【正文】 第一篇：通信工程專業(yè)導(dǎo)論報(bào)告2012級(jí)通信工程專業(yè)導(dǎo)論報(bào)告3G技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用班級(jí)： 通信工程12級(jí)1班 姓名： 李曉婷 學(xué)號(hào)： 20121606010115 指導(dǎo)教師： 王忠禮日期：2014年5 月12日 摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)步入了3G時(shí)代，WCDMA是3G標(biāo)準(zhǔn)中的典型代表，本課題針對(duì)目前第三代移動(dòng)通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)以及應(yīng)用進(jìn)行了研究，皆在通過(guò)本課題的研究能夠?yàn)橹铝τ?G技術(shù)的研究學(xué)者提供幫助。關(guān)鍵詞：通信；移動(dòng)；技術(shù)；3G；WCDMA；智能天線；多用戶檢測(cè)一、通信工程專業(yè)發(fā)展史及基本內(nèi)容：通信技術(shù)和通信產(chǎn)業(yè)20世紀(jì)80年代以來(lái)發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。不論是在國(guó)際還是在國(guó)內(nèi)都是如此。這是人類進(jìn)入信息社會(huì)的重要標(biāo)志之一。通信工程專業(yè)是信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速并極具活力的一個(gè)領(lǐng)域，尤其是數(shù)字移動(dòng)通信、光纖通信、Internet網(wǎng)絡(luò)通信使人們?cè)趥鬟f信息和獲得信息方面達(dá)到了前所未有的便捷程度。它以現(xiàn)代的聲、光、電技術(shù)為硬件基礎(chǔ)，輔以相應(yīng)軟件來(lái)達(dá)到信息交流目的。上個(gè)世紀(jì)末，多媒體的廣泛推廣、互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用極大地推動(dòng)了通信工程專業(yè)的發(fā)展，展望這個(gè)世紀(jì)初期，寬帶技術(shù)、光通信也已經(jīng)嶄露頭角。它跨電子、計(jì)算機(jī)專業(yè)，所修課程兼有兩者的特點(diǎn)，一些課程，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等屬于計(jì)算機(jī)類，另一些，如信號(hào)處理、高頻電路、電路原理等屬于電子類，還有本專業(yè)基礎(chǔ)的通信原理等課程，所學(xué)范圍比較寬。縱觀通信的發(fā)展分為以下三個(gè)階段：第一階段是語(yǔ)言和文字通信階段。在這一階段，通信方式簡(jiǎn)單，內(nèi)容單一。第二階段是電通信階段。1837年，莫爾斯發(fā)明電報(bào)機(jī)，并設(shè)計(jì)莫爾斯電報(bào)碼。1876年，貝爾發(fā)明電話機(jī)。這樣，利用電磁波不僅可以傳輸文字，還可以傳輸語(yǔ)音，由此大大加快了通信的發(fā)展進(jìn)程。1895年，馬可尼發(fā)明無(wú)線電設(shè)備，從而開(kāi)創(chuàng)了無(wú)線電通信發(fā)展的道路。第三階段是電子信息通信階段。從總體上看，通信技術(shù)實(shí)際上就是通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)的技術(shù)。通信系統(tǒng)是指點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通所需的全部設(shè)施，而通信網(wǎng)是由許多通信系統(tǒng)組成的多點(diǎn)之間能相互通信的全部設(shè)施。而現(xiàn)代的主要通信技術(shù)有數(shù)字通信技術(shù)，程控交換技術(shù)，信息傳輸技術(shù)，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)，ISDN與ATM技術(shù)，寬帶IP技術(shù)，接入網(wǎng)與接入技術(shù)。信息傳輸技術(shù)主要包括光纖通信，數(shù)字微波通信，衛(wèi)星通信，移動(dòng)通信以及圖像通信。下面我將主要講述移動(dòng)通信中的3G技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。二、移動(dòng)通信簡(jiǎn)介通信雙方有一方或兩方處于運(yùn)動(dòng)中的通信。包括陸、海、空移動(dòng)通信。采用的頻段遍及低頻、中頻、高頻、甚高頻和特高頻。移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成:蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)由移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）、基站（BS）、移動(dòng)臺(tái)（MS）及與市話網(wǎng)相連接的中繼線等組成。碼分多址（CDMA）：就是利用展頻的通訊技術(shù)，因而可以減少手機(jī)之間的干擾，并且可以增加用戶的容量，而且手機(jī)的功率還可以做的比較低，不但可以使使用時(shí)間更長(zhǎng)，更重要的是可以降低電磁波輻射對(duì)人的傷害。采用擴(kuò)頻的碼分多址技術(shù)。所有用戶在同一時(shí)間、同一頻段上，根據(jù)不同的編碼獲得業(yè)務(wù)信道。頻分多址(FDMA):是采用調(diào)頻的多址技術(shù)。業(yè)務(wù)信道在不同的頻段分配給不同的用戶。如TACS系統(tǒng)、AMPS系統(tǒng)等。時(shí)分多址(TDMA):是采用時(shí)分的多址技術(shù)。業(yè)務(wù)信道在不同的時(shí)間分配給不同的用戶。如GSM、DAMPS等。目前的數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)的主要多址方式是FDMA、TDMA系統(tǒng)(GSM，DAMPS)。在頻譜效率上約是模擬系統(tǒng)的3倍，容量有限；在話音質(zhì)量上13kbit/s編碼也很難達(dá)到有線電話水平、FTDMA系統(tǒng)的業(yè)務(wù)綜合能力較高，能進(jìn)行數(shù)據(jù)和話音的綜合，但終端接入速率有限(，因而容易掉話，影響服務(wù)質(zhì)量z；TDMA系統(tǒng)的國(guó)際漫游協(xié)議還有待進(jìn)一步的完善和開(kāi)發(fā)。因而TDMA并不是現(xiàn)代蜂窩移動(dòng)通信的最佳無(wú)線接入，而CDMA碼分多址技術(shù)完全適合現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)所要求的大容量、高質(zhì)量、綜合業(yè)務(wù)、軟切換、國(guó)際漫游等。CDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)：1．大容量 2．軟越區(qū)切換技術(shù) 3．軟容量5．可變速率聲碼器6．頻率配置7．保密4．低發(fā)射功率下面將介紹移動(dòng)通信中目前最實(shí)用的、可提供移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的3G技術(shù)。三、3G技術(shù): 3G是“3rdGeneration”(第三代)的縮寫(xiě)，即第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(IMT2000)，它是高速移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的行業(yè)術(shù)語(yǔ)。狹義地講，3G就是指國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)確定的三大主流無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)：WCDMA(寬頻分碼多重存 3 取)、CDMA2000(多載波分復(fù)用擴(kuò)頻調(diào)制)和TDSCDMA(時(shí)分同步碼分多址接入)?？v觀移動(dòng)通訊系統(tǒng)的發(fā)展歷史，模擬移動(dòng)手機(jī)被稱作“第一代”；數(shù)字移動(dòng)手機(jī)被列入“第二代”；而其后的發(fā)展技術(shù)被稱作“第三代”。當(dāng)前全球還存在多種第一代和第二代通訊系統(tǒng)，它們成為全球范圍內(nèi)普及單一通訊終端設(shè)備的一個(gè)阻力。另外，3G技術(shù)面臨的最大挑戰(zhàn)是系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化，如何能夠支持單一通訊終端設(shè)備可以在全球范圍內(nèi)得到通用。3G技術(shù)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是支持全系列的移動(dòng)多媒體系統(tǒng)，其對(duì)多種數(shù)據(jù)速率提供靈活的支持，不僅可以傳送語(yǔ)音數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)需要傳送視頻數(shù)據(jù)。使用3G網(wǎng)絡(luò)，我們可以傳輸需要高帶寬的應(yīng)用數(shù)據(jù)，它能夠處理圖像、音樂(lè)、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為了提供這種服務(wù)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是說(shuō)在室內(nèi)、室外和行車(chē)的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節(jié)/每秒)、384kbps(千字節(jié)/每秒)以及144kbps的傳輸速度。第三代移動(dòng)通信技術(shù)是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上。目前3G存在四種標(biāo)準(zhǔn)：CDMA2000，WCDMA，TDSCDMA，WiMAX?；跀?shù)字移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)3G是當(dāng)前最有前途、最具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)。3G簡(jiǎn)介第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3rdgeneration，3G），是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息。目前3G存在四種標(biāo)準(zhǔn)：CDMA2000，WCDMA，WiMAX，TDSCDMA。WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）是寬帶碼分多址技術(shù)的英文簡(jiǎn)稱，是一種由3GPP協(xié)會(huì)具體制定的一個(gè)ITU（國(guó)際電信聯(lián)盟）標(biāo)準(zhǔn)，WCDMA是建立在GSM MAP核心網(wǎng)的基礎(chǔ)上，并采用UTRAN作為無(wú)線傳輸接口的第三代移動(dòng)通信技術(shù)。WCDMA采用的編碼方式是頻分雙工（FDD）以及直接序列擴(kuò)頻碼分多址（DSCDMA）方式，其載波帶寬更高達(dá)5MHz，并且可以在5MHz的帶寬內(nèi)提供高達(dá)384kbps的高數(shù)據(jù)傳輸速率。該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM（2G）GPRSEDGEWCDMA（3G）的演進(jìn)策略。WCDMA不僅可以支持語(yǔ)音對(duì)話，還可以支持圖像傳輸、視頻通話等。是目前應(yīng)用最為廣泛的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。也是當(dāng)前世界上采用的國(guó)家及地區(qū)最廣泛的，終端種類最豐富的一種3G標(biāo)準(zhǔn)，占據(jù) 4 全球80%以上市場(chǎng)份額。3G技術(shù)發(fā)展WCDMA作為3G具備代表的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，前沿技術(shù)具體包括以下幾個(gè)：1）智能天線技術(shù)：智能天線技術(shù)在3G移動(dòng)通信領(lǐng)域的應(yīng)用主要提升了以下性能：3G系統(tǒng)容量得到提升；數(shù)據(jù)傳輸速率得到提升；系統(tǒng)覆蓋范圍更加廣泛；通信質(zhì)量得到改善，提高了信號(hào)干擾比例；頻譜利用率得到大幅提升；成本降低、發(fā)射功率也得到了降低。2）軟件無(wú)線電技術(shù)：通過(guò)無(wú)線電通信技術(shù)，使得通信變得更加靈活、通用，使得系統(tǒng)的擴(kuò)展性能更強(qiáng)，為以后的系統(tǒng)升級(jí)提供了更加簡(jiǎn)便的操作接口。軟件無(wú)線電技術(shù)是無(wú)線通信領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)非常大的突破，將通信領(lǐng)域提升到了一個(gè)新的高度。3）IP技術(shù)：寬帶網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)展極為迅速，電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合大勢(shì)所趨，TCP/IP技術(shù)便是其實(shí)現(xiàn)的核心技術(shù)。3G移動(dòng)通信技術(shù)致力于為用戶提供一個(gè)隨時(shí)隨地可以開(kāi)展多媒體業(yè)務(wù)的高速系統(tǒng)，核心網(wǎng)絡(luò)的IP化關(guān)鍵要考慮的內(nèi)容是核心網(wǎng)整體架構(gòu)變動(dòng)的程度以及成本。4）多用戶檢測(cè)技術(shù)：多址干擾實(shí)質(zhì)上是一系列具備強(qiáng)烈結(jié)構(gòu)性的偽隨機(jī)序列信號(hào)，多用戶檢測(cè)技術(shù)便是利用這個(gè)特點(diǎn)對(duì)多個(gè)同時(shí)通信的用戶同時(shí)進(jìn)行解調(diào)，多用戶檢測(cè)接收機(jī)便是采取多用戶聯(lián)合檢測(cè)算法同時(shí)對(duì)多個(gè)通信用戶輸出判決結(jié)果的一種性能較高的新型接收機(jī)。WCDMA的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：①業(yè)務(wù)靈活。WCDMA允許每個(gè)5MHz載波處理從8kbit/s到2Mbit/s的混合業(yè)務(wù)。另外在統(tǒng)一信道上既可進(jìn)行電路交換業(yè)務(wù)也可以進(jìn)行分組交換業(yè)務(wù)。利用在單一終端上進(jìn)行多個(gè)電路和分組交換連接，實(shí)現(xiàn)真正的多媒體業(yè)務(wù)?？梢灾С植煌|(zhì)量要求的業(yè)務(wù)并保證高質(zhì)量和完美的覆蓋。②頻譜效率高。由于它采用單小區(qū)復(fù)用，因此不需要頻率規(guī)劃。利用分層小區(qū)結(jié)構(gòu)、自適應(yīng)天線陣列和相干解調(diào)（雙向）等技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)容量可以得到大幅提高。③容量和覆蓋范圍大。WCDMA射頻收發(fā)信機(jī)能夠處理的話音用戶是典型窄帶收發(fā)信機(jī)的8倍，WCDMA的容量差不多是窄帶CDMA的兩倍，更大的帶寬能在上/ 5 下行鏈路中使用，相干解調(diào)和快速功率控制允許更低的接收機(jī)門(mén)限。④每個(gè)連接可提供多種業(yè)務(wù)。WCDMA符合真正的UMTS/IMT2000要求，分組和電路交換業(yè)務(wù)可在不同的帶寬內(nèi)自由地混合，并可同時(shí)向同一用戶提供。每個(gè)WCDMA終端能夠同時(shí)接入多達(dá)6個(gè)不同業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)可以是話音或傳真、電子郵件和視頻等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的組合。⑤無(wú)縫的GSM/UMTS接入。雙模終端將在GSM網(wǎng)絡(luò)和UMTS/IMT2000網(wǎng)絡(luò)之間提供無(wú)縫的切換和漫游。3G技術(shù)應(yīng)用那么，3G技術(shù)的廣泛應(yīng)用能給我們帶來(lái)什么？3G就是出租車(chē)?yán)锏囊曨l會(huì)議；3G就是你坐火車(chē)也不會(huì)錯(cuò)過(guò)的肥皂?。?G就是從現(xiàn)場(chǎng)發(fā)回總部供分析用的圖像；3G就是與朋友共享你在摩洛哥的美妙假期。中國(guó)的3G之路剛剛開(kāi)始，而無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的流媒體業(yè)務(wù)將逐漸成為主導(dǎo)。3G的核心應(yīng)用包括： 寬帶上網(wǎng)寬帶上網(wǎng)是3G手機(jī)的一項(xiàng)很重要的功能，屆時(shí)我們能在手機(jī)上收發(fā)語(yǔ)音郵件、寫(xiě)博客、聊天、搜索、下載圖鈴等，3G時(shí)代來(lái)了，手機(jī)變成小電腦就已不是夢(mèng)。 視頻通話3G時(shí)代被談?wù)摰米疃嗟氖鞘謾C(jī)的視頻通話功能，相信不少人都用過(guò)、MSN或Skype的視頻聊天功能，與遠(yuǎn)方的親人、朋友“面對(duì)面”地聊天。今后，當(dāng)你用3G手機(jī)撥打視頻電話時(shí)，不再是把手機(jī)放在耳邊，而是面對(duì)手機(jī)，再戴上有線耳麥或藍(lán)牙耳麥，你會(huì)在手機(jī)屏幕上看到對(duì)方影像，你自己也會(huì)被錄制下來(lái)并傳送給對(duì)方。 手機(jī)電視手機(jī)流媒體軟件會(huì)成為3G時(shí)代最多使用的手機(jī)電視軟件，在視頻影像的流暢和畫(huà)面質(zhì)量上不斷提升，突破技術(shù)瓶頸，真正大規(guī)模被應(yīng)用。 無(wú)線搜索對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，這是比較實(shí)用型的