3G技术发展进化论

周勇生

    随着经济高速发展，社会信息化程度越来越高，互联网和多媒体的发展、技术进步以及世界范围内经济和技术的竞争加剧，人们对移动性、个性化、人性化和智能化提出了越来越高的要求。而各种无线通信技术就在这种情况下应运而生了，并经过一段时间的发展，逐步向迈向3G方向迈进。有许多对通信技术不太了解的用户，对通信技术的重要性总是认识不够。为了帮助这些初级用户对通信技术有个全面认识，笔者就在这里向他们介绍一下它们的“演化”进程吧！
    最初出现的通信技术是GSM技术，该技术用的是窄带TDMA，允许在一个射频(即‘蜂窝’)同时进行8组通话。它是根据欧洲标准而确定的频率范围在900～1800MHz之间的数字移动电话系统，频率为1800MHz的系统也被美国采纳。GSM是1991年开始投入使用的。到1997年底，已经在100多个国家运营，成为欧洲和亚洲实际上的标准。GSM数字网也具有较强的保密性和抗干扰性，音质清晰，通话稳定，并具备容量大，频率资源利用率高，接口开放，功能强大等优点。不过它能提供的数据传输率仅为9.6kbit/s，和五、六年前用固定电话拨号上网的速度相当，而当时的internet几乎只提供纯文本的信息。
    到了2000年出现了一种新的通信技术GPRS，该技术是在GSM的基础上的一种过渡技术。GPRS的推出标志着人们在GSM的发展史上迈出了意义最重大的一步， GPRS在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP和X.25分组数据接入股务。GPRS采用分组交换技术，它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。如果把空中接口上的TDMA帧中的8个时隙都用来传送数据，那么数据速率最高可达164kb／8.GSM空中接口的信道资源既可以被话音占用，也可以被GPRS数据业务占用。当然在信道充足的条件下，可以把一些信道定义为GPRS专用信道。而CDPD是一个新型的无线广域网系统，它与现在市面上所见的无线局域网不同的是，该通信网络的工作在800兆频段之间，该频段具有一定的穿透和绕射能力，干扰较少。该网络所能达到的信道速率为19.2Kbps，去掉分组数据打包以及信道复用的一些开销，对用户来说数据传输速率一般为5-10Kbps，最高可以达到15Kbps左右。使用CDPD技术组成的通信系统，采用全双工的通信方式，所以它可以同时收发数据，另外该通信网络通过FEC前向纠错和自动反馈重发技术，保证在其网络上传输的数据不会出现差错。GPRS的最大优势在于：它的数据传输速度不是WAP所能比拟的。目前的GSM移动通信网的传输速度为每秒9.6K字节，GPRS手机在今年年初推出时已达到56Kbps的传输速度，到现在更是达到了115Kbps(此速度是常用56Kmodem理想速率的两倍)。除了速度上的优势，GPRS还有"永远在线"的特点，即用户随时与网络保持联系。
    估计在2001到2002年期间，EDGE技术即将被推出，该技术是一种有效提高了GPRS信道编码效率的高速移动数据标准，它允许高达384KbPs的数据传输速率，可以充分满足未来无线多媒体应用的带宽需求。EDGE提供了一个从GPRS到第三代移动通信的过渡性方案，从而使现有的网络运营商可以最大限度地利用现有的无线网络设备，在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供个人多媒体通信业务。由于GDGE是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术，因此也有人称它为“二代半”技术。EDGE同样充分利用了现有的GSM资源，保护了对GSM作出的投资，目前已有的大部分设备都可以继续在EDGE中使用。
    随着通信技术的不断成熟，WCDMA技术也将成为未来通信技术的主流。该技术能为用户带来了最高2Mbit/s的数据传输速率，在这样的条件下，现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松的传递。WCDMA通过有效的利用宽频带，不仅能顺畅的处理声音、图象数据、与互联网快速连接；此外WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图象。人们之间沟通的瓶颈将由现在的网络传输速率转变为各种新型应用的提供：如何让无线网络更好的为人们服务而不是给人们带来骚扰，如何让每个人都能从信息的海洋中快速的得到自己需要的信息，如何能够方便的携带、使用各种终端设备，各种终端设备之间如何更好的自动协同工作等等。
在上述通信技术的基础之上，无线通信技术将最终迈向3G通信技术时代。该技术又称为国际移动电话2000，该技术规定，移动终端以车速移动时，其传转数据速率为144kbps，室外静止或步行时速率为384kbps，而室内为2Mbps。但这些要求并不意味着用户可用速率就可以达到2Mbps，因为室内速率还将依赖于建筑物内详细的频率规划以及组织与运营商协作的紧密程度。然而，由于无线LAN一类的高速业务的速率已可达54Mbps，在3G网络全面铺开时，人们很难预测2Mbps业务的市场需求将会如何。
    我们相信在未来的3G时代中，人们的生活方式必然会发生巨大的改变。