冷靜看待ＴＤ－ＳＣＤＭＡ的發(fā)展

劉　春

[摘要]隨著3G牌照的發(fā)放，3G技術和業(yè)務再次成為業(yè)界關注的熱點。作為我國自主知識產權的3G標準，TD-SCDMA（以下簡稱TD）對于我國電信業(yè)增強自主創(chuàng)新能力，實現(xiàn)產業(yè)結構升級，拉動國內經濟發(fā)展其意義十分重大。通過重點對TD特點及發(fā)展優(yōu)、劣勢等方面的介紹分析，以期讓讀者對TD有更清晰的認識，也希望能對TD的完善和應用起到一定的推動作用。

[關鍵詞]3G 標準 CDMA TD

中圖分類號：TN92文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0320190－02

隨著中國10個城市TD網絡建設的完成和放號以及中國移動有望于2009年年中完成TD二期建網，中國TD已迎來全面商用的時代。

一、3G及3G標準

3G即第三代移動通信系統(tǒng)，是國際電信聯(lián)盟（ITU）在1985年提出的工作在2000MHz頻段的系統(tǒng)。相對第一代模擬制式手機（1G）和第二代GSM、TDMA等數(shù)字制式手機（2G），3G手機將無線通信與互聯(lián)網等多媒體通信結合，不僅具有龐大的信息容量，而且在數(shù)據(jù)傳輸速度上大幅提升，它能處理圖像、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。

ITU于2000年5月確定了WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA為三大主流無線接口標準。CDMA（碼分多址）是3G的技術基礎。相比于1G采用的FDMA和2G采用的TDMA，CDMA系統(tǒng)以頻率規(guī)劃簡單、系統(tǒng)容量大、頻率復用系數(shù)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(fā)展?jié)摿Α?/p>

1．WCDMA標準，即寬頻分碼多重存取”。它基于GSM發(fā)展而來，在高速移動到靜止的狀態(tài)下可提供384Kbps到2Mbps不等的遠超過GSM的數(shù)據(jù)傳輸速率，是無線的寬帶通訊。WCDMA的支持者主要是以GSM為主的歐洲及一些日本廠商，包括愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊及富士通、夏普等。它的系統(tǒng)能架設在現(xiàn)有的GSM網絡上，對系統(tǒng)提供商而言可較輕松地過渡，而GSM系統(tǒng)相當普及的亞洲對該套技術的接受度也很高。因此WCDMA具有先天的市場優(yōu)勢。

它基于GSM發(fā)展而來，在高速移動到靜止的狀態(tài)下可提供384Kbps到2Mbps不等的遠超過GSM的數(shù)據(jù)傳輸速率，是無線的寬帶通訊。WCDMA的支持者主要是以GSM為主的歐洲及一些日本廠商，包括愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊及富士通、夏普等。它的系統(tǒng)能架設在現(xiàn)有的GSM網絡上，對系統(tǒng)提供商而言可較輕松地過渡，而GSM系統(tǒng)相當普及的亞洲對該套技術的接受度也很高。因此WCDMA具有先天的市場優(yōu)勢。

2．CDMA2000標準，也稱為CDMA Multi-Carrier。它由美國高通北美公司為主導提出，其支持者主要有摩托羅拉、朗訊和三星，現(xiàn)在韓國是該標準的主導者。CDMA2000從窄頻CDMAOne數(shù)字標準衍生而來，可從原有的CDMAOne結構直接升級到3G，建設成本低廉。但由于目前使用CDMA的地區(qū)只有日、韓和北美，所以CDMA2000支持者不如WCDMA多；不過相比之下，CDMA2000的研發(fā)技術進度卻是目前各標準中最快的。

3．TD-SCDMA標準，即“時分同步CDMA”該標準由中國原郵電部電信科學技術研究院（大唐電信）提出，是中國大陸獨自制定的3G標準。它的支持者主要包括普天、南方高科、華為、聯(lián)想、中興等本土廠商及西門子。該標準將智能無線、同步CDMA和軟件無線電等當今領先技術融于其中，在頻譜利用率、頻率靈活性及成本等方面獨具優(yōu)勢；另外由于中國內地龐大的市場，該標準受到全球各大電信設備廠商的重視，一半以上都宣布可支持TD標準。該標準提出不經過2.5代中間環(huán)節(jié)直接向3G過渡，非常適合于GSM向3G升級。

二、TD的特點

TD集眾多技術優(yōu)勢于一身，得到了中國無線通信標準研究組CWTS及另一國際移動通信標準化組織第三代合作伙伴計劃3GPP的全面支持。目前，TD已成為3G中世界唯一的TDD標準；國際電聯(lián)為TDD專門劃分的3G頻段將完全被TD使用，這無疑為TD走向全世界鋪平了道路，也為TD在世界漫游創(chuàng)造了條件。TD具有如下突出特點：

1．頻譜利用率高。TD采用了CDMA和TDMA的多址技術，在傳輸中很容易設置一個上行和下行鏈路的轉換點來針對不同類型的業(yè)務。對于像互聯(lián)網之類的“不對稱”傳輸業(yè)務，可使其轉換“不對稱”，而對于像語音之類的“對稱”傳輸業(yè)務，可使其轉換“對稱”，這樣就使總頻譜效率更高。

2．頻譜靈活性強。TD系統(tǒng)僅需單一1.6M的頻帶即可提供速率達2M的3G業(yè)務需求，且非常適合非對稱業(yè)務的傳輸。

3．支持多種通信接口。TD同時滿足Iub、A、Gb、Iu、IuR多種接口要求，其基站子系統(tǒng)既可作為2G和2.5G GSM基站的擴容，又可作為3G網中的基站子系統(tǒng)，能同時兼顧現(xiàn)在的需求和長遠未來的發(fā)展。

4．支持高速移動通信。TD系統(tǒng)中的基帶DSP技術是基于智能天線和聯(lián)合檢測，可確保TD系統(tǒng)在移動速度為250km/h和UMTS（3GPP）移動環(huán)境下仍可正常工作，且系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性也得以提高。

5．支持與傳統(tǒng)系統(tǒng)間的切換功能。TD支持多載波直接擴頻系統(tǒng)，可再利用現(xiàn)有的框架設備、小區(qū)規(guī)劃、操作系統(tǒng)、賬單系統(tǒng)等，在所有環(huán)境下支持對稱或不對稱的數(shù)據(jù)速率。

6．系統(tǒng)設備成本低。TD上、下行工作于同一頻率，對稱的電波傳播特性使之便于利用智能天線等新技術，這就大大降低了發(fā)射功率，最終降低成本。

三、TD發(fā)展的優(yōu)勢和劣勢

TD能被ITU確定為3G國際標準之一已證明了其優(yōu)勢所在，但TD的優(yōu)勢并不十分明顯，相對于另外兩大標準，其綜合競爭力明顯處于劣勢。就目前在我國試運營的狀況總結而言，TD主要有三大優(yōu)勢和三大劣勢。

（一）優(yōu)勢

1．技術優(yōu)勢。如前所述，作為同步CDMA技術與先進的TDMA/TDD系統(tǒng)的結合，TD具有頻譜利用率高、頻譜靈活性強、支持多種通信接口、支持高速移動通信、支持與傳統(tǒng)系統(tǒng)間的切換功能、系統(tǒng)設備成本低等方面的特點。上述技術特點意味著TD相對其它3G備選技術擁有明顯的網絡建設、運營及財務優(yōu)勢，因此在獨立組網及運營上有較大優(yōu)勢。

2．國標優(yōu)勢。無論如何，TD都是我國近代通信發(fā)展的一個標志。它不僅是國家標準，更是國際標準。因此，不管是政府還是民眾，對它的關注度都大大超過了一項技術的范疇，更多的是寄托了對民族興旺、科技強國的愿望。在這種情況下，無論在資金上、技術上還是政策上，政府都給予了TD最大的支持，這將有利于TD的快速發(fā)展。

3．用戶優(yōu)勢。有報告顯示，至2008年末我國手機用戶數(shù)近6億，這在全球任何一個國家都是不可能擁有的。這樣大的基數(shù)給了TD最好的支持，也奠定了TD率先在我國實現(xiàn)商用的可能。假如政府始終一如既往地大力支持，且TD在實際運營中效果不落后于另外兩大標準的話，那么發(fā)展1億以上的TD用戶不會是什么難事。這也是我們對TD持樂觀態(tài)度的最主要原因之一。

（二）劣勢

1．產業(yè)鏈劣勢。盡管現(xiàn)在有TD聯(lián)盟，并建立了所謂的完整產業(yè)鏈，但產業(yè)鏈的整體實力、尤其是技術實力和資本實力都明顯落后于另外兩大標準。如果TD規(guī)模組網，能否在出現(xiàn)問題時及時解決問題、能否實現(xiàn)多廠商供貨、能否提供價格款式各異的終端等問題，都將直接影響運營商的決策及其運營策略。這應該是TD最大的劣勢。

2．走向國際的劣勢。前面提到，TD有國標優(yōu)勢，但同樣也有劣勢。雖然政府及TD聯(lián)盟提出了“世界的TD”如此響亮的口號，希望TD不僅能在我國實現(xiàn)商用，而且能走出國門。但就目前看來，這種希望比較渺茫。由于產業(yè)鏈的不成熟，TD僅在我國商用、達到完全成熟還需相當?shù)囊欢螘r間。而在這個過程中，大部分國家已經會選擇另外幾個3G標準組網，且由于其產業(yè)鏈相對成熟，系統(tǒng)設備及終端等都相對要低廉，因此，沒有上馬3G的國家選擇其他標準的可能性更大。更關鍵的是，并不是任何國家都有能力選擇兩個甚至三個標準來搭建3G網絡。

3．無成熟的商用網絡。TD作為一種后發(fā)標準，由于還沒有成熟的商用網絡，將面臨另外兩種已經在國外得到商用驗證3G標準的殘酷考驗，因此無論是國內還是國外運營商都對TD表現(xiàn)出不信任的態(tài)度。理論技術及小型實驗網都不能保證規(guī)模商用后網絡是否能夠正常運行。另外一個原因是3G網絡部署需要規(guī)模投資，風險很高。對于一項沒有成功商用網絡的技術，運營商上馬也要冒很大的風險。

四、TD發(fā)展面臨的主要困難

（一）基站設備的保護

Td的最大特點就是使用由8根天線組成的智能天線。智能天線可進行波束賦形，增加天線的收發(fā)增益，加強發(fā)射功率，減小不同用戶信號間的干擾。但它對8根天線上發(fā)射信號的同步性要求非常高，如果有一根天線發(fā)射的信號與其它天線的不同步，波束賦形的效果就會大大減弱，所以必須用拉遠的室外射頻功放模塊讓信號源接近天線，這樣才能盡量縮短饋線長度，減小由不同饋線電磁傳播特性差異造成的發(fā)射信號不同步，使智能天線發(fā)揮波束賦形的作用。

現(xiàn)在使用TD的基站都把功放模塊放置于天線旁，功放與天線之間用最短的饋線相連（饋線長度不超過2m），這樣，功放就不可避免地跟天線一樣暴露在室外環(huán)境中。雖然功放模塊用堅實的金屬外殼密封，但金屬外殼擋不住嚴寒和酷暑，不能保證其內部恒溫，因此無法全面保護內部的電子元件。溫度變化時，電子元件的電特性會隨之改變；如果長期處于溫度變化的環(huán)境中，電子元件的壽命會大大縮短。而讓脆弱的功放模塊處于溫度晝夜變化的室外環(huán)境中，無異于要了它的命。

傳統(tǒng)的2G設備中，包括射頻功放在內的全部有源電子器件都處于一個機柜中。機柜放置在恒溫機房中，只有無源器件天線和饋線伸出機房、暴露在室外。電子元件能得到機房的全面保護，所以2G設備可以長期穩(wěn)定運行。

在目前試運行的TD基站中，室外射頻功放模塊出現(xiàn)的故障不僅占全部設備故障的半數(shù)以上，且這種故障比其它設備故障更難處理。一般設備在機房內，只要打開柜門就可以更換；而功放模塊與天線在一起置于50米的鐵塔上，如果功放模塊損壞就需要維護人員爬到塔頂更換或維修。上塔操作只能在良好的天氣條件下進行，夜晚、雨雪天上塔是十分危險的，這也影響了故障的及時處理。射頻器件很昂貴，按TD設計的基站須使用8個射頻器件，這本身就已經增高了產品成本；如果惡劣的環(huán)境再使射頻器件的損壞率居高不下，對TD來說無疑是雪上加霜。在這種情況下，大規(guī)模上馬建站，結果無疑是一場災難。

（二）終端產品的瓶頸

目前，中國移動在幾大城市所建的TD試驗網均已完成基站建設，并進入補點及優(yōu)化階段。但由于終端發(fā)展滯后，原計劃2008年底開始的TD終端采購遲遲未啟動。“現(xiàn)在移動陷入了'兩難境地'一是TD網絡沒有經過大規(guī)模商用，誰都不知道這張網好不好；二是要商用的話，終端還很不成熟，網絡切換很慢，視頻通話也不流暢。終端不行沒法商用。”一位負責移動TD業(yè)務人士如是說。終端產品的開發(fā)滯后于網絡設備，這個情況不是剛剛出現(xiàn)的。由于主導者的經營理念中，十分看重網絡設備，基站產品的開發(fā)從一開始就得到高度重視。然而終端產品的開發(fā)卻被忽略，導致了目前有信號卻沒手機能打電話的局面。

在我國，由于終端產品和網絡產品不是同一廠商生產的，所以兩者的兼容性成了影響通話質量的最大障礙。不僅不同批次的手機通話質量相差很大，就連同一批的兩個個體之間兼容性也明顯不同。這個問題解決起來其實并不困難，只要各廠商通力合作，找出各自網絡、基站、無線環(huán)境、終端中的問題點，就能迎刃而解；但是在目前的環(huán)境下，這種合作似乎成了天方夜譚。一有問題，就會出現(xiàn)終端廠商賴網絡設備、設備廠商賴終端的場面。大家互相指責，僵持不下，而問題的解決卻毫無進展。

（三）用戶群的建立

TD與GSM等2G標準最大的區(qū)別體現(xiàn)在用戶體驗方面，具體來說就是在手機功能上新增了視頻電話、寬帶上網和手機電視。這些功能看起來十分誘人，使TD手機變得娛樂味十足。但是在話費面前，究竟有多少用戶會選擇這些功能？以娛樂功能作為賣點，是否會取得市場的認可和成功？

回顧國內的手機發(fā)展史，第一代移動通信技術出現(xiàn)時，作為一種新生事物，大哥大成為身份的象征。雖然其價格大大超出了普通百姓的承受能力，但人們還是趨之若鶩。對于富人來說，手握一部大哥大是一件讓自己在眾人面前很有面子的事情。于是不管大哥大有多貴，銷售商不會為它的銷路發(fā)愁，市場總是供不應求。到了第二代移動通信技術GSM出現(xiàn)時，手機漸漸成為尋常百姓的生活用品，因此價格成為影響市場的決定性因素。GSM手機以其低廉的價格實現(xiàn)了大哥大的功能，出色的性價比使它在市場中迅速成長，并替代了大哥大和模擬網。出色的商用性能是第二代移動通信網絡的最大特點，GSM網絡依靠著穩(wěn)定可靠成為大眾首選的移動通信工具。

如果說，第一代大哥大以給人的新鮮感和身份的象征讓富人趨之若鶩，第二代GSM以其出色的性價比贏得了商業(yè)用戶和老百姓的歡迎，那么對于所有新特性均針對娛樂應用的第三代TD而言，它的用戶群究竟在哪里？網絡、電視能成為現(xiàn)代人最主要的娛樂方式，與其低廉的價格直接相關。然而，除了奧運會、世界杯之類的重大賽事，誰會花10倍、20倍甚至30倍于普通電話價格的錢去看電視？

五、結束語

3G正伴隨著現(xiàn)代通信技術的發(fā)展而不斷豐富進步。作為發(fā)展最快的3G技術，TD正發(fā)生著日新月異的變化，TD獨特的技術特點很適合未來頻譜資源有限的情況下對網絡的擴容及對不同業(yè)務的支持，最重要的是它受到中國政府的大力支持。我們看到，TD既有明顯的特點和優(yōu)勢，又有明顯的劣勢和需要面臨的困難；但整體上說，隨著TD陣營的不斷壯大，其劣勢必將逐漸化小，優(yōu)勢將逐漸上升，最終滿足組網及運營的良性環(huán)境。我們相信TD產業(yè)未來無限廣闊的發(fā)展前景！

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