較為專業(yè)的說法是把3G分為無線網(wǎng)和核心網(wǎng)。RAN和空中無線部分稱為無線網(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3G業(yè)務(wù)的承載。對于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)之間的交互也是光網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)。

　　下面我們就四個問題進行討論：

　　1、3G對傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有什么挑戰(zhàn)？

　　從目前的光網(wǎng)絡(luò)上看，SDH無疑是最主流的技術(shù)。在2G時代，SDH對TDM業(yè)務(wù)的適配是非常成功的。而在3G時代，由于各Iu接口采用了ATM協(xié)議，意味著我們的光網(wǎng)絡(luò)必須支持ATM技術(shù)。有人會問，是不是這意味著ATM的復(fù)興呢？回答是否定的。我們利用ATM技術(shù)并不代表著我們要用ATM組網(wǎng)，也就是說，我們可以在SDH基礎(chǔ)上對ATM業(yè)務(wù)進行支持，這就是MSTP帶給我們的好處。

　　2、3G對光網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求究竟有多大？ 　　這是個很頭痛的問題。如果真正達到3G定義的在靜態(tài)環(huán)境上有2M的速率，那么一個基站的扇區(qū)帶不了幾個用戶，即便是步行速率的384K，數(shù)量也很有限。由此可見，我們在3G建設(shè)的初期，就按照3G的定義來估算我們的帶寬需求，那將是一個不可估量的數(shù)字。從目前的情況看，必須對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進行限數(shù)，即對各種高速率的數(shù)據(jù)用戶進行數(shù)量限制，而對速率為12.2K的語音用戶進行大幅度的支持。

　　3、3G下什么樣的產(chǎn)品或是廠商能夠更好的生存？

　　有網(wǎng)友在論壇上問我，光通信廠商如何在3G下更好的生存？這個問題基本已超出了技術(shù)范圍，我說我只能瞎說兩句。首先，我覺得3G對光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品有很大的挑戰(zhàn)。我看到，很多廠家的3G無線設(shè)備上集成了STM-1光口，有的甚至能在明年推出1＋1備份的光口做MSP。假如有一天，在RAN上我看不到一端光端機，我也不會驚訝。而且，AAL2交換技術(shù)作為ATM業(yè)務(wù)匯聚的一種新技術(shù)，本身已經(jīng)超過了MSTP提供的基于VPI/VCI的交換，這樣意味著Node B有可能比MSTP更具競爭力。

　　4、運營商在3G下的光網(wǎng)絡(luò)策略是如何的？ 　　對于老牌的電信/網(wǎng)通而言，由于光網(wǎng)絡(luò)一直遵從的是本地固定電話匯接網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，不僅網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上不符合3G的業(yè)務(wù)形式，而且目前網(wǎng)絡(luò)中富余資源太少，很難利用。這就意味著，至少在C3層面上，我們需要一個全新的“傳輸B平面”，也就是說，需要重新建立一個符合3G業(yè)務(wù)特征，為3G預(yù)留容量的光網(wǎng)絡(luò)。

　　而對于聯(lián)通/移動而言，由于它們已經(jīng)在CDMA和GSM上積累了豐富的運營經(jīng)驗，而且它們的光網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)掛鉤密切，因此應(yīng)該考慮以利舊和擴容為主要思路。尤其它們的光網(wǎng)絡(luò)建立較晚，MSTP產(chǎn)品占大多數(shù)，在升級的條件下可以更好的支持ATM業(yè)務(wù)。 　　3G的熱潮從2000年開始已經(jīng)很久了，但直到最近才真正有所動靜，光纖在線希望這一次3G不再是海市蜃樓的虛幻，它能帶著光通信一起飛躍到光明的彼岸。

第三課:3G、WLAN、Bluetooth三者關(guān)系之分析

　 一、背景 　　由于目前日本3G－FOMA商用情況和歐洲進行的3G試驗并未取得人們預(yù)想的結(jié)果，導(dǎo)致各國運營商3G計劃都進一步推遲；集團公司日前也將WLAN（無線局域網(wǎng)）和2.5G的GPRS相互整合提上議事日程，以加強無線上網(wǎng)的寬帶化和適用性，填補3G推遲所帶來的部分市場和技術(shù)空間；與此同時電信和網(wǎng)通也借助WLAN介入無線數(shù)據(jù)領(lǐng)域，并嘗試用寬帶、無線、數(shù)據(jù)等概念來混擾用戶對3G、WLAN、Bluetooth三者的關(guān)系。

　　在此背景下，可能會有人提出3G會受到2.5G與WLAN的聯(lián)合夾擊？而Bluetooth在這種關(guān)系中又處于何種地位？這三種技術(shù)彼此之間有什么關(guān)系？本文將從技術(shù)屬性、支持環(huán)境等方面加以解釋分析。

　　二、概述 　　3G、WLAN、Bluetooth這三種技術(shù)本質(zhì)上是互補性的，盡管它們可能在邊緣上是競爭的。

　　下表是由三種技術(shù)之間大致的關(guān)系：

　　可以看到這三種技術(shù)存在著某些關(guān)聯(lián)，但差異也是相當(dāng)明顯的。

　　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)表的第一個無線局域網(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（聽起來有點像音樂發(fā)燒友說的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54Mbps，分頻采用OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)，但無障礙的接入距離降到30－50米；去年新出現(xiàn)的一個候選標(biāo)準(zhǔn)802.11g其實是一種混合標(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線連接為基礎(chǔ)，為固定與移動設(shè)備的通信環(huán)境內(nèi)建立一個特別連接的開放性全球規(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)與語音業(yè)務(wù)，目前可實現(xiàn)無障礙的接入距離在10米左右（發(fā)射功率為4dBm時）。藍(lán)牙技術(shù)研究小組SIG在2001年年初已出臺藍(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頻段上，相互之間存在干擾，文獻數(shù)據(jù)表明，使用DSSS直序擴頻的802.11b其發(fā)射功率為20dBm時，將使藍(lán)牙數(shù)據(jù)包的丟失率達到13.46%，因此去年4月IEEE的PAN（Personal Area Network）工作組提出一項議案，可使Bluetooth和802.11b同時工作，避免相互干擾。

　　3G最早在1985年國際電訊聯(lián)盟提出，當(dāng)時考慮到該系統(tǒng)可能在2000年左右進入市場，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、高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)的全球漫游移動通信網(wǎng)絡(luò)，能實現(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、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、CDMA2000和TD-SCDMA，而焦點集中在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線傳輸速率和統(tǒng)一靈活的全IP網(wǎng)絡(luò)平臺的下下代移動通信標(biāo)準(zhǔn)，稱為Beyond 3G。

　　三、迥異的技術(shù)屬性 　　下圖是三種技術(shù)的移動性和相應(yīng)帶寬之間的比較圖：

　　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，即使1000個WLAN也不能在一個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，它們沒有相互構(gòu)成競爭威脅，而是相互補充。

　　由于3G、無線局域網(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支持移動性，WLAN無線局域網(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切換，從而向用戶提供了全網(wǎng)絡(luò)覆蓋的移動性，這種移動性常常通過不同網(wǎng)絡(luò)運營商之間的漫游協(xié)議進行擴展。當(dāng)然，可供移動用戶使用的帶寬是有限的。

　　WLAN無線局域網(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，而非通過以電話為中心的設(shè)備進行訪問。 PDA和類似的小型設(shè)備也開始配置具有WLAN連接性，不過這一過程還處在幼年期。 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支持語音和數(shù)據(jù)，WLAN無線局域網(wǎng)主要支持?jǐn)?shù)據(jù)

　　語音和數(shù)據(jù)信號在許多重要的方面不同：語音信號可以錯誤但不能容忍時延；數(shù)據(jù)信號能夠允許時延但不能容忍錯誤。因此，為數(shù)據(jù)而優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)不適合于傳送語音信號。反之，為語音而優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)也不適于數(shù)據(jù)信號。WLAN主要用于支持?jǐn)?shù)據(jù)信號，與此形成對比的是，3G網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計用于同時支持語音和數(shù)據(jù)信號。

　　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、可伸縮性和計費機制要求的架構(gòu)。 現(xiàn)在有少數(shù)國家大型電信運營商提供了WLAN無線局域網(wǎng)服務(wù)（如上海電信的“天翼通”WLAN業(yè)務(wù)），盡管目前它們在漫游、覆蓋以及計費整合上仍不成熟。

　　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，可用的頻帶帶寬被用戶瓜分。換句話說，無線局域網(wǎng)可以提供11Mbps帶寬容量的事實并不意味著10個用戶同時都使用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在無需許可的頻帶上運行，因此它們也更易受到其他運行在同一頻帶的技術(shù)(如藍(lán)牙)的干擾。

　　同時，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Agere、Cisco、3Com、IBM、D-Link及其他公司。 無線局域網(wǎng)廠商以自己的LAN經(jīng)驗(像便攜性)來定義移動性。因此，它們的定義與3G移動基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備廠商使用的定義不同。 許多WLAN公司僅關(guān)注提供“傳輸線路”而對這些線路中傳輸?shù)臇|西沒有太多的興趣。

　　另一方面，3G基礎(chǔ)設(shè)施廠商(如Alcatel、Ericsson、Lucent、Nokia、Nortel、Motorola、Samsung和Siemens)來自傳統(tǒng)的電信世界。 它們的關(guān)注點是移動性，它們尋求利用可以為電信網(wǎng)絡(luò)運營商生成更大收入流的移動數(shù)據(jù)服務(wù)來增強移動語音服務(wù)。

　　移動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會。在移動環(huán)境中，電話號碼一般屬于一個人而不是一個地方，因此，網(wǎng)絡(luò)知道你是誰，并且知道你在哪里以及你何時在哪里。這就使將來可以轉(zhuǎn)換成巨大收益的個性化信息服務(wù)成為可能。

　　就藍(lán)牙來說， 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)牙視為另一個純無線局域網(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)無線局域網(wǎng)和藍(lán)牙設(shè)備廠商利用OEM關(guān)系簡化銷售和分銷過程。也許是由于它們認(rèn)為自己僅僅提供無線連接性，因此WLAN和藍(lán)牙廠商不會專門參與服務(wù)的實際提供。特別是藍(lán)牙本身在支持移動服務(wù)上不夠安全或不夠強壯，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，由于此類移動數(shù)據(jù)服務(wù)的新興世界仍沒有很好地得到定義: 在這個世界中，大家還不清楚怎樣的服務(wù)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運營商推銷網(wǎng)絡(luò)解決方案和設(shè)備。而各電信運營商也同樣都處在同一起跑線上，為將來的服務(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（可能是大的電信運營商，也可能只是普通的ISP）只會向用戶提供基礎(chǔ)設(shè)施， 用戶必須購買或租用WLAN接入設(shè)備，來接入到無線局域網(wǎng)中； 相比之下，3G運營商很有可能為用戶提供3G終端的價格補貼，以便吸引用戶加入到自己的3G網(wǎng)絡(luò)中。

　　不過若能很好的處理好WLAN和3G或2.5G在業(yè)務(wù)技術(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)，也可以使電信運營商更好的建立自己獨有的業(yè)務(wù)模型，以充分利用原有的計費系統(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，是相互補充的，雖然在邊緣部分存在著相互競爭。

第四課:第三代移動通信主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較

　 近幾年，全球移動通信迅速發(fā)展，發(fā)達國家的移動電話普及率已經(jīng)達到70％以上，有的地區(qū)甚至接近100％。在我國截止到2003年7月底，移動用戶數(shù)量已經(jīng)達到2.4億，且仍然具有良好的發(fā)展勢頭。由于頻率資源的緊張和對更多業(yè)務(wù)的需要，2G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足需要，3G是發(fā)展的必然趨勢。ITU針對3G規(guī)定了五種陸地?zé)o線技術(shù)，其中WCDMA、cdma2000和TD－SCDMA是三種主流技術(shù)。

　　在三種技術(shù)中，WCDMA和cdma2000采用頻分雙工（FDD）方式，需要成對的頻率規(guī)劃。WCDMA即寬帶CDMA技術(shù)，其擴頻碼速率為3.84Mchip/s，載波帶寬為5MHz，而cdma2000的擴頻碼速率為1.2288Mchip/s，載波帶寬為1.25MHz；另外，WCDMA的基站間同步是可選的，而cdma2000的基站間同步是必需的，因此需要全球定位系統(tǒng)（GPS），以上兩點是WCDMA和cdma2000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。

　　TD－SCDMA采用時分雙工（TDD）、TDMA/CDMA多址方式工作，擴頻碼速率為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、上行同步及動態(tài)信道分配、接力切換等技術(shù)，具有頻譜使用靈活、頻譜利用率高等特點，適合非對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

　　在我國，2G運營商只有兩家，競爭還不充分，因此還將引入新的移動運營商，如果新移動運營商選擇建設(shè)3G網(wǎng)絡(luò)，就要考慮標(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)提供能力以及知識產(chǎn)權(quán)等方面的因素，下面就這幾個方面對WCDMA、cdma2000和TD－SCDMA進行比較分析。

　　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，目前處于完善過程中。它的主要特點是無線接入網(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到384kbit/s。R4版本是向全分組化演進的過渡版本，與R99比較其主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到10Mbit/s，目前標(biāo)準(zhǔn)仍在制訂中。

　　cdma2000標(biāo)準(zhǔn)由3GPP2組織制訂，版本包括Release0、ReleaseA、EV－DO和EV－DV，Release0的主要特點是沿用基于ANSI－41D的核心網(wǎng)，在無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)增加支持分組業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)實體，此版本已經(jīng)穩(wěn)定。聯(lián)通即將開通的CDMA二期工程采用的就是這個版本，單載波最高上下行速率可以達到153.6kbit/s。ReleaseA是Re?lease0的加強，單載波最高速率可以達到307.2kbit/s，并且支持話音業(yè)務(wù)和分組業(yè)務(wù)的并發(fā)。EV－DO采用單獨的載波支持?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EV－DV階段，可在一個1.25MHz的標(biāo)準(zhǔn)載波中，同時提供語音和高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，最高速率可達3.1Mbit/s。

　　TD－SCDMA標(biāo)準(zhǔn)也由3GPP組織制訂，目前采用的是中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)組織（ChinaWirelessTelecommunicationStandard，CWTS）制訂的TSM（TD－SCDMAoverGSM）標(biāo)準(zhǔn)，基于TSM標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)其實就是在GSM網(wǎng)絡(luò)支持下的TD－SCDMA系統(tǒng)。TSM系統(tǒng)的核心思想就是在GSM的核心網(wǎng)上使用TD－SCDMA的基站設(shè)備，其A接口和Gb接口與GSM完全相同，只需對GSM的基站控制器進行升級。一方面利用3G的頻譜來解決GSM系統(tǒng)容量不足，特別是在高密度用戶區(qū)容量不足的問題，另一方面可以為用戶提供初期最高達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TD－SCDMA系統(tǒng)對已有GSM網(wǎng)的運營商是一種很好的選擇。以后TD－SCDMA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，在核心網(wǎng)技術(shù)方面，都有向分組化演進的路線，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、計費相關(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，對于蜂窩系統(tǒng)來說，單純從理論上計算單小區(qū)的容量是沒有實際意義的，只能作為參考，必須從蜂窩組網(wǎng)的情況來考察，一般系統(tǒng)容量可以通過系統(tǒng)仿真和實測來獲得，下面主要對這兩個方面進行比較:

　　首先是容量

　　在討論無線系統(tǒng)的容量時，不能脫離具體的業(yè)務(wù)和無線環(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，下面分別說明對于話音業(yè)務(wù)和高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，三種技術(shù)的容量差別。

　　對于話音業(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。雖然不同公司在進行系統(tǒng)仿真時設(shè)定的條件不完全相同，但是WCDMA和cdma2000的結(jié)果相近，TD－SCDMA也沒有大的差別。對于數(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)吞吐量來表示，3G引入了多種速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，即使是對同一系統(tǒng)，不同的業(yè)務(wù)組合也會產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)吞吐量。一般對數(shù)據(jù)吞吐量的比較都針對同一小區(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，對于中低速數(shù)據(jù)，WCDMA和cd?ma2000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。TD－SCDMA由于其技術(shù)特點，在理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的驗證。

　　其次是覆蓋

　　基站的覆蓋范圍主要由上下行鏈路的最大允許損耗和無線傳播環(huán)境決定。在工程上一般通過上下行鏈路預(yù)算，來估算基站的覆蓋范圍，在相同的頻帶內(nèi)，WCDMA和cdma2000的覆蓋基本相同。由于TD－SCDMA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)。
總之，WCDMA和cdma2000同為FDD的CDMA技術(shù)，技術(shù)上沒有本
質(zhì)差別，許多仿真和現(xiàn)場試驗結(jié)果反映系統(tǒng)性能基本相當(dāng)。TD－SCDMA與其它兩種技術(shù)有較大差別，要做更多的仿真和試驗驗證其性能。

　　業(yè)務(wù)提供能力　　目前業(yè)務(wù)的競爭已經(jīng)成為現(xiàn)有運營商的競爭焦點，對于新的移動運營商也不例外，只有能夠提供全方位的大眾業(yè)務(wù)和特色業(yè)務(wù)，才能更多地爭取用戶，提高競爭力。

　　3GPP和3GPP2都對業(yè)務(wù)分類和業(yè)務(wù)生成機制進行了規(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)生成機制方面，3GPP中定義了多種業(yè)務(wù)生成機制，例如基于網(wǎng)絡(luò)的OSA和用戶化應(yīng)用移動網(wǎng)絡(luò)增強邏輯（Customised Application for Mobile Network Enhanced Logic，CAMEL）、移動執(zhí)行環(huán)境（Mobile ExecutionEnvi?ronment，MExE）和USAT（USIM Application Toolkit，USIM應(yīng)用工具箱，其中USIM是Universal Sub?scriber Identity Module通用用戶識別模塊）等。這些機制都著眼于能使運營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)可以由運營商以外的第三方提供，在業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)之間采用開放的標(biāo)準(zhǔn)接口，業(yè)務(wù)的開發(fā)主要由IT開發(fā)人員來完成，運營商負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的運營和對眾多的業(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，在開放業(yè)務(wù)體系方面，目前并無相關(guān)規(guī)范，打算采用3GPP的OSA概念。所以3GPP2在開放業(yè)務(wù)體系方面起步較晚，沒有3GPP完善。

　　總之，3GPP組織在業(yè)務(wù)規(guī)范上更完善，目前除了基于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淼臉I(yè)務(wù)開發(fā)奠定了良好的基礎(chǔ)。目前，高通公司推出的BREW（Bi?nary Run time Environment for Wireless）業(yè)務(wù)是一種非標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)，它為無線業(yè)務(wù)提供了端到端的解決方案，包括向應(yīng)用開發(fā)者提供BREW軟件開發(fā)工具包，向設(shè)備制造商提供BREW應(yīng)用平臺，向運營商提供控制和管理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cdma2000系統(tǒng)。

　　設(shè)備成熟度　　設(shè)備成熟度是運營商建設(shè)網(wǎng)絡(luò)要考慮的一個重要因素，它關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)運行的穩(wěn)定性、可靠性。從目前的情況看，cdma2000是最成熟的，尤其在終端方面，商用終端種類達到一百多種（使用頻段在800MHz～1.9GHz），用戶可以有更多的選擇。cdma2000已經(jīng)在韓國、日本、美國、加拿大等國家運營，截止到2002年底用戶總數(shù)達到2700萬。WCDMA的R99版本的系統(tǒng)產(chǎn)品也基本成熟，終端仍是開展業(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)開通的商用網(wǎng)絡(luò)主要是日本NTTDoCoMo和2002年底剛剛開通的J－phone的網(wǎng)絡(luò)，用戶數(shù)在15萬左右。

　　目前，不論在系統(tǒng)還是終端方面，TD－SCDMA的產(chǎn)品成熟度都落后于WCDMA和cdma2000，尚無商用網(wǎng)絡(luò)開通，還缺少網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和測試的工具。在系統(tǒng)方面，預(yù)計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劃，但將先推出GSM/TD－SCDMA雙模終端，GSM/WCDMA/TD－SCDMA三模終端的推出時間將會更晚。

　　漫游能力　　良好的全球漫游能力有利于與其他運營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營商的采用情況、使用頻段以及信令的互通性。從運營商的選擇看，雖然cdma2000的商用早于WCD?MA和TD－SCDMA，而且應(yīng)用范圍也較廣，但是從全球主要運營商的選擇來看，80％的運營商選擇WCDMA技術(shù)，這就為WCDMA的漫游能力提供了良好的發(fā)展機會。

　　從使用的頻段看，cdma2000多采用帶內(nèi)演進的方式實現(xiàn)，即多數(shù)運營商使用cdmaOne的800MHz頻段，WCDMA多采用ITU規(guī)定的2GHz頻段。在我國，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的移動應(yīng)用協(xié)議（MAP），用戶識別使用和GSM系統(tǒng)相同的IMSI（國際移動用戶識別），實踐證明具有良好的互通性。cdma2000采用基于cdmaOne的ANSI－41協(xié)議，用戶識別使用基于MIN的IMSI，雖然在技術(shù)上實現(xiàn)互通不成問題，但要對系統(tǒng)進行升級，實踐證明這些都影響了漫游能力。TD－SCDMA目前還沒有商用網(wǎng)絡(luò)，其漫游將有賴于多模終端的出現(xiàn)。

　　知識產(chǎn)權(quán)的影響　　由于知識產(chǎn)權(quán)對設(shè)備廠商的生產(chǎn)成本有一定影響，所以也會影響到運營商的建網(wǎng)成本。知識產(chǎn)權(quán)問題十分復(fù)雜，這里只作簡單分析。

　　WCDMA主要的專利技術(shù)分布在多個專利擁有者手中，其中最主要的由愛立信、諾基亞、高通、西門子、DoCoMo公司擁有，目前，以NTTDoCoMo、愛立信、諾基亞、西門子為首的WCDMA聯(lián)盟率先共同提出專利許可計劃，該計劃把WCDMA的累計專利費率控制在5％以下。

　　cdmaOne的絕大部分核心專利都由高通公司擁有，在cdma2000專利中，其它公司也聲稱擁有基本專利，其主要原因是在cd?ma20001x/EV－DO/EV－DV的標(biāo)準(zhǔn)中，其它公司的專利多了起來，雖然高通擁有的專利較多，但優(yōu)勢已經(jīng)在cdmaOne中減小。

　　TD－SCDMA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TD－SCDMA的基本專利主要集中在大唐和西門子手中，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TD－SCDMA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cdma2000相比，顯然國有企業(yè)擁有TD－SCDMA的知識產(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。

　　知識產(chǎn)權(quán)費用的最終確定決定于談判的結(jié)果，這方面有賴于政府的協(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，并沒有一個單一的完美方案。另外，以上分析都基于現(xiàn)階段的情況，有些因素會隨時間推移而改變，尤其是設(shè)備的成熟度問題，所以新運營商應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)開始的時間綜合考慮各種影響因素來選擇具體技術(shù)。

第五課:TD-SCDMA在3G建設(shè)中的重要作用

http://www.1cnz.cn/soft/TDSCDMA/2010/2010031571327.html

　　在第三代移動通信(3G)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域，為了避免重演在2G領(lǐng)域由于各國(地區(qū))頻率分配的方式及制式技術(shù)選擇的不同而造成的全球漫游困難，國際電信聯(lián)盟(ITU) 在3G中提出了IMT-2000(國際移動通信-2000)的倡議，并由此而催生了最終的三大主流國際標(biāo)準(zhǔn)：WCDMA 、cdma 2000和TD-SCDMA 。其中，由中國提交的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)，雖然在ITU的標(biāo)準(zhǔn)征集階段是后來者，卻憑借其獨特的技術(shù)優(yōu)勢最終勝出。同時，作為三個主流標(biāo)準(zhǔn)中惟一一個TDD標(biāo)準(zhǔn)，該技術(shù)從誕生初始就一直備受世人關(guān)注。那么，TD-SCDMA技術(shù)在我國3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中將扮演什么角色、發(fā)揮什么作用？將會對移動通信運營商和設(shè)備制造商產(chǎn)生哪些影響？

　　TD-SCDMA將有效緩解頻率資源緊張

　　中國的移動通信用戶截止到2003年4月底已達到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)達國家，而且仍以超過500萬用戶/月的速度穩(wěn)步增長。同時，由于中國的移動通信用戶分布嚴(yán)重不均，人口密度相對較高的城市地區(qū)移動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人口越來越多，這些人大部分持有手機，所以部分地區(qū)GSM系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)頻率資源緊張的問題。與此同時，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(GPRS使用時將占用多個信道)，也加劇了GSM的頻率危機。2G移動通信的進一步發(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也是移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進一步發(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)能否緩解這種危機呢？

　　ITU、國內(nèi)及歐洲對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征集FDD和TDD兩種方案，共收到10種地面移動標(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。只是在后來的標(biāo)準(zhǔn)融合過程中，最終確定了歐洲提出的UTRATDD(TD-CDMA)和中國提出的TD-SCDMA為TDD國際標(biāo)準(zhǔn)。在后續(xù)的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)中，由于TD-SCDMA明顯的技術(shù)優(yōu)勢，使得所有從事于UTRATDD開發(fā)的公司全部放棄或轉(zhuǎn)向了TD-SCDMA的開發(fā)。也就是說，目前世界上順利進行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的3GTDD國際標(biāo)準(zhǔn)只有TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)，也就意味著國際統(tǒng)一劃分的TDD頻段，將全部由TD-SCDMA技術(shù)使用，TD-SCDMA實現(xiàn)全球應(yīng)用及漫游首先具備了寶貴的頻率資源。

　　2002年初，美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)也正式對外公布了最新的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TDD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，幾乎每個獲得3G牌照的運營商都同時得到了FDD與TDD頻段。

　　單純依靠FDD技術(shù)難以有效解決3G的頻率緊張問題

　　從3 GFDD系統(tǒng)運營所需的基本頻率的角度來進行分析。對FDD中的WCDMA技術(shù)來講，其基本帶寬為5MHz×2，如果運營者建設(shè)多層網(wǎng)，即用宏蜂窩完成大面積覆蓋，用微蜂窩覆蓋熱點地區(qū)，用微微蜂窩提供高速接入，則至少需要3個頻點，即15MHz ×2的頻率。考慮到在使用過程中的一定靈活性，某些國家也考慮使用20MHz ×2頻率。

　　我國的實際3G頻率狀況是：3GFDD制式(包括cdma 2000和WCDMA) 在中國分得60M×2的頻率。假設(shè)在3G實施時國內(nèi)有4家運營商經(jīng)營3 GFDD移動通信業(yè)務(wù)，由于不同運營商的3 GFDD網(wǎng)絡(luò)間難以同步，因此，不同的運營商的3 GFDD網(wǎng)會產(chǎn)生鄰頻共存干擾。為消除干擾的影響，則要求不同運營商在相鄰頻段之間預(yù)留5M×2的保護頻段，以保證各運營商之間的運營質(zhì)量，四家運營商間至少需要15M×2(30M) 的保護頻段。其結(jié)果是其中三家運營商僅能得到10M×2的FDD頻率，另一家得到15M×2的FDD頻率。僅有一家運營商的頻率勉強可以支撐3 GFDD 的全國綜合性大網(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到2 Mbps ，同時要占用5M×2的頻寬。同時，除了人———人間的通信外，在3G應(yīng)用時還會出現(xiàn)大量的機———機之間的數(shù)據(jù)通信，因此，頻率緊張的矛盾會更突出。

　　從另一個角度講，目前的2G運營商可以使用現(xiàn)有的2G頻率構(gòu)成3G宏蜂窩，但現(xiàn)實的情況是，2G網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)太多，網(wǎng)絡(luò)短時期內(nèi)不會在我國退出歷史舞臺，也就是說，2G網(wǎng)絡(luò)將與3G網(wǎng)絡(luò)長期共存。因此，短期內(nèi)讓同時擁有2G和3G運營牌照的運營商清退出2G頻率開展3G業(yè)務(wù)，是不現(xiàn)實的。短期內(nèi)可啟動的擴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，覆蓋半徑會降低，從而使組網(wǎng)成本上升。

　　TD-SCDMA的頻率使用特點將有效解決3G頻率緊張的矛盾

　　對TD-SCDMA技術(shù)來講，該技術(shù)的單載波帶寬為1.6MHz ，而且不需要對稱頻段，在考慮三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時，分配5MHz就可組建一個基本的全國網(wǎng)。中國的3G頻率規(guī)劃中為TDD模式劃分了155M頻率，完全可以滿足多個TD-SCDMA 運營商大容量建網(wǎng)的頻率需求。

　　同時，TD-SCDMA的技術(shù)特點尤其適合3G的應(yīng)用。在TDD的工作模式中，上下行數(shù)據(jù)的傳輸通過控制上、下行的發(fā)送時間長短來決定，可以靈活控制和改變發(fā)送和接收的時段長短比例，這尤其適合今后的移動因特網(wǎng)、多媒體視頻點播等非對稱業(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)重不對稱。只有采用TDD模式時，才有可能通過自適應(yīng)的時隙調(diào)整將上行的發(fā)送時間減少，將下行的接收時間延長，來滿足非對稱業(yè)務(wù)的高效傳輸。這種優(yōu)勢是FDD模式所不具備的。

　　TD-SCDMA有利于國內(nèi)運營商發(fā)展 　　由于ITU為TDD技術(shù)在全球都劃分了統(tǒng)一分配的頻段，歐美各國也為TDD劃分了專有頻段。鑒于TD-SCDMA技術(shù)是目前國際上惟一的進行商業(yè)開發(fā)的3GTDD技術(shù)，只要各國運營商采用TDD技術(shù)，必將采用TD-SCDMA技術(shù)。因此，當(dāng)其他國家決定建設(shè)TDD移動通信網(wǎng)時，中國運營商可以利用自身作為TD-SCDMA技術(shù)的首批運營者所積累的豐富運營經(jīng)驗，走向國際運營市場。

　　TD-SCDMA技術(shù)特點適合國內(nèi)運營商進行業(yè)務(wù)創(chuàng)新。相對WCDMA和cdma 2000而言，TD-SCDMA是一項新生技術(shù)，首批采用TD-SCDMA的運營商，可以更有效地結(jié)合TD-SCDMA系統(tǒng)特性進行有針對性的業(yè)務(wù)創(chuàng)新。同時TD-SCDMA系統(tǒng)具有鮮明的技術(shù)特點，例如智能天線提供的強定位和追蹤能力、上下行非對稱業(yè)務(wù)、信道分配的靈活性、高頻譜利用率等，這些特點都為國內(nèi)運營商結(jié)合我國實際開發(fā)運營業(yè)務(wù)提供有力基礎(chǔ)。

　　同時，TD-SCDMA技術(shù)的實施將為全球通信設(shè)備制造商提供新的機遇。

　　目前，作為國際上惟一在做商用研發(fā)的TDD的國際標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)注、參與TD-SCDMA產(chǎn)品開發(fā)的廠商越來越多，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)化都已取得實質(zhì)性突破。預(yù)計在技術(shù)驗證和商用試驗的基礎(chǔ)上，TD-SCDMA將在未來1到2年內(nèi)就會走向規(guī)模商用。

　　從目前來看，包括歐洲在內(nèi)的世界大多數(shù)國家在3G頻率規(guī)劃和發(fā)放過程中，一般同時發(fā)放FDD和TDD頻段。在3G這種以無線數(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頻段早晚會被世界各大運營商使用，擺在3G設(shè)備制造商面前的，是如何切入TD-SCDMA設(shè)備開發(fā)的問題。因此，對全球相關(guān)芯片、軟件和系統(tǒng)制造商而言，TD-SCDMA 是一個十分難得的歷史機遇，特別是作為3G研發(fā)領(lǐng)域后來者的國內(nèi)外設(shè)備制造商而言，更具有非同尋常的意義。WCDMA和cdma2000 相對開發(fā)時間較長，參與的設(shè)備制造商相對較多，但在實際商用運營中，運營商一般對一種標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，只會選擇前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，在市場上處于競爭劣勢。在這種情況下，對落后者和后來者的制造商而言，做WCDMA、cdma2000產(chǎn)品的投資風(fēng)險是非常大的。

　　同時，從知識產(chǎn)權(quán)角度來考慮，由于WCDMA和cdma2000的大部分核心專利由幾十家公司所壟斷，對于后來者而言，幾乎不存在再創(chuàng)造新核心專利的機會。沒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產(chǎn)權(quán)費，這將嚴(yán)重削弱這些后進入的設(shè)備制造商在3G產(chǎn)品價格上的競爭力，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)中實現(xiàn)第三代應(yīng)用。

　　支持話音、數(shù)據(jù)和多媒體的3G移動通信系統(tǒng)，不僅適合于以公眾運營為目的的公共網(wǎng)絡(luò)，而且也適用于軍隊、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，中國自主知識產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA具有得天獨厚的優(yōu)勢。

　　首先，包括核心芯片在內(nèi)，國內(nèi)廠商基本掌握其核心技術(shù)，又擁有相關(guān)的自主知識產(chǎn)權(quán)，因此，針對專用網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用特點，可以為其業(yè)務(wù)應(yīng)用進行量身定制，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)特點可為專網(wǎng)的一些獨特應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。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)不對稱性等等。

　　同時，TD-SCDMA技術(shù)先進性帶來實現(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)濟可行性。據(jù)丹麥RTX公司估計，TD-SCDMA實現(xiàn)下來會比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線電來實現(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、價格下不來的矛盾，而用軟件無線電來滿足各種特殊應(yīng)用需求。

　　作為國際3G主流移動通信之一，TD-SCDMA技術(shù)為世人提供了一個充分利用寶貴頻率資源的方案。同時，這項新生的技術(shù)給世界各國的運營商和通信設(shè)備制造商，尤其是那些后進入者提供了一個千載難逢的機會，大家將站在同一條起跑線上，在未來TD-SCDMA的巨大市場中共同發(fā)展。TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的誕生，不僅是中國通信史上的突破，更是世界通信史上的一個偉大創(chuàng)舉。TD-SCDMA 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必將把移動通信事業(yè)帶入一個嶄新的發(fā)展時代。

第六課:第三代移動通信相關(guān)技術(shù)及過渡策略 http://www.1cnz.cn/soft/21/2009/2009080239026.html

　　無線通信業(yè)前兩代的發(fā)展特點主要表現(xiàn)在對提高業(yè)務(wù)質(zhì)量的需求，提高頻譜利用率以及對更大容量的需求。FDD、FDMA用于第一代（1G）無線系統(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用于第二代（2G）無線系統(tǒng)的技術(shù)，它將語音從模擬提高到數(shù)字蜂窩和PCS，面對語音與數(shù)據(jù)綜合性多媒體無線通信設(shè)備的發(fā)展，無線互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展要求高速數(shù)據(jù)傳輸，第三代無線通信將是移動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速度，以更好地支持“移動通信”以及不對稱業(yè)務(wù)，更高的吞吐量和更少的延遲，以提高各項“IP”能力，在這種需求驅(qū)動下，各種技術(shù)涌現(xiàn)，到1998年6月30日，即第三代移動通信無線傳輸技術(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)星移動的RTT標(biāo)準(zhǔn)提案，其余10種是地面移動的3G RTT標(biāo)準(zhǔn)提案，這些提案分別來自于美、歐、中、日、韓等國家和地區(qū)。下面來看看各種3G技術(shù)的特點和相互比較。

　　一、CDMA和TDMA

　　ITU-R通過的五個無線傳輸技術(shù)的3G技術(shù)規(guī)范中有三個是基于CDMA技術(shù)的，有二個是基于TDMA技術(shù)的：

　　----基于CDMA技術(shù)的技術(shù)規(guī)范：

　　IMT-2000 CDMA DS(WCDMA、cdma2000)
　　IMT-2000 CDMA MC(cdma2000 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

　　（1）高的數(shù)據(jù)傳輸率是移動通信系統(tǒng)具備強大功能的基礎(chǔ)。盡管TDMA系統(tǒng)的業(yè)務(wù)綜合能力較高，能進行數(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，保密性等優(yōu)點。

　　（3）細(xì)說CDMA----CDMA即碼分多址，是由美國Qualcomm公司首先提出的技術(shù)，其原理基于擴頻技術(shù)，即將需傳送的具有一定信號帶寬的信息數(shù)據(jù)，用一個帶寬遠(yuǎn)大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴展，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碼與接收的帶寬信號做相關(guān)處理，以實現(xiàn)信息通信，與FDMA和TDMA相比，CDMA具有許多獨特的優(yōu)點，歸納起來，CDMA應(yīng)用于數(shù)字移動通信的優(yōu)點有：

　　----系統(tǒng)容量大，在CDMA系統(tǒng)中所有用戶共用一個無線信道，當(dāng)用戶不講話時，該信道內(nèi)的所有其他用戶會由于干擾減小而得益。因此利用人類話音特點的CDMA系統(tǒng)可大幅降低相互干擾，增大其實際容量近3倍。CDMA數(shù)字移動通信網(wǎng)的系統(tǒng)容量理論上比模擬網(wǎng)大20倍，實際上比模擬網(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）可以克服硬切換容易掉話的缺點，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)，強有力的誤碼糾錯，軟切換技術(shù)和分離分多徑分集接收機，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，擴展簡單。CDMA網(wǎng)絡(luò)同時還具有建造運行費用低，基站設(shè)備費用低的特點，因而用戶的費用也較低。

　　----頻帶利用率高。CDMA是一種擴頻通信技術(shù)，盡管擴頻通信系統(tǒng)抗干擾性能的提高是以占用頻帶帶寬為代價的，但是CDMA允許單一頻率在整個系統(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進行通話，大大提高了頻帶利用率。這種擴頻CDMA方式，雖然要占用較寬的頻帶，但按每個用戶占用的平均頻帶來計算，其頻帶利用率是很高的。CDMA系統(tǒng)還可以根據(jù)不同信號速率的情況，提供不同的信道頻帶利用動工，使給定頻帶得到更有效的利用。

　　----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)的同時提供數(shù)據(jù)服務(wù)，使得用戶在通話時也可以接收尋呼信息。

　　----CDMA手機的備用時間更長。低平均功率、高效的超大規(guī)模集成電路設(shè)計和先進的鋰電池的結(jié)合顯示了CDMA在便攜式電話應(yīng)用中的突破。用戶可以長時間地使用手機接收電話，也可以在不掛機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)容量，發(fā)揮寬帶CDMA系統(tǒng)特長的重要課題。

　　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)是一個自擾系統(tǒng)，所有移動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)即能維護高質(zhì)量通信，又不對其他用戶產(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碼來進行的，因而需求pn碼自相關(guān)性要好，互相關(guān)性要弱，實現(xiàn)和編碼方案簡單等。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區(qū)分不同用戶。

　　（3）RAKE接收技術(shù)

　　移動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進行解調(diào)　，然后疊加輸出來增強接收效果，在CDMA系統(tǒng)中多徑信號不再是一個不利因素，而且變成了一個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。這些閾值的使用壓制了背景聲學(xué)噪聲，因而在噪聲環(huán)境下也能提供清晰的話音。

　　二、TD-SCDMA技術(shù)

　　1. GSM移動通信在發(fā)展中遇到的問題

　　近幾年來，中國GSM移動通信網(wǎng)發(fā)展勢頭強勁，移動用戶數(shù)已超過1億用戶，且仍在高速增長。　　GSM網(wǎng)繼續(xù)高速發(fā)展，面臨的第一個問題是頻率資源問題，例如我們廣東的大多數(shù)城市人口密集，因此頻率資源是制約移動通信高速發(fā)展的重要因素之一。可以用900M/1800M雙頻組網(wǎng)的方式來解決頻率資源不足的問題。但1800M頻率的衰減比900M差，因此，在城區(qū)1800M GSM的覆蓋半徑很小，不能完全與900M　GSM基站同址建設(shè)，建設(shè)成本將增加。隨著部分城區(qū)用戶對高速移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的增長，單一用戶所占頻帶寬度增加，中國加入WTO后，勢必增加新的電信服務(wù)運營者，要將有限的頻率資源分配給更多的運營者，這些都將進一步加劇移動通信頻率資源緊張的矛盾。

　　GSM網(wǎng)高速發(fā)展面臨的另一個問題是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸速率的問題。隨著因特網(wǎng)的高速發(fā)展，手機上網(wǎng)也越來越成為一種時尚需求。而現(xiàn)在GSM網(wǎng)的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率只有9.6kb/s，將成為手機上網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸。拓寬GSM網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸速率的迫切性已成為急待解決的現(xiàn)實問題，除此之外，進一步提高用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率，仍是需要等待解決的問題。

　　2. 中國3G不落后

　　近幾年來，國家投入了數(shù)億元從事第三代移動通訊的技術(shù)研究和開發(fā)。于去年11月5日有了重大突破，我國提出的第三代移動通信TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)建議已被國際電聯(lián)正式采納，成為第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)（IMT-2000）系列中的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。這是我國百年電信史上首次完整地提出自己的標(biāo)準(zhǔn)，并成為國際標(biāo)準(zhǔn)。這也標(biāo)志著我國的通信技術(shù)的發(fā)展程度已經(jīng)由單純的跟蹤轉(zhuǎn)　到創(chuàng)新的階段，是一個開創(chuàng)性的轉(zhuǎn)變。

　　3. TD-SCDMA技術(shù)

　　TD-SCDMA特點是采用時分雙工模式（TDD）的第三代移動通信系統(tǒng)，其主要的技術(shù)特點為：

　　----采用智能天線技術(shù)
　　----采用上行同步方式
　　----采用接力切換方式
　　----采用低碼片速率

　　TD-SCDMA是目前世界上唯一采用智能天線的第三代移動通信系統(tǒng)。在TD-SCDMA系統(tǒng)中，由于采用了TDD模式，上、下行鏈路采用同一頻率，在同一時刻上下行鏈路的空間物理特性是完全相同的，因此，只要在基站端依據(jù)上行數(shù)據(jù)進行空間參數(shù)的估值，再根據(jù)這些估值對下行鏈路的數(shù)據(jù)進行數(shù)字賦形，就可以達到自適應(yīng)波速賦形的目的，充分發(fā)揮智能天線的作用。

　　CDMA系統(tǒng)中多個用戶的信號在時域和頻域上是混疊的，接收時需要把各個用戶的信號分離開來。理想情況下，利用擴頻碼的正交特性可以保證解調(diào)時能無偏差的解調(diào)出戶數(shù)據(jù)。而實際系統(tǒng)中由于同步的不準(zhǔn)確，空間信道的多徑特性等造成的影響，導(dǎo)致各用戶信號之間不能維持理想的正交特性，這時對某一特定用戶而言，所有工作在同頻段的其他用戶的信號都是干擾信號，隨著用戶數(shù)目的增多，干擾逐漸增大，系統(tǒng)用戶數(shù)增加到一定數(shù)量時，干擾增大到無法將有用信號提取出來，因此，CDMA系統(tǒng)是個干擾受限的系統(tǒng)。

　　采用智能天線和上行同步技術(shù)后，可極大的降低多址干擾，只有來自主瓣方向和較大副瓣方向的多徑才對有用信號帶來干擾，因此，可有效地提高系統(tǒng)容量，從而明顯提高了頻譜利用率，智能天線的采用，也可有效的提高天線可以采用多個小功率的線性功率放大器來代替單一的大功率線性放大器，而單一大功率線性放大器的價格遠(yuǎn)高于多個小功率線性放大器的價格，所以智能天線可大大降低基站的成本。智能天線帶來的另一好處是提高了設(shè)備的冗余度。

　　智能天線的采用可大致定位用戶的方位和距離，因此，基站和基站控制器可采用接力發(fā)換方式，根據(jù)用戶的方位，距離信息來判斷手機用戶現(xiàn)在是否移動到了應(yīng)該切換給另一基站的監(jiān)近區(qū)域，如果進入切換區(qū)，便可通過基站控制器通知另一基站做好切換的準(zhǔn)備，達到接力切換的目的。接力切換可提高切換的成功率。

　　TD-SCDMA系統(tǒng)僅采用1.28Mb/s的碼片速率，只需占用單一的1.6M頻帶寬度，就可傳送2Mb/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而3G FDD的方案，要傳送2Mb/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，均需要2*5M的帶寬，即需兩個對稱的5M帶寬，分別作為上、下行頻段，且上下行頻段間需要有幾十M的頻率間隔作為保護。在目前資源十分緊張的情況下，要找到符合要求的對稱頻段非常困難，而TD-SCDMA系統(tǒng)可以“見縫插針”，只要有滿足一個載波的頻段（1.6M）就可使用，可以靈活有效地利用現(xiàn)有的頻率資源。

　　TD-SCDMA是TDD工作模式，上下行數(shù)據(jù)的傳輸通過控制上、下行的發(fā)送時間來決定，發(fā)送時段內(nèi)不接收，接收時段內(nèi)不發(fā)送，而且可以靈活控制和改變發(fā)送和接收的時段長短比例，對于因特網(wǎng)等非對稱業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸，下行數(shù)據(jù)量是遠(yuǎn)大于上行數(shù)據(jù)量的，這時可控制增加下行的時段時間，縮短上行的時段時間，以達到高效率傳送非對稱業(yè)務(wù)的目的。

　　根據(jù)上述特點，TD-SCDMA系統(tǒng)適合用于大中城市及城鄉(xiāng)結(jié)合部。在這些地區(qū)人口密度高，頻率資源緊張，移動速度不要很高（200km/h以內(nèi)），但需要大量小半徑、高容量的小區(qū)覆蓋，同時在這些地區(qū)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，特別是因特網(wǎng)等非對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求比較大，能充分發(fā)揮TD-SCDMA的技術(shù)優(yōu)勢。

　　三、LAS-CDMA技術(shù)

　　LAS-CDMA技術(shù)具有以下特點：

　　----高于任何2G或3G技術(shù)的頻譜效率；
　　----優(yōu)于各種不同速率數(shù)據(jù)服務(wù)；
　　----LAS-CDMA技術(shù)適合未來“全IP系統(tǒng)（3.5G或4G）的要求”

　　LAS-CDMA（大區(qū)域同步碼分多址聯(lián)接）在性能上的優(yōu)點如下：

　　（1）附加頻譜。由于LAS-CDMA可提供比現(xiàn)有2G標(biāo)準(zhǔn)高20多倍的容量以及比cdma2000高3至6倍的容量，所以可最大限度地減少附加網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和開支，從而使電信公司能比較低的成本在市場上競爭，并以最經(jīng)濟的方式向客戶提供新穎和改良的服務(wù)。

　　（2）新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。從設(shè)計角度看，LAS-CDMA技術(shù)不僅能夠強化當(dāng)前的第二代網(wǎng)絡(luò)，而且還能為3G提供前所未有的功能，并能成功的推動第四代（4G）無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

　　（3）全球兼容性。世界各地所采用的無線電信技術(shù)不甚相同，現(xiàn)行的幾種技術(shù)包括GSM、CDMA、TDM等。由于LAS-CDMA與所有現(xiàn)行和未來的標(biāo)準(zhǔn)兼容，故易于現(xiàn)有系統(tǒng)向LAS-CDMA過渡。此外，LAS-CDMA還能順應(yīng)各項可進一步提高系統(tǒng)性能和容量的先進技術(shù)。作為一項空中接口技術(shù)，LAS-CDMA可通過配置使用其作為一種增強模式與UTRA，IS-95以及TD-CDMA等其他現(xiàn)用系統(tǒng)兼容。

　　（4）提高服務(wù)器，LAS-CDMA可通過其專利擴頻技術(shù)大幅度地消除目前CDMA系統(tǒng)上出現(xiàn)的干擾現(xiàn)象。因為這種現(xiàn)象不僅影響語音服務(wù)質(zhì)量，而且最終也會影響數(shù)據(jù)服務(wù)質(zhì)量，在LAS-CDMA系統(tǒng)中，所有信號的ISI（碼間干擾）和MAI（多址干擾）都可在“無干擾”時間窗口內(nèi)降為零，ACI（相鄰蜂窩區(qū)干擾）也可降低到邊際水平，因此，LAS-CDMA不僅提高了系統(tǒng)性能和容量，而且也不會在其它CDMA系統(tǒng)上增加任何復(fù)雜性，LAS-CDMA　TDD模式從設(shè)計上已將LAS-CDMA技術(shù)與已被IP選取的TDD技術(shù)綜合為一體，因此非常適合于支持移動IP業(yè)務(wù)。LAS-CDMA　TDD模式具有以下特點：

　　----高速移動性。在傳統(tǒng)的CDMA TDD系統(tǒng)中，功率控制速率受幀長度限定。因此，系統(tǒng)不能取得快速的閉環(huán)功率控制。因為，補償高速信道衰落需要這一控制，并以此提供速度較高的移動性，所以，傳統(tǒng)的CDMA TDD系統(tǒng)不能支持高速移動，但是，在LAS-CDMA　TDD系統(tǒng)中，所有信號均將通過雙同步而被保持在一個“無干擾”的時間窗口內(nèi)。所以LAS-CDMA系統(tǒng)不需要高速功率控制，它只采用低速功率控制節(jié)省移動站的電力。

　　----不對稱業(yè)務(wù)。LAS-CDMA　TDD系統(tǒng)采用FDMA/TDMA/CDMA組合多址聯(lián)結(jié)方案，在這一方案中，發(fā)射/接收基于的單元為“子幀（或時隙）--碼--頻率”。待數(shù)據(jù)單元模塊化后，該方案可經(jīng)過修改用來支持可變數(shù)據(jù)速率，特別是分組數(shù)據(jù)，由于上行鏈路和下行鏈路的交換點可在一個幀內(nèi)靈活地分配，而且所有子幀（時隙）亦可靈活地分配到上行鏈路或下行鏈路，所以在支持IP不對稱業(yè)務(wù)方面這是一個理想的方案。

　　----兼容性。LAS-CDMA　TDD模式所基于的擴頻技術(shù)與所有其他TDD系統(tǒng)兼容，其中包括UTRA　TDD、TD-SCDMA等等。LAS-CDMA只需在物理層上做很小的修改便可結(jié)合到現(xiàn)有的TDD系統(tǒng)，用以取得較高的系統(tǒng)性能和容量。

四、演進策略

　　要從GSM一步跨越到以上方案無論是從經(jīng)濟上還是從技術(shù)都是不切實際的，因此真正的3G技術(shù)還應(yīng)該包括從1G、2G過渡到3G的通信技術(shù)。

　　1. 從2G過渡到3G的通信技術(shù)

　　簡單地說由GSM網(wǎng)的傳輸速率9.6kbsp----利用GPRS技術(shù)將使GSM網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率達115Kbps----利用EDGE技術(shù)的應(yīng)用將再次提升GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸速率達到384kbps，高質(zhì)量圖像傳輸成為可能----3G時代的真正來臨，WCDMA和MPEG-4技術(shù)結(jié)合達到2Mbps傳輸速率，帶來真實的動態(tài)圖像。

　　在向第三代過渡的過程中，還必須提到的就是“藍(lán)牙”。“藍(lán)牙”是一種新型無線網(wǎng)絡(luò)低功率無線接口，實時傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和語音信號，它是由移動通信公司與計算機公司聯(lián)合開發(fā)的傳輸范圍約為10米左右的短距離無線通信標(biāo)準(zhǔn)，具有傳輸速率高、安全性強、價格較低等優(yōu)點，可以使便攜式計算機，移動電話以及其他的移動設(shè)備相互進行無線通訊。有了它，就不必在辦公室，家庭和旅途中在各種電子設(shè)備間布設(shè)專用線纜和連接器。只要在電子設(shè)備中加裝了這塊芯片，局部區(qū)域內(nèi)的電子設(shè)備便被一根無形的電纜連接起來，相關(guān)數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動交換。

　　應(yīng)用“藍(lán)牙”，你的裝置就可以在任何時間，任何地點與其他人或設(shè)備取得聯(lián)系，即使碰到了固體障礙物也沒關(guān)系，任意“藍(lán)牙”設(shè)備一旦搜尋到另一個“藍(lán)牙”設(shè)備，巴上就可以相互“咬合”，無須用戶進行任何設(shè)置。“藍(lán)牙”的另一大優(yōu)勢是它應(yīng)用了全球統(tǒng)一的頻率設(shè)定，消除了“國界”的障礙，而在蜂窩式移動電話領(lǐng)域，這個障礙已經(jīng)困擾用戶多年。“藍(lán)牙”是“無線錢包”的核心技術(shù)，在不久的將來，如果你懷揣一部藍(lán)牙手機，你就可以拎著精心挑選的食物，大搖大擺地走過超市的收銀臺，而無需掏出錢包，因為在你走過時，手機就已替你把帳結(jié)清了。

　　在過渡中第一步的GPRS技術(shù)是一種極其經(jīng)濟高效的分組數(shù)據(jù)技術(shù)。它在普通GSM網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)電路交換中增加了分組交換數(shù)據(jù)功能，數(shù)據(jù)被分割成數(shù)據(jù)包而不是以穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流進行運輸。按每數(shù)據(jù)比特的發(fā)送和接收來收費的能力將確保客戶只支付使用費用，這樣費用就會大大降低，實現(xiàn)GPRS功能也是一項巨大的工程，除了要改造全網(wǎng)的基站、基站控制器外，還要新增GPRS手機及SGSN、GGSN網(wǎng)絡(luò)關(guān)口設(shè)備。愛立信公司率先提出了GPRS解決方案，今年愛立信推出了首部藍(lán)牙移動電話T36及第一部使用藍(lán)牙技術(shù)的GPRS電話R520，只需把這種輕巧的設(shè)備戴在耳邊，不需要靠近通訊設(shè)備如手機，電腦等就可以自由通話，而在2000年中國國際互聯(lián)網(wǎng)研討會暨展覽會上，大打技術(shù)牌的西門子移動電話則亮出了具有世界領(lǐng)先水平的HSCSD和GPRS技術(shù)產(chǎn)品，并且全面展示了從GSM跨越到UMTS的里程碑技術(shù)。三頻HSCSD手機S40支持藍(lán)牙技術(shù)，可以使“無線上網(wǎng)”的速度超越，“有線上網(wǎng)”。我省的廣東移動通信也在廣州和深圳正式推出了GPRS業(yè)務(wù)，預(yù)計七期建設(shè)后約達到3000多GPRS用戶。摩托羅拉計劃在年內(nèi)將第一款GPRS手機L2000g投放市場，愛立信公司和諾基亞公司的GPRS手機，也將分別于2001年第一季度和第二季度上市。

　　EDGE（改進數(shù)據(jù)率GSM服務(wù)）是一種有效提高了GPRS信道編碼效率的高速移動數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，它允許高達384kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，可以充分滿足未來無線多媒體應(yīng)用的帶寬需求，EDGE提供了一個從GPRS到第三代移動通信的過渡性方案，從而使現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)運營商可以最大限度地利用現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在第三代移動網(wǎng)絡(luò)商業(yè)化之前提前為用戶提供個人多媒體通信業(yè)務(wù)。由于EDGE是一種介于現(xiàn)有的第二代移動網(wǎng)絡(luò)與第三代移動網(wǎng)絡(luò)之間的過渡技術(shù)，因此也有人稱它為“二代半”技術(shù)。EDGE同樣充分利用了現(xiàn)有的GSM資源，保護了對GSM作出的投資，目前已有的大部分設(shè)備都可以繼續(xù)在EDGE中使用。

　　WCDMA（寬帶碼分多址）帶來了最高2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，在這樣的條件下，現(xiàn)在計算機中應(yīng)的任何媒體都能通過無線網(wǎng)絡(luò)輕松的傳遞。WCDMA通過有效的利用寬頻帶，不僅能順暢的處理聲音、圖象數(shù)據(jù)。與互聯(lián)網(wǎng)快速連接；此外WCDMA和MPEG-4技術(shù)結(jié)合起來還可以處理真空的動態(tài)圖像。

　　2. 適合國情的3G演進策略

　　中國選擇什么樣的3G演進策略，應(yīng)充分考慮中國現(xiàn)在的國情，中國移動通信的國情特點是，現(xiàn)在移動電話的人口普及率7.7％，仍然面臨著高速增長的，以話音業(yè)務(wù)為主的用戶需求；因此，新建的3G網(wǎng)必需與GSM網(wǎng)有很好的后向兼容性，充分利用已有的GSM網(wǎng)，選擇頻譜利用率高的制式，應(yīng)該是我國第三代移動通信建設(shè)考慮的重點，中國受經(jīng)濟條件的限制，難以象建設(shè)GSM網(wǎng)一樣，在短時間內(nèi)用大規(guī)模全覆蓋的方式，再重建一個完整的第三代移動通信網(wǎng)，具體地說中國第三代移動通信的演進策略應(yīng)該如下：

　　（1）依托900M GSM網(wǎng)，采用雙頻雙模終端

　　鑒于我國有移動高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的用戶主要集中在大城市及經(jīng)濟發(fā)達的中、小城市；因此，中國第三代移動通信網(wǎng)的建設(shè)，只可能是先在一些有需求的大、中城市建孤島式的第三代移動通信覆蓋區(qū)，具體到我們廣東省，由于整個球江三角洲經(jīng)濟都較發(fā)達，可以建一個小型的第三代移動通信覆蓋網(wǎng)。

　　而且在初期應(yīng)考慮雙頻雙模組網(wǎng)方式，3G的終端為GSM/3G雙頻雙模終端，在3G的覆蓋區(qū)內(nèi)，用戶的雙頻雙模終端可得到3G的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的服務(wù)，也可得到話音業(yè)務(wù)的服務(wù)。在某一3G孤島內(nèi)注冊的用戶終端，到達另一3G覆蓋的孤島時，仍可得到3G高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及話音業(yè)務(wù)的服務(wù)。而3G的雙頻雙模終端到達無3G覆蓋，而只有900M GSM網(wǎng)覆蓋的區(qū)域時，3G的雙頻雙模用戶終端仍可得到900M GSM話音業(yè)務(wù)的支持，并可享有漫游，切換功能。采用這種方式建3G網(wǎng)，既可以充分利用已建好的全國900M GSM大網(wǎng)，又可用較少的代價為用戶提供3G業(yè)務(wù)，待3G業(yè)務(wù)需要不斷增加，3G覆蓋的孤島不斷增多，擴大，逐步形成局部區(qū)域或城市全覆蓋，最終形成全國覆蓋的3G網(wǎng)。

　　（2）采用3G基站子系統(tǒng)進行GSM網(wǎng)的擴容
　　由于3G的基站與2G或2.5G的基站相比，2G或2.5G的終端不能在3G網(wǎng)中得到前向兼容的支持，因此，在3G網(wǎng)開始大規(guī)模建設(shè)后，在中國將形成GSM 2G（或2.5G）G與3G的兩大獨立的無線網(wǎng)絡(luò)（基站子系統(tǒng)）并存的局面。由于3G的業(yè)務(wù)速率，頻譜利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GSM，且單位成本（每用戶，每赫茲）低于GSM，所以，隨著時間的推移，3G網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)將越來越多，最終將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過GSM的用戶數(shù)，到那時，由于GSM2G和2.5G的用戶不能在3G網(wǎng)中使用，其處境與現(xiàn)在模擬網(wǎng)的用戶不能在GSM網(wǎng)中使用的情景很相似。

　　因此，在3G的基站子系統(tǒng)及終端成熟后，應(yīng)盡早先用于GSM網(wǎng)，來取代GSM基站子系統(tǒng)的擴容。而不用等待第三代的核心網(wǎng)建成后，才開始使用3G的基站子系統(tǒng)設(shè)備，這樣，既可滿足高速增長的移動話音及數(shù)據(jù)用戶的需求，又可在3G規(guī)模建設(shè)的前期，避免與3G不前向兼容的2G和2.5G基站子系統(tǒng)的大量建設(shè)投入，盡可能2G向3G演進中帶來的損失。

　　（3）充分利用TD-SCDMA的特點，與WCDMA混合組網(wǎng)

　　由于TD-SCDMA第三代移動通信系統(tǒng)具有頻譜利用率高，僅需單一1.6M的頻帶就可提供速率達2M的3G業(yè)務(wù)需求，而且非常適合非對稱業(yè)務(wù)的傳輸。在TD-SCDMA的終端及基站子系統(tǒng)的設(shè)計中，均考慮了GSM/TD-SCDMA雙頻雙模的使用，完全符合前面所述的依托900M GSM網(wǎng)，以孤島形式逐步建設(shè)3G網(wǎng)的要求。因TD-SCDMA同時滿足Iub、A、Gb、lu、lur多種接口的要求，所以TD-SCDMA的基站子系統(tǒng)既可作用2G和2.5G GSM基站的擴容，又可作為3G網(wǎng)中的基站子系統(tǒng)，能同時兼顧現(xiàn)在的需求和長遠(yuǎn)未來的發(fā)展。也就是說TD-SCDMA3G系統(tǒng)能同時滿足前面所術(shù)這的兩條演進策略。

　　TD-SCDMA為TDD模式，在應(yīng)用范圍內(nèi)有其自身的特點，一是終端的移動速度受現(xiàn)有DSP運算速度的限制只能做到240km/h；二是基站覆蓋半徑在15km以內(nèi)時頻譜利用率和系統(tǒng)容量可達最佳，所以，TD-SCDMA適合在城市和城郊使用。

　　（4）3G核心網(wǎng)的演進策略

　　原900M、1800M　GSM的核心網(wǎng)是電路交換型的，數(shù)據(jù)傳送速率只有9.6KB/S，為滿足高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸，先要經(jīng)過GPRS升級，每個基站控制器BSC要升級成具有GPRS功能的E-BSC，除話音業(yè)務(wù)和電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)繼續(xù)通過A接口到MSC外，分組型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可通過Gb接口到SGSN，在GPRS網(wǎng)中最高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率可達115kb/s，進一步提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率的限制在物理層的基帶處理，而Gb接口和SGSN的能力可支持384kb/s甚至2Mb/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)率。

　　因此，通過GPRS升級后，核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)承載能力已大幅提高，這時可用TD-SCDMA基站子系統(tǒng)來擴容GSM網(wǎng)的基站子系統(tǒng)，直接接入GPRS網(wǎng)的A接口和Gb接口，分別提供話音業(yè)務(wù)和2Mb/s以內(nèi)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。這時的基站控制器已稱為RNC，除支持A接口和Gb接口外，還支持Iub、Iu、IuR接口的標(biāo)準(zhǔn)還在不斷完善。待3GPP的標(biāo)準(zhǔn)R99和R00完善后，RNC可用Iub、Iu、IuR接口與3G核心網(wǎng)互聯(lián)，從而演進完整的第三代核心網(wǎng)。

　　總之，第三代移動通信網(wǎng)無論是基站子系統(tǒng)，還是核心網(wǎng)，都是通過逐步演進而實現(xiàn)的，要充分依托已有的，寵大的GSM網(wǎng)絡(luò)，使得在演進過程，最大限度的保護已有的投資，保證用戶業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

第七課:中國寬帶無線技術(shù)發(fā)展走勢分析

　　當(dāng)前，中國寬帶無線產(chǎn)業(yè)在整體上呈現(xiàn)出理性務(wù)實、健康有序的發(fā)展態(tài)勢，其發(fā)展前景被普遍看好。從技術(shù)上看，寬帶無線的崛起是發(fā)展下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）的必然結(jié)果。而先行規(guī)劃頻率、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)合作將會對發(fā)展寬帶無線產(chǎn)業(yè)起到關(guān)鍵的推進作用。

　　當(dāng)今，圍繞NGN問題的辯論與討論，首先推進與揭示了一系列以IP為基礎(chǔ)的新一代網(wǎng)絡(luò)的QoS性能、安全性、智能網(wǎng)管改進及由現(xiàn)今TDM/SDH/ATM為主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)向新一代IP網(wǎng)絡(luò)平滑演進的務(wù)實途徑。這是一種前后向兼容、有效創(chuàng)造增值效益的演進，而寬帶無線亦將按這一概念向前發(fā)展。特別從個性化含義上看，未來NGN及GII的接入與應(yīng)用層面，必將是無線通信的世界，寬帶無線已日益呈現(xiàn)出其重要性。

　　在邁向NGN途徑中，全球無線/移動通信的發(fā)展呈現(xiàn)出六大趨勢，即傳送寬帶化、應(yīng)用個性化、接入多樣化、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)化、系統(tǒng)互補化及有線/無線一體化。對此，寬帶無線接入將成為NGN、NGBW（下一代寬帶無線）及3G演進的重要的接入與傳送支撐技術(shù)。

　　一方面，固定無線接入比移動通信容易操作和實現(xiàn)，智能天線、軟件無線電以及一系列現(xiàn)代編碼調(diào)制及自適應(yīng)信號處理技術(shù)等能夠提高功率/頻譜有效性的新技術(shù)往往首先在固定無線接入中試驗與裝備應(yīng)用，因此，固定無線接入往往成為新一代移動通信的技術(shù)先導(dǎo)；另一方面，NGN、NGBW及3G演進需要寬帶無線接入作連接、中繼支撐，而且新一代寬帶無線接入與新一代移動通信之間的移動性的界面正在模糊，一些新的寬帶無線接入技術(shù)本身即具備良好的非直視（N－LoS）及移動能力，甚至可構(gòu)成廣域移動覆蓋。由此產(chǎn)生了NGN系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一種重要設(shè)想，即對各種新老交替的無線通信提供接入手段，包括新一代FWA技術(shù)及移動通信技術(shù)，以及各種有線和無線接入手段，公用、專用及共用，地面、空間及海上，廣播、交互、移動、半移動、游牧、可搬移，或靜止/固定式等等，覆蓋域可涉及WBAN/WPAN/WLAN/WMAN/WWAN等各種類別，經(jīng)過中介匯聚橋接途徑，均統(tǒng)一、協(xié)同、互補地工作于NGN的以IP為基礎(chǔ)的核心平臺之上，形成有線與無線、固定與移動，以及通信網(wǎng)、計算機網(wǎng)與廣播電視網(wǎng)這三網(wǎng)的有機融合。

　　中國在寬帶無線技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展方面，無論是寬帶無線接入或者是3G與3G演進，均在“冷靜、穩(wěn)妥、科學(xué)、求實”及“積極跟進、試驗先行、培育市場、支持發(fā)展”的基本原則與方針指導(dǎo)下，以頻率規(guī)劃資源先行為前提，正積極準(zhǔn)備、冷靜處理、務(wù)實發(fā)展著。

　　頻率規(guī)劃先行，面向?qū)拵У念l率規(guī)劃及管理思路，主要體現(xiàn)在以下三個方面。

　　首先是全面修訂中國無線電頻率劃分規(guī)定。這是因為，對發(fā)展新技術(shù)、新業(yè)務(wù)而言，頻譜資源規(guī)劃與分配必須先行。為使我國無線電頻率規(guī)劃適應(yīng)國際、國內(nèi)電信新環(huán)境并與國際接軌，必須首先使我國“無線電頻率劃分規(guī)定”與國際電聯(lián)ITU的最新世界無線電通信大會（WRC）及其確定的國際無線電規(guī)則（Ra?dioRegulation）相接軌。按照這一思路，信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局于1999年初開始，做了大量工作和不懈努力，六易其稿，最終完成了對1982年版本的“無線電頻率劃分規(guī)定”（試行）文本的全面修訂。

　　2001年8月，新的“中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定”得到國務(wù)院和中央軍委最高領(lǐng)導(dǎo)簽批通過，并于2001年11月12日以中華人民共和國信息產(chǎn)業(yè)部令第14號正式向社會發(fā)布。在此總框架基礎(chǔ)上，無線電管理部門將積極按市場需求進行各類多樣化的新一代寬帶無線接入與寬帶移動通信的細(xì)節(jié)頻率規(guī)劃。

　　其次要積極進行新一代寬帶無線接入與寬帶移動通信的頻率規(guī)劃。按已投入業(yè)務(wù)運營的無線接入頻段的頻率再規(guī)劃、新的中高速率（中寬帶）無線接入頻率規(guī)劃、高頻段寬帶無線接入（包括LMDS、HDFS、HDFSS、FSO等）頻率規(guī)劃、Blue?tooth/Pico－cell等無線接入頻率規(guī)劃、平流層高空氣艇平臺（HAPS或STS）的頻率規(guī)劃及Unlicensed（無執(zhí)照）無線接入頻率規(guī)劃等六個方面來考慮新一代寬帶無線接入的頻率規(guī)劃，這一寬帶無線接入的頻率規(guī)劃的總體思路為積極鼓勵多樣化高效率新寬帶無線接入技術(shù)與系統(tǒng)的試驗與投入應(yīng)用，以提高資源利用效率；為今后大規(guī)模普及應(yīng)用的無執(zhí)照運行技術(shù)與系統(tǒng)尋找和創(chuàng)造合理的運作環(huán)境；分析、汲取LMDS系統(tǒng)國外不成功運作的一些經(jīng)驗教訓(xùn)，結(jié)合中國國情，盡可能做好有利其業(yè)務(wù)發(fā)展的頻率規(guī)劃、頻率分配與頻譜管理工作，并鼓勵多頻段、多層次統(tǒng)一平臺集成的高效能工作模式運行；積極進行包括擴展新頻譜在內(nèi)的各類前瞻性頻率規(guī)劃的考慮。

　　再者，在新一代寬帶移動通信的頻率規(guī)劃方面，中國始終與國際社會標(biāo)準(zhǔn)化組織保持緊密合作，并結(jié)合中國國情積極展開工作。具體的頻率規(guī)劃工作按IMT－2000核心頻段的頻率規(guī)劃、IMT－2000附加頻段的移動通信應(yīng)用的頻率規(guī)劃、430MHz～806MHz頻帶IMT－2000演進運用及＜6GHz～8GHz頻率范圍內(nèi)進一步作3G＋/4G移動通信應(yīng)用的頻率規(guī)劃、高頻段新一代更高速率的寬帶移動通信的頻率規(guī)劃等四個層次積極地進行。

　　寬帶無線接入從WBAN/WPAN/WLAN/WMAN/WWAN多樣化協(xié)同發(fā)展、互補支持運作來看，3.5GHz頻段是典型的MMDS頻段，在某些方面比26GHz頻段LMDS存在較大優(yōu)勢，覆蓋及性價比較好，傳播雨衰性能好，是寬帶無線接入的上乘之選。3.5GHz頻段寬帶無線接入一方面非常適合地縣市級單位低價位、較大面積覆蓋的應(yīng)用場合，另一方面還可與WLAN、LMDS等搭配，形成覆蓋面積大小配合、用戶密度稀密配合的一種多層運行的有機互補模式，對移動通信及衛(wèi)星通信也具有類似的應(yīng)用。我們應(yīng)特別珍惜此類極有限的頻率資源，實現(xiàn)高效率的利用。

3.5GHz/5.8GHz/26GHzLMDS等頻段無線接入屬于寬帶業(yè)務(wù)類別，超越了常規(guī)的單一語音業(yè)務(wù)，包括數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)、非實時業(yè)務(wù)、流媒體及視頻業(yè)務(wù)等在內(nèi)。因此要開展好這些業(yè)務(wù)并形成良好的業(yè)務(wù)體系，就必須處理好“產(chǎn)業(yè)鏈”與“生態(tài)系統(tǒng)”之類“IndustryE?co－x”問題，處理好“殺手锏技術(shù)、應(yīng)用與服務(wù)”之類“Killer－x”問題，并最終實現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展。只有花大力氣進行探索和推進，才能做大、做好，從而打造出細(xì)分市場的更多的切實有效的業(yè)務(wù)類別模式。從產(chǎn)業(yè)鏈及保持持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展的角度看，運營商必須切實重視和處理好與設(shè)備供應(yīng)商的利益平衡、唇齒相依的共贏合作關(guān)系。此外，極為有限的3.5GHz頻段的頻率資源，將影響寬帶無線接入的規(guī)模化有效發(fā)展。因此，從資源管理的角度看，隨著現(xiàn)有3.5GHz頻段無線接入資源的不斷開發(fā)和使用，管理部門還應(yīng)積極與相關(guān)部門協(xié)調(diào)，按共贏原則對該頻率資源進行適當(dāng)擴展，以便進一步做大、做好中國的寬帶無線市場。