前幾期介紹了無線通信領域中2G的代表技術GSM和2.5G的GPRS技術,，本期將介紹當下最熱門的通信技術——3G,。
1 什么是3G
3G（3rd Generation）意指第三代移動通信技術，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)等多媒體通信結合的新一代移動通信系統(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,。實際測試一首2 MB的MP3歌曲,，僅花費約10 s就下載完成。隨著速度瓶頸的解決,，各大運營商也推出了眾多令人眼花繚亂的業(yè)務,。
2 3G標準
目前全球有TD-SCDMA、WCDMA,、CDMA2000,、WiMAX四種制式的3G標準。如果從移動通信技術發(fā)展趨勢和可實現(xiàn)業(yè)務功能來分析,，基于CDMA制式的CDMA2000,、WCDMA和TD-SCDMA三種技術，被認為是3G的三大主流應用技術標準,。下面分別介紹這三種標準,。
(1)TD-SCDMA
全稱為Time Division-Synchronous CDMA（時分同步CDMA，下文簡稱TD）,，是我國第一個擁有自主知識產(chǎn)權的國際標準,，由大唐電信于1999年6月29日向ITU提出。該標準集碼分多址（CDMA）,、時分多址（TDMA）,、頻分多址（FDMA）等技術優(yōu)勢于一體，采用智能天線,、聯(lián)合檢測,、接力切換、同步CDMA,、軟件無線電,、低碼片速率、多時隙,、可變擴頻系統(tǒng),、自適應功率調(diào)整等技術，具有系統(tǒng)容量大,、頻譜利用率高,、抗干擾能力強等優(yōu)點,。
TD-SCDMA是目前世界上唯一采用智能天線的第三代移動通信系統(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，該標準受到各大主要電信設備廠商的重視,，全球一半以上的設備廠商都宣布可以支持TD-SCDMA標準,。
基本參數(shù)：采用RTT TDD技術，帶寬：1.6 MHz,，碼片速率：1.28 Mc/s,，單個載波理論最高速度：2.8 Mb/s(現(xiàn)階段支持6個載波)。
(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技術規(guī)范,，是歐洲提出的寬帶CDMA技術,，它與日本提出的寬帶CDMA技術基本相同，目前兩者正在進一步融合,。該標準提出了GSM(2G)→GPRS→EDGE→WCDMA(3G)的演進策略,，意味著這套系統(tǒng)能夠架設在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡上，對于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過渡,。因此WCDMA在GSM系統(tǒng)鋪設十分完善的我國具有先天的市場優(yōu)勢,。
基本參數(shù)：采用RTT FDD技術，帶寬：1.23 MHz,，碼片速率：1.228 8 Mc/s,，單個載波理論最高速度：7.2 Mb/s（現(xiàn)階段支持2個載波）。
(3)CDMA2000
CDMA2000即為CDMA2000 1×EV,，分兩個階段：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)在成為該標準的主導者,。這套系統(tǒng)是從窄帶CDMA One數(shù)字標準衍生出來的,，可以從原有的CDMA One結構直接升級到3G，建設成本低廉。
基本參數(shù)：采用RTT FDD技術,，帶寬：5 MHz,，碼片速率：3.84 Mcps，單個載波理論最高速率：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,、中國電信和中國聯(lián)通發(fā)放了這3張主流標準的牌照，其中移動獲得TD-SCDMA牌,、聯(lián)通獲得WCDMA牌,、電信獲得CDMA2000牌，從此標志著我國的3G網(wǎng)絡步入了商用化應用階段,。
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)過一年多的實戰(zhàn),，TD無論在網(wǎng)絡建設,、客戶服務，還是在業(yè)務種類方面,，都更加成熟,、完善，并且中國移動對社會推出了3G業(yè)務標識“G3”,，也已經(jīng)開始188號段放號,。
其次，中國聯(lián)通的WCDMA有較高的擴頻增益,，發(fā)展空間較大,，全球漫游能力最強，技術成熟性也最佳,。聯(lián)通于今年5月17日在首批55個開通3G業(yè)務的城市進行試商用,。年底前，將正式啟動3G的商用,，屆時,，全國284個開通3G業(yè)務的城市將全部進入正式商用階段。
最后,，中國電信的CDMA2000因為可以由CDMA網(wǎng)絡直接升級到3G(主要軟件升級),，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，直接覆蓋到120個城市,，是三家運營商發(fā)布最早的一家,。
(2)未來
在3G發(fā)展初期，2G和3G網(wǎng)絡將長期共存,，但是未來總趨勢與全球發(fā)展趨勢一樣,，在技術上將向高速率化、寬帶化,、IP化方向發(fā)展。
隨著時間推移,，網(wǎng)絡不斷地向后3G演進,，其中WCDMA是沿著HSDPA、HSUPA和HSPA+演進,，TD-SCDMA也是向HSDPA,、HSUPA和HSPA+演進，CDMA2000則是向EV-DORevA和RevB演進,，在這個過程中,，如果4G的LTE(UMB)發(fā)展迅速，也可能國內(nèi)運營商會跳過某一階段,，直接向前演進,。
4 3G的行業(yè)應用
(1)3G行業(yè)應用
當前我國基于GPRS/CDMA網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)業(yè)務服務范圍日益擴大，行業(yè)應用層次也不斷提高,，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)絡帶寬的大幅度擴展,，使得那些在2.5G網(wǎng)絡中無法開展或開展效果欠佳的數(shù)據(jù)業(yè)務,，通過3G網(wǎng)絡都能夠更好地實現(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)絡的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng),，從而對各種工業(yè)設施進行遠程監(jiān)控，大大提高了設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多,、采集次數(shù)頻繁,、采集數(shù)據(jù)量大等特點，可以建立基于3G網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),，從而有效節(jié)省人力,、物力。
基于3G網(wǎng)絡政府工作人員和企業(yè)用戶可以更快捷地隨時隨地登錄內(nèi)部移動互聯(lián)網(wǎng),，及時處理文件,、收發(fā)郵件或舉行多媒體會議等，全面提高政務效率和企業(yè)運行效率,。
(2)3G行業(yè)應用舉例
視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,，視頻采集及視頻監(jiān)視的遠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,、高速公路監(jiān)控及各種危險能源的監(jiān)控等,，由于其地域廣、監(jiān)控點分布不均,、少而稀疏,，將會導致戶外線路架設困難及后期人力維護成本非常高。如果借助高速數(shù)據(jù)傳輸速率和寬帶為優(yōu)勢的3G網(wǎng)絡,，架設無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)會是一種理想的選擇,。例如，圖2給出基于3G網(wǎng)絡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)主要由三個部分組成,，第一部分位于變電站的前端監(jiān)控設備及無線數(shù)傳設備，第二部分為3G網(wǎng)絡（支持TD-SCDMA,、WCDMA及CDMA2000）和Internet網(wǎng)絡,，第三部分為位于總部的監(jiān)控中心。
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