3G終端關鍵技術發(fā)展趨勢分析

王玨瓊

（浙江工業(yè)大學，浙江 杭州 310000）

1 前言

3G是英文3rd Generation的縮寫，指第三代移動通信技術。相對第-代模擬制式手機(1G)和第二代GSM.TDMA等數(shù)字手機 (2G)，第三代手機-般地講，是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結合的新-代移動通信系統(tǒng)。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。

2 3G終端市場現(xiàn)狀

2.1 全球3G終端現(xiàn)狀

GSM、WCDMA-HSPA用戶總計為37.2億，占市場總額的89.4%，其中WCDMA-HSPA用戶約為3.29億。CDMA用戶為4.04億，占市場份額的9.7%。

在全球3G市場中，WCDMA-HSPA,用戶為3.29億，CDMA 1X EV-DO用戶為1.2億，WCDMA-HSPA用戶約占3G市場份額的73.3%。

截至2009年第二季度，HSPA終端約1470款(包括手機598款、數(shù)據(jù)卡、上網(wǎng)本、USB調(diào)制解調(diào)器、Femto、無線網(wǎng)關等)；CDMA終端約646款(EV-DO Re1.0 528 款，EV-DO Rel A 1 18 款)。

2.2 國內(nèi)3G終端市場現(xiàn)狀

截至2009年6月，中國聯(lián)通WCDMA手機、上網(wǎng)卡及上網(wǎng)本已發(fā)貨近30萬臺。

TD終端方面，已經(jīng)有125款TD終端獲得進網(wǎng)許可，其中多數(shù)支持HSDPA。這125款終端中，支持HSDPA的數(shù)據(jù)卡有65款。全國TD手機銷量已超過1萬臺。CDMA終端方面，已有20款天翼3G手機陸續(xù)上市，其中包括多款中國電信定制的3G手機。電信天翼3G終端到貨量已突破27萬臺，截至目前已經(jīng)銷售10萬臺。

3 3G終端關鍵技術

3.1 硬件關鍵技術

3G終端的硬件關鍵技術主要指處理器技術、射頻技術、顯示技術、電池和功耗、攝像技術。

(1)處理器技術應逐步適應3G終端的多樣化、高功能化和高品質(zhì)發(fā)展趨勢。(2)射頻技術主要包括接收機性能、發(fā)射機性能和天線性能等方面。3G射頻的特點是帶寬寬、全雙工、零中頻技術、多模等。(3)顯示技術主要包括彩屏、觸摸屏、分辨率、亮度等技術。其中，彩屏包括STN、Ⅱ ／n和OLED等種類。STN是目前市場主流，其功耗和價格較低，但像素也較低，不足以顯示高像質(zhì)的活動圖像。n／TFD能夠顯示高像質(zhì)的高速視頻，但功耗稍大且價格貴。OLED可不需要背光。(4)3G終端在平均功耗方面與2G相比有很大的增加，增加最多的是基帶、照相機、內(nèi)存及顯示模塊，同時要求3G終端的電池容量增加。為適應功耗的增加，3G終端應采用新的電源管理技術，能夠自動調(diào)整、按需分配。(5)攝像頭應采用耗電量和體積上具有綜合優(yōu)勢的技術，并同時支持靜態(tài)和視頻成像。攝像頭主要有CCD傳感器和CM0S傳感器兩種。CCD圖象質(zhì)量優(yōu)良，但其功耗和體積較大，需要多種電源且產(chǎn)能有限。CM0S傳感器在體積、功耗上具有優(yōu)勢，在移動終端上應用較多。

3.2 軟件關鍵技術

3G終端的軟件平臺包括硬件驅(qū)動軟件、操作系統(tǒng)、系統(tǒng)協(xié)議棧及管理、業(yè)務能力、應用程序、UI等，其中，操作系統(tǒng)和系統(tǒng)協(xié)議棧是軟件平臺的核心。

(1)操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)用于為其它終端軟件提供核心功能和不同接口。操作系統(tǒng)為用戶使用終端設備上的不同硬件設備提供了一種簡單統(tǒng)一的方式，并隱藏了實際設備功能之間的物理差異。此外，操作系統(tǒng)還負責管理軟件的多任務功能，以支持移動終端所需的實時功能。

操作系統(tǒng)通常可分為封閉式操作系統(tǒng)和開放式操作系統(tǒng)。以前絕大多數(shù)終端功能很簡單，只具備通話、短消息、電話薄等簡單功能，通常采用封閉式的操作系統(tǒng)。隨著手機硬件配置和功能的提升，封閉式的操作系統(tǒng)已不能勝任，取而代之的是一些開放式的操作系統(tǒng)，這也將是3G終端操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

◆封閉式操作系統(tǒng)

簡單地說，封閉式操作系統(tǒng)是指那些用戶不能裝卸任何第三方軟件的操作系統(tǒng)。也就是說，不能像用電腦那樣從網(wǎng)上下載或?qū)⒌谌杰浖b上去。這類操作系統(tǒng)多數(shù)直接嵌入在機器的芯片上，采用的是嵌入式處理器。它的優(yōu)點是占用儲存空間小、造價低、耗電量小，缺點是功能簡單，而且用戶沒任何自由變通的余地。這類手機的用戶只能使用廠商提供的功能，而不能自行擴展。這些都阻礙了移動終端產(chǎn)品開發(fā)的速度和應用水平。

目前手機上封閉式的操作系統(tǒng)絕大多數(shù)是Symbian的，Symbian除了擁有封閉式的操作系統(tǒng)外，還有開放式的操作系統(tǒng)。

◆開放式操作系統(tǒng)

開放式操作系統(tǒng)允許用戶隨時裝卸第三方軟件，可以從網(wǎng)上下載支持該操作系統(tǒng)的軟件裝上去，還可以隨時刪除該系統(tǒng)里的任何軟件。它的優(yōu)點是功能豐富，用戶可自行升級或裝卸軟件，缺點是造價高，占用儲存空間大，耗電量也大。

目前市場上的開放式操作系統(tǒng)主要有：Symbian、Windows Mobile、Linux和 Palm。目前開放式操作系統(tǒng)中占領市場份額最大的當數(shù)Symbian，其次是Windows Mobile和Linux。Palm由于其部分產(chǎn)品之中具有移動語音通信能力才進入此市場，市場份額并不大。這四種操作系統(tǒng)在移動性、性能、擴展能力、模塊化程度、耗電量等方面各有千秋。

（2）系統(tǒng)協(xié)議棧

系統(tǒng)協(xié)議棧包括無線協(xié)議棧和IP協(xié)議棧等。無線協(xié)議棧提供無線終端最基本的業(yè)務能力，與基帶處理邏輯配合，共同完成系統(tǒng)的通信功能。例如GSM/GPRS/WCDMA、CDMA、WLAN、IrDA等無線協(xié)議棧。IP協(xié)議棧提供量基本的IP數(shù)據(jù)業(yè)務能力。

4 3G終端發(fā)展趨勢

3G終端將向著功能增強、多模化、定制化、平臺開放化的方向發(fā)展。

（1）功能增強

3G終端的功能將逐漸不再以通話為主，而是具備各種我們?nèi)粘Ｐ枰奶幚砗屯ㄐ殴δ堋?/p>

3G終端支持的主要業(yè)務種類包括基本語音和短信業(yè)務、即時通信類、廣播媒體類、音樂類、移動電子商務類、移動瀏覽類、個人信息管理類、導航類等。豐富而強大的業(yè)務功能，使得3G終端具有更為復雜，更為智能化和個性化的特點，需要支持更多的功能與業(yè)務，提供更多的互聯(lián)接口。

（2）單模向雙模/多模發(fā)展

WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA 三中制式并存以及第二代移動通信不會在短期內(nèi)退出市場的現(xiàn)實情況，將促使終端從單模向雙模/多模發(fā)展，以支持更靈活的網(wǎng)間漫游。目前市場上已有 GSM/WCDMA、GSM/CDMA2000、CDMA2000 1X/HRPD雙模終端。隨著芯片集成度的持續(xù)提高，在終端中同時集中多種不同協(xié)議的能力也會逐漸增強。

（3）定制化

所謂終端定制就是終端制造商按照運營商提出的要求來生產(chǎn)終端，而生產(chǎn)出來的規(guī)定數(shù)量的終端通過包括運營商在內(nèi)的各種渠道推向最終用戶的商業(yè)運作模式。

在即將到來的3G時代，移動數(shù)據(jù)業(yè)務的多樣性和復雜性對手機提出了更高的要求，終端獨立發(fā)展的模式不再應移動數(shù)據(jù)業(yè)務的廣泛開展，移動運營商對終端進行定制成為必然趨勢，韓日電信運營商已經(jīng)從中獲取了巨大價值。

終端定制有助于避免由于移動終端的配置不支持新業(yè)務導致的新業(yè)務推廣的終端壁壘。從運營商和廠商的角度來看，這種合作方式無疑讓新的技術和產(chǎn)品能更快地得到普及，有益于新業(yè)務的快速開展；從用戶的角度來看，定制手機的方式有利于用戶迅速接受新產(chǎn)品、新技術、提高對產(chǎn)手機的方式有利于用戶迅速接受新產(chǎn)品、新技術、提高對產(chǎn)品的認知程度和忠誠度。

（4）封閉式操作系統(tǒng)向開放式操作系統(tǒng)發(fā)展

開放式操作系統(tǒng)的普遍應用將極大地促進移動終端產(chǎn)品開放的速度和應用水平，以使更靈活豐富的應用和內(nèi)容共享。

為順應終端的發(fā)展趨勢，下一代移動終端的體系結構應具備以下重要特征：

在主要子系統(tǒng)之間設置開放的軟硬件接口，以便于第三方集成和擴展。

通過交換，添加和構建模塊提高可擴充性，從而創(chuàng)建更廣泛的功能。

通過插入式協(xié)議和軟件組件支持所有重要的蜂窩無線接口標注 。

使用蜂窩和互聯(lián)網(wǎng)信息應用市場。

結語

集多種功能于一身，提供多彩的多媒體服務的3G移動終端將在人們生活中扮演越來越重要的角色。3G終端將朝著多模、智能、安全的方向發(fā)展，ALL in One的多模“全球通”移動終端將是未來3G終端的發(fā)展方向，讓我們拭目以待。

[1]劉國建.數(shù)字無線電子終端關鍵技術研究及其應用開發(fā)[D].寧波大學，2008-12-27.