群體中的所有人或選擇部分人進(jìn)行PPT通話。它是一種全數(shù)字傳輸?shù)腣oIP技術(shù)，其完全基于SIP和IMS的設(shè)計(jì)，很好地保證了互通性、可量測性和向未來3G的平滑過渡。

四、結(jié)束語

隨著通信新技術(shù)的發(fā)展和逐步的應(yīng)用，移動通信的業(yè)務(wù)形式更趨于多樣化，會給人們的生活帶來更大的便利和精彩。

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