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摘 要:本文首先给出了3G的概念、主要特征和设计目标,接着介绍了3G系统中最具势力,也是最有代表性的三种主流技术标准,最后对3G三种主流技术标准从技术成熟性、频率利用率、频率适用性、全球漫游能力和建网的经济性等方面进行了比较详细地比较。
关键词:3G IMT—2000 W-CDMA cdma2000 TD-SCDMA
引言
3G是英文3rdGeneration的缩写,指第三代移动通信技术,是早在1985年由国际电信联盟(ITU)率先提出并负责组织研究的, 采用宽带码分多址(WCDMA)数字技术的新一代通信系统, 是近20年来现代移动通信技术实践的总结和发展。3G在当年提出时被命名为未来公共陆地移动通信系统(FPLMTS——Futuristic Public Land Mobile Telecommunication System), 1996年更名为IMT—2000(International Mobile Telecommunications 2000),即国际移动通信—2000,意即该系统工作在2000MHz频段,最高业务速率可达2000 kb/s,大约在2000年左右得到商用。
与前两代系统相比,第三代移动通信系统,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。其主要特征是可提供移动多媒体业务,其中高速移动环境支持144kb/s,步行慢速移动环境支持384kb/s,是室内支持2Mb/s的数据传输。其设计目标是为了提供比第二代系统更大的系统容量、更好的通信质量,而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务,同时也要考虑与已有第二代系统的良好的兼容性。
3G系统中最具势力,也是最有代表性的三种主流技术标准是WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA。本文将对三种主流技术标准进行介绍,并从技术成熟性、频率利用率、频率适用性、全球漫游能力和建网的经济性等方面对三种主流技术标准进行详细地比较。
1. 3G主流技术标准
(1)WCDMA标准
WCDMA标准的全称为Wideband CDMA,也叫CDMA Direct Spread,它所代表的含义为宽频分码多重存取,这种标准是按照国际电气通信协会制定的IMT-2000规格之一“IMT-DS”开发出来的新技术。WCDMA标准的最初提出者是欧洲电信联盟协会,它是基于现有GSM网络发展得来的,它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同,其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商,日本公司也或多或少参与其中,包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电,以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。
这套系统能够架设在现有的GSM网络上,对于系统提供商而言可以较轻易地过渡,而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此WCDMA具有先天的市场优势。
WCDMA继承了第二代移动通信体制GSM标准化程度高和开放性好的特点,标准化进展顺利,网络运营商可以通过在GSM网络上引入GPRS网络设备和新业务,培育数据业务消费群体,逐步过渡到3G。
WCDMA是全球3G主导标准,迄今为止, 全球已发放了112个WCDMA牌照, 占ITU 3G核心频段(2.1 GHz)上所有牌照的95%以上。WCDMA的商用服务已经在日本、 欧洲等地展开。国内3G牌照的发放政策虽然还未明确, 但3G试验早已进行, 国内几大电信商都有试验网。
WCDMA建网成本低, 服务质量高, 可提供音频、视频等丰富多彩的多媒体业务, 能够给运营商带来真正的收益,因此, WCDMA前景可观。
(2)cdma2000标准
cdma 2000也称为CDMAMulti-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。cdma2000作为宽带CDMA的一个重要实施标准,是IS-95体制移动通信系统的发展,其第一阶段cdma2000 1X在技术上已经成熟,可同时提供话音和分组数据业务,物理层最大速率可达307.2kbps。cdma2000 1X目前已经在韩国开始商用,这为IS-95体制的第二代通信系统向第三代通信系统的过渡跨出了稳健的一步,而cdma2000的理想发展模式为从最初的窄带CDMA技术向cdma20001X技术发展,然后向cdma20003X(3G)方向过渡。
cdma2000继承了IS-95窄带CDMA系统的技术特点,网络运营商同样可以在窄带CDMA网络中更换或增加部分网络设备过渡到3G。
cdma2000技术是从cdma One演进而来的。cdma2000标准是一个体系结构,称为cdma2000family,它包含一系列子标准。由cdma One向3G演进的途径为:cdmaOne→(IS-95B→) cdma2000 1x(3x)→cdma 2000 1xEV。其中从cdma2000 1x之后均属于第三代技术。
cdma2000 1X能实现对CDMA(IS-95)系统的完全兼容,技术延续性好,可靠性较高。同时也使cdma 2000成为从第二代向第三代移动通信过渡最平滑的选择。
(3)TD-SCDMA标准
TD-SCDMA(时分同步码分多址)是由我国原邮电部电信科学技术研究院(CATT)(现为大唐电信集团公司)在原邮电部科技司的领导和支持下,代表我国向国际电信联盟(ITU)提出的第三代移动通信标准建议,是世界公认的最具竞争力的3G标准技术规范之一,是中国电信百年来第一个完整的通信技术标准。它成功结束了中国在电信标准领域的历史空白,为扭转中国移动通信制造业长期以来的被动局面提供了十分难得的机遇,标志着中国在移动通信技术方面进入了世界先进行列。
TD-SCDMA标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内的庞大市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA标准。
TD-SCDMA标准得到越来越多关注和认可的另一个重要原因在于人们越来越清晰地认识到,TD-SCDMA标准在许多方面非常符合移动通信未来的发展方向。
2. 3G主流技术标准比较
下面列表对3G系统中的三种主流技术WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA标准的各方面进行比较。
(1) 技术成熟性比较
结论
从以上分析和比较可以看出,3G三种主流技术标准各有优缺点,并没有一个单一的、完美的方案。另外,随着时间的推移,其诸多因素都会随之而变,因此,各大移动通信运营商应根据网络建设开始的时间综合考虑各种影响因素来选择具体的技术。
参考文献:
[1]高丽娟, 蒋太杰.3G技术标准及其发展研究.中国电信网.
[2]邓永红. 细说3G技术.中国通信网.
[3]陈亚奇博士.UT斯达康通讯有限公司网管部. 多标准共组3G.CHINA通信网.
[4]袁征,杨骅.大唐电信科技产业集团. 第三代移动通信和TD-SCDMA. 中国电信网.
[5]张重阳.数字移动通信技术.西安电子科技大学出版社, 2006.
[6]崔雁松.移动通信技术.西安电子科技大学出版社, 2005.
[7]孙立新等.第三代移动通信技术. 人民邮电出版社, 2001.
关键词:3G IMT—2000 W-CDMA cdma2000 TD-SCDMA
引言
3G是英文3rdGeneration的缩写,指第三代移动通信技术,是早在1985年由国际电信联盟(ITU)率先提出并负责组织研究的, 采用宽带码分多址(WCDMA)数字技术的新一代通信系统, 是近20年来现代移动通信技术实践的总结和发展。3G在当年提出时被命名为未来公共陆地移动通信系统(FPLMTS——Futuristic Public Land Mobile Telecommunication System), 1996年更名为IMT—2000(International Mobile Telecommunications 2000),即国际移动通信—2000,意即该系统工作在2000MHz频段,最高业务速率可达2000 kb/s,大约在2000年左右得到商用。
与前两代系统相比,第三代移动通信系统,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。其主要特征是可提供移动多媒体业务,其中高速移动环境支持144kb/s,步行慢速移动环境支持384kb/s,是室内支持2Mb/s的数据传输。其设计目标是为了提供比第二代系统更大的系统容量、更好的通信质量,而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务,同时也要考虑与已有第二代系统的良好的兼容性。
3G系统中最具势力,也是最有代表性的三种主流技术标准是WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA。本文将对三种主流技术标准进行介绍,并从技术成熟性、频率利用率、频率适用性、全球漫游能力和建网的经济性等方面对三种主流技术标准进行详细地比较。
1. 3G主流技术标准
(1)WCDMA标准
WCDMA标准的全称为Wideband CDMA,也叫CDMA Direct Spread,它所代表的含义为宽频分码多重存取,这种标准是按照国际电气通信协会制定的IMT-2000规格之一“IMT-DS”开发出来的新技术。WCDMA标准的最初提出者是欧洲电信联盟协会,它是基于现有GSM网络发展得来的,它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同,其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商,日本公司也或多或少参与其中,包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电,以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。
这套系统能够架设在现有的GSM网络上,对于系统提供商而言可以较轻易地过渡,而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此WCDMA具有先天的市场优势。
WCDMA继承了第二代移动通信体制GSM标准化程度高和开放性好的特点,标准化进展顺利,网络运营商可以通过在GSM网络上引入GPRS网络设备和新业务,培育数据业务消费群体,逐步过渡到3G。
WCDMA是全球3G主导标准,迄今为止, 全球已发放了112个WCDMA牌照, 占ITU 3G核心频段(2.1 GHz)上所有牌照的95%以上。WCDMA的商用服务已经在日本、 欧洲等地展开。国内3G牌照的发放政策虽然还未明确, 但3G试验早已进行, 国内几大电信商都有试验网。
WCDMA建网成本低, 服务质量高, 可提供音频、视频等丰富多彩的多媒体业务, 能够给运营商带来真正的收益,因此, WCDMA前景可观。
(2)cdma2000标准
cdma 2000也称为CDMAMulti-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。cdma2000作为宽带CDMA的一个重要实施标准,是IS-95体制移动通信系统的发展,其第一阶段cdma2000 1X在技术上已经成熟,可同时提供话音和分组数据业务,物理层最大速率可达307.2kbps。cdma2000 1X目前已经在韩国开始商用,这为IS-95体制的第二代通信系统向第三代通信系统的过渡跨出了稳健的一步,而cdma2000的理想发展模式为从最初的窄带CDMA技术向cdma20001X技术发展,然后向cdma20003X(3G)方向过渡。
cdma2000继承了IS-95窄带CDMA系统的技术特点,网络运营商同样可以在窄带CDMA网络中更换或增加部分网络设备过渡到3G。
cdma2000技术是从cdma One演进而来的。cdma2000标准是一个体系结构,称为cdma2000family,它包含一系列子标准。由cdma One向3G演进的途径为:cdmaOne→(IS-95B→) cdma2000 1x(3x)→cdma 2000 1xEV。其中从cdma2000 1x之后均属于第三代技术。
cdma2000 1X能实现对CDMA(IS-95)系统的完全兼容,技术延续性好,可靠性较高。同时也使cdma 2000成为从第二代向第三代移动通信过渡最平滑的选择。
(3)TD-SCDMA标准
TD-SCDMA(时分同步码分多址)是由我国原邮电部电信科学技术研究院(CATT)(现为大唐电信集团公司)在原邮电部科技司的领导和支持下,代表我国向国际电信联盟(ITU)提出的第三代移动通信标准建议,是世界公认的最具竞争力的3G标准技术规范之一,是中国电信百年来第一个完整的通信技术标准。它成功结束了中国在电信标准领域的历史空白,为扭转中国移动通信制造业长期以来的被动局面提供了十分难得的机遇,标志着中国在移动通信技术方面进入了世界先进行列。
TD-SCDMA标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内的庞大市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA标准。
TD-SCDMA标准得到越来越多关注和认可的另一个重要原因在于人们越来越清晰地认识到,TD-SCDMA标准在许多方面非常符合移动通信未来的发展方向。
2. 3G主流技术标准比较
下面列表对3G系统中的三种主流技术WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA标准的各方面进行比较。
(1) 技术成熟性比较
结论
从以上分析和比较可以看出,3G三种主流技术标准各有优缺点,并没有一个单一的、完美的方案。另外,随着时间的推移,其诸多因素都会随之而变,因此,各大移动通信运营商应根据网络建设开始的时间综合考虑各种影响因素来选择具体的技术。
参考文献:
[1]高丽娟, 蒋太杰.3G技术标准及其发展研究.中国电信网.
[2]邓永红. 细说3G技术.中国通信网.
[3]陈亚奇博士.UT斯达康通讯有限公司网管部. 多标准共组3G.CHINA通信网.
[4]袁征,杨骅.大唐电信科技产业集团. 第三代移动通信和TD-SCDMA. 中国电信网.
[5]张重阳.数字移动通信技术.西安电子科技大学出版社, 2006.
[6]崔雁松.移动通信技术.西安电子科技大学出版社, 2005.
[7]孙立新等.第三代移动通信技术. 人民邮电出版社, 2001.