Để phát triển lên công nghệ 3G, các nhà mạng sẽ phát triển nó trên cơ sở sẵn có của công nghệ GSM, hoặc từ CDMA. Sự phát triển lên 3G từ GSM được gọi là WCDMA do cơ quan 3GPP quản lý nên nó còn được gọi là 3GPP.
WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access - truy cập đa phân mã băng rộng) là công nghệ 3G hoạt động dựa trên CDMA và có khả năng hỗ trợ các dịch vụ đa phương tiện tốc độ cao như video, truy cập Internet, hội thảo hình... WCDMA nằm trong dải tần 1920 MHz -1980 MHz, 2110 MHz - 2170 MHz.
Hiện nay có hai mạng chính được xây dựng trên nền tảng công nghệ 3G là UMTS và CMDA2000. UMTS đang được triển khai trên mạng GSM hiện có, còn CDMA2000 được nâng cấp trên mạng CDMA hiện nay. Tốc độ của hai mạng này có thể sánh bằng với chất lượng của kết nối DSL. Trong khi đó, các công nghệ di động tương lai như 3,5G và 4G (HSDPA và WiMax) sẽ có khả năng kết nối bằng modem cáp, và tốc độ kết nối tương đương với mạng Gigabyte Ethernet.
W-CDMA sử dụng công nghệ DS-CDMA băng rộng và mạng lõi được phát triển từ GSM và GPRS. W- CDMA có thể có hai giải pháp cho giao diện vô tuyến là: ghép song công phân chia theo tần số FDD (Frequency Divison Duplex) và ghép song công phân chia theo thời gian TDD (Time Division Duplex). Cả hai giao diện này đều sử dụng trải phổ chuỗi trực tiếp (DS-CDMA). Giải pháp thứ nhất sẽ được
triển khai rộng rãi còn giải pháp thứ hai chủ yếu sẽ được triển khai cho các ô nhỏ (Micro và Pico).
Giải pháp FDD sử dụng hai băng tần 5 MHz với hai sóng mang phân cách nhau 190 MHz: đường lên có băng tần nằm trong dải phổ từ 1920MHz đến 1980MHz, đường xuống có băng tần nằm trong dải phổ từ 2110MHz đến 2170MHz. Mặc dù 5MHz là độ rộng băng danh định, ta cũng có thể chọn độ rộng băng từ 4,4 MHz đến 5 MHz với nấc tăng là 200kHz. Việc chọn độ rộng băng đúng đắn cho phép ta tránh được nhiễu giao thoa, nhất là khi băng tần 5MHz tiếp theo thuộc nhà khai thác khác.
Giải pháp TDD sử dụng các tần số nằm trong dải 1900MHz đến 1920MHz và từ 2010MHz đến 2025 Mhz; ở đây đường lên và đường xuống sử dụng chung một băng tần.
Giao diện không gian của W-CDMA hoàn toàn khác với GSM và GPRS, WCDMA sử dụng phương thức trải phổ chuỗi trực tiếp với tốc độ chíp là 3,84 Mchip/s. Trong W-CDMA, mạng truy nhập vô tuyến được gọi là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network). Các phần tử của UTRAN rất khác với các phần tử của mạng truy nhập vô tuyến ở GSM. Vì thế khả năng sử dụng lại các BTS và BSC của GSM là rất hạn chế. Một số nhà sản xuất cũng đã có kế hoạch nâng cấp các GSM BTS cho W-CDMA. Đối với các nhà sản xuất này có thể chỉ tháo ra một số bộ thu phát GSM từ BTS và thay vào đó các bộ thu phát mới cho W-CDMA. Một số rất ít nhà sản xuất còn lập kế hoạch xa hơn. Họ chế tạo các BSC đồng thời cho cả GSM và W-CDMA. Tuy nhiên đa phần các nhà sản xuất phải thay thế BSC trong GSM bằng RNC (Radio Network Controller) mới cho W-CDMA.
W-CDMA sử dụng rất nhiều kiến trúc của mạng GSM, GPRS hiện có cho mạng của mình. Kiến trúc mạng lõi của phát hành 3 GPP 1999 được xây dựng trên cơ sở kiến trúc mạng lõi của GSM/GPRS. Tuy nhiên cần phải nâng cấp mạng lõi để có thể hỗ trợ được các giao diện mới của mạng truy nhập vô tuyến, tuy nhiên không cần thiết phải có một kiến trúc mạng hoàn toàn mới.
Các phần tử như MSC, HLR, SGSN, GGSN có thể được nâng cấp từ mạng hiện có để hỗ trợ đồng thời W-CDMA và GSM.
W-CDMA giúp tăng tốc độ truyền nhận dữ liệu cho hệ thống GSM bằng cách dùng kỹ thuật CDMA hoạt động ở băng tần rộng thay thế cho TDMA. Trong các công nghệ thông tin di động thế hệ ba thì W-CDMA nhận được sự ủng hộ lớn nhất nhờ vào tính linh hoạt của lớp vật lý trong việc hỗ trợ các kiểu dịch vụ khác nhau đặc biệt là dịch vụ tốc độ bit thấp và trung bình.
W-CDMA có các tính năng cơ sở sau :
- Hoạt động ở CDMA băng rộng với băng tần 5MHz.
- Lớp vật lý mềm dẻo để tích hợp được tất cả thông tin trên một sóng mang. - Hệ số tái sử dụng tần số bằng 1.
- Hỗ trợ phân tập phát và các cấu trúc thu tiên tiến.
Nhược điểm chính của W-CDMA là hệ thống không cấp phép trong băng TDD (Time Division Duplex - Ghép song công phân chia theo thời gian) phát liên tục cũng như không tạo điều kiện cho các kỹ thuật chống nhiễu ở các môi trường làm việc khác nhau.