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1、3G 主要技术体制最新发展动态分析主要技术体制最新发展动态分析大大 中中 小小第第 1 楼楼1、引言众所周知，3G 网络技术主要有三大技术体制，也就是 WCDMA、CDMA2000 和 TD-CDMA 技术。前两种技术体制由于提出较早，而且有欧美多家著名电信设备厂商、研究机构以及运营商的支持，所以无论从标准还是技术成熟度方面来讲，都走得比较靠前。TD-SCDMA 是我国提出的自主知识产权的 3G 标准，虽然提出的较晚，但是在技术实现上有了很多创新，具有很大的后发优势。从商用角度来讲，目前 TD 还在试验和试运行阶段，而 WCDMA 和 CDMA2000 系统已经在全球范围内展开了大规模的商用。
2、因此，本文主要对 WCDMA 和 CDMA2000 两种技术体制，从总体发展情况、标准进展、市场、产业化以及业务提供等角度，对其最新发展动态做一个全面的介绍和比较。2、全球移动通信市场发展状况近年来，全球移动通信市场一直保持了快速发展的势头。从用户数方面来看，截至 2004 年 12 月底，全球移动用户总数超过 17 亿。其中使用 GSM 网络的用户共有 12.7 亿，占用户总数的 74.4%，CDMA 用户2.38 亿人，占全球移动用户总数的 13.9%。从 C 网和 G 网在全球的发展历程和趋势来看，G 网路线一直占据着主体地位。随着这两大技术体制在全球移动通信市场中的主导地位的确立，其他
3、技术制式的移动通信系统，诸如日本的 PDC、美国的 TDMA等网络上的用户也在逐渐向这两个路线转移。据预测，到 2009 年，95%以上的用户都将会使用这两种制式的移动通信网络，而使用 GSM 网络的用户还将占据主体地位。3、两种 3G 技术标准的新发展3.1WCDMA 技术路线(1)WCDMA 无线接口的演进路线是比较清晰的，从 R99 的无线接口技术演进到 HSDPA，再发展到HSUPA。目前 3GPP 正在致力于 UTRAN 和 UTRA 的长期演进的研究。如图 1 所示：图 1WCDMA 无线技术发展3GPP 提出 HSDPA 的目的主要是为了增强下行分组业务的吞吐量，主要是针对非实时
4、的分组业务，但用于流媒体业务。HSDPA 是作为对 R99 无线接口的一个补充，与 R99 的信道在同一载波上，只是为 HSDPA增加了专门的信道。HSDPA 在空间接口上采用了自适应的编码调制技术、HARQ 技术以及快速的数据调度技术。目前，各 WCDMA 设备提供商都计划于 2005 年年底 2006 年年初的时间段推出 HSDPA 商用化设备，DoCoMo也计划于2005年下半年推出HSDPA的商用网络。但是这一阶段推出的HSDPA速率基本在3.6Mb/s左右。相比于 HSDPA 系统的开发进度，HSDPA 终端的开发进度略慢。NEC 为配合 DoCoMo 的 HSDPA 商用计划，会推
5、出速率在 3.6Mb/s 的 HSDPA 终端。(2)HSUPA 的目标是专注于上行速率的提高，理论上行峰值传输速率可达 5.76Mb/s。其标准化工作还在制订过程中，预计 2005 年 6 月完成。3.2CDMA2000 的技术路线CDMA2000 无线接口在标准演进路线上存在两条演进路线：CDMA2000 1X EV-DO 和 CDMA2000 1XEV-DV，如图 2 所示：图 2C 网技术标准演进路线(1)CDMA2000 1X EV-DOCDMA 1X EV-DO 技术的设计初衷是提供更高的下行数据速率，更好地满足用户“下载”的需求，因而CDMA2000 1X EV-DO 不仅提供数
6、据业务，并且在 0 版本中上下行链路不对称，下行数据速率高达 2.4Mb/s，但反向速率和 CDMA2000 1X 基本相当。针对 1X EVDO O 版本前反向业务能力不平衡、对 QoS 的支持不能满足业务多样性要求等一系列问题，3GPP2 提出了 EV-DO A 版本(增强)。在 A 版本中，大幅度地提高了反向数据速率，并且在物理层、MAC 层以及更高层都进行了改进，更好的支持 QoS。为了解决话音和数据业务的并发问题，对 A 版本系统的网络侧结构进行了改动，增加了新的接口。目前 EVDO 0 版本在国际上已经大规模商用，各个厂商也都计划研制 A 版本设备，计划在 2005 年年底到 20
7、06 年年初研发出终端设备，在 2006 年中旬推出系统产品。(2)CDMA2000 1X EV-DVCDMA2000 1X EV-DV 的提出是为了在支持数据业务的同时也可提供话音业务。CDMA2000 1XEV-DV 标准包含两个版本：C 版本和 D 版本。其中 C 版本主要是增强了前向数据速率，对 1X 反向速率没有改进。D 版本在 C 版本的基础上，大大提高了反向数据速率，并进一步提高了前向数据速率。但无论是C 版本还是 D 版本对话音容量都没有大的提高。两种发展趋势相比较，目前的国际形势更有利于 CDMA2000 1X EV-DO Rel A 的发展。由于 CDMA20001X EV
8、-DV 标准体系完成的较晚，多数的 CDMA2000 运营商都已经部署并开通了商用的 CDMA2000 1XEV-DO(Rel 0)网络，这样在下一步的网络演进中，将更有可能采用 CDMA2000 1X EV-DO Rel A 技术，以便平滑过渡和向下兼容。从芯片开发角度讲，CDMA2000 1X EV-DO Rel A 芯片的开发进度更为明朗。前段时间，高通公司也宣布退出了 EV-DV 的芯片研发工作。4、两种 3G 技术路线市场发展(1)核心频段的 WCDMA 许可证占多数从选用 2GHz 核心频段 3G 技术的许可证数量来看，WCDMA 占多数。2005 年 1 月底，全球移动通信公司持
9、有的有效 3G 许可证有 135 张。其中选择 WCDMA 的有 126 个运营商，采用 CDMA2000 1X 制式的运营商只有 3 家。(2)CDMA2000 1X 阵营拥有更多的商用网络从 3G 的商用网络情况来看，截至 2005 年 1 月，全球共有 180 个 3G 网络商用(EV-DO 和 1X 分别计算)，其中 WCDMA 商用网络有 64 个，CDMA2000 1X 商用网络 99 个，1X EV-DO 商用网络 17 个。从 3G 商用网络情况来看，CDMA2000 1X 的商用情况要好于 WCDMA。(3)WCDMA 商用网络快速增多自从 2001 年 10 月份日本 NT
10、T DoCoMo 率先推出 WCDMA 商用业务之后，WCDMA 的发展一度陷入了停顿状态。WCDMA 阵营的主力部队欧洲运营商们由于受到电信市场不景气以及 WCDMA 技术成熟性的影响，一致延迟了商用化进程。但是从 2003 年以来，随着终端和网络覆盖等问题的解决，以及和记黄埔公司逆流而上，在欧洲大范围地推出 WCDMA 商用业务的带动，全球范围 WCDMA 商用化进程开始提速。从 2004 年至今，WCDMA 网络快速增加，而 CDMA2000 1X 商用网络增加数量大幅度减少，但是 1XEV-DO 网络建设在逐渐加速。(4)CDMA2000 阵营拥有更多用户从用户数量来看，截至 2004
11、 年 12 月底，全球使用 CDMA2000 1X 和 WCDMA 等 3G 技术的用户已经达到了 1.591 亿人以上，其中 CDMA2000 1X 用户 1.30 亿人、EV-DO 用户 1260 万人、WCDMA 用户 1650万人。但是，从用户数量增长的情况来看，WCDMA 用户数量增速明显超过 CDMA2000 1X 和 1X EV-DO。5、3G 不同技术路线的产业化情况5.1频谱规划与产品WCDMA 规模商用的设备目前主要集中在 2GHz 的 3G 核心频段。CDMA 1X EV-DO 规模商用的设备目前主要集中在 800MHz 和 1900MHz 的频段上，基本上是从原有 CD
12、MA 1X 系统所使用的频段上升级而来的，提供 2GHz 的产品需要进行改频。5.2产业规模WCDMA 终端芯片厂家超过 5 家，WCDMA 终端目前达到 108 种(其中 NTT DoCoMo 的 WCDMA 终端为 36 款)。几乎全球所有知名的设备厂家都生产 WCDMA 的系统设备，特别是欧洲的爱立信、诺基亚、西门子等公司。CDMA2000 终端有 706 种，其中 605 种为 CDMA2000 1X 终端，而 106 种为 CDMA2000 1X EV-DO 终端。多数 EV-DO 终端集中在韩国(85 种左右)，终端芯片由高通公司一家提供。CDMA2000 系统设备主要由北美、韩国
13、、日本和中国厂家生产，主要缺少欧洲厂家。6、3G 业务发展情况6.1当前 3G 业务发展特点(1)话音业务依旧占收入主体地位，ARPU 下降趋势明显近年来，移动通信业务种类越来越多样化。尽管从整体量上来看，话音业务仍然还占据移动业务的主体地位，但是数据业务的比重将会保持上升趋势。根据诺基亚公司的预测，移动数据类业务占移动业务总体收入的比例将会从 2003 年的 14%上升到 2008 年的 29%，如图 3 所示：图 32008 年全球移动业务发展展望(2)移动数据业务收入和业务量快速增长，对总收入贡献提高随着人们对移动数据业务接受程度的提高，移动数据业务的使用量和业务收入都大幅度提高，对移动
14、运营商总收入的贡献也逐渐增大。如图 4 所示：图 4欧洲移动业务效益与 ARPU 值的发展趋势从运营商的角度来看，近年来移动数据新业务开发和市场拓展也越来越受重视，在整体业务收入中所占的比重也在逐步升高。数据业务在亚太地区较为发达，这里指的主要是日本和韩国。据资料显示，日本的两家主要的移动公司 NTT DoCoMo 和 KDDI 公司的移动数据业务收入都占到了整体业务收入的 20%以上，并且还保持着增长趋势。欧洲的数据业务占总收入的比重也较高，而且增长速度较快。美国的数据业务发展情况最差，但美国是全球移动数据业务发展速度最快的市场，Cingular 的移动数据业务收入增长率为 152.2%，其
15、它几家公司也均在 130%到 150%之间。(3)3G 业务体现差异化从现在 3G 运营商提供的业务情况来看。原有 2.5G 网络上的数据业务大都延续到 3G 网络上了，3G 网络独有的业务主要用于体现差异化。从现有 3G 运营商所推出的移动业务种类来看，大部分数据业务都是2.5G 网络上已经有的业务。由于网络和终端技术等各方面的原因，一些可以体现 3G 高速率的特色业务发展的并不理想，主要被运营商用来体现其 3G 业务的差异化特征。6.2两条路线提供业务的比较从 WCDMA 和 CDMA2000 运营商提供的业务情况来看，业务种类是大体相当的。并没有说一种业务只能在某种技术制式的网络上使用。
16、但是，从业务的使用情况来看，作为 3G 运营商主推的视频类业务，整体上在1X EV-DO网络上的发展较好。这主要是由于目前CDMA网络在传输速率上还占据着一定的优势。从图 5 和图 6SKT 和 NTT DoCoMo 的移动数据业务使用情况对比可以看出，电视等移动视频业务在CDMA2000 网络上的使用量更大一些。图 5SKT 用户数据业务使用情况图 6NTT DoCoMo 移动数据业务使用情况7、结束语综上所述，3G 的发展已经进入了起步阶段。从当前全球移动通信市场总体发展形势和 3G 市场情况来看，CDMA2000 阵营依旧处在 3G 领域领先的地位。尽管 WCDMA 在前期的发展并不理想，但是随着各种技术难关被攻克，其后发优势也开始显现出来。加上 GSM 用户在全球范围内占绝对多数，其庞大的用户基础也将会发挥越来越大的作用。在标准的完整性和产业链支持方面，WCDMA 似乎也更有优势。因此，我们认为 WCDMA 在几年之内将会占据 3G 市场的主导地位，并且会把这种优势地位保持下去。