【文章內(nèi)容簡介】 CDMA 和 cdma2020 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(yùn)營商的競爭焦點，對于新的移動運(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)用移動網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)邏輯（ CustomisedApplicationforMobileNetworkEnhancedLogic，CAMEL）、移動執(zhí)行環(huán)境（ MobileExecutionEnvi ronment， MExE）和 USAT（ USIMApplicationToolkit，USIM 應(yīng)用工具箱，其中 USIM 是 UniversalSub scriberIdentityModule 通用用戶識別 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（ BinaryRuntimeEnvironmentforWireless）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(yùn)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 cdma2020 系統(tǒng)。 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， cdma2020 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。 cdma2020 已經(jīng)在韓國、日本、美國、加拿大等國家運(yùn)營，截止到 2020 年底用戶總數(shù)達(dá)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 2020 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 cdma2020，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 2020 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(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 cdma2020 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(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。 從使用的頻段看， cdma2020 多采用帶內(nèi)演進(jìn)的方式實現(xiàn)，即多數(shù)運(yùn)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。 cdma2020 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(jìn)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(yùn)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(fèi)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 cdma2020 專利中，其它公司也聲稱擁有基本專利，其主要原因是在 cd ma20201x/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 cdma2020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(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，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(yùn)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、 TDSCDMA 在 3G 建設(shè)中的重要作用 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 IMT2020(國際移動通信 2020)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 2020 和 TDSCDMA 。其中，由中國提交的 TDSCDMA 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， TDSCDMA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(yùn)營商和設(shè)備制造商產(chǎn)生哪些 影響？ TDSCDMA 將有效緩解頻率資源緊張 中國的移動通信用戶截止到 2020 年 4 月底已達(dá)到 億，但普及率僅為 %，遠(yuǎn)低于歐、美、日等普及率為 60%以上的發(fā)達(dá)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(jī)，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(jī)。 2G移動通信的進(jìn)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(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。那么， 3G 的出現(xiàn)能否緩解這種危機(jī)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 2020 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(TDCDMA)和中國提出的 TDSCDMA 為 TDD 國際標(biāo)準(zhǔn)。在后續(xù)的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)中，由于 TDSCDMA 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 TDSCDMA 的開發(fā)。也就是說，目前世界上順利進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的 3GTDD 國際標(biāo)準(zhǔn)只有 TDSCDMA 標(biāo)準(zhǔn)，也就意味著國際統(tǒng)一劃分的 TDD 頻段，將全部由TDSCDMA 技術(shù)使用， TDSCDMA 實現(xiàn)全球應(yīng)用及漫游首先具備了寶貴 的頻率資源。 2020 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 216220MHz 、 13901395MHz、 14271435MHz 、 16701675MHz、 23852390MHz 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 19101930MHz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(yùn)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(yùn)營所需的基本頻率的角度來進(jìn)行分析。對 FDD 中的 WCDMA 技術(shù)來講，其基本帶寬為 5MHz 2，如果運(yùn)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?？紤]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 2020 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(yùn)營商經(jīng)營 3 GFDD 移動通信業(yè)務(wù)，由于不同運(yùn)營商的 3 GFDD 網(wǎng)絡(luò)間難以同步，因此，不同的運(yùn)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(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 15M2(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 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(dá)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(jī) ——— 機(jī)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(yùn)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(yùn)營牌照的運(yùn)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(kuò)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。 TDSCDMA 的頻率使用特點將有效解決 3G 頻率緊張的矛盾 對 TDSCDMA 技術(shù)來講，該技術(shù)的單載波帶寬為 ，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 TDSCDMA 運(yùn)營商大容量建網(wǎng)的頻率需求。 同時， TDSCDMA 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)