5GtoB从理论到实践
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1.1.3 第三代移动通信系统

第三代移动通信系统(3G)又被国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)在1996年正式命名为IMT-2000,意思是指在2000年前后开始商用,工作在2000MHz频段上并且下行速率达到 2000kbps的国际移动通信系统。IMT-2000的标准化工作开始于1985年。3G标准规范具体由第三代移动通信合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project,3GPP)和第三代移动通信合作伙伴项目二(3rd Generation Partnership Project 2,3GPP2)分别负责。

3G系统最初有3种主流标准,即由欧洲和日本提出的宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)、美国提出的码分多址接入2000(Code Division Multiple Access 2000,cdma2000),以及中国提出的时分同步码分多址接入(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,TD-SCDMA)。其中3GPP从Release 99版本开始进行3G WCDMA标准制定,从Release 4版本开始进行TD-SCDMA标准制定,而后续版本(Release 5、Release 6、Release 7等)进行特性增强和增补,进一步提升了3G的上下行速率性能。3GPP2提出了IS-95(CDMA)(2G)→cdma2000 1x→cdma2000 3x(3G)的演进策略。

3G系统采用CDMA技术和分组交换技术,而不是2G系统通常采用的TDMA技术和电路交换技术。相比于2G终端,3G终端功能变得更加强大,同时还出现了“智能手机”,如图1-4所示,在业务和性能方面,3G不仅能传输话音,还能传输数据,提供高质量的多媒体业务,如可变速率数据、移动视频和高清晰图像等多种业务,实现多种信息一体化,从而能够提供快捷、方便的无线应用。

图1-4 3G终端示例

尽管3G系统具有低成本、优质服务、高保密性及良好的安全性能等优点,但是仍有不足:

第一,3G标准共有WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA三大分支,三个制式之间存在相互不兼容的问题;

第二,3G的频谱利用率仍然较低,宝贵的频谱资源不能得到充分利用;

第三,3G支持的速率还不够高。

这些不足远远不能适应未来移动通信发展的需要,因此人们需要寻求一种能适应未来移动通信需求的新系统。