前幾期介紹了無線通信領(lǐng)域中2G的代表技術(shù)GSM和2.5G的GPRS技術(shù)，本期將介紹當(dāng)下最熱門的通信技術(shù)——3G。
1 什么是3G
　　3G（3rd Generation）意指第三代移動(dòng)通信技術(shù)，主要面向高速、寬帶數(shù)據(jù)傳輸，是將無線通信與互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。
　　3G通信給人們帶來最大的感受是速度大幅提升，甚至不遜于固定寬帶網(wǎng)絡(luò)。實(shí)際測(cè)試一首2 MB的MP3歌曲，僅花費(fèi)約10 s就下載完成。隨著速度瓶頸的解決，各大運(yùn)營商也推出了眾多令人眼花繚亂的業(yè)務(wù)。
2 3G標(biāo)準(zhǔn)
　　目前全球有TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、WiMAX四種制式的3G標(biāo)準(zhǔn)。如果從移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能來分析，基于CDMA制式的CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA三種技術(shù)，被認(rèn)為是3G的三大主流應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。下面分別介紹這三種標(biāo)準(zhǔn)。
　　(1)TD-SCDMA
　　全稱為Time Division-Synchronous CDMA（時(shí)分同步CDMA，下文簡(jiǎn)稱TD），是我國第一個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國際標(biāo)準(zhǔn)，由大唐電信于1999年6月29日向ITU提出。該標(biāo)準(zhǔn)集碼分多址（CDMA）、時(shí)分多址（TDMA）、頻分多址（FDMA）等技術(shù)優(yōu)勢(shì)于一體，采用智能天線、聯(lián)合檢測(cè)、接力切換、同步CDMA、軟件無線電、低碼片速率、多時(shí)隙、可變擴(kuò)頻系統(tǒng)、自適應(yīng)功率調(diào)整等技術(shù)，具有系統(tǒng)容量大、頻譜利用率高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
　　TD-SCDMA是目前世界上唯一采用智能天線的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)。智能天線的采用，可有效地提高天線的增益，適用于用戶密度較高的城市及近郊地區(qū)，非常適合中國國情。由于中國的龐大的市場(chǎng)，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)。
　　基本參數(shù)：采用RTT TDD技術(shù)，帶寬：1.6 MHz，碼片速率：1.28 Mc/s，單個(gè)載波理論最高速度：2.8 Mb/s(現(xiàn)階段支持6個(gè)載波)。
　　(2)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發(fā)展而來的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，目前兩者正在進(jìn)一步融合。該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM(2G)→GPRS→EDGE→WCDMA(3G)的演進(jìn)策略，意味著這套系統(tǒng)能夠架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上，對(duì)于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過渡。因此WCDMA在GSM系統(tǒng)鋪設(shè)十分完善的我國具有先天的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
　　基本參數(shù)：采用RTT FDD技術(shù)，帶寬：1.23 MHz，碼片速率：1.228 8 Mc/s，單個(gè)載波理論最高速度：7.2 Mb/s（現(xiàn)階段支持2個(gè)載波）。
　　(3)CDMA2000
　　CDMA2000即為CDMA2000 1×EV，分兩個(gè)階段：CDMA2000 1×EV-DO（Data Only），采用話音分離的信道傳輸數(shù)據(jù)；CDMA2000 1×EV-DV（Date and Voice），即數(shù)據(jù)信道與話音信道合一。CDMA2000也稱為CDMA Multi-Carrier，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)是從窄帶CDMA One數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生出來的，可以從原有的CDMA One結(jié)構(gòu)直接升級(jí)到3G，建設(shè)成本低廉。
　　基本參數(shù)：采用RTT FDD技術(shù)，帶寬：5 MHz，碼片速率：3.84 Mcps，單個(gè)載波理論最高速率：2.4 Mb/s。
　　我國工業(yè)和信息化部也于2009年1月7日正式向中國移動(dòng)、中國電信和中國聯(lián)通發(fā)放了這3張主流標(biāo)準(zhǔn)的牌照，其中移動(dòng)獲得TD-SCDMA牌、聯(lián)通獲得WCDMA牌、電信獲得CDMA2000牌，從此標(biāo)志著我國的3G網(wǎng)絡(luò)步入了商用化應(yīng)用階段。
3 我國3G的現(xiàn)狀與未來
　　(1)現(xiàn)狀
　　總的來說，現(xiàn)在我國的3G還處于大規(guī)模覆蓋和商業(yè)試用階段，由于三種技術(shù)各有千秋，呈現(xiàn)出三足鼎立的局面，如圖1所示。

　　首先，中國移動(dòng)的TD-SCDMA是民族產(chǎn)業(yè)，得到了政府的支持，且經(jīng)過一年多的實(shí)戰(zhàn)，TD無論在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、客戶服務(wù)，還是在業(yè)務(wù)種類方面，都更加成熟、完善，并且中國移動(dòng)對(duì)社會(huì)推出了3G業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)“G3”，也已經(jīng)開始188號(hào)段放號(hào)。
　　其次，中國聯(lián)通的WCDMA有較高的擴(kuò)頻增益，發(fā)展空間較大，全球漫游能力最強(qiáng)，技術(shù)成熟性也最佳。聯(lián)通于今年5月17日在首批55個(gè)開通3G業(yè)務(wù)的城市進(jìn)行試商用。年底前，將正式啟動(dòng)3G的商用，屆時(shí)，全國284個(gè)開通3G業(yè)務(wù)的城市將全部進(jìn)入正式商用階段。
　　最后，中國電信的CDMA2000因?yàn)榭梢杂蒀DMA網(wǎng)絡(luò)直接升級(jí)到3G(主要軟件升級(jí))，難度較小，其天翼品牌已經(jīng)于今年4月16日全面開放了3G服務(wù)，直接覆蓋到120個(gè)城市，是三家運(yùn)營商發(fā)布最早的一家。
　　(2)未來
　　在3G發(fā)展初期，2G和3G網(wǎng)絡(luò)將長(zhǎng)期共存，但是未來總趨勢(shì)與全球發(fā)展趨勢(shì)一樣，在技術(shù)上將向高速率化、寬帶化、IP化方向發(fā)展。
　　隨著時(shí)間推移，網(wǎng)絡(luò)不斷地向后3G演進(jìn)，其中WCDMA是沿著HSDPA、HSUPA和HSPA+演進(jìn)，TD-SCDMA也是向HSDPA、HSUPA和HSPA+演進(jìn)，CDMA2000則是向EV-DORevA和RevB演進(jìn)，在這個(gè)過程中，如果4G的LTE(UMB)發(fā)展迅速，也可能國內(nèi)運(yùn)營商會(huì)跳過某一階段，直接向前演進(jìn)。
4 3G的行業(yè)應(yīng)用
　　(1)3G行業(yè)應(yīng)用
　　當(dāng)前我國基于GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)范圍日益擴(kuò)大，行業(yè)應(yīng)用層次也不斷提高，但是由于受數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬資源的制約，一定程度上影響了許多行業(yè)應(yīng)用。例如無線視頻監(jiān)控、無線流媒體等等。隨著3G的逐步商業(yè)化，網(wǎng)絡(luò)帶寬的大幅度擴(kuò)展，使得那些在2.5G網(wǎng)絡(luò)中無法開展或開展效果欠佳的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，通過3G網(wǎng)絡(luò)都能夠更好地實(shí)現(xiàn)。
　　例如，電力、礦業(yè)、油田、安防等行業(yè)可以建立基于3G網(wǎng)絡(luò)的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，從而對(duì)各種工業(yè)設(shè)施進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，大大提高了設(shè)施的安全性和可靠性。
　　由于水利、氣象、防汛、環(huán)保等部門具有采集點(diǎn)多、采集次數(shù)頻繁、采集數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)，可以建立基于3G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，從而有效節(jié)省人力、物力。
　　基于3G網(wǎng)絡(luò)政府工作人員和企業(yè)用戶可以更快捷地隨時(shí)隨地登錄內(nèi)部移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，及時(shí)處理文件、收發(fā)郵件或舉行多媒體會(huì)議等，全面提高政務(wù)效率和企業(yè)運(yùn)行效率。
　　(2)3G行業(yè)應(yīng)用舉例
　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻采集及視頻監(jiān)視的遠(yuǎn)程接入和傳輸成本是制約其發(fā)展的根本原因。如水文監(jiān)測(cè)、高速公路監(jiān)控及各種危險(xiǎn)能源的監(jiān)控等，由于其地域廣、監(jiān)控點(diǎn)分布不均、少而稀疏，將會(huì)導(dǎo)致戶外線路架設(shè)困難及后期人力維護(hù)成本非常高。如果借助高速數(shù)據(jù)傳輸速率和寬帶為優(yōu)勢(shì)的3G網(wǎng)絡(luò)，架設(shè)無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)是一種理想的選擇。例如，圖2給出基于3G網(wǎng)絡(luò)的無人職守變電站無線監(jiān)控系統(tǒng)示意圖。

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　　本系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成，第一部分位于變電站的前端監(jiān)控設(shè)備及無線數(shù)傳設(shè)備，第二部分為3G網(wǎng)絡(luò)（支持TD-SCDMA、WCDMA及CDMA2000）和Internet網(wǎng)絡(luò)，第三部分為位于總部的監(jiān)控中心。
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