３Ｇ主流技術標準及其比較

2007-12-31 00:00:00張重陽

考試周刊 2007年29期

摘要:本文首先給出了3G的概念、主要特征和設計目標，接著介紹了3G系統中最具勢力，也是最有代表性的三種主流技術標準，最后對3G三種主流技術標準從技術成熟性、頻率利用率、頻率適用性、全球漫游能力和建網的經濟性等方面進行了比較詳細地比較。

關鍵詞：3G IMT—2000 W-CDMA cdma2000 TD-SCDMA

引言

3G是英文3rdGeneration的縮寫，指第三代移動通信技術，是早在1985年由國際電信聯盟(ITU)率先提出并負責組織研究的，采用寬帶碼分多址(WCDMA)數字技術的新一代通信系統，是近20年來現代移動通信技術實踐的總結和發展。3G在當年提出時被命名為未來公共陸地移動通信系統(FPLMTS——Futuristic Public Land Mobile Telecommunication System)， 1996年更名為IMT—2000(International Mobile Telecommunications 2000)，即國際移動通信—2000，意即該系統工作在2000MHz頻段，最高業務速率可達2000 kb/s，大約在2000年左右得到商用。

與前兩代系統相比，第三代移動通信系統，是指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。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。其主要特征是可提供移動多媒體業務，其中高速移動環境支持144kb/s，步行慢速移動環境支持384kb/s，是室內支持2Mb/s的數據傳輸。其設計目標是為了提供比第二代系統更大的系統容量、更好的通信質量，而且要能在全球范圍內更好地實現無縫漫游及為用戶提供包括話音、數據及多媒體等在內的多種業務，同時也要考慮與已有第二代系統的良好的兼容性。

3G系統中最具勢力，也是最有代表性的三種主流技術標準是WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA。本文將對三種主流技術標準進行介紹，并從技術成熟性、頻率利用率、頻率適用性、全球漫游能力和建網的經濟性等方面對三種主流技術標準進行詳細地比較。

1. 3G主流技術標準

（1）WCDMA標準

WCDMA標準的全稱為Wideband CDMA，也叫CDMA Direct Spread，它所代表的含義為寬頻分碼多重存取，這種標準是按照國際電氣通信協會制定的IMT-2000規格之一“IMT-DS”開發出來的新技術。WCDMA標準的最初提出者是歐洲電信聯盟協會，它是基于現有GSM網絡發展得來的，它與日本提出的寬帶CDMA技術基本相同，其支持者主要是以GSM系統為主的歐洲廠商，日本公司也或多或少參與其中，包括歐美的愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊、北電，以及日本的NTT、富士通、夏普等廠商。

這套系統能夠架設在現有的GSM網絡上，對于系統提供商而言可以較輕易地過渡，而GSM系統相當普及的亞洲對這套新技術的接受度預料會相當高。因此WCDMA具有先天的市場優勢。

WCDMA繼承了第二代移動通信體制GSM標準化程度高和開放性好的特點，標準化進展順利，網絡運營商可以通過在GSM網絡上引入GPRS網絡設備和新業務，培育數據業務消費群體，逐步過渡到3G。

WCDMA是全球3G主導標準，迄今為止，全球已發放了112個WCDMA牌照，占ITU 3G核心頻段(2.1 GHz)上所有牌照的95%以上。WCDMA的商用服務已經在日本、歐洲等地展開。國內3G牌照的發放政策雖然還未明確，但3G試驗早已進行，國內幾大電信商都有試驗網。

WCDMA建網成本低，服務質量高，可提供音頻、視頻等豐富多彩的多媒體業務，能夠給運營商帶來真正的收益，因此， WCDMA前景可觀。

（2）cdma2000標準

cdma 2000也稱為CDMAMulti-Carrier，由美國高通北美公司為主導提出，摩托羅拉、Lucent和后來加入的韓國三星都有參與，韓國現在成為該標準的主導者。cdma2000作為寬帶CDMA的一個重要實施標準，是IS-95體制移動通信系統的發展，其第一階段cdma2000 1X在技術上已經成熟，可同時提供話音和分組數據業務，物理層最大速率可達307.2kbps。cdma2000 1X目前已經在韓國開始商用，這為IS-95體制的第二代通信系統向第三代通信系統的過渡跨出了穩健的一步，而cdma2000的理想發展模式為從最初的窄帶CDMA技術向cdma20001X技術發展，然后向cdma20003X（3G）方向過渡。

cdma2000繼承了IS-95窄帶CDMA系統的技術特點，網絡運營商同樣可以在窄帶CDMA網絡中更換或增加部分網絡設備過渡到3G。

cdma2000技術是從cdma One演進而來的。cdma2000標準是一個體系結構，稱為cdma2000family，它包含一系列子標準。由cdma One向3G演進的途徑為：cdmaOne→(IS-95B→) cdma2000 1x(3x)→cdma 2000 1xEV。其中從cdma2000 1x之后均屬于第三代技術。

cdma2000 1X能實現對CDMA(IS-95)系統的完全兼容，技術延續性好，可靠性較高。同時也使cdma 2000成為從第二代向第三代移動通信過渡最平滑的選擇。

（3）TD-SCDMA標準

TD-SCDMA（時分同步碼分多址）是由我國原郵電部電信科學技術研究院（CATT）（現為大唐電信集團公司）在原郵電部科技司的領導和支持下，代表我國向國際電信聯盟（ITU）提出的第三代移動通信標準建議，是世界公認的最具競爭力的3G標準技術規范之一，是中國電信百年來第一個完整的通信技術標準。它成功結束了中國在電信標準領域的歷史空白，為扭轉中國移動通信制造業長期以來的被動局面提供了十分難得的機遇，標志著中國在移動通信技術方面進入了世界先進行列。

TD-SCDMA標準將智能無線、同步CDMA和軟件無線電等當今國際領先技術融于其中，在頻譜利用率、對業務支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面的獨特優勢。另外，由于中國內的龐大市場，該標準受到各大主要電信設備廠商的重視，全球一半以上的設備廠商都宣布可以支持TD-SCDMA標準。

TD-SCDMA標準得到越來越多關注和認可的另一個重要原因在于人們越來越清晰地認識到，TD-SCDMA標準在許多方面非常符合移動通信未來的發展方向。

2. 3G主流技術標準比較

下面列表對3G系統中的三種主流技術WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA標準的各方面進行比較。

（1）技術成熟性比較