【正文】 MA 技術(shù)，其擴(kuò)頻碼速率為 ，載波帶寬為 5MHz，而 CDMA 20xx 的擴(kuò)頻碼速率為 ，載波帶寬為 ；另外， WCDMA 的基站間同步是可選的，而 CDMA 20xx 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(diǎn)是 WCDMA 和 CDMA 20xx 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(kuò)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(shí)分雙工（ TDD）、 TDMA/CDMA 多址方式工作，擴(kuò)頻碼速率為 ，載波帶寬為 ，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(dòng)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(diǎn)，適合非對(duì)稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 下面就標(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(shí)產(chǎn)權(quán)等幾方面的因素對(duì) WCDMA、 CDMA 20xx 和 TD－ SCDMA 進(jìn)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)有多個(gè)版本，即 R9 R R5 和 R6 等，其中 R99 版本已經(jīng)穩(wěn)定。它的主要特點(diǎn)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，最高下行速率可以達(dá)到 384kbit/s。 R4 版本是向全分組化演進(jìn)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(dá)到 10Mbit/s。在 R6 中提出了高速上行分組接入（ HSUPA）的方案。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 CDMA 20xx 標(biāo)準(zhǔn)由 3GPP2 組織制訂，版本包括 Release0、 Release A、 EV－ DO 和 EV－ DV， Release0 的主要特點(diǎn)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(shí)體，單載波最高上下行速率可以達(dá)到 。 Release A 是 Release0 的加強(qiáng)，單載波最高速率可以達(dá)到 ，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(dú)的載波支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，可以在 標(biāo)準(zhǔn)載波中支持平均速率為 600kbit/s、峰值速率為 ，到 EV－ DV 階段，可在一個(gè) 的標(biāo)準(zhǔn)載波中，同時(shí)提供語音和高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，最高速率可達(dá) 。 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（ ChinaWireless Telemunication Standard， CWTS）制訂的 TSM（ TD－SCDMA over GSM）標(biāo)準(zhǔn)，基于 TSM 標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)其實(shí)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(duì) GSM 的基站控制器進(jìn)行升級(jí)。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(dá) 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(duì)已有 GSM 網(wǎng)的運(yùn)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(jìn)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(jì)費(fèi)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(duì)于蜂窩系統(tǒng)來說，單純從理論上計(jì)算單小區(qū)的容量是沒有實(shí)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(shí)測來獲得，下面主要對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行比較： 在討論無線系統(tǒng)的容量時(shí)，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/Io（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(duì)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(duì)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。過系統(tǒng)仿真的方法，可得到 WCDMA 和 CDMA 20xx 的結(jié)果相近， TD－ SCDMA 也沒有大的差別。對(duì)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(duì)同一系統(tǒng)，不同的業(yè)務(wù)組合也會(huì)產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)吞吐量。從仿真的結(jié)果看，對(duì)于中低速數(shù)據(jù)， WCDMA 和 CDMA 20xx 是基本相當(dāng)?shù)?，但? WCDMA 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(diǎn)，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(yàn)的驗(yàn)證。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 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 CDMA20xx 的覆蓋基本相同。由于 TD－ SCDMA 采用 TDD 方式，在廣域覆蓋上要遜于采用 FDD 方式的其它兩種技術(shù)。 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(yùn)營商的競爭焦點(diǎn)，對(duì)于新的移動(dòng)運(yùn)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(duì)業(yè)務(wù)分類和業(yè)務(wù)生成機(jī)制進(jìn)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(bǔ)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(jī)制方面， 3GPP 中定義了多種業(yè)務(wù)生成機(jī)制，例如基于網(wǎng)絡(luò)的 OSA 和用戶化應(yīng)用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)邏輯（ Customized Application for Mobile Network Enhanced Logic， CAMEL）、移動(dòng)執(zhí)行環(huán)境（ Mobile Execution Environment， MExE）和 USAT（ USIM ApplicationToolkit， USIM 應(yīng)用工具箱，其中 USIM 是 UniversalSubscriber Identity Module 通用用戶識(shí)別模塊）等。這些機(jī)制都著眼于能使運(yùn)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(yùn)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(yùn)營商負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營和對(duì)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。 設(shè)備成熟度 設(shè)備成熟度是運(yùn)營商建設(shè)網(wǎng)絡(luò)要考慮的一個(gè)重要因素，它關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性。從目前的情況看， CDMA 20xx 是最成熟的，尤其在終端方面，商用終端種類達(dá)到一百多種（使用頻段在 800MHz～ ），用戶可以有更多的選擇。 WCDMA 的 R5 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（使用頻段為 2GHz）。 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 CDMA20xx，尚無正式商用網(wǎng)絡(luò)開通，還缺少成熟的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和測試的工具。 漫游能力 良好的全球漫游能力有利于與其他運(yùn)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(yùn)營商的采用情況、使用頻段以及信令的互通性。從運(yùn)營商的選擇看，雖然 CDMA 20xx 的商用早于 WCDMA 和 TD－ SCDMA，而且應(yīng)常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 用范圍也較廣，但是從全球主要運(yùn)營商的選擇來看， 80％的運(yùn)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(jī)會(huì)。 從使用的頻段看， CDMA 20xx 多采用帶內(nèi)演進(jìn)的方式實(shí)現(xiàn)，即多數(shù)運(yùn)營商使用 CDMA1x 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(duì)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(dòng)應(yīng)用協(xié)議（ MAP），用戶識(shí)別使用和 GSM 系統(tǒng)相同的 IMSI（國際移動(dòng)用戶識(shí)別），實(shí)踐證明具有良好的互通性。 CDMA 20xx 采用基于 CDMA 1x 的 ANSI－ 41 協(xié)議，用戶識(shí)別使用基于 MIN 的 IMSI，雖然在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)互通不成問題，但要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，實(shí)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(shí)產(chǎn)權(quán)的影響 由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)對(duì)設(shè)備廠商的生產(chǎn)成本有一定影響，所以也會(huì)影響到運(yùn)營商的建網(wǎng)成本。知識(shí)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(gè)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、 NTT Do Co Mo 公司擁有，目前，以 NTT DoCoMo、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(jì)劃，該計(jì)劃把 WCDMA 的累計(jì)專利費(fèi)率控制在 5％以下。 CDMA 1x 的絕大部分核心專利都由高通公司擁有，在 CDMA 20xx 專利中，其它公司也聲稱擁有基本專利，其主要原因是在 CDMA 20xx 1x/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 CDMA 1x 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，這些專利多為核心專利，但 其它公司也擁有部分 TD－ SCDMA 基本專利。與 WCDMA 和 CDMA 20xx 相比，中國企業(yè)擁有 TD－ SCDMA 的知識(shí)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(shí)產(chǎn)權(quán)費(fèi)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(diǎn)，并沒有一個(gè)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(huì)隨時(shí)間推移而改變，尤其是設(shè)備的成熟度問題，所以運(yùn)營商可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)開始的時(shí)間綜合考慮各種影響因素來選擇具體 技術(shù)。 TDSCDMA 的重要意義 TDSCDMA 可緩解頻率資源緊張的問題 中國的移動(dòng)通信用戶截止到 20xx 年 4 月底已達(dá)到 億，而且仍以超過 500 萬用戶 /月的速度穩(wěn)步增長。同時(shí)，由于中國的移動(dòng)通信用戶分布不均，人常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 口密度相對(duì)較高的城市地區(qū)，移動(dòng)通信用戶的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平均水平，這些地區(qū) GSM 系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)頻率資源緊張的問題。與此同時(shí)，面向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的 GPRS 業(yè)務(wù)占用的資源較多 (GPRS 使用時(shí)將占用多個(gè)信道 )，也加劇了 GSM 的頻率危機(jī)。2G 移動(dòng)通信的進(jìn)一步 發(fā)展已經(jīng)受到頻率瓶頸的制約。因此，從某種意義上講， 3G 也是移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)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。 FDD技術(shù)頻率利用率不高 以 WCDMA 技術(shù)為例，其基本帶寬為 5MHz 2，如果運(yùn)營商建設(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(diǎn)地區(qū)，用微微蜂窩提供高速接入，則至少需要 3 個(gè)頻點(diǎn)，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(shí)際 3G 頻率狀況是： 3G FDD 制式 (包括 CDMA 20xx 和 WCDMA) 在中國分得 60M 2 的頻率。假設(shè)在 3G 實(shí)施時(shí)國內(nèi)有 4 家運(yùn)營商經(jīng)營 3G FDD 移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，由于不同運(yùn)營商的 3G FDD 網(wǎng)絡(luò)間難以同步，因此，不同的運(yùn)營商的 3G FDD 網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生鄰頻共存干擾。為消除干擾的影響，則要求不同運(yùn)營商在相鄰頻段之間預(yù)留 5M 2 的保護(hù)頻段，以保證各運(yùn)營商之間的運(yùn)營質(zhì)量，四家運(yùn)營商間至少需要 15M 2(30M) 的保護(hù)頻段。其結(jié)果是其中三家運(yùn)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(yùn)營商的頻率勉強(qiáng)可以支撐 3G FDD 的全國綜合性大網(wǎng)。 從