
1.1.4 第三代移动通信系统(3G)
由于第二代数字移动通信系统在很多方面仍然没有实现最初的目标,比如统一的全球标准;同时也由于技术的发展和人们对于系统传输能力的要求越来越高,几千比特每秒的数据传输能力已经不能满足某些用户对于高速率数据传输的需要,一些新的技术如IP等不能有效地实现,这些需求是高速率移动通信系统发展的市场动力。在此情况下,通用分组无线业务(GPRS,General Packet Radio Services)系统和其他系统开始出现,并成为向第三代移动通信系统过渡的中间技术。
第二代系统没有实现的主要目标包括以下几个方面。
(1)没有形成全球统一的标准系统。在第二代移动通信系统发展的过程中,欧洲建立了以TDMA为基础的GSM系统,日本建立了以TDMA为基础的JDC系统,美国建立了以模拟FDMA和数字TDMA为基础的IS-136混合系统,以及以N-CDMA为基础的IS-95系统。
(2)业务单一。第二代移动通信系统主要是语音服务,只能传送简短的消息。
(3)无法实现全球漫游。由于标准分散和经济保护,全球统一和全球漫游无法实现,因此,也无法通过规模效应降低系统的运营成本。
(4)通信容量不足。在900 MHz频段,包括扩充到1800 MHz频段以后,系统的通信容量依然不能满足市场的需要。随着用户数量的上升,网络未接通率和通话中断率开始升高。
第二代移动通信系统是主要针对传统的话音和低速率数据业务的系统。而“信息社会”所需的图像、话音、数据相结合的多媒体业务和高速率数据业务的业务量超过传统的话音业务的业务量。
第三代移动通信系统需要有更大的系统容量和更灵活的高速率、多速率数据传输的能力,除了话音和数据传输外,还能传送高达2 Mbit/s的高质量的活动图像,真正实现“任何人在任何地点、任何时间与任何人”都能便利通信这个目标。
在第三代移动通信系统中,CDMA是主流的多址接入技术,CDMA通信系统使用扩频通信技术,扩频通信技术在军用通信中已有半个多世纪的历史,主要用于两个目的:对抗外来强干扰和保密。因此,CDMA通信技术具有许多技术上的优点:抗多径衰减、软容量、软切换,其系统容量比GSM系统大,采用话音激活、分集接收和智能天线技术可以进一步扩大系统容量。
由于CDMA通信技术有上述优势,第三代移动通信系统主要采用宽带CDMA技术。当前,第三代移动通信系统的无线传输技术主要有3种:欧洲和日本提出的WCDMA、北美提出的基于IS-95 CDMA系统的cdma2000以及我国提出的具有自己知识产权的TD-SCDMA系统,之后WiMAX也成为3G标准。
IMT-2000是自从20世纪90年代初期数字通信系统出现以来,移动通信取得的最令人鼓舞的发展,它也代表了在20世纪过去的10年ITU所取得的最重要的成就之一。
第三代移动通信系统的重要技术包括地址码的选择、功率控制、软切换、RAKE接收、高效的信道编译码、分集、QCELP编码及话音激活、多速率自适应检测、多用户检测和干扰消除、软件无线电和智能天线。