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3G通信的发展

日期: 2011-11-18 13:47:40 浏览: 0 来源: 学海网收集整理 作者: 朱卫峰

摘要:本文从发展角度入手,简要介绍了WCDMA,TD-SCDMA和CDMA2000三大主流标准,在此基础上并分析了国际和国内的3G发展状况,并探讨了3G通信的未来市场的发展。
   关键字:3G WCDMA TD-SCDMA CDMA2000 发展
  
   Abstract:In this paper,the three main 3G standards, WCDMA,TD-SCDMA and CDMA2000,are introduced from the development aspect.Under these foundations,the internal and extemal development of the 3G communications is analyzed.And the development of the 3G service in the future market is discussed as well.
   Keywords: 3G WCDMA TD-SCDMA CDMA2000 development
  
   1、引言
   在3G通信掀起又一次信息革命浪潮之时,作为我国改革开放以来发展最快、势头最强劲的一个行业。通信业的发展备受关注,而系统地分析其发展历程无疑对其今后的发展有着深远的意义。
   2、什么是3G网络技术
   3G 是第三代通信网络,目前国内不支持只有GSM和CDMA 两种网络,GSM 设备采用的是频分多址,而CDMA 使用码分扩频技术,先进功率和话音激活至少可提供大于3 倍GSM 网络容量,业界将CDMA技术作为3G 的主流技术,国际电联确定三个无线接口标准,分别是CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,也就是说国内CDMA 可以平滑过渡到3G 网络,3G 主要特征是可提供移动宽带多媒体业务,其中高速移动环境下支持144kbit/s 速率,步行和慢速移动环境下支持384kbit/s 速率,室内环境支持2Mbit/s 速率的数据传输。
   3、3G 在中国的发展前景
   中国通信学会通信设备制造技术委员会主任张庆忠在深圳召,开的第三届中国手机制造技术论坛上表示,经过长时间的准备和发展,中国自有的第三代通讯标准TD-SCDMA 产业链已经成形,3G 手机开始批量生产,市场也逐渐显现。3G 网络作为未来发展的国家战略,政府必将从产业、财政、金融等各个方面给予自主创新全力支持,而具有自主创新能力的公司将会面临着历史性的发展机遇。
   4、3G的三大主流标准
   3G系统采用码分多址(CDMA)和分组交换技术。三种主流的技术标准:WCDMA、TD-SCDMA 、CDMA2000。
   4.1 WCDMA
   (1)WCDMA的简介
   WCDMA是一种由3GPP具体制定的.基于GSM MAP核网,UTRAN(UMTS陆地无线接入网)为无线接口的第三代移动通信系统。目前WCDMA有Release 99、Release(4)、Release 5、Re-1ease 6等版本。它是从码分多址(CDMA)演变来的,在官方上被认为是IMT-2000的直接扩展,与现在市场上通常提供的技术相比,它能够为移动和手提无线设备提供更高的数据速率。WCDMA采用直接序列扩频码分多址(DS—CDMA)、频分双工(FDD)方式,码片速率为3.84Mcps,载波带宽为5MHz.基于Release 99/Release 4版本,可在5MHz的带宽内,提供最高384kbps的用户数据传输速率。W—CDMA能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信,速率可达2Mb/s(对于局域网而言)或者384Kb/s(对于宽带网而言)。输入信号先被数字化,然后在一个较宽的频谱范围内以编码的扩频模式进行传输。窄带CDMA使用的是200KHz宽度的载频,而W—CDMA使用的则是一个5MHz宽度的载频。
   (2) WCDMA的发展
   WCDMA自2001年l0月在日本开始商用至今已发展9年多。网络发展到成熟期逐渐趋于平缓。根挹GSA数据显示,截至2009年10月,全球WCDMA商用网络已经达到290个,遍布全球120个国家和地区,其中绝大部分商用网络已经升级至HSPA。截至2009年10月,全球已有115个国家的316张HSFA网络应用。HSDPA和HSUPA商用网络累计数量分别达到274张和87张。
   同时,WCDMA用户也逐年增大,截止到2009年第三季度,WCDMA用户敛约已达近4.2亿,其中HSDPA用户达1.5亿,约占WCDMA用户的35%。
   伴随着WCDMA同路的成熟和用户的快速增长,WCDMA终端出货量也快速增长。截至2009年lO月,全球共推出1739种WCDMA终端,年增长率达到了88%,共推出897款HSPA设备,493款HSUPA设备,其中219款支持5.76Mb/s上行速率。
   在我国,中国联通于2009年1月获得工信部颁发的WCDMA牌照,并于2009年10月正式开始WCDMA网络商用。截至2010年1月底,中国联通W用户已经达到359.5万户比上月增长85.3万户用户。iSuppli公司预测,2013年中国联通的移动用户将超过2亿,年复合增长率为8.8%。
   4.2 TD-SCDMA
   (1)TD-SCDMA简介
   TD-SCDMA系统,全称为Time Division-Synchronous CDMA(时分同步CDMA),该标准是由中国独自制定的3G标准,这是我国电信史上重要的里程碑。TD-SCDMA在频谱利用率、对业务支持具有灵活性等独特优势,TD-SCDMA技术所提供的高性能主要表现在高的频谱利用率方面。此外,TD-SCDMA还是一种低成本的系统。达到高性能和低成本的主要原因是TD-SCDMA使用了如下主要技术:(1)智能天线,它可以极大的降低多址干扰、提高系统容量、提高接受灵敏度、降低发射功率和降低无线基站成本。(2)上行同步,它可以简化基站硬件,降低无线基站成本。(3)软件无线电,实现智能天线和多用户检测等基带数字信号处理,是此系统可以灵活地使用新技术的关键,也可以降低产品开发周期和成本。
   (2)TD-SCDMA的发展
   2008年4月1日,中国移动率先启动了3G的试商用服务,在深圳、上海、厦门、沈阳等多个城市推出了TD-SCDMA一期试商。其后还在8大奥运城市为奥运提供3G移动网络服务。随着TD-SCDMA网络的日渐成熟,用户认知度的逐渐提高,同时在工信部、国务院对3G牌照发放支持的产业环境下,中国移动终于开启了国产3G的正式商用之旅。2009年1月7日下午2:30,工业和信息化部在内部举办了小型牌照发放仪式,3G牌照正式发出,中国移动在当天上午首先获得了TD-SCDMA运营牌照,标志着TD-SCDMA在中国正式开始商用。
   (3)TD-SCDMA的未来
   TD-SCDMA未来的演进技术是TD-LTE,中国移动未来60%的投资都将用于向LTE的演进。中国移动已经向TD设备供应商提出明确要求:TD设备全部支持向LTE的平滑演进,同时,按照计划,TD基站等平台也将与LTE共用。因此,可以预见,未来TD-SCDMA的演进将会是极为平滑和经济的,与WCDMA向FDD LTE的演进平滑性有可比性。而对于CDMA,其向UMB的演进之路全球已经基本放弃。因此,运营CDM A网络的运营商必定要转向LTE(FDD或TDD),将面临巨大的网络重建工程和资金需求。所以,只要TD-SCDMA产业链健康发展,厂家对TD-SCDMA的投资能得到充分的回报,并投入到TD-LTE的研发之中,TD-SCDMA向TD-LTE的转化中就一定具有现实的优势。
   TD-LTE在基本多址接入技术上引入OFDM,替代CDMA,在智能天线(SA)基础上进一步引入MIMO技术,形成SA+MIMO的先进多天线技术,同时保持了特殊时隙和同步以及联合检测等原有技术优势和技术特点,在性能上获得巨大提升(5-6倍于3GPPR6版本)的同时,还尽量保证TD-SCDMA及TD-SCDMA增强网络向TD-LTE网络的平滑演进。它是移动通信标准在技术上的一次大的飞跃,同时TD-LTE还是联系3G增强性技术和4G技术的纽带,在TD-SCDMA标准的发展中起到承上启下的作用,因此,TD-LTE的地位十分重要。
   TD产业联盟秘书长杨骅预测,TD用户3年内将达到2亿户。在他看来,整个TD终端产业进入到快速发展阶段,尤其到2000年第四季度实现了突破,整个终端市场呈现高速增长的态势。因此3年2亿用户的预测还是一个保守的估计。
   4.3 CDMA2000
   CDMA2000即为CDMA2000 1xEV,是一种3G移动通信标准。分两个阶段:CDMA2000 lxEV-DO(Data Only),采用话音分离的信道传输数据,和CDMA2000 1xEV-DV(Date and Voice),即数据信道于话音信道合一。CDMA2000也称为CDMA Multi-Carrier,由美国高通北美公司为主导提出。摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与,韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMA One数字标准衍生出来的,可以从原有的CDMAOne结构直接升级到3G,建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美,所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的,许多3G手机已经率先面世。
   CDMA2000是一个3G移动通讯标准,国际电信联盟TTU的IMT-2000标准认可的无线电接口,也是2G CDMA标准(IS-95,标志CDMAIX)的延伸。根本的信令标准是IS-2000。CDMA2000与另一个主要的3G标准W-CDMA不兼容。
   5、结束语
   在3G通信技术的支持下,经过通信业各界的努力,可以在更多方面实现又一次质的突破。首先,未来无线接人宽带化将能给瓦联网用户提供更便捷、更优质的服务。其次,卫星通信不断向移动和宽带发展,使卫星通信这一高科技工具在通信业中效用最大化,目前包括中国在内的世界各国仍在积极研究、不断寻求突破。再者,用户终端将越来越智能化和人性化,使人与机器之间的互动变得更为自然。随着3G通信的不断普及,人与人之间的通信最终将演变为机器与机器之前的通信。通信主体的改变将在很大程度E改变社会的组织架构,反过来又会对通信业自身产生深远的影响。
   3G通信就如同当下我国通信业的一个窗口,透过这个窗口我国通信业的过去、现在与未来就清晰地呈现在我们眼前。作为世界上最大发展中国家里发展最迅速的行业之一,我国通讯业在3G通信技术迅猛发展的背景下,面对习益壮大的市场及不断提高的技术,必将获得更快更好的发展、取得更为瞩目的成就。
  
   参考文献:
   [1]Tero Ojanpera,Ramjee Prasad.宽带CDMA:第三代移动通信技术.北京:人民邮电出版社
   [2]刘淼,肖志东,WCDMA与CDMA2000软切换算法的分析与比较『J1,科技创新导报,2008,(28)
   [3]李宝宣《TD-SCDMA在中国的运营分析》2010-7-21
   [4]刘宝玲,付长东,张轶凡.《3G移动通信系统概述》人民邮电出版社.
   [5]EV-DO版本B:提升用户体验[J].通讯世界.
   [6]叶惠.Femtocell:3G带来的发展契机[J].通讯世界.
   [7]邱明.3G背景下的中国移动产业链合作策略研究.厦门大学硕士学位论文.2009.

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