3G的基本知識(shí)

1、通信專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)系列：3G無(wú)線基本知識(shí)第一課、無(wú)線技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)解釋GSM/2GGSM（全球移動(dòng)通信：Global System For Mobile Communication）是1992年歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)統(tǒng)一推出的標(biāo)準(zhǔn)，它采用數(shù)字通信技術(shù)，統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，使通信質(zhì)量得以保證，并可以開(kāi)發(fā)出更多的新業(yè)務(wù)供用戶使用。GSM移動(dòng)通信網(wǎng)的傳輸速度為9.6K/s。GPRSGPRS（通用無(wú)線分組業(yè)務(wù)：General Packet Radio Service）是一種基于GSM系統(tǒng)的無(wú)線分組交換技術(shù)，提供端到端的，廣域的無(wú)線IP連接。簡(jiǎn)單的說(shuō)，GPRS是一項(xiàng)高速數(shù)據(jù)處理的技術(shù)，其方法是以“分組”的形式傳送數(shù)據(jù)

2、。網(wǎng)絡(luò)容量只在所需時(shí)分配，不要時(shí)就釋放，這種發(fā)送方式稱為統(tǒng)計(jì)復(fù)用。GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)的傳輸速度可達(dá)115k/s。GPRS是在GSM基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，是介于第二代數(shù)字通信和第三代分組型移動(dòng)業(yè)務(wù)之間的一種技術(shù)，所以通常稱為2.5G。WAPWAP（無(wú)線應(yīng)用協(xié)議：Wireless Application Protocol）是移動(dòng)通信與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的第一階段性產(chǎn)物。這項(xiàng)技術(shù)讓使用者可以用手機(jī)之類的無(wú)線裝置上網(wǎng)，透過(guò)小型屏幕遨游在各個(gè)網(wǎng)站之間。而這些網(wǎng)站也必須以WML（無(wú)線標(biāo)記語(yǔ)言）編寫(xiě)，相當(dāng)于國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)上的HTML（超文件標(biāo)記語(yǔ)言）。WAP是2.5G的協(xié)議目前出現(xiàn)的2.5G銜接技術(shù)還包括：HSCSD、

3、EDGE、EPOC等。HSCSD（高速電路交換數(shù)據(jù)服務(wù)：High Speed Circuit Switched Data）是GSM網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)版本，能夠透過(guò)多重時(shí)分同時(shí)進(jìn)行傳輸，而不是只有單一時(shí)分而已，因此能夠?qū)鬏斔俣却蠓嵘狡匠５亩寥?。目前新加坡M1與新加坡電訊的移動(dòng)電話都采用HSCSD系統(tǒng)，其傳輸速度能夠達(dá)到57.6kbps。EDGE（全球增強(qiáng)型數(shù)據(jù)提升率：Enhanced Dataratesfor Global Evolution）完全以目前的GSM標(biāo)準(zhǔn)為架構(gòu)，不但能夠?qū)PRS的功能發(fā)揮到極限，還可以透過(guò)目前的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提供寬頻多媒體的服務(wù)。EDGE是一種基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的

4、數(shù)據(jù)增強(qiáng)型移動(dòng)通信技術(shù)，通常又被人們稱為2.75代技術(shù)， EDGE的理論上移動(dòng)傳輸速度可以達(dá)到384kbps，靜止傳輸速度可以達(dá)到2Mbps（實(shí)際速率在80130kbps）?？梢詰?yīng)用在諸如無(wú)線多媒體、電子郵件、網(wǎng)絡(luò)信息娛樂(lè)以及電視會(huì)議上。3G3G是3rd Generation的縮寫(xiě)，指第三代移動(dòng)通信技術(shù)。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2M/s、384k/s以及144k/s的傳輸速度。CDMA被認(rèn)為是第三代移動(dòng)通信（3G）技

5、術(shù)的首選，目前的標(biāo)準(zhǔn)有WCDMA、CDMA 2000、TD-SCDMA。CDMACDMA（碼分多址：Code-Division Multiple Access）是數(shù)字移動(dòng)通信進(jìn)程中出現(xiàn)的一種先進(jìn)的無(wú)線擴(kuò)頻通信技術(shù)，它能夠滿足市場(chǎng)對(duì)移動(dòng)通信容量和品質(zhì)的高要求，具有頻譜利用率高、話音質(zhì)量好、保密性強(qiáng)、掉話率低、電磁輻射小、容量大、覆覆蓋廣等特點(diǎn)，可以大量減少投資和降低運(yùn)營(yíng)成本。CDMA最早由美國(guó)高通公司推出。3G的標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)，寫(xiě)入3G技術(shù)指導(dǎo)性文件2000年國(guó)際移動(dòng)通訊計(jì)劃（簡(jiǎn)稱IMT-2000

6、）。W-CDMA：全稱為Wideband CDMA，這是基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來(lái)的3G技術(shù)規(guī)范，是歐洲提出的寬帶CDMA技術(shù)，它與日本提出的寬帶CDMA技術(shù)基本相同，目前正在進(jìn)一步融合。該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演進(jìn)策略。GPRS是General Packet Radio Service (通用分組無(wú)線業(yè)務(wù))的簡(jiǎn)稱，EDGE是Enhanced Data rate for GSM Evolution (增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率的GSM演進(jìn))的簡(jiǎn)稱，這兩種技術(shù)被稱為2.5代移動(dòng)通信技術(shù)。CDMA 2000：CDMA2000是由窄帶CDMA(CDMA IS95)技術(shù)發(fā)展而來(lái)

7、的寬帶CDMA技術(shù)，由美國(guó)主推，該標(biāo)準(zhǔn)提出了從CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演進(jìn)策略。CDMA20001x被稱為2.5代移動(dòng)通信技術(shù)。CDMA20003x與CDMA20001x的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù)，通過(guò)采用三載波使帶寬提高。目前中國(guó)聯(lián)通正在采用這一方案向3G過(guò)渡，并已建成了CDMA IS95網(wǎng)絡(luò)。TD-SCDMA：全稱為T(mén)ime Division Synchronous CDMA(時(shí)分同步CDMA)，是由我國(guó)大唐電信公司提出的3G標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過(guò)2.5代的中間環(huán)節(jié)，直接向3G過(guò)渡，非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級(jí)。第二課、3G與

8、光通信3G的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)WCDMA、TDSCDMA、CDMA 2000。由于聯(lián)通已經(jīng)采用了CDMA 2000，而大唐的TD-SCDMA一直都處于變化當(dāng)中，因此現(xiàn)在人們口中的3G更多的是指WCDMA。 WCDMA目前有R99、R4、R5、R6四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。其中R99和R4較為成熟，而且廠家也有較多產(chǎn)品。作為全I(xiàn)P的R5和R6，由于標(biāo)準(zhǔn)一直在更改之中，未有定論。 較為專業(yè)的說(shuō)法是把3G分為無(wú)線網(wǎng)和核心網(wǎng)。RAN和空中無(wú)線部分稱為無(wú)線網(wǎng)，CN是指核心網(wǎng)。作為任何業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的光網(wǎng)絡(luò)，在3G中扮演的角色是對(duì)3G業(yè)務(wù)的承載。對(duì)于Node B到RNC的傳輸、RNC到核心網(wǎng)的傳輸都需要光網(wǎng)絡(luò)的參與，而核心網(wǎng)之間的交

9、互也是光網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)。 第三課 3G、WLAN、Bluetooth三者關(guān)系之分析3G、WLAN、Bluetooth這三種技術(shù)本質(zhì)上是互補(bǔ)性的，盡管它們可能在邊緣上是競(jìng)爭(zhēng)的。 WLAN目前得到廣泛應(yīng)用的技術(shù)是802.11家族，它是IEEE在1997年發(fā)表的第一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，而現(xiàn)在媒體屢屢提到的802.11b是1999年9月被批準(zhǔn)，它也被稱為Wi-Fi（聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)像音樂(lè)發(fā)燒友說(shuō)的Hi-Fi）,可支持11Mbps的共享接入速率；與此相似的是802.11a技術(shù)，它采用了5GHz的頻段，其速率高達(dá)54Mbps，分頻采用OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)，但無(wú)障礙的接入距離降到3050米；去年新出現(xiàn)的一個(gè)候選

10、標(biāo)準(zhǔn)802.11g其實(shí)是一種混合標(biāo)準(zhǔn)，即能適應(yīng)802.11b標(biāo)準(zhǔn)，又符合802.11a標(biāo)準(zhǔn)，它比802.11b速率快5倍，并和802.11b兼容。 藍(lán)牙技術(shù)是以低成本的近距離無(wú)線連接為基礎(chǔ)，為固定與移動(dòng)設(shè)備的通信環(huán)境內(nèi)建立一個(gè)特別連接的開(kāi)放性全球規(guī)范，工作在2.4GHz頻段，目前可支持1Mbps的數(shù)據(jù)速率，支持?jǐn)?shù)據(jù)與語(yǔ)音業(yè)務(wù)，目前可實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙的接入距離在10米左右（發(fā)射功率為4dBm時(shí)）。藍(lán)牙技術(shù)研究小組SIG在2001年年初已出臺(tái)藍(lán)牙1.1標(biāo)準(zhǔn)（信道數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mbps），2001年年底又出臺(tái)了藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)2.0版(信道數(shù)據(jù)傳輸速率為2Mbps)。由于藍(lán)牙與802.11b都工作在2.4GHz

11、頻段上，相互之間存在干擾，文獻(xiàn)數(shù)據(jù)表明，使用DSSS直序擴(kuò)頻的802.11b其發(fā)射功率為20dBm時(shí)，將使藍(lán)牙數(shù)據(jù)包的丟失率達(dá)到13.46%，因此去年4月IEEE的PAN（Personal Area Network）工作組提出一項(xiàng)議案，可使Bluetooth和802.11b同時(shí)工作，避免相互干擾。 3G最早在1985年國(guó)際電訊聯(lián)盟提出，當(dāng)時(shí)考慮到該系統(tǒng)可能在2000年左右進(jìn)入市場(chǎng)，工作頻段在2000MHz，且最高業(yè)務(wù)速率為2000Kbps，故在1996年正式更名為IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）。3G是一種能提供多種類型

12、、高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)的全球漫游移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，能實(shí)現(xiàn)靜止2Mbps傳輸速度，中低速384Kbps，高速144Kbps速率的通信網(wǎng)；但由于各國(guó)、各廠商的利益差異，產(chǎn)生目前三大主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)WCDMA、CDMA 2000和TD-SCDMA，而焦點(diǎn)集中在WCDMA（3GPP）和CDMA2000（3GPP2）上，隨著3GPP和3GPP2的標(biāo)準(zhǔn)化工作逐漸深入和趨向穩(wěn)定，ITU又將目光投向能提供更高無(wú)線傳輸速率和統(tǒng)一靈活的全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的下下代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，稱為Beyond 3G。三、迥異的技術(shù)屬性WLAN提供了高帶寬，但卻是在有限的覆蓋區(qū)域內(nèi)(建筑物內(nèi)以及戶外的短距離)。根據(jù)大多數(shù)業(yè)界估計(jì)，即使1000個(gè)WL

13、AN也不能在一個(gè)城域上提供足夠的覆蓋。與此相比，3G網(wǎng)絡(luò)支持跨廣域網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性，但是數(shù)據(jù)吞吐速度明顯低于WLAN。 由于3G與WLAN在覆蓋區(qū)域和帶寬上具有不同優(yōu)勢(shì)和局限性，因此這兩種技術(shù)支持不同的應(yīng)用并滿足不同的需要。在這種程度上，它們沒(méi)有相互構(gòu)成競(jìng)爭(zhēng)威脅，而是相互補(bǔ)充。由于3G、無(wú)線局域網(wǎng)和藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)屬性上不同，因此在它們所支持的功能和應(yīng)用上也不同。 (1)3G支持移動(dòng)性，WLAN無(wú)線局域網(wǎng)支持便攜性3 G網(wǎng)絡(luò)是建立在蜂窩架構(gòu)上的，最適于支持移動(dòng)環(huán)境中的數(shù)據(jù)服務(wù)。蜂窩架構(gòu)支持不同蜂窩之間的信號(hào)切換，從而向用戶提供了全網(wǎng)絡(luò)覆蓋的移動(dòng)性，這種移動(dòng)性常常通過(guò)不同網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商之間的漫游協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)

14、展。當(dāng)然，可供移動(dòng)用戶使用的帶寬是有限的。 WLAN無(wú)線局域網(wǎng)提供了大量的帶寬，但是它覆蓋區(qū)域有限(室內(nèi)最多100米)。它所支持的應(yīng)用經(jīng)常通過(guò)像筆記本電腦這類便攜式以數(shù)據(jù)為中心的設(shè)備訪問(wèn)，而非通過(guò)以電話為中心的設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn)。 PDA和類似的小型設(shè)備也開(kāi)始配置具有WLAN連接性，不過(guò)這一過(guò)程還處在幼年期。 藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)只適于距離非常短的應(yīng)用，很多情況下它們僅僅被用做線纜的替代物。 (2) 3G支持語(yǔ)音和數(shù)據(jù)，WLAN無(wú)線局域網(wǎng)主要支持?jǐn)?shù)據(jù)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信號(hào)在許多重要的方面不同：語(yǔ)音信號(hào)可以錯(cuò)誤但不能容忍時(shí)延；數(shù)據(jù)信號(hào)能夠允許時(shí)延但不能容忍錯(cuò)誤。因此，為數(shù)據(jù)而優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)不適合于傳送語(yǔ)音信號(hào)。反之，為語(yǔ)音而

15、優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)也不適于數(shù)據(jù)信號(hào)。WLAN主要用于支持?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，與此形成對(duì)比的是，3G網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計(jì)用于同時(shí)支持語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信號(hào)。 雖然WLAN正在向集成電話功能發(fā)展，但是其目前的結(jié)構(gòu)中缺少支持像語(yǔ)音、多媒體和內(nèi)容這類更高水平應(yīng)用所要求的必需架構(gòu)：例如，適應(yīng)服務(wù)質(zhì)量、可伸縮性和計(jì)費(fèi)機(jī)制要求的架構(gòu)。 現(xiàn)在有少數(shù)國(guó)家大型電信運(yùn)營(yíng)商提供了WLAN無(wú)線局域網(wǎng)服務(wù)（如上海電信的“天翼通”WLAN業(yè)務(wù)），盡管目前它們?cè)诼?、覆蓋以及計(jì)費(fèi)整合上仍不成熟。 四、容量、干擾和主導(dǎo)力量大家都知道WLAN可以提供比3G網(wǎng)絡(luò)大得多的帶寬。 雖然這種假設(shè)是正確的，但是大家同時(shí)要注意到WLAN是一種共享頻帶的技術(shù)。在共享頻帶技術(shù)中，

16、可用的頻帶帶寬被用戶瓜分。換句話說(shuō)，無(wú)線局域網(wǎng)可以提供11Mbps帶寬容量的事實(shí)并不意味著10個(gè)用戶同時(shí)都使用11Mbps容量。 雖然3G網(wǎng)絡(luò)也受到容量的限制，但分組交換的蜂窩技術(shù)使它們可以以高容量支持更多數(shù)量的用戶。并且由于WLAN在無(wú)需許可的頻帶上運(yùn)行，因此它們也更易受到其他運(yùn)行在同一頻帶的技術(shù)(如藍(lán)牙)的干擾。同時(shí)，主導(dǎo)力量的不同也導(dǎo)致技術(shù)的不同發(fā)展方向。WLAN是由數(shù)據(jù)通信而非電信廠商領(lǐng)導(dǎo)的。這里的領(lǐng)導(dǎo)者是傳統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)公司，如Cisco、3Com、IBM、D-Link及其他公司。 無(wú)線局域網(wǎng)廠商以自己的LAN經(jīng)驗(yàn)(像便攜性)來(lái)定義移動(dòng)性。因此，它們的定義與3G移動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備廠商使用的

17、定義不同。 許多WLAN公司僅關(guān)注提供“傳輸線路”而對(duì)這些線路中傳輸?shù)臇|西沒(méi)有太多的興趣。 另一方面，3G基礎(chǔ)設(shè)施廠商(如Alcatel、Ericsson、Lucent、Nokia、Nortel、Motorola、Samsung和Siemens)來(lái)自傳統(tǒng)的電信世界。 它們的關(guān)注點(diǎn)是移動(dòng)性，它們尋求利用可以為電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商生成更大收入流的移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)來(lái)增強(qiáng)移動(dòng)語(yǔ)音服務(wù)。 移動(dòng)性管理向人們提出了嚴(yán)肅的挑戰(zhàn)，但它也代表著巨大的收入機(jī)會(huì)。在移動(dòng)環(huán)境中，電話號(hào)碼一般屬于一個(gè)人而不是一個(gè)地方，因此，網(wǎng)絡(luò)知道你是誰(shuí)，并且知道你在哪里以及你何時(shí)在哪里。這就使將來(lái)可以轉(zhuǎn)換成巨大收益的個(gè)性化信息服務(wù)成為可能。 就

18、藍(lán)牙來(lái)說(shuō)， Nokia和Ericsson等廠商尋求藍(lán)牙技術(shù)只是為向它們的設(shè)備添加功能性，它們不一定將藍(lán)牙視為另一個(gè)純無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。 五、供應(yīng)渠道和業(yè)務(wù)模型WLAN和藍(lán)牙的供應(yīng)渠道與3G通信系統(tǒng)的供應(yīng)渠道有著顯著的不同。大多數(shù)無(wú)線局域網(wǎng)和藍(lán)牙設(shè)備廠商利用OEM關(guān)系簡(jiǎn)化銷售和分銷過(guò)程。也許是由于它們認(rèn)為自己僅僅提供無(wú)線連接性，因此WLAN和藍(lán)牙廠商不會(huì)專門(mén)參與服務(wù)的實(shí)際提供。特別是藍(lán)牙本身在支持移動(dòng)服務(wù)上不夠安全或不夠強(qiáng)壯，只是芯片上的技術(shù)，只能以O(shè)EM方式在藍(lán)牙廠商和具體設(shè)備制造商之間傳遞。 但與此同時(shí)，由于此類移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)的新興世界仍沒(méi)有很好地得到定義: 在這個(gè)世界中，大家還不清楚怎樣的服務(wù)

19、類型或提供這些服務(wù)相關(guān)的業(yè)務(wù)模型能夠成功，因此設(shè)備廠商（特別是3G廠商）正在積極探索不同的服務(wù)提供模式，使自己可以有效地向移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商推銷網(wǎng)絡(luò)解決方案和設(shè)備。而各電信運(yùn)營(yíng)商也同樣都處在同一起跑線上，為將來(lái)的服務(wù)內(nèi)容和業(yè)務(wù)模型苦苦思索。 但比較明顯的是，WLAN和3G業(yè)務(wù)模型有一樣重要區(qū)別: 提供WLAN服務(wù)的業(yè)務(wù)提供商（可能是大的電信運(yùn)營(yíng)商，也可能只是普通的ISP）只會(huì)向用戶提供基礎(chǔ)設(shè)施， 用戶必須購(gòu)買(mǎi)或租用WLAN接入設(shè)備，來(lái)接入到無(wú)線局域網(wǎng)中； 相比之下，3G運(yùn)營(yíng)商很有可能為用戶提供3G終端的價(jià)格補(bǔ)貼，以便吸引用戶加入到自己的3G網(wǎng)絡(luò)中。 不過(guò)若能很好的處理好WLAN和3G或2.5G在業(yè)務(wù)技

20、術(shù)層次上融合，如在WLAN環(huán)境中使用基于GSM/GPRS SIM卡認(rèn)證技術(shù)，也可以使電信運(yùn)營(yíng)商更好的建立自己獨(dú)有的業(yè)務(wù)模型，以充分利用原有的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)和客戶關(guān)系。 綜上所述，我們可以認(rèn)為3G、WLAN和藍(lán)牙技術(shù)屬性截然不同，是相互補(bǔ)充的，雖然在邊緣部分存在著相互競(jìng)爭(zhēng)。第四課、第三代移動(dòng)通信主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較ITU針對(duì)3G規(guī)定了五種陸地?zé)o線技術(shù)，其中WCDMA、CDMA 2000和TDSCDMA是三種主流技術(shù)。在三種技術(shù)中，WCDMA和CDMA 2000采用頻分雙工（FDD）方式，需要成對(duì)的頻率規(guī)劃。WCDMA即寬帶CDMA技術(shù)，其擴(kuò)頻碼速率為3.84Mchip/s，載波帶寬為5MHz，而CDMA

21、2000的擴(kuò)頻碼速率為1.2288Mchip/s，載波帶寬為1.25MHz；另外，WCDMA的基站間同步是可選的，而CDMA 2000的基站間同步是必需的，因此需要全球定位系統(tǒng)（GPS），以上兩點(diǎn)是WCDMA和CDMA 2000最主要的區(qū)別。除此以外，在其它關(guān)鍵技術(shù)方面，例如功率控制、軟切換、擴(kuò)頻碼以及所采用分集技術(shù)等都是基本相同的，只有很小的差別。TDSCDMA采用時(shí)分雙工（TDD）、TDMA/CDMA多址方式工作，擴(kuò)頻碼速率為1.28Mchip/s，載波帶寬為1.6MHz，其基站間必須同步，與其他兩種技術(shù)相比采用了智能天線、聯(lián)合檢測(cè)、上行同步及動(dòng)態(tài)信道分配、接力切換等技術(shù)，具有頻譜使用靈活

22、、頻譜利用率高等特點(diǎn)，適合非對(duì)稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)?？紤]標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)性能、設(shè)備成熟性、漫游能力、業(yè)務(wù)提供能力以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面的因素，下面就這幾個(gè)方面對(duì)WCDMA、CDMA 2000和TDSCDMA進(jìn)行比較分析。標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性WCDMA標(biāo)準(zhǔn)由3GPP組織制訂，目前已經(jīng)有四個(gè)版本，即R99、R4、R5和R6，其中R99版本已經(jīng)穩(wěn)定，目前處于完善過(guò)程中。它的主要特點(diǎn)是無(wú)線接入網(wǎng)采用WCDMA技術(shù)，核心網(wǎng)分為電路域和分組域，分別支持話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并提出了開(kāi)放業(yè)務(wù)接入（OSA）的概念，目前的設(shè)備多基于R99版本，最高下行速率可以達(dá)到384kbit/s。R4版本是向全分組化演進(jìn)的過(guò)渡版本，與R99比較其主

23、要變化在電路域引入了軟交換的概念，將控制和承載分離，話音通過(guò)分組域傳遞，另外，R4中也提出了信令的分組化方案，包括基于ATM和IP的兩種可選形式。R5和R6是全分組化的網(wǎng)絡(luò)，在R5中提出了高速下行分組接入（HSDPA）的方案，可以使最高下行速率達(dá)到10Mbit/s，目前標(biāo)準(zhǔn)仍在制訂中。CDMA 2000標(biāo)準(zhǔn)由3GPP2組織制訂，版本包括Release0、ReleaseA、EVDO和EVDV，Release0的主要特點(diǎn)是沿用基于ANSI41D的核心網(wǎng)，在無(wú)線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)增加支持分組業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，此版本已經(jīng)穩(wěn)定。聯(lián)通即將開(kāi)通的CDMA二期工程采用的就是這個(gè)版本，單載波最高上下行速率可以達(dá)到15

24、3.6kbit/s。ReleaseA是Release0的加強(qiáng)，單載波最高速率可以達(dá)到307.2kbit/s，并且支持話音業(yè)務(wù)和分組業(yè)務(wù)的并發(fā)。EVDO采用單獨(dú)的載波支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，可以在1.25MHz標(biāo)準(zhǔn)載波中支持平均速率為600kbit/s、峰值速率為2.4Mbit/s的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，到EVDV階段，可在一個(gè)1.25MHz的標(biāo)準(zhǔn)載波中，同時(shí)提供語(yǔ)音和高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，最高速率可達(dá)3.1Mbit/s。TDSCDMA標(biāo)準(zhǔn)也由3GPP組織制訂，目前采用的是中國(guó)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)組織（China Wireless Telecommunication Standard，CWTS）制訂的TSM（TDSCDMA

25、over GSM）標(biāo)準(zhǔn)，基于TSM標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)其實(shí)就是在GSM網(wǎng)絡(luò)支持下的TDSCDMA系統(tǒng)。TSM系統(tǒng)的核心思想就是在GSM的核心網(wǎng)上使用TDSCDMA的基站設(shè)備，其A接口和Gb接口與GSM完全相同，只需對(duì)GSM的基站控制器進(jìn)行升級(jí)。一方面利用3G的頻譜來(lái)解決GSM系統(tǒng)容量不足，特別是在高密度用戶區(qū)容量不足的問(wèn)題，另一方面可以為用戶提供初期最高達(dá)384kbit/s的各種速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，所以基于TSM標(biāo)準(zhǔn)的TDSCDMA系統(tǒng)對(duì)已有GSM網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)商是一種很好的選擇。以后TDSCDMA將融入3GPP的R4及后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)中。在標(biāo)準(zhǔn)的完整性方面，三種技術(shù)在無(wú)線接入技術(shù)方面都有完整的定義和提高速率的方案，在核

26、心網(wǎng)技術(shù)方面，都有向分組化演進(jìn)的路線，但3GPP在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面的思路更清晰。在業(yè)務(wù)、網(wǎng)管、計(jì)費(fèi)相關(guān)規(guī)范方面，3GPP的定義更嚴(yán)謹(jǐn)、更完善。系統(tǒng)性能系統(tǒng)性能主要表現(xiàn)為系統(tǒng)容量和覆蓋，對(duì)于蜂窩系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，單純從理論上計(jì)算單小區(qū)的容量是沒(méi)有實(shí)際意義的，只能作為參考，必須從蜂窩組網(wǎng)的情況來(lái)考察，一般系統(tǒng)容量可以通過(guò)系統(tǒng)仿真和實(shí)測(cè)來(lái)獲得，下面主要對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行比較:容量在討論無(wú)線系統(tǒng)的容量時(shí)，不能脫離具體的業(yè)務(wù)和無(wú)線環(huán)境，因此在采用CDMA技術(shù)的系統(tǒng)中，空中接口的容量與業(yè)務(wù)的Eb/I0（比特能量與干擾功率密度之比）、增益處理、其它小區(qū)的干擾、基站發(fā)射功率和信道碼的數(shù)量均有關(guān)系，下面分別說(shuō)明對(duì)于話音業(yè)務(wù)和

27、高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，三種技術(shù)的容量差別。對(duì)于話音業(yè)務(wù)，由于三種系統(tǒng)載波帶寬不同，一般比較單位帶寬內(nèi)的平均容量。雖然不同公司在進(jìn)行系統(tǒng)仿真時(shí)設(shè)定的條件不完全相同，但是WCDMA和CDMA 2000的結(jié)果相近，TDSCDMA也沒(méi)有大的差別。對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量，一般用系統(tǒng)的單位帶寬內(nèi)的數(shù)據(jù)吞吐量來(lái)表示，3G引入了多種速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，即使是對(duì)同一系統(tǒng)，不同的業(yè)務(wù)組合也會(huì)產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)吞吐量。一般對(duì)數(shù)據(jù)吞吐量的比較都針對(duì)同一小區(qū)內(nèi)用戶均使用相同速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，從仿真的結(jié)果看，對(duì)于中低速數(shù)據(jù)，WCDMA和CDMA 2000是基本相當(dāng)?shù)模荳CDMA在高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上具有優(yōu)勢(shì)。TDSCDMA由于其技術(shù)特點(diǎn)，在理

28、論上具有較高的頻譜效率，適合提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但還需要得到更多試驗(yàn)的驗(yàn)證。覆蓋基站的覆蓋范圍主要由上下行鏈路的最大允許損耗和無(wú)線傳播環(huán)境決定。在工程上一般通過(guò)上下行鏈路預(yù)算，來(lái)估算基站的覆蓋范圍，在相同的頻帶內(nèi)，WCDMA和CDMA 2000的覆蓋基本相同。由于TDSCDMA采用TDD方式，在覆蓋上要遜于采用FDD方式的其它兩種技術(shù)?？傊?，WCDMA和CDMA 2000同為FDD的CDMA技術(shù)，技術(shù)上沒(méi)有本質(zhì)差別，許多仿真和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果反映系統(tǒng)性能基本相當(dāng)。TDSCDMA與其它兩種技術(shù)有較大差別，要做更多的仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證其性能。業(yè)務(wù)提供能力目前業(yè)務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)成為現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)，對(duì)于新的移動(dòng)運(yùn)

29、營(yíng)商也不例外，只有能夠提供全方位的大眾業(yè)務(wù)和特色業(yè)務(wù)，才能更多地爭(zhēng)取用戶，提高競(jìng)爭(zhēng)力。3GPP和3GPP2都對(duì)業(yè)務(wù)分類和業(yè)務(wù)生成機(jī)制進(jìn)行了規(guī)范，在業(yè)務(wù)種類方面二者基本相同，包括基本話音業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)以及多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在業(yè)務(wù)生成機(jī)制方面，3GPP中定義了多種業(yè)務(wù)生成機(jī)制，例如基于網(wǎng)絡(luò)的OSA和用戶化應(yīng)用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)邏輯（Customized Application for Mobile Network Enhanced Logic，CAMEL）、移動(dòng)執(zhí)行環(huán)境（Mobile Execution Environment，MExE）和USAT（USIM Application Toolkit，USIM

30、應(yīng)用工具箱，其中USIM是Universal Subscriber Identity Module通用用戶識(shí)別模塊）等。這些機(jī)制都著眼于能使運(yùn)營(yíng)商方便快速地提供業(yè)務(wù)，并本著業(yè)務(wù)的提供和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)相分離的原則，使得業(yè)務(wù)可以由運(yùn)營(yíng)商以外的第三方提供，在業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)之間采用開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)接口，業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)主要由IT開(kāi)發(fā)人員來(lái)完成，運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)和對(duì)眾多的業(yè)務(wù)提供商的組織和管理。3GPP2也提出了相應(yīng)的業(yè)務(wù)理念，在智能網(wǎng)方面有WIN規(guī)范，在開(kāi)放業(yè)務(wù)體系方面，目前并無(wú)相關(guān)規(guī)范，打算采用3GPP的OSA概念。所以3GPP2在開(kāi)放業(yè)務(wù)體系方面起步較晚，沒(méi)有3GPP完善?？傊?，3GPP組織在業(yè)務(wù)規(guī)范上更完善，目前

31、除了基于CAMEL的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)以外，其他業(yè)務(wù)方式還未得到廣泛應(yīng)用，但它們?yōu)閷?lái)的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)奠定了良好的基礎(chǔ)。目前，高通公司推出的BREW（Binary Runtime Environment for Wireless）業(yè)務(wù)是一種非標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)，它為無(wú)線業(yè)務(wù)提供了端到端的解決方案，包括向應(yīng)用開(kāi)發(fā)者提供BREW軟件開(kāi)發(fā)工具包，向設(shè)備制造商提供BREW應(yīng)用平臺(tái)，向運(yùn)營(yíng)商提供控制和管理BREW的分發(fā)系統(tǒng)，向最終用戶提供應(yīng)用下載能力，BREW目前主要應(yīng)用于CDMA 2000系統(tǒng)。 設(shè)備成熟度設(shè)備成熟度是運(yùn)營(yíng)商建設(shè)網(wǎng)絡(luò)要考慮的一個(gè)重要因素，它關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性。從目前的情況看，CDMA 2000

32、是最成熟的，尤其在終端方面，商用終端種類達(dá)到一百多種（使用頻段在800MHz1.9GHz），用戶可以有更多的選擇。CDMA 2000已經(jīng)在韓國(guó)、日本、美國(guó)、加拿大等國(guó)家運(yùn)營(yíng)，截止到2002年底用戶總數(shù)達(dá)到2700萬(wàn)。WCDMA的R99版本的系統(tǒng)產(chǎn)品也基本成熟，終端仍是開(kāi)展業(yè)務(wù)的瓶頸，目前商用終端種類只有十種左右（使用頻段為2GHz）。已經(jīng)開(kāi)通的商用網(wǎng)絡(luò)主要是日本NTT DoCoMo和2002年底剛剛開(kāi)通的Jphone的網(wǎng)絡(luò)，用戶數(shù)在15萬(wàn)左右。目前，不論在系統(tǒng)還是終端方面，TDSCDMA的產(chǎn)品成熟度都落后于WCDMA和CDMA 2000，尚無(wú)商用網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通，還缺少網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和測(cè)試的工具。在系統(tǒng)方面

33、，預(yù)計(jì)2003年將先推出基于TSM的產(chǎn)品，基于3GPPR4核心網(wǎng)的產(chǎn)品尚在研發(fā)；在終端方面，有推出多模終端的計(jì)劃，但將先推出GSM/TDSCDMA雙模終端，GSM/WCDMA/TDSCDMA三模終端的推出時(shí)間將會(huì)更晚。漫游能力良好的全球漫游能力有利于與其他運(yùn)營(yíng)商的合作和吸引高端用戶，影響漫游能力的主要因素包括運(yùn)營(yíng)商的采用情況、使用頻段以及信令的互通性。從運(yùn)營(yíng)商的選擇看，雖然CDMA 2000的商用早于WCDMA和TDSCDMA，而且應(yīng)用范圍也較廣，但是從全球主要運(yùn)營(yíng)商的選擇來(lái)看，80的運(yùn)營(yíng)商選擇WCDMA技術(shù)，這就為WCDMA的漫游能力提供了良好的發(fā)展機(jī)會(huì)。從使用的頻段看，CDMA 2000多

34、采用帶內(nèi)演進(jìn)的方式實(shí)現(xiàn)，即多數(shù)運(yùn)營(yíng)商使用CDMAOne的800MHz頻段，WCDMA多采用ITU規(guī)定的2GHz頻段。在我國(guó)，信息產(chǎn)業(yè)部已經(jīng)公布了3G的頻率規(guī)劃，可以看出，對(duì)于FDD和TDD方式都是首先啟用2GHz頻段。從信令互通性看，在核心網(wǎng)方面，WCDMA基于GSM的移動(dòng)應(yīng)用協(xié)議（MAP），用戶識(shí)別使用和GSM系統(tǒng)相同的IMSI（國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別），實(shí)踐證明具有良好的互通性。CDMA 2000采用基于CDMAOne的ANSI41協(xié)議，用戶識(shí)別使用基于MIN的IMSI，雖然在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)互通不成問(wèn)題，但要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，實(shí)踐證明這些都影響了漫游能力。TDSCDMA目前還沒(méi)有商用網(wǎng)絡(luò)，其漫游將有賴

35、于多模終端的出現(xiàn)。知識(shí)產(chǎn)權(quán)的影響由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)對(duì)設(shè)備廠商的生產(chǎn)成本有一定影響，所以也會(huì)影響到運(yùn)營(yíng)商的建網(wǎng)成本。知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題十分復(fù)雜，這里只作簡(jiǎn)單分析。WCDMA主要的專利技術(shù)分布在多個(gè)專利擁有者手中，其中最主要的由愛(ài)立信、諾基亞、高通、西門(mén)子、NTT DoCoMo公司擁有，目前，以NTT DoCoMo、愛(ài)立信、諾基亞、西門(mén)子為首的WCDMA聯(lián)盟率先共同提出專利許可計(jì)劃，該計(jì)劃把WCDMA的累計(jì)專利費(fèi)率控制在5以下。CDMAOne的絕大部分核心專利都由高通公司擁有，在CDMA 2000專利中，其它公司也聲稱擁有基本專利，其主要原因是在CDMA 2000 1x/EVDO/EVDV的標(biāo)準(zhǔn)中，其它公司的

36、專利多了起來(lái)，雖然高通擁有的專利較多，但優(yōu)勢(shì)已經(jīng)在CDMAOne中減小。TDSCDMA技術(shù)由大唐電信提出，因此在這方面具有較多的基本專利，一般認(rèn)為T(mén)DSCDMA的基本專利主要集中在大唐和西門(mén)子手中，高通也占一部分，這些專利多為核心專利，地位和作用都更為重要。但最近其它公司也聲稱擁有TDSCDMA基本專利，其主要原因是大唐電信的專利主要集中在空中接口物理層面上，核心網(wǎng)技術(shù)的專利較少，其它公司聲稱的專利主要集中在核心網(wǎng)方面。與WCDMA和CDMA 2000相比，顯然國(guó)有企業(yè)擁有TDSCDMA的知識(shí)產(chǎn)權(quán)更多，在專利談判中更有發(fā)言權(quán)，有利于降低設(shè)備成本。知識(shí)產(chǎn)權(quán)費(fèi)用的最終確定決定于談判的結(jié)果，這方面有

37、賴于政府的協(xié)調(diào)和設(shè)備廠商及單純專利許可人（例如高通）的配合。從以上分析可以看出，三種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，并沒(méi)有一個(gè)單一的完美方案。另外，以上分析都基于現(xiàn)階段的情況，有些因素會(huì)隨時(shí)間推移而改變，尤其是設(shè)備的成熟度問(wèn)題，所以新運(yùn)營(yíng)商應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)開(kāi)始的時(shí)間綜合考慮各種影響因素來(lái)選擇具體技術(shù)。第五課、TD-SCDMA在3G建設(shè)中的重要作用TD-SCDMA將有效緩解頻率資源緊張中國(guó)的移動(dòng)通信用戶截止到2003年4月底已達(dá)到2.26億，但普及率僅為16.2%，遠(yuǎn)低于歐、美、日等普及率為60%以上的發(fā)達(dá)國(guó)家，而且仍以超過(guò)500萬(wàn)用戶/月的速度穩(wěn)步增長(zhǎng)。同時(shí)，由于中國(guó)的移動(dòng)通信用戶分布嚴(yán)重不均，人口密度相對(duì)較高

38、的城市地區(qū)移動(dòng)通信用戶的密度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平均水平，加之大城市中以商務(wù)人員和旅游者為主的流動(dòng)人口越來(lái)越多，這些人大部分持有手機(jī)，所以部分地區(qū)GSM系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)頻率資源緊張的問(wèn)題。與此同時(shí)，面向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的GPRS業(yè)務(wù)占用的資源成倍增長(zhǎng)(GPRS使用時(shí)將占用多個(gè)信道)，也加劇了GSM的頻率危機(jī)。2G移動(dòng)通信的進(jìn)一步發(fā)展已經(jīng)受到頻率瓶頸的嚴(yán)重制約。因此，從某種意義上講，3G也是移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)一步發(fā)展與2G頻率資源嚴(yán)重不足之間難以調(diào)和的矛盾下的必然發(fā)展方向。那么，3G的出現(xiàn)能否緩解這種危機(jī)呢？ ITU、國(guó)內(nèi)及歐洲對(duì)3G頻率的規(guī)劃方案ITU在3G標(biāo)準(zhǔn)方案的征集之初，出于充分利用頻率的考慮同時(shí)征集FDD和TD

39、D兩種方案，共收到10種地面移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)提案。從這些提案中可以得出的最后結(jié)論，歐、日、美提交的WCDMA和CDMA 2000標(biāo)準(zhǔn)草案中均含有FDD、TDD兩種方式。只是在后來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)融合過(guò)程中，最終確定了歐洲提出的UTRATDD(TD-CDMA)和中國(guó)提出的TD-SCDMA為T(mén)DD國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。在后續(xù)的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)中，由于TD-SCDMA明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使得所有從事于UTRATDD開(kāi)發(fā)的公司全部放棄或轉(zhuǎn)向了TD-SCDMA的開(kāi)發(fā)。也就是說(shuō)，目前世界上順利進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)的3GTDD國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)只有TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)，也就意味著國(guó)際統(tǒng)一劃分的TDD頻段，將全部由TD-SCDMA技術(shù)使用，TD-SCDMA實(shí)現(xiàn)全球

40、應(yīng)用及漫游首先具備了寶貴的頻率資源。 2002年初，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)也正式對(duì)外公布了最新的TDD頻譜分配方案。其中將原先由聯(lián)邦政府控制的216-220MHz 、1390-1395MHz、1427-1435MHz 、1670-1675MHz、2385-2390MHz 共27MHz的頻率轉(zhuǎn)為T(mén)DD商業(yè)通信服務(wù)用途，加上以前分配的1910-1930MHz的20MHzTDD頻段，目前共有47MHz的頻率可用于3 GTDD移動(dòng)通信。 在3G牌照發(fā)放上步伐較快的歐洲，基本上采取了將FDD頻段與TDD頻段捆綁發(fā)放的原則，幾乎每個(gè)獲得3G牌照的運(yùn)營(yíng)商都同時(shí)得到了FDD與TDD頻段。 單純依靠FDD

41、技術(shù)難以有效解決3G的頻率緊張問(wèn)題 從3 GFDD系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)所需的基本頻率的角度來(lái)進(jìn)行分析。對(duì)FDD中的WCDMA技術(shù)來(lái)講，其基本帶寬為5MHz2，如果運(yùn)營(yíng)者建設(shè)多層網(wǎng)，即用宏蜂窩完成大面積覆蓋，用微蜂窩覆蓋熱點(diǎn)地區(qū)，用微微蜂窩提供高速接入，則至少需要3個(gè)頻點(diǎn)，即15MHz 2的頻率?？紤]到在使用過(guò)程中的一定靈活性，某些國(guó)家也考慮使用20MHz 2頻率。 我國(guó)的實(shí)際3G頻率狀況是：3GFDD制式(包括CDMA 2000和WCDMA) 在中國(guó)分得60M2的頻率。假設(shè)在3G實(shí)施時(shí)國(guó)內(nèi)有4家運(yùn)營(yíng)商經(jīng)營(yíng)3 GFDD移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，由于不同運(yùn)營(yíng)商的3 GFDD網(wǎng)絡(luò)間難以同步，因此，不同的運(yùn)營(yíng)商的3 GFDD

42、網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生鄰頻共存干擾。為消除干擾的影響，則要求不同運(yùn)營(yíng)商在相鄰頻段之間預(yù)留5M2的保護(hù)頻段，以保證各運(yùn)營(yíng)商之間的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量，四家運(yùn)營(yíng)商間至少需要15M2(30M) 的保護(hù)頻段。其結(jié)果是其中三家運(yùn)營(yíng)商僅能得到10M2的FDD頻率，另一家得到15M2的FDD頻率。僅有一家運(yùn)營(yíng)商的頻率勉強(qiáng)可以支撐3 GFDD 的全國(guó)綜合性大網(wǎng)。尤其是3G不再單純以話音業(yè)務(wù)為主，而是話音加多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的模式，而單一數(shù)據(jù)終端的傳輸速率就可達(dá)到2 Mbps ，同時(shí)要占用5M2的頻寬。同時(shí)，除了人人間的通信外，在3G應(yīng)用時(shí)還會(huì)出現(xiàn)大量的機(jī)機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，因此，頻率緊張的矛盾會(huì)更突出。 從另一個(gè)角度講，目前的2G運(yùn)營(yíng)商可以

43、使用現(xiàn)有的2G頻率構(gòu)成3G宏蜂窩，但現(xiàn)實(shí)的情況是，2G網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)太多，網(wǎng)絡(luò)短時(shí)期內(nèi)不會(huì)在我國(guó)退出歷史舞臺(tái)，也就是說(shuō)，2G網(wǎng)絡(luò)將與3G網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期共存。因此，短期內(nèi)讓同時(shí)擁有2G和3G運(yùn)營(yíng)牌照的運(yùn)營(yíng)商清退出2G頻率開(kāi)展3G業(yè)務(wù)，是不現(xiàn)實(shí)的。短期內(nèi)可啟動(dòng)的擴(kuò)展頻段只有尚未使用的GSM 1800M部分頻段，但頻段的頻率有限。除此之外，只有啟用2GHz以上的頻段，由于該頻段的頻率較高，覆蓋半徑會(huì)降低，從而使組網(wǎng)成本上升。 TD-SCDMA的頻率使用特點(diǎn)將有效解決3G頻率緊張的矛盾 對(duì)TD-SCDMA技術(shù)來(lái)講，該技術(shù)的單載波帶寬為1.6MHz ，而且不需要對(duì)稱頻段，在考慮三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，分配5MHz就可組

44、建一個(gè)基本的全國(guó)網(wǎng)。中國(guó)的3G頻率規(guī)劃中為T(mén)DD模式劃分了155M頻率，完全可以滿足多個(gè)TD-SCDMA 運(yùn)營(yíng)商大容量建網(wǎng)的頻率需求。同時(shí)，TD-SCDMA的技術(shù)特點(diǎn)尤其適合3G的應(yīng)用。在TDD的工作模式中，上下行數(shù)據(jù)的傳輸通過(guò)控制上、下行的發(fā)送時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)決定，可以靈活控制和改變發(fā)送和接收的時(shí)段長(zhǎng)短比例，這尤其適合今后的移動(dòng)因特網(wǎng)、多媒體視頻點(diǎn)播等非對(duì)稱業(yè)務(wù)的高效傳輸。由于因特網(wǎng)業(yè)務(wù)中查詢業(yè)務(wù)的比例較大，而查詢業(yè)務(wù)中，從終端到基站的上行數(shù)據(jù)量很少，只需傳輸網(wǎng)址的代碼，但從基站到終端的數(shù)據(jù)量卻很大，收發(fā)信息量嚴(yán)重不對(duì)稱。只有采用TDD模式時(shí)，才有可能通過(guò)自適應(yīng)的時(shí)隙調(diào)整將上行的發(fā)送時(shí)間減少，將下

45、行的接收時(shí)間延長(zhǎng)，來(lái)滿足非對(duì)稱業(yè)務(wù)的高效傳輸。這種優(yōu)勢(shì)是FDD模式所不具備的。 TD-SCDMA有利于國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商發(fā)展 由于ITU為T(mén)DD技術(shù)在全球都劃分了統(tǒng)一分配的頻段，歐美各國(guó)也為T(mén)DD劃分了專有頻段。鑒于TD-SCDMA技術(shù)是目前國(guó)際上惟一的進(jìn)行商業(yè)開(kāi)發(fā)的3GTDD技術(shù)，只要各國(guó)運(yùn)營(yíng)商采用TDD技術(shù)，必將采用TD-SCDMA技術(shù)。因此，當(dāng)其他國(guó)家決定建設(shè)TDD移動(dòng)通信網(wǎng)時(shí)，中國(guó)運(yùn)營(yíng)商可以利用自身作為T(mén)D-SCDMA技術(shù)的首批運(yùn)營(yíng)者所積累的豐富運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，走向國(guó)際運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)。 TD-SCDMA技術(shù)特點(diǎn)適合國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行業(yè)務(wù)創(chuàng)新。相對(duì)WCDMA和CDMA 2000而言，TD-SCDMA是一項(xiàng)新生技

46、術(shù)，首批采用TD-SCDMA的運(yùn)營(yíng)商，可以更有效地結(jié)合TD-SCDMA系統(tǒng)特性進(jìn)行有針對(duì)性的業(yè)務(wù)創(chuàng)新。同時(shí)TD-SCDMA系統(tǒng)具有鮮明的技術(shù)特點(diǎn)，例如智能天線提供的強(qiáng)定位和追蹤能力、上下行非對(duì)稱業(yè)務(wù)、信道分配的靈活性、高頻譜利用率等，這些特點(diǎn)都為國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商結(jié)合我國(guó)實(shí)際開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)提供有力基礎(chǔ)。同時(shí)，TD-SCDMA技術(shù)的實(shí)施將為全球通信設(shè)備制造商提供新的機(jī)遇。 目前，作為國(guó)際上惟一在做商用研發(fā)的TDD的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)注、參與TD-SCDMA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的廠商越來(lái)越多，TD-SCDMA 技術(shù)論壇的成員已突破410家，TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的推進(jìn)工作也逐步深入，包括芯片、系統(tǒng)、儀表的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化都已取

47、得實(shí)質(zhì)性突破。預(yù)計(jì)在技術(shù)驗(yàn)證和商用試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，TD-SCDMA將在未來(lái)1到2年內(nèi)就會(huì)走向規(guī)模商用。 從目前來(lái)看，包括歐洲在內(nèi)的世界大多數(shù)國(guó)家在3G頻率規(guī)劃和發(fā)放過(guò)程中，一般同時(shí)發(fā)放FDD和TDD頻段。在3G這種以無(wú)線數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)為主的系統(tǒng)中，由于頻率資源的壓力，這些TDD頻段早晚會(huì)被世界各大運(yùn)營(yíng)商使用，擺在3G設(shè)備制造商面前的，是如何切入TD-SCDMA設(shè)備開(kāi)發(fā)的問(wèn)題。因此，對(duì)全球相關(guān)芯片、軟件和系統(tǒng)制造商而言，TD-SCDMA 是一個(gè)十分難得的歷史機(jī)遇，特別是作為3G研發(fā)領(lǐng)域后來(lái)者的國(guó)內(nèi)外設(shè)備制造商而言，更具有非同尋常的意義。WCDMA和CDMA2000 相對(duì)開(kāi)發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)，參與的設(shè)備制

48、造商相對(duì)較多，但在實(shí)際商用運(yùn)營(yíng)中，運(yùn)營(yíng)商一般對(duì)一種標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，只會(huì)選擇前3至4名的設(shè)備制造商的產(chǎn)品，而位于3至4名之后的制造商和新的設(shè)備制造商都處于非常不利的地位，在市場(chǎng)上處于競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)。在這種情況下，對(duì)落后者和后來(lái)者的制造商而言，做WCDMA、CDMA2000產(chǎn)品的投資風(fēng)險(xiǎn)是非常大的。 同時(shí)，從知識(shí)產(chǎn)權(quán)角度來(lái)考慮，由于WCDMA和CDMA2000的大部分核心專利由幾十家公司所壟斷，對(duì)于后來(lái)者而言，幾乎不存在再創(chuàng)造新核心專利的機(jī)會(huì)。沒(méi)有核心專利就意味著這些廠商不具備與其他擁有核心專利的公司進(jìn)行核心專利交叉許可的條件，從而必須向多家擁有核心專利的廠商支付高昂的知識(shí)產(chǎn)權(quán)費(fèi)，這將嚴(yán)重削弱這些后進(jìn)入的設(shè)

49、備制造商在3G產(chǎn)品價(jià)格上的競(jìng)爭(zhēng)力，甚至將導(dǎo)致不得不退出自主研發(fā)的TD-SCDMA技術(shù)可在專網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)第三代應(yīng)用。 支持話音、數(shù)據(jù)和多媒體的3G移動(dòng)通信系統(tǒng)，不僅適合于以公眾運(yùn)營(yíng)為目的的公共網(wǎng)絡(luò)，而且也適用于軍隊(duì)、電力、油田、水利等專用通信網(wǎng)絡(luò)，使得這些專用領(lǐng)域的通信和信息化能力有大的飛躍。在這方面，中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。 首先，包括核心芯片在內(nèi)，國(guó)內(nèi)廠商基本掌握其核心技術(shù)，又擁有相關(guān)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，因此，針對(duì)專用網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用特點(diǎn)，可以為其業(yè)務(wù)應(yīng)用進(jìn)行量身定制，例如提供加密功能、提供各種調(diào)度應(yīng)用功能等。 其次，TD-SCDMA的技術(shù)特點(diǎn)可為專網(wǎng)的一些獨(dú)特應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

50、例如智能天線提供終端定位和跟蹤能力、頻率分配的靈活性、上下行數(shù)據(jù)不對(duì)稱性等等。 同時(shí)，TD-SCDMA技術(shù)先進(jìn)性帶來(lái)實(shí)現(xiàn)低成本和業(yè)務(wù)靈活能力，以保證在專網(wǎng)中使用3G系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可行性。據(jù)丹麥RTX公司估計(jì)，TD-SCDMA實(shí)現(xiàn)下來(lái)會(huì)比WCDMA便宜20%-25%，由于TD-SCDMA的碼片速率為1.28Mbps，只是WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的三分之一，因此，TD-SCDMA的終端完全可用軟件無(wú)線電來(lái)實(shí)現(xiàn)基帶處理，可極大地降低終端的成本和功耗，可有效解決專網(wǎng)應(yīng)用特殊終端專用芯片的用量小、價(jià)格下不來(lái)的矛盾，而用軟件無(wú)線電來(lái)滿足各種特殊應(yīng)用需求。 作為國(guó)際3G主流移動(dòng)通信之一，TD-SCDMA技術(shù)為世人提供了一

51、個(gè)充分利用寶貴頻率資源的方案。同時(shí)，這項(xiàng)新生的技術(shù)給世界各國(guó)的運(yùn)營(yíng)商和通信設(shè)備制造商，尤其是那些后進(jìn)入者提供了一個(gè)千載難逢的機(jī)會(huì)，大家將站在同一條起跑線上，在未來(lái)TD-SCDMA的巨大市場(chǎng)中共同發(fā)展。TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的誕生，不僅是中國(guó)通信史上的突破，更是世界通信史上的一個(gè)偉大創(chuàng)舉。TD-SCDMA 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必將把移動(dòng)通信事業(yè)帶入一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)代。第六課、 3G相關(guān)技術(shù)及過(guò)渡策略無(wú)線通信業(yè)前兩代的發(fā)展特點(diǎn)主要表現(xiàn)在對(duì)提高業(yè)務(wù)質(zhì)量的需求，提高頻譜利用率以及對(duì)更大容量的需求。FDD、FDMA用于第一代（1G）無(wú)線系統(tǒng)的技術(shù)，主要側(cè)重于模擬蜂窩電話業(yè)務(wù)。FDD、TDMA和FDD、CDMA用于第二

52、代（2G）無(wú)線系統(tǒng)的技術(shù)，它將語(yǔ)音從模擬提高到數(shù)字蜂窩和PCS，面對(duì)語(yǔ)音與數(shù)據(jù)綜合性多媒體無(wú)線通信設(shè)備的發(fā)展，無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展要求高速數(shù)據(jù)傳輸，第三代無(wú)線通信將是移動(dòng)IP標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)，這種系統(tǒng)需具備；更高的頻譜效率和移動(dòng)速度，以更好地支持“移動(dòng)通信”以及不對(duì)稱業(yè)務(wù)，更高的吞吐量和更少的延遲，以提高各項(xiàng)“IP”能力，在這種需求驅(qū)動(dòng)下，各種技術(shù)涌現(xiàn)，到1998年6月30日，即第三代移動(dòng)通信無(wú)線傳輸技術(shù)（RTT）標(biāo)準(zhǔn)征集截止日，ITU-R共收到16種3G RTT標(biāo)準(zhǔn)提案，其中有6種是衛(wèi)星移動(dòng)的RTT標(biāo)準(zhǔn)提案，其余10種是地面移動(dòng)的3G RTT標(biāo)準(zhǔn)提案，這些提案分別來(lái)自于美、歐、中、日、韓等國(guó)家和地區(qū)。

53、下面來(lái)看看各種3G技術(shù)的特點(diǎn)和相互比較。一、CDMA和TDMAITU-R通過(guò)的五個(gè)無(wú)線傳輸技術(shù)的3G技術(shù)規(guī)范中有三個(gè)是基于CDMA技術(shù)的，有二個(gè)是基于TDMA技術(shù)的：-基于CDMA技術(shù)的技術(shù)規(guī)范：? IMT-2000 CDMA DS(WCDMA、CDMA 2000)? IMT-2000 CDMA MC(CDMA 2000 MC)? IMT-2000 CDMA TDD(TD-SCDMA、TD-CDMA)-基于TDMA技術(shù)的技術(shù)規(guī)范：? IMT-2000 TDMA SC? IMT-2000 TDMA MC(DECT)1. CDMA將是3G發(fā)展趨勢(shì)（1）高的數(shù)據(jù)傳輸率是移動(dòng)通信系統(tǒng)具備強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)

54、。盡管TDMA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，但是終端接入速率有限。（2）相比而言CDMA技術(shù)更具有系統(tǒng)容量大，話音質(zhì)量好，抗干擾性強(qiáng)，保密性等優(yōu)點(diǎn)。（3）細(xì)說(shuō)CDMA-CDMA即碼分多址，是由美國(guó)Qualcomm公司首先提出的技術(shù)，其原理基于擴(kuò)頻技術(shù)，即將需傳送的具有一定信號(hào)帶寬的信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去，接收端由使用完全相同的偽隨機(jī)碼與接收的帶寬信號(hào)做相關(guān)處理，以實(shí)現(xiàn)信息通信，與FDMA和TDMA相比，CDMA具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，歸納起來(lái)，CDMA應(yīng)用于數(shù)字移動(dòng)通信的優(yōu)點(diǎn)有：-系統(tǒng)容量大，在C

55、DMA系統(tǒng)中所有用戶共用一個(gè)無(wú)線信道，當(dāng)用戶不講話時(shí)，該信道內(nèi)的所有其他用戶會(huì)由于干擾減小而得益。因此利用人類話音特點(diǎn)的CDMA系統(tǒng)可大幅降低相互干擾，增大其實(shí)際容量近3倍。CDMA數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)的系統(tǒng)容量理論上比模擬網(wǎng)大20倍，實(shí)際上比模擬網(wǎng)大10倍，比GSM大4-5倍。-系統(tǒng)通信質(zhì)量更佳，軟切換技術(shù)（先連接再斷開(kāi)）可以克服硬切換容易掉話的缺點(diǎn)，CDMA系統(tǒng)工作在相同的頻率和帶寬上，比TDMA系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn)軟切換技術(shù)，從而提高通信質(zhì)量，CDMA系統(tǒng)采用確定聲碼器速率的自適應(yīng)閾值技術(shù)，強(qiáng)有力的誤碼糾錯(cuò)，軟切換技術(shù)和分離分多徑分集接收機(jī)，可提供TDMA系統(tǒng)不能比擬的，極高的數(shù)據(jù)質(zhì)量。-頻率規(guī)劃靈

56、活，用戶按不同的序列碼區(qū)分，不同CDMA載波可以相鄰的小區(qū)內(nèi)使用，因此CDMA網(wǎng)絡(luò)的頻率規(guī)劃靈活，擴(kuò)展簡(jiǎn)單。CDMA網(wǎng)絡(luò)同時(shí)還具有建造運(yùn)行費(fèi)用低，基站設(shè)備費(fèi)用低的特點(diǎn)，因而用戶的費(fèi)用也較低。-頻帶利用率高。CDMA是一種擴(kuò)頻通信技術(shù)，盡管擴(kuò)頻通信系統(tǒng)抗干擾性能的提高是以占用頻帶帶寬為代價(jià)的，但是CDMA允許單一頻率在整個(gè)系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)可重復(fù)使用，使許多用戶共用這一頻帶同時(shí)進(jìn)行通話，大大提高了頻帶利用率。這種擴(kuò)頻CDMA方式，雖然要占用較寬的頻帶，但按每個(gè)用戶占用的平均頻帶來(lái)計(jì)算，其頻帶利用率是很高的。CDMA系統(tǒng)還可以根據(jù)不同信號(hào)速率的情況，提供不同的信道頻帶利用動(dòng)工，使給定頻帶得到更有效的利用。

57、-適用于多媒體通信系統(tǒng)，CDMA系統(tǒng)能方便地使用多CDMA信道方式和多CDMA幀方式，傳送不同速率要求的多媒體業(yè)務(wù)信息，處理方式和合成方式都比TDMA方式和FDMA方式靈活、簡(jiǎn)便、有利于多媒體通信系統(tǒng)的應(yīng)用，比如可以在提供話音服務(wù)的同時(shí)提供數(shù)據(jù)服務(wù)，使得用戶在通話時(shí)也可以接收尋呼信息。-CDMA手機(jī)的備用時(shí)間更長(zhǎng)。低平均功率、高效的超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)和先進(jìn)的鋰電池的結(jié)合顯示了CDMA在便攜式電話應(yīng)用中的突破。用戶可以長(zhǎng)時(shí)間地使用手機(jī)接收電話，也可以在不掛機(jī)的情況下接收短消息。然而，寬帶CDMA系統(tǒng)的應(yīng)用也還面臨著一些技術(shù)困難，多址干擾的降低和抵消是CDMA的基本課題，也是提高寬帶CDMA系統(tǒng)

58、容量，發(fā)揮寬帶CDMA系統(tǒng)特長(zhǎng)的重要課題。2. CDMA的關(guān)鍵技術(shù)（1）功率控制技術(shù)功率控制技術(shù)是CDMA系統(tǒng)的核心技術(shù)。CDMA系統(tǒng)是一個(gè)自擾系統(tǒng)，所有移動(dòng)用戶都占用相同帶寬和頻率，CDMA功率控制的目的就是使系統(tǒng)即能維護(hù)高質(zhì)量通信，又不對(duì)其他用戶產(chǎn)生干擾。（2）PN碼技術(shù)PN碼的選擇直接影響到CDMA系統(tǒng)的容量，抗干擾能力，接入和切換速度等性能。CDMA信道的區(qū)分是靠PN碼來(lái)進(jìn)行的，因而需求pn碼自相關(guān)性要好，互相關(guān)性要弱，實(shí)現(xiàn)和編碼方案簡(jiǎn)單等。目前的CDMA系統(tǒng)就是采用一種基本的PN序列-m序列作為地址碼，利用它的不同相位來(lái)區(qū)分不同用戶。（3）RAKE接收技術(shù)移動(dòng)通信信道是一種多徑衰落信道，RAKE接收技術(shù)就是分別接收每一路的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，然后疊加輸出來(lái)增強(qiáng)接收效果，在CDMA系統(tǒng)中多徑信號(hào)不再是一個(gè)不利因素，而且變成了一個(gè)可供利用的有利因素。（4）聲碼器速率的自適應(yīng)閾值技術(shù)CDMA系統(tǒng)使用了確定聲碼器速率的自適應(yīng)閾值，自適應(yīng)閾值可以根據(jù)背景聲學(xué)噪音電平的變化改變聲碼器的數(shù)據(jù)速率。這些閾值