3G是第三代移動通信技術，是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術，是將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的一代移動通信系統；3G服務能夠同時傳送聲音及數據信息。
1940年，美國女演員海蒂·拉瑪與英國作曲家喬治·安塞爾一同發明了能夠抵擋電波干擾的軍事通訊系統。1942年8月11日，他們從美國專利及商標局獲得了名為秘密通信系統（Secret Communications System）的專利，這就是“跳頻技術”即CDMA的前身。1985年，美國高通利用美國軍方解禁的“展布頻譜技術”開發出一個被名為“CDMA”的新通訊技術，該技術直接導致了3G的誕生；同年，國際電信聯盟（ITU）提出了第三代移動通信的目標——移動寬帶多媒體通信。1996年，3G標準IMT-2000（In t er na ti onal Mobil e Telecommunication-2000）誕生，表明該系統工作在2000MHz頻段，最高業務速率可達2000Kbps。1999年，在ITU第18次會議上最終通過了IMT-2000無線接口技術規范建議，基本確立了第三代移動通信的三種主流標準，即歐洲和日本提出的寬帶碼分多址(WCDMA)，美國提出的多載波碼分復用擴頻調制(CDMA2000)中國提出的時分同步碼分多址接人(TD-SCDMA)； CDMA技術也成為第三代移動通信的核心技術。
2000年5月5日，國際電信聯盟正式公布第三代移動通信標準，中國提交的TD-SCDMA正式成為國際標準，與歐洲WCDMA、美國CDMA2000成為3G時代最主流的三大技術之一。2009年1月7日，中國國家工業和信息化部發放3G牌照，其中中國移動通信集團獲得TD-SCDMA牌照，中國聯通和中國電信集團分別獲得WCDMA和CDMA2000牌照，標志中國將正式進入3G時代。2021年11月，中國工信部在《“十四五”信息通信行業發展規劃》中提出，將2G、3G退網列入“十四五”期間網絡基礎設施建設的重點工作；2024年6月30日，中國臺灣地區三大運營商官網宣布，相關運營商將在2024處7月1日關停3G網絡，屆時不支持VoLTE的手機將無法在臺灣地區進行通話。
第三代移動通信技術中主要包含了四個功能子系統，為核心網、無線接入網、移動臺以及用戶識別模塊四種。第三代移動通信技術(3G)，3G網絡技術是該領域發展的必然；3G對移動通信技術標準做出了定義，使用較高的頻帶和CDMA技術傳輸數據進行相關技術支持，工作頻段高，主要特征是速度快、效率高、信號穩定、成本低廉和安全性能好等，和前兩代的通信技術相比最明顯的特征是3G網絡技術全面支持更加多樣化的多媒體技術。
相關定義
第三代移動通信系統簡稱3G，最早由國際電信聯盟(1-TU)提出，它是采用寬帶碼分多址數字技術的新一代通信系統。IMT2000（International Mobile Telecommunications-2000）是定義的第三代無線通信的全球標準。IMT-2000規定移動終端以車速移動時，數據傳輸速率為144Kbps，室外靜止或步行時速率為384Kbps，在室內為2Mbps。3G是能將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統，能夠處理圖像、音樂、視頻形式，提供網頁瀏覽、電話會議、電子商務信息服務。
歷史沿革
國際
1940年，美國女演員海蒂·拉瑪與英國作曲家喬治·安塞爾一同發明了能夠抵擋電波干擾的軍事通訊系統，1942年8月11日，他們從美國專利及商標局獲得了名為秘密通信系統（Secret Communications System）的專利，編號為2,292,387，申請時間為1941年6月10日。這就是“跳頻技術”也就是CDMA的前身。1942年，美國政府以海蒂·拉瑪不是美國公民為由將她的專利以“外籍財產”名義沒收。從此，跳頻技術專利塵封在美國專利局。
20世紀50年代，當跳頻技術的專利被重新激活時，跳頻技術成為了通訊領域的共性技術，是CDMA、WLAN、Bluetooth等無線通訊方式的基礎。1985年，美國高通利用美國軍方解禁的“展布頻譜技術”開發出一個被名為“CDMA”的新通訊技術，該技術直接導致了3G的誕生；同年，國際電信聯盟（ITU）提出了第三代移動通信的目標——移動寬帶多媒體通信。1996年，3G標準IMT-2000（In t er na ti onal Mobil e Telecommunication-2000）誕生，表明該系統工作在2000MHz頻段，最高業務速率可達2000Kbps；1999年，在ITU第18次會議上最終通過了IMT-2000無線接口技術規范建議，基本確立了第三代移動通信的三種主流標準，即歐洲和日本提出的寬帶碼分多址(WCDMA)，美國提出的多載波碼分復用擴頻調制(CDMA2000)中國提出的時分同步碼分多址接人(TD-SCDMA)； CDMA技術也成為第三代移動通信的核心技術。2000年5月5日，國際電信聯盟正式公布第三代移動通信標準，中國提交的TD-SCDMA正式成為國際標準，與歐洲WCDMA、美國CDMA2000成為3G時代最主流的三大技術之一。
截至2010年第一季度，全球3G用戶數已經達到7.08億，占全球移動用戶的比例達到14.7%；在全球3G用戶中，WCDMA用戶數達到5.45億，CDMA2000EV-DO用戶數達到1.53億，移動WiMAX用戶數大約為300萬，TD-SCDMA用戶數達到769.5萬。WCDMA用戶占3G總用戶的77%，而EV-DO為22%。盡管TD-SCDMA起步較晚，但用戶占比已經超過1%。
中國
2000年，中國聯通與高通簽署知識產權框架協議，隨后啟動了CDMA（Code Division Multiple Access，碼分多址技術）網絡建設，CDMA正式進入中國。當時，GSM(Global System for Mobile communications，屬時分多址技術)在中國市場尚處于主流地位，中國移動通信集團、中國聯通等主流運營商也都已部署GSM網絡；而CDMA2000作為一項新興技術，截至2002年已占據全球20%的無線通信市場。
2008年12月31日，中國國務院常務會議通過決議，同意啟動3G牌照發放工作；同時，工業和信息化部召開專題會議，決定按照國務院的部署和要求，依照法定程序和企業申請的程序，穩妥做好TD-SCDMA和WCDMA、CDMA2000三張牌照發放工作。
2009年1月6日，中國聯通宣布與中國網通的合并全面完成。原中國聯通和原中國網通正式合并，至此聯通和網通在集團層面完成合并，電信重組進入尾聲，也為發放3G牌照奠定了基礎；同年1月7日，中國國家工業和信息化部發放3G牌照，其中中國移動通信集團獲得TD-SCDMA牌照，中國聯通和中國電信集團分別獲得WCDMA和CDMA2000牌照，標志中國將正式進入3G時代。
?截至2011年5月底，中國3G基站總數達到71.4萬個，中國移動、中國電信和中國聯通的3G基站分別達到21.4萬、22.6萬和27.4萬個。中國移動建設的TD網絡已經覆蓋中國4個直轄市、283個地級市、370個縣級市及1607個縣的熱點區域，以及部分發達鄉鎮；中國電信建設的其3G網絡覆蓋中國全部城市和縣城以及2.9萬個鄉鎮；中國聯通建設的3G網絡覆蓋341個城市和1917個縣城。
?截至2011年5月底，中國3G用戶總數達到7376萬戶，TD用戶達到3200萬戶，在3G用戶中的占比為43%，中國電信集團和中國聯通3G用戶分別達到1967萬戶和2209萬戶，分別占3G用戶的27%、30%。?
2021年11月，中國工信部在《“十四五”信息通信行業發展規劃》中提出，加快2G、3G網絡退網，統籌4G與5G網絡協同發展，將2G、3G退網列入“十四五”期間網絡基礎設施建設的重點工作；2023年8月，工信部許可中國電信將現網用于2G/3G/4G系統的800MHz頻段頻率重耕用于5G公眾移動通信系統。
2023年1月1日，美國主流電信運營商Verizon宣布3G網絡正式關停。2024年6月30日前，中國臺灣地區關停3G服務。
技術特征
安全體系結構
安全框架
安全框架是將安全需求和安全機制根據一定的原則有機組成的一種系統框圖。通常一種方式是依據研究對象集成，另一種方式是依據安全機制本身來集成。標準組織制定的UMTS網絡安全框架、軟交換網絡安全架構以及X.805中提出的數據通信網安全架構都采用前一種方式。
3GPP將UMTS控制層網絡從安全域角度分為接人域(D)、網絡域(I)、用戶域(II)、應用域(IV)和安全的可視性和可配置性(V)5個安全域。用戶域涉及USIM移動設備和用戶，旨在確保安全接入USIM；接入域涉及USIM、服務網節點、歸屬環境節點等，旨在提供用戶安全接入3G業務；網絡域涉及服務網節點和歸屬環境節點，旨在實現核心網節點間安全地交換信令數據:應用域旨在確保用戶應用和提供商應用能夠安全地交換消息。
用戶域安全技術
用戶域安全技術包括：1、PIN碼機制，為保證用戶計費帳戶的安全,3G網絡繼承了CSM網絡使用的PIN碼機制；用戶在USIM上設置PIN碼，當USIM卡插入終端時，將要求用戶輸人PIN碼；如果輸人的PIN碼與USIM內存儲的PIN碼相同；USIM將被允許接人運營商網絡;否則拒絕接人。2、TLS-應用到應用，用TLS(傳輸層安全)協議來保護UICC上的一個應用和終端上的(或與終端相連接的某個設備上的)一個應用之間的IP通信。3、安全APDU-應用到應用，用安全APDU(應用協議數據單元)協議來保護UICC上的一個應用和終端上的(或與終端相連接的某個設備上的)一個應用之間的通信。4、Ipsec-USB類到USB類，UICC和終端間采用TS102.600定義的以太網仿真類USB接口進行通信,然后用IPSec保護該USB接口上的所有IP通信；5、安全APDU-平臺到平臺，用安全APDU保護UICC和終端間的所有APDU交互。
網絡域安全技術
網絡域安全技術包括：1、敏感信息保護。IMS支持隱藏運營商網絡拓撲的能力，包括隱藏S—CSCF的數量、S-CSCF的能力以及網絡能力。I-CSCF具有THIG(拓撲隱藏網關)功能，對SIP包頭中的S—CSCF地址進行加密，對應的I—CSCF可以解密這些地址。P—CSCF可能收到一些被加密的路由信息，但沒有密鑰進行解密，無法獲知真實的S—CSCF地址。2、域間信令安全。由于G1'P協議沒有任何安全方面的考慮，再加上合作運營商和接人GRX的第三方運營商能夠接入SGSN／GGSN。Gn、Gp、Gi接口可能受到攻擊者攻擊。TD—SCDMA、IMS和LTE／SAE系統都基本采用IPSec ESP機制保證來保證G1'P信令的安全。
接入域安全技術
接人域安全技術包括：1、身份認證。TD—SCDMA、IMS或LTE／SAE系統的鑒權機制基本都采用USIM AKA，AKA機制對GSM的認證機制進行了增強，實現了用戶和網絡之間的雙向認證、密鑰協商、 密鑰的“一次一密”安全目標。2、信令保護。在TD—SCDMA移動通信系統中，控制信令加密功能分別在ME和RNC網絡實體RLC／MAC—d層上實現，完整性保護功能分別在ME和RNC網絡實體RRC層上實現。3、敏感信息保護。為防止用戶身份泄露造成位置跟蹤，3G網絡繼承了GSM網絡的TMSI機制進行用戶永久身份保護，即當用戶成功注冊到網絡上時，網絡側為這個用戶分配一個TMSI。分配TMSI的過程可以是由網絡發起一個單獨的流程，也可以與其他流程(如位置更新)結合起來。
安全算法
安全算法作為一種安全基礎設施層，支持整個安全系統，為其提供密碼服務。3G網絡采用的安全算法包括認證算法、加密算法和完整性保護算法。這3類算法都是對稱密碼算法，其中SNOW3G基于流密碼，MILENAGE、KUSUMI和AES都是基于分組密碼。
標準及介紹
3G標準
國際電信聯盟（ITU）在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA以及WiMAX四大主流無線接口標準，寫入3G技術指導性文件《2000年國際移動通訊計劃》（簡稱IMT—2000）。CDMA是Code Division Multiple Access (碼分多址)的縮寫，是第三代移動通信系統的技術基礎。第一代移動通信系統采用頻分多址(FDMA)的模擬調制方式，這種系統的主要缺點是頻譜利用率低，信令干擾話音業務。第二代移動通信系統主要采用時分多址(TDMA)的數字調制方式，提高了系統容量，并采用獨立信道傳送信令，使系統性能大為改善，但TDMA的系統容量仍然有限，越區切換性能仍不完善。CDMA系統以其頻率規劃簡單、系統容量大、頻率復用系數高、抗多徑能力強、通信質量好、軟容量、軟切換等特點顯示出巨大的發展潛力。
標準介紹
以上參考資料
技術參數
以上參考資料
特點對比
技術特點對比
以上參考資料
標準對比
以上參考資料
應用領域
日常生活
以上參考資料
互聯網
3G發展成功的重要因素分析
隨著移動通信網絡技術的發展壯大，各個領域對該類技術的應用都不可或缺，但是各個通信企業對相關技術手段制定的標準都不相同，這大大遏制了該技術的發展，后來3G業務的出現改變了這一混亂的局面，此外3G業務擁有這更高速、更智能、更穩定、更多樣化等諸多優良特質。逐漸過渡到全IP網絡。未來的網絡與今天的IP最大區別是可經濟有效地提供多種業務并支持端到端的服務質量。MPLS是一個逐漸明朗的發展趨向。
3G技術是三大關鍵技術的集成：無線、數據(IP和ATM)和電話(電路交換和分組交換)。保證3G網絡成功的要素涵蓋相關網絡在國際標準組織里所提倡的開放接口標準和統一的管理，和用戶終端的及時商用。GPRS終端的多次推遲發布讓人們有些擔心，實際上這種擔心不無道理，縱觀整個3G終端的各個手機制造廠商各自為政，并沒有像3G業務平臺那樣形成一個統一的標準。此外，對于這種全新的多媒體終端設備的研究也遭受一定的挫折，其相關技術還需要進行大量的更換和跌代。但其實對于3G業務來說最重要的還是開發商能否獲得應有的收益，畢竟這是一個商用的用途，沒有利益也就意味著過程的失敗。
3G核心網絡的演進
隨著互聯網業務的爆發式增長和移動通信技術開發的進一步突破，多種網絡類型融合只是時間的問題。隨著3G網絡技術時代的到來，移動互聯網的商業用途正在悄然鋪開。作為電信網絡的一部分，無線核心網絡也將由線路交換網絡向分組交換網絡演進。
前兩代移動互聯網業務主要是針對語音信號領域，所使用的也是傳統的網絡交換設備TDM,即TDM承載著大量的語音業務的網絡交換量。隨著網絡容量需求的不斷遞增，傳統網絡交換設備的弊端也就逐漸凸現出來。以GPRS為代表的2.5G的出現使得移動運營商能夠提供無線數據應用。其實現方法是在現有的基于線路交換的網絡旁再組建一個平行的分組網絡，兩者是不兼容的，所以各自相關業務分離，運行和管理也是獨立的。意味著運營商要同時肩負兩種網絡的運行和管理，這無疑大大增加了運營商的開發成本。因此，分離開來的兩種系統長久存在是不現實的。
3G核心網絡的進一步演進
隨著3G網絡通信技術的逐漸商用，并逐漸發展到各個領域之中。第三代移動通信技術對寬帶類業務需要就會比較明顯，這是就能夠考慮向IP/0ptical推進。到時會自動有大量多業務系統將無縫地推進到太比特(Terabit)IP核心網，這一技術的實施不僅僅會大大降低運營商的運行成本，還能夠對龐大的流量體系進行輕松管理，而且能夠達到更好的流量核算功能(從G比特到T比特)且不用逐漸對相關設備進行升級，節省大量資金。最后，基于光交換的設備將進入3G核心網，光網絡對帶寬和交換能力的全面提升將釋放出推動整個3G飛速發展的巨大能量。一個基于網絡智能的、接口開放的、基于太比特級容量和光交換的核心網絡就展現在我們面前。
參考資料 >
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掙脫羈絆，通信業20年完成“四級跳”.界面新聞.2024-06-30
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移動通信發展史簡述：從1G到5G到底改變了什么？.新浪科技.2024-06-30
海蒂·拉瑪——登上谷歌涂鴉的好萊塢女星發明家(圖).新華網.2024-06-30
淺說移動通信1G到5G的那些事.今日頭條.2024-06-30
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中國臺灣地區明日關停3G服務，閑置頻段將投入5G發展.今日頭條.2024-06-30
工業和信息化部關于印發“十四五”信息通信行業發展規劃的通知.中國政府網.2024-07-01
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想象激發創新，好萊塢影星海蒂·拉瑪的發明之路.新浪看點.2024-06-30
全球3G產業發展狀況及展望.中國無線電管理.2024-07-01
孟樸：我所見證的高通與中國移動通信產業“相互賦能，彼此成就”的20年.今日頭條.2024-06-30
工業和信息化部發布5月份3G基站建設及用戶情況.中國政府網.2024-07-01
2G、3G退網不影響老年機用戶.央視網.2024-06-30
美國 Verizon 的 3G CDMA 網絡正式關閉，舊手機現已無法撥打電話.IT之家.2024-07-01
中國臺灣地區宣布6月30日前關停3G服務，閑置頻段將投入5G發展.鳳凰科技.2025-08-05
第三代移動通信技術分析.萬方.2024-06-30
3G如何改變生活：想知道什么是真正的3G生活嗎.央視網.2024-07-01
第三代移動通信網絡探究.萬方數據.2024-07-01