通信工程毕业设计 (2)

摘 要本文从移动通信的发展，3G的概念，3G通信技术的发展，CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA技术标准的简介，以及三种主流标准的技术比较，国际上三大主流技术标准的发展现状，中国各个运营商选择结果，中国3G的发展状况，详细地介绍了3G技术的特点，分析了各技术标准的优点及劣势，并根据我国国情，简要分析了中国各电信运营商今后对3G的选择。关键词： 3G；第三代移动通信技术；CDMA2000; WCDMA; TD-SCDMAAbstractThis article is about the development of mobile communicationconcept of 3G, the development of 3G communications technology, the standard profile about CDMA2000, WCDMA and TD-SCDMA technology, and three mainstream standard s comparison, all the operator selection result of China, the international on three mainstream technical standards development present situation, the development situation of Chinas 3 G and introduced the 3 G technology characteristics, analyzed the various technical standards of the advantages and disadvantages. According to the situation in China, this article briefly analyzes the China telecom operators to choice future 3G .Key words: 3rd Generation；CDMA2000；WCDMA；TD-SCDMA目 录前 言11 3G移动通信发展21.1 蜂窝移动通信21.2 蜂窝移动通信发展阶段22 3G的概念及发展42.1 3G的概念42.2 3G的发展历程42.2.1 3G市场的发展目标及要求63. 3G技术标准简介83.1 国际电信联盟简介83.2 WCDMA简介93.2.1 WCDMA 的主要技术指标93.2.2 WCDMA 的主要优点113.3 CDMA2000简介113.3.1 CDMA2000关键技术113.3.2 CDMA2000技术指标和特点113.4 TD-SCDMA简介153.4.1TD-SCDMA概念153.4.2 TD-SCDMA主要技术指标及特点154 三种主流技术标准的优劣比较184.1 三种制式总体比较概述184.2 WCDMA比CDMA2000具有的优势194.3 TD-SCDMA在某些方面比WCDMA和CDMA2000具有的优势204.4 TD-SCDMA与WCDMA相比的劣势214.5 三大标准技术建网比较224.6 三大主流3G资费比较分析224.6.1运营商资费改进建议 265 中国电信运营商3G的选择及发展285.1 运营商选择条件285.2 我国运营商选择结果285.3 中国运营商发展状况295.3.1中国联通WCDMA发展 295.3.2中国电信WCDMA2000发展 306 中国的TD-SCDMA国际化326.1中国的TD-SCDMA发展现状326.2 我国3G技术人才的筹备34总结37参 考 文 献39致谢40前 言全球移动通信系统（Global System of Mobile communication，GSM）就是众所周知的GSM系统，作为第二代数字移动通信系统,已经在全世界范围取得了巨大成功, 是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。GSM标准的无处不在使得在移动电话运营商之间签署漫游协定后用户的国际漫游变得很平常。 GSM 较之它以前的标准最大的不同是他的信令和语音信道都是数字式的，因此GSM被看作是第二代 (2G)移动电话系统。第三代移动通信系统（3rd-generation，3G）正成为通信领域最关注的热点之一。3G是具有全球移动、综合业务、数据传输等多种功能,并能满足频谱利用率、网络无缝覆盖、兼容等多项要求的全球移动系统。它是一种支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。目前3G存在四种标准：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。本文主要讨论前三种标准。1移动通信发展1.1 蜂窝移动通信由于蜂窝理论的应用，频率复用的概念得以实用化。蜂窝移动通信系统是基于带宽或干扰受限，它通过分割小区，有效地控制干扰，在相隔一定距离的基站，重复使用相同的频率，从而实现频率复用，大大提高了频谱的利用率，有效地提高了系统的容量。同时，由于微电子技术、计算机技术、通信网络技术以及通信调制编码技术的发展，移动通信在交换、信令网络体质和无线调制编码技术等方面有了长足的发展。这是移动通信蓬勃发展的时期，其特点是通信容量迅速增加，新业务不断出现，通信性能不断完善，技术的发展呈加快趋势。1.2蜂窝移动通信发展阶段蜂窝移动通信系统又可以分为一下几个发展阶段:第一代移动通信系统（1G），第二代移动通信系统（2G），第三代移动通信系统（3G），第四代移动通信系统（4G）。第一代移动通信技术（1G）是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准。20世纪70年代中期至80年代中期。1978年底，美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统（AMPS），建成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。1983年，首次在芝加哥投入商用。同年12月，在华盛顿也开始启用。之后，服务区域在美国逐渐扩大。主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。代表系统有移动电话系统（AMPS），全球接入通信系统（TACS）。第二移动通信系统数字蜂窝移动通信系统，20世纪末，是2G这样的数字移动通信系统发展和成熟的时期。早在1983年，欧洲开始开发GSM。GSM是数字TDMA系统，1991年在德国首次部署，它是世界上第一个数字蜂窝移动通信系统。1988年，NA-TDMA（北美TDMA）有时也叫DAMPS(数字AMPS)在美国作为数字标准得到了表决通过。1989年，美国Qualcomm公司开始开发窄带CDMA。1995年美国电信产业协会（TIA）正式颁布了N-CDMA的标准，即IS-95A。随着IS-95A的进一步发展，于1998年TIA制订了新的标准IS-95。主要手机标准有GSM：基于TDMA所发展、源于欧洲、已全球化。IDEN：基于TDMA所发展、美国独有的系统。被美国电信系统商Nextell使用。IS-136也叫做D-AMPS：基于TDMA所发展，是美国最简单的TDMA系统，用于美洲。IS-95也叫做cdmaOne：基于CDMA所发展、是美国最简单的CDMA系统，用于美洲和亚洲一些国家。PDCPersonal Digital Cellular：基于TDMA所发展，仅在日本普及。第2.5G移动通信技术是从2G迈向3G的衔接性技术，由于3G是个相当浩大的工程，所牵扯的层面多且复杂，要从目前的2G迈向3G不可能一下就衔接得上，因此出现了介于2G和3G之间的2.5G。HSCSD、WAP、EDGE、蓝牙（Bluetooth）、EPOC等技术都是2.5G技术。2.5G有系统GPRS和EDGE以及CDMA2000 1x。 第三代移动通信系统在后面有阐述，在此略去。2 3G的概念及发展2.1 3G的概念移动通信技术的发展主要经历了仅有话音传输功能的第一代模拟技术阶段和起源于20世纪90年代初期的第二代(2G）移动通信技术。2G 阶段是以数字技术为代表的移动通信阶段，在语音通信得到满足的前提下还可以进行低速数据传输。目前移动通信技术已经开始进人第三个阶段第三代移动通信技术。3G是3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G），第三代手机是指将无线通信与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。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2M/s、384k/s以及144k/s的传输速度。CDMA被认为是第三代移动通信（3G）技术的首选，目前的标准有WCDMA、DMA2000、TD-SCDMA。一个重要的提示：在什么是宽带和宽带网一文中，曾经提到了宽/窄带的分水岭数据问题（骨干网传输速率在2.5Gbyte以上、接入网传输速率达到1Mbyte的网络定义为宽带），所以显然所有2G和2.5G的产品和技术都不是宽带技术，而能称得上宽带技术的只有3G及其后续技术。2.2 3G的发展历程3G能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。能够处理图像、音乐、视频形式，提供网页浏览、电话会议、电子商务信息服务。无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps、384kbps以及144kbps的传输速度。由于采用了更高的频带和更先进的无线（空中接口）接入技术，3G标准的移动通信网络通信质量较2G、 2.5G网络有了很大提高，比如软切换技术使得旅途中高速运动的移动用户在驶出一个无线小区并进入另一个无线小区时不再出现掉话现象。而更高的频带范围和 用户分级规则使得单位区域内的网络容量大大提高，同时通话允许量大大增加。3G最大的优点即是高速的数据下载能力。相对于2.5G（GPRS/CDMA1X）100kbps左右的速度，3G 随使用环境的不同约有 300k-2Mbps左右的水平。 另外有些3G系统服务业者会更新为3.5G系统(如HSDPA)，此时可有下传14Mbps、上传5.8Mbps的速度。2000年5月，国际电信联盟正式公布第三代移动通信标准，我国提交的TD-SCDMA正式成为国际标准，与欧洲WCDMA、美国CDMA2000成为3G时代最主流的三大技术之一。 2008年5月24日，工业和信息化部、国家发改委、财政部联合发布关于深化电信体制改革的通告，鼓励中国电信收购中国联通(600050,股吧)CDMA网（包括资产和用户），中国联通与中国网通合并，中国网通的基础电信业务并入中国联通，中国铁通并入中国移动，国内电信运营商由5家变为3家。 2008年6月2日，中国联通向中国网通提出以协议安排方式对两家公司实施合并，每股中国网通股份将换取1.508股中国联通股份，每股中国网通美国存托股份换取3.016股中国联通美国存托股份。同时，中国电信将以总价1100亿元收购联通CDMA网络。 2008年7月29日，中国电信集团宣布未来三年投资800亿元发展CDMA业务，并提出在三年内把CDMA用户数由目前约4300万增至1亿，届时在中国移动通信市场的占有率将达15%。 2008年10月15日，网通红筹公司在香港联交所和纽约证券交易所退市。 2008年8月，工信部发布关于同意中国移动通信集团公司开展试商用工作的批复，同意中国移动在全国建立TD网络并开展试商用。 2008年10月1日，中国电信开始与中国联通进行C网交割，并于60天内完成。 2008年10月15日，新联通公司正式成立，此次电信重组改革在资本市场层面的工作全部结束。 2008年12月22日，中国电信发布移动业务品牌天翼，189号段在部分省市投入试商用，全面转型为全业务运营商。 2008年12月31日，国务院常务会议通过决议，同意启动3G牌照发放工作。2.2.1 3G市场的发展目标及要求第三代移动通信的市场发展至少可分为如下三个阶段： 初期，2001-2005年。其特点为：第二代移动通信继续发展和扩大，在第二代移动通信网络的基础上，在局部地区（城市等用户集中地区）提供第三代移动通信业务，数据业务速率限制在384kbps及以下，地区或国际漫游仍依赖第二代移动通信系统。中期，20042010年。它是第三代移动通信系统的高速成长期，其特点为：第二代移动通信网络和系统停止发展，建设成功全国或全球覆盖的第三代移动通信网络，全面达到IMT2000的各项要求。后期，2010年以后。全球25以上人口使用第三代移动通信系统，第四代移动通信设备开始进入市场，提供更高速率的多媒体业务。总的来说第三代移动通信系统的目标可以概括为：（1）能实现全球漫游：用户可以在整个系统甚至全球范围内漫游，且可以在不同的速率、不同的运动状态下获得服务质量的保证。（2）能提供多种业务：语音、可变速率的数据、视频，特别是多媒体业务。（3）能适应多种环境：可以综合现有的公众电话交换网（PSTN）、综合业务数字网、无绳系统、地面移动通信系统、卫星通信系统，提供无缝覆盖。（4）足够的系统容量，强大的用户管理能力，高度的保密性能和极佳的服务质量。为实现上述目标，对其无线传输技术提出了以下要求：（1）高速传输以支持多媒体业务。室内环境至少2Mb/s，室内外步行环境至少384kb/s，室外车辆运动中至少144kb/s，卫星移动环境至少9.6kb/s。（2）传输速率能够按需分配。（3）上下行链路能适应业务的不对称需求。3 3G技术标准简介3.1国际电信联盟简介国际电信联盟是联合国的一个专门机构，也是联合国机构中历史最长的一个国际组织。简称“国际电联”，“电联”或“ITU”。国际电联是主管信息通信技术事务的联合国机构。作为世界范围内联系各国政府和私营部门的纽带，国际电联通过其麾下的无线电通信、标准化和发展电信展电信展览活动，而且是信息社会世界高峰会议的主办机构。国际电联总部设于瑞士日内瓦，其成员包括191个成员国和700多个部门成员及部门准成员。每年的5月17日是世界电信日(World Telecommunication Day)。国际电信联盟ITU-R在1985 年就开始研究3G通信的技术和标准。其目标是统一全球移动通信标准和频段，实现全球漫游，提高移动通信的频谱利用率及数据传输速率，满足多媒体业务的需求。3G 移动通信系统实现了无线通信与互联网的融合，其信道带宽不仅可以传输话音和数据，也使得传输包括视频和音频在内的实时多媒体成为可能。3G通信的名称繁多，国际电信联盟（ITU）规定为IMT-2000（国际移动电话2000）标准，欧洲的电信业巨头们则称其为UMTS（通用移动通信系统）。该标准规定，移动终端以车速移动时的传转数据速率为144kbps，室外静止或步行时速率为384kbps，而室内为2Mbps。但这些要求并不意味着用户可用速率就可以达到2Mbps，因为室内速率还将依赖于建筑物内详细的频率规划、组织以及运营商协作的紧密程度。3G技术最初的目标是全球无缝漫游，即实现任何人、任何地点、任何时间与任何人的通信，其基本目标是能在车载、步行和静止三种不同环境下为多个用户分别提供最高速率为144kb/s、384kb/s 和2Mb/s 的无线接入数据速率。全球无缝漫游最初的本意是使用一个3G标准，但由于技术的演进方式不同以及一些其他非技术的因素导致最终出现三种主流的3G技术，即WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000 1X（包括后续的EV-DO/EV-DV）。2007年10月，国际电信联盟(ITU)批准WiMAX成为3G标准中的一名正式成员，成为全球第四大3G标准，移动通信的第三代标准是全世界关注的热点，国际电联已经最后确定了第三代标准由六种不同的标准组成，其中WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大技术标准最受关注。3.2 WCDMA简介全称为Wideband CDMA，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术。WCDMA 标准由(3GPP）制订，目前有Release 99、Release 4、Release 5、Release 6等版本。目前在全球己经安装和试开通的WCDMA 网络都是基于R99版本的，其最大的特征在于网络结构上继承了GSM/GPRS核心网结构，与GSM不同的是在无线接入网部分引入了全新的无线接口WCDMA ，并采用了分组化传输，更有利于实现高速移动数据业务的传输。R4 版本主要特点是支持先进核心网络，针对R99 基于TDM 的电路核心网进行了很大改进，提出与承载无关的电路交换网络BICSCN 的概念。R6主要特性包括：UTRAN和CN传输增强；无线接口增强；多媒体广播和多播MBMS；数字权限管理DRM；WLAN -MTS互通；优先业务；通用用户信息GUP；网络共享；不同网络间的互通；最高下行速率达到10Mbps等。3.2.1 WCDMA 的主要技术指标WCDMA的发起者主要是欧洲和日本标准化组织和厂商，目前WCDMA 的版本，即网络演进路径从GSM/GPRS到WCDMA的R99、R4、RS、R6,WCDMA主要技术指标如下：（1）高速数据传输：慢速移动时384kb/s，室内走动时2Mb/s ；（2）信号频带宽度：5/10/2OMHz；（3）双工方式： FDD 频分双工；（4）基站同步方式：支持异步和同步相结合的基站运行方式。 (5）调制方式：上行为BPSK，下行为QPSK。数据调制为QPSK/BPSK，扩频调制为QPSK；（6）解调方式：导频辅助的相干解调；（7）多址接入方式：直接序列扩频（DS-CDMA)方式；（8）扩频方式：DS；（9）支持的核心网协议：GSM-MAP 核心网，核心网络基于GSM/GPRS网络的兼容性；（10)功率控制选择：开环+白适用闭环(160OHz)，上、下行快速、高效的功率控制大大减少了系统的多址干扰。（11）导频信道方式：下行采用公共连续导频和专用信道采用导频 符号与业务数据流时分复用(TM) ，上行采用专用导频；（12）帧长：10ms；（13）语音编码：由多个固定速率的语音编码器组成的多速率AMR 语音编码器，且与GSM系统的语音编码后向兼容。在话音信道采用卷积码（R=1/3，K=9）进行内部编码和Veterbi 解码，适应多种速率的传输；（14）每载波同时工作信道数：60；（15）频率利用率：6（语音）,0.4（数据）；（16）支持软切换和更软切换，切换方式包括三种：扇区间软切换、小区间软切换和载频间硬切换。3.2.2 WCDMA 的主要优点WCDMA优点主要为以下几方面：（l）比第二代移动通信系统有更好的性能。包括更大的系统容量和更大的覆盖区域。（2）提供更加灵活的服务。包括支持更宽范围的服务，最高可支持2 Mbps的高速数据业务。支持一条连线上传输多条并行业务，支持高速率的分组接入；联通WCDMA网络速度几乎是2G网络速度的100倍。iPhone 4s是目前最快速、最强大的iPhone，依托联通优势WCDMA 3G网络可尽情发挥iPhone的最佳性能。（3）采用更加灵活的系统操作。包括支持基站间的异步操作，支持自适应天线阵技术与多用户检测的技术，支持非平衡频带下采用时分双工的模式，采用单信元频率复用等。（4）支持业务广泛。基于WCDMA成熟的网络和业务支撑平台，其所能实现的3G业务非常丰富。无线上网卡、手机上网、手机音乐、手机电视、手机搜索、可视电话、即时通讯、手机邮箱、手机报等业务应用可为用户的工作、生活带来更多的便利和美妙享受。健壮的网络体系和业务支持能力，将使得iPhone的优势性能得到最大程度的发挥。（5）支持终端多。全球主要手机厂商都推出了为数众多的WCDMA手机。（6）开通国家最广，可漫游的国家和地区最多。截至2008年底，全球已有115个国家开通了264个WCDMA网络，占全球3G商用网络的71.3%。截至2009年9月28日，中国联通已与全球215个国家的395个运营商开通了GSM/WCDMA网络的国际漫游。可以说，联通3G用户完全可以自由行天下。3.3 CDMA2000简介CDMA2000（Code Division Multiple Access 2000） 是一个3G移动通讯标准，国际电信联盟ITU的IMT-2000标准认可的无线电接口，也是2G cdmaOne标准的延伸。 根本的信令标准是IS-2000。 CDMA2000与另两个主要的3G标准WCDMA以及TD-SCDMA不兼容。CDMA2000的发起者主要以美国和韩国为主的以CDMA (IS-95）为标准的制造商和运营公司，CDMA ( IS-95）系统向3G过渡的三条路线为：一条为先过渡到CDMA2000 1X，然后向CDMA2000 3X过渡；一条为先过渡到CDMA2000 1X，再过渡CDMA2000 1X EV -DO，最后再过渡到CDMA2000 1X EV-DV；另一条为先过渡到CDMA2000 1X，然后再直接过渡到CDMA2000 1X EV-DV。CDMA2000扩频码速率1.2288Mchip/s,载波带宽为1.25MHz；与WCDMA一样采用的是频分双工(FDD)方式,也需要成对的频率规划。CDMA2000标准由3GPP2组织制订，版本包括Release0 , ReleaseA , EV -DO 和EV-DV 。 ReleaseO 的主要特点是沿用基于ANSI-41D的核心网，在无线接入网和核心网增加支持分组业务的网络实体，此版本己经稳定。3.3.1 CDMA2000关键技术以下是目前CDMA2000关键技术：（1）前向快速功率控制技术使用快速功率控制，可以达到减少基站发射率、减少总干扰电平，从而降低移动台信噪比要求，最终可以增大系统容量。（2）前向快速寻呼信道技术：此技术有寻呼或睡眠状态的选择和配置改变两个用途。（3）前向链路发射分集技术：CDMA2000 采用直接扩频发射分集技术，有正交发射分集方式和空时扩展分集方式两种。（4）反向相干解调：基站利用反向导频信道发出扩频信号捕获移动台的发射，再用梳状( rake）接收机实现相干解调，与IS-95 采用非相干解调相比，提高了反向链路性能，降低了移动台发射功率，提高了系统容量。（5）连续的反向空中接口波形：在反向链路中，数据采用连续导频，使信道上数据波形连续，此措施可减少外界电磁干扰，改善搜索性能，支持前向功率快速控制以及反向功率控制连续监控。（6）Tulbo码使用Tulbo码具有优异的纠错性能，适于高速率对译码时延要求不高的数据传输业务，并可降低对发射功率的要求、增加系统容量，在CDMA2000中Tulbo码仅用于前向补充信道和反向补充信道中。（7）灵活的帧长与IS-95不同，CDMA 2000支持5 , 10 , 20 , 40 , 80 和160 ms多种帧长，不同类型信道分别支持不同帧长。较短帧可以减少时延，但解调性能较低；较长帧可降低对发射功率要求。（8）增强的媒体接入控制功能：媒体接入控制子层控制多种业务接入物理层，保证多媒体的实现。它实现话音、分组数据和电路数据业务、同时处理、提供发送、复用和QoS控制、提供接入程序。与IS-95相比，可以满足更宽带和更多业务的要求。3.3.2 CDMA2000技术指标和特点CDMA2000技术是一种最大程度考虑了运营商投资利益的技术标准，它可以使现有IS-95的运营商从中获得最大程度的投资保护并非常平滑地过渡到第三代移动通信系统。它还针对不同的最终用户群体提供灵活的业务选择，使他们可以各取所需，从而给运营商带来最大的投资回报。CDMA2000主要技术指标和特点如下：（1）信号射频带宽：从1.25MHz 到2OMHz 可调；（2）双工方式：FDD 频分双工；（3）基站同步方式：CDMA2000与CDMA (IS-95 )相同，基站间同步采用GPS方式；（4）调制方式：数据调制为QPSK / BPSK ，扩频调制为QPSK / OQPsK；（5）解调方式：前反向同时采用导频辅助相干解调；（6）多址接入方式：MC-CDMA；（7）扩频方式：扩频方式前向MC，反向MC/DS。在下行信道传输中，定义直扩和多载波传输两种方式，码片速率分别为1.2288Mcps（单载波方式）和3.6864Mcps(多载波方式），多载波方式能很好地兼容CDMA (IS-95）网络；（8）支持的核心网协议：ANSI-41，核心网络给予ANSI-41网络的演进，并保持与ANSI-41网络的兼容性；（9）功率控制选择：开环+快速闭环（800Hz) ，快速前向和反向功率控制；（10）导频信道方式：下行导频信道采用独立的连续导频业务码道复用（CM)，即公共导频方式，提高了系统容量；（11）帧长：20ms；（12）语音编码：可变速率；（13）每载波同时工作信道数：30； （14）频率利用率：12（语音）, l（数据）；（15）支持软切换和更软切换；（16）设计了两类码复用业务信道，基本信道用于传送语音、信令和低速数据，是一个可变速率信道，补充信道用以传送高速率数据，在分组数据传送上应用了ALOHA技术，改善传输性能。3.4 TD-SCDMA简介3.4.1 TD-SCDMA概念TD-SCDMA是英文Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access（时分同步码分多址） 的简称，中国提出的第三代移动通信标准(简称3G)，也是ITU批准的三个3G标准中的一个，以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。是我国电信史上重要的里程碑。(相对于另两个主要3G标准CDMA2000和WCDMA它的起步较晚，技术不够成熟。与其他两种技术相比采用了智能天线、联合检测、上行同步及动态信道分配、接力切换等技术，具有频谱使用灵活、频谱利用率高等特点，适合非对称数据业务。TD-SCDMA的无线传输方案灵活地综合FDMA、TDMA和CDMA等基本传输方法。通过与联合检测相结合，它在传输容量方面表现非凡。通过引进智能天线，容量还可以进一步提高智能天线凭借其定向性降低了小区间频率复用所产生的干扰，并通过更高的频率复用率来提供更高的话务量。基于高度的业务灵活性，TD-SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器（RNC）连接到交换网络，如同第三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。在最终的版本里，计划TD-SCDMA无线网络与INTERNET 直接相连。在第三代移动通信标准TD-SCDMA推出后，许多通信营运商和手机厂商开始重视和研究TD-SCDMA技术。在3G技术和系统蓬勃发展之际，不论是各个设备制造商、运营商，还是各个研究机构、政府、ITU，都已经开始对3G以后的技术发展方向展开研究。在ITU认定的几个技术发展方向中，包含了智能天线技术和TDD时分双工技术，认为这两种技术都是以后技术发展的趋势，而智能天线和TDD时分双工这两项技术，在目前的TD-SCDMA标准体系中已经得到了很好的体现和应用，从这一点中，也能够看到TD-SCDMA标准的技术有相当的发展前途。 3.4.2 TD-SCDMA主要技术指标及特点TD-SCDMA主要由中国大唐集团公司和西门子公司开发，较前两个技术标准而言，对TD-SCDMA进行大力支持和结成产业联盟的企业还比较少，技术指标有如下：（l）信号带宽：1.23MHz；（2）双工方式：TDD时分双工；（3）基站同步方式：采用GPS或者网络同步方式，降低基站间干扰；（4）调制方式：数据为DQPSK，扩频调制为DQPSK/16QAM；（5）解调方式：前反向同时采用导频辅助相干解调；（6）多址接入方式：CDMA/SCDMA ；（7）扩频方式：MC/DS；（8）支持的核心网协议：GSM-MAP，核心网络基于GSM/GPRS网络的演进，并保持与它们的兼容性；（9） 功率控制选择：开环+快速闭环（200Hz) ；（10）导频信道方式：特殊导频；（11）帧长：10ms；（12）语音编码：固定速率，AMR与GSM兼容；（13）每载波同时工作信道数：24；（14）频率利用率：15（语音）,1.25（数据）；（15）采用智能天线技术，提高了频谱效率；（16）采用同步CDMA技术，降低上行用户间的干扰和保持时隙宽度；（17）接收机和发射机采用软件无线电技术，采用联合检测技术，降低多址干扰；（18）多时隙，具有上下行不对称信道分配能力，适应数据业务。TD-SCDMA为TDD模式，在应用范围内有其自身的特点：（1）终端的移动速度受现有DSP运算速度的限制只能做到240kmph；（2）基站覆盖半径在15km以内时频谱利用率和系统容量可达最佳，在用户容量不是很大的区域，基站最大覆盖可达30-40km。所以，TD-SCDMA适合在城市和城郊使用。因在城市和城郊，车速一般都小于200 kmph，城市和城郊人口密度高，因容量的原因，小区半径一般都在15km以内。而在农村及大区全覆盖时，用WCDMA FDD方式也是合适的，因此TDD和FDD模式是互为补充的。4 三种主流技术标准的优劣比较4.1 三种制式总体比较概述在三种技术标准中,WCDMA的扩频码速率为3.84Mchip/s, 载波带宽为5MHz；CDMA2000的扩频码速率为1.2288Mchip/s,载波带宽为 1.25MHz。另外,WCDMA的基站间同步是可选的,而CDMA2000 的基站间同步是必需的,因此需要全球定位系统(GPS)。以上两点是WCDMA和 CDMA2000最主要的区别。TD-SCDMA的扩频码速率为1.28Mchip/s, 载波带宽为1.6MHz,基站间必须同步,与其他两种技术相比采用了智能天线、联合检测、上行同步及动态信道分配、接力切换等技术,具有频谱使用灵活、频谱利用率高等特点, 适合非对称数据业务。此外,WCDMA和CDMA2000都采用FDD模式 ,只有TD-SCDMA采用TDD模式。FDD模式的特点是在分离的两个对称频率信道上,系统进行接收和发送,用频段来分离接收和传送信道；采用包交换等技术,可突破第二代发展的瓶颈,实现高速数据业务,并可提高频谱利用率,增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率,即在每25MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时,能充分利用上下行的频谱,但在非对称的分组交换(互联网)工作时,频谱利用率则大大降低,在这点上,TDD模式有着FDD无法比拟的优势，三种主流模式比较如下表。 表1-1 三大主流模式比较各项指标WCDMACDMA2000TD-SCDMA扩展类型单载波直接序列扩频CDMA多载波和直接序列扩频CDM时分同步CDMA最小带宽/MHz51.251.6码片速率/Mcps3.841.22881.28帧长/ms102010语音编码器AMR可变速率声码器AMR扩频因子（SF）256-443-216-1调制方式上行：BPSK下行：HPSK上行：8PSK下行：QPSK上行：8PSK下行：QPSK双工方式FDDFDDTDD基站间同步异步（不需GPS）同步（需GPS）同步（主从同步）4.2 WCDMA比CDMA2000具有的优势WCDMA和CDMA2000都满足ITM-2000提出的全部技术要求, 包括支持高比特率多媒体业务、分组数据和IP接入等， 这两种系统的无线传输技术均基于DS-CDMA作为多用户接入技术,单就技术来说,WCDMA和CDMA2000在技术先进性和发展成熟度上各具优势，但总体来看，WCDMA 似乎更胜一筹，以下是WCDMA相对CDMA2000的一些优势：（1）WCDMA使用的带宽和码片速率（3.84Mcps）是CDMA2000 1X演进家族的三倍以上，更高的带宽和码片速率提高了接收机解决多路径分集效应的能力；（2）WCDMA功控速度是CDMA2000的两倍(1600800)，因而能保证更好的信号质量，并支持更多的用户；（3）WCDMA使用异步基站，基站部署容易；而CDMA2000基站通过GPS 实现同步，造成室内基站部署的困难；（4）WCDMA导频信道功率占下行链路总传输功率为CDMA2000的一半（10%20%)，因而可以节省更多的公用信道的开销；（5）CDMA2000 1X EV-DO的TDM接入系统采用共享时分复用下行链路，单独组网不具备语音通信能力，且具有固定时隙，因而CDMA2000物理层兼容性比WCDMA要差；（6）WCDMA较CDMA2000能够更加灵活地处理话音和数据混合业务；（7）GSM及GPRS的多项业务如计费、安全、漫游等也支持WCDMA ，而CDMA2000 1X 基站为了完善新的数据/语音网络，必须添加额外的网元或进行功能的升级；（8）WCDMA在混合话音和数据流量方面也比CDMA2000也表现得更加出色；（9）在传统网络基础和市场推广上，由于全球移动系统有85都在用的GSM系统，因而WCDMA占有绝对优势。总体来讲，WCDMA具有丰富的终端优势，WCDMA带宽宽，速度快，新联通的3G内容丰富，看啥都有，WCDMA真正全球漫游，想游就游，WCDMA技术成熟，升级到4G指日可待。4.3 TD-SCDMA在某些方面比WCDMA和CDMA2000具有的优势TD-SCDMA与WCDMA和CDMA2000相比，具有如下的特点和优势。（1） 频谱利用率高：TD-SCDMA采用TDD方式和CDMA和TDMA的多址技术，在传输中很容易针对不同类型的业务设置上、下行链路转换点，因而可以使总的频谱效率更高；（2）系统性能稳定：TD-SCDMA收发在同一频段上，上行链路和下行链路的无线环境一致性很好，更适合使用新兴的“智能天线”技术；利用了CDMA和TDMA结合的多址方式，更利于联合检测技术的采用，这些技术都能减少了干扰，提高系统的性能稳定性；（3）支持多种通信接口：TD-SCDMA同时满足Iub、A、Gb、Iu、Iur多种接口要求，基站子系统既可作为2G和2.5G的GSM基站的扩容，又可作为3G网中的基站子系统。（4）频谱灵活性强：TD-SCDMA第三代移动通信系统频谱灵活性强，仅需单一1.6MHz的频带就可提供速率2M的3G业务需求，而且非常适合非对称业务的传输；（5）与传统系统兼容性好：TD-SCDMA支持现存的覆盖结构，信令协议可以后向兼容，能够实现从现存的通信系统到下一代移动通信系统的平滑过渡；（6）系统设备成本低：TD-SCDMA上下行工作于同一频率，对称的电波传播特性使之便于利用智能天线等新技术，这也可达到降低成本的目的。（7）在无线基站方面，TD-SCDMA的设备成本也比较低；（8）支持与传统系统间的切换功能：TD-SCDMA技术支持多载波直接扩频系统，可以再利用现有的框架设备、小区规划、操作系统、账单系统等，在所有环境下支持对称或不对称的数据速率。4.4 TD-SCDMA与WCDMA相比的劣势与前两种标准相比，尤其是与WCDMA比起来,TD-SCDMA也有不利的地方。（1）在市场基础和研发经验方面，TD-SCDMA 较WCDMA 具有明显的劣势；（2）TD-SCDMA因要与GSM的小区兼容，小区复用系数为3，降低了频谱利用率；（3）TD-SCDMA 频带宽度窄，不能充分利用多径，降低了系统效率，实现软切换和软容量能力较困难；（4）TD-SCDMA系统采用GPS同步，对定时系统要求高。而WCDMA则不需要小区同步，可适应不同的环境应用；（5）WCDMA对移动性的支持好，适合宏蜂窝、蜂窝、微蜂窝组网；而TD-SCDMA只适合微蜂窝，由于服务小区半径小，信号切换频繁，容易掉线，因而对高速移动的支持较差。4.5 三大标准技术建网比较从建网经济性看，主要由以下四个因素确定：（1）在技术发展的过程中，尤其是运营商在衡量各种标准的过程中，考虑较多的是网络能否平滑演进，这样才能有效的利用现有的资源，节约成本，具体看：由GSM发展到WCDMA，GSM可作为WCDMA的依托网，而由GSM发展到UCDMA2000，CDMA2000则不能依托GSM网络。（2）要看技术实现的难易程度，三种技术标准各有特色，但TD-SCDMA因为不需要双工器，在经济性方面会有优势。（3）建网经济性还与世界范围内采用的程度及多厂家供货环境有关，绝大多数GSM运营商采用WCDMA标准。之所以考虑多厂家供货环境，是因为历史经验证明，设备成本不单取决于技术实现难度，在很大程度上取决于规模化程度。在网络规模和多厂家供货方面WCDMA占优势。（4）是有关技术产权IPR方面，IPR不是单纯的技术问题，也是法律问题。任何进行CDMA产品开发的厂家都需从Qualcomm购买专利，在产品生产和销售方面还需生产许可证费和相应的生产提成费。WCDMA的IPR较分散，回旋的余地较大。TD-SCDMA是由中国研制开发的技术，在技术实现、IPR方面可能占优势。4.6 三大主流3G资费比较分析随着3G入网用户数的逐步提升，3G套餐资费的设计便成了运营商市场部门工作中的一个重点。纵观三大运营商3G服务的资费，虽然稳中有降，但也有细微的差别。本文的目的在于综合比较北京地区三家运营商3G个人用户资费套餐，便于运营商市场部门了解竞争对手的价格特征和用户群细分特征，也便于3G用户们了解各家运营商的资费标准，并根据自己的消费习惯选择合适的套餐。不同ARPU (ARPU-Average Revenue Per User)的用户，它的中文意思是每个用户的平均收入值，其消费习惯不同，费用承受能力也不同。篇幅所限，仅举一例，现选取各运营商月基本费小于并最接近于100元的套餐进行对比，看表1-2 所示： 表1-2 三大主流部分套餐资费比较运营商月基本费包含语音通话分钟数包含数据流量MB赠送短信超出后资费其他赠送业务移动88200500无国内通话0.20元/分钟、全国数据流量1元/MB30分钟可视电话、号簿管家、彩铃、139邮箱5元版、wap账单联通96（A）240300240国内通话0.15元/分钟、全国数据流量0.30元/MB 10分钟可视电话、12M/20T、手机邮箱、来电显示96（B）45080无96（C）55080无电信89（全能版）200500无国内通话0.15元/分钟、全国数据流量0.30元/MB 天翼视讯全能看、通信助理、爱音乐全曲下载（5元包30首）、189邮箱（2G容量）、天翼应用俱乐部服务、再赠三款自选增值业务89（聊天版）360120注：联通官方对M和T的解释：M即Media的首个字母，是多媒体内容的计价单位，多媒体内容包括图像、音频、视像及相关应用程序内容下载及流媒体播放服务等，如看一段视频或下载一首歌曲，一个多媒体内容的价格为n个M。T即Text的首个字母，是文本内容的计价单位，文本内容包括以文字为主的内容浏览和下载，如浏览一条新闻，下载一段文字，一个文本内容的价格为n个T。如上表所示，三大运营商这几款3G套餐价格围绕90元波动，上下不超过10元。对比分析很明显可以发现：（1）三大运营商的3G套餐都不同程度上忽视了短信，几款套餐中只有联通A计划96元套餐中包含240条短信，其他套餐均不包括短信，有短信需求的用户需要在购买基本套餐后再购买短信可选包。据此可看出，3G时代，运营商以往的语音+短信已经转变为语音+流量的经营模式，虽未淡化短信的营销，但相对于短信，运营商更加重视流量的营销推广。（2）超出流量后的资费，不论是语音还是数据流量，电信和联通旗鼓相当，移动的资费则远高于这两家。这大概跟移动全球通的品牌定位有关。移动全球通的用户定位为高端商务用户，因此资费相对较高，这从其3G套餐最低档为88元（远高于联通的46元和电信的49元）也可看出。（3）联通和电信分别针对侧重语音和侧重数据流量设计了两款套餐，而移动只有一款且较为侧重数据流量。这大概是因为移动TD网络的技术成熟还不够，中移动将市场营销的重点放在2G用户的存量保有和增量拓展上，3G只是体验式的消费。此外，移动和联通均推出了可视电话，但技术还不够成熟，仅处于让用户体验消费的阶段。联通别有心裁地退出了一种视频和文本数据计量的单位M和T，意在鼓励用户使用联通定制或开发的收费内容。 联通沃3G预付费20元套餐卡将于2012年5月17日“世界电信日”期间在中国联通网上营业厅开售，每月最低消费20元，本地拨打只需0.1元/分钟，上网0.2元/MB；打电话上网由随意组合，可以全部打电话，可以全部发短信，也可以全部用于上网等业务；用户使用流量达到100MB后，上网功能自动关闭，上网功能下月将自动开通；原价68元的套餐卡包现售价50元，包含50元通讯费，免除号卡与快递费用。中国电信为了应对联通降价行为，据中国电信北京公司（以下简称北京电信）6月1日相关人士透露，北京电信近期将推出一款目前市面上最便宜的3G语音资费卡，最低消费15元左右。用户在使用时可在套餐内自由组合资费的方式，既可以全部拨打语音通话，也可以使用3G流量，且语音通话的价格可能会达到史无前例的长市合一0.1元/分钟。就在此时，近日河南电信7元3G卡推出，河南电信7元3G卡还在宣传当中，河南电信7元3G卡如果推出，势必会给联通造成重创，中国电信7元3G卡的推出，意味着3G业务进入价格战的白热化，但移动还迟迟未有动作，据网友微博透露河南洛阳洛宁电信营业厅已开始宣传新推出的7元3G卡，门槛超低。宣传显示：一毛打全国，来电不收钱，上网还免费。可以说是创造了3G门槛之低。517电信日，中国联通推出只通过电子渠道销售的20元3G套餐，降低了3G服务门槛。中国联通的20元3G套餐在全国范围推出，被业界人士指出在打价格战。而中国电信的7元3G卡更是让业界大跌眼镜。4.6.1 运营商资费改进建议总的来说，3G套餐的资费虽然较高，但正在逐步下降，相对2G具有一定优势。这对广大用户而言是好事，对于运营商而言，这也将促进3G入网用户数的进一步提升。但由于营销方式的不合理，三家运营商3G资费的展现形式问题颇多，以我看来，两个首当其冲的问题亟待改进：（1）数据流量的解释方式需要改进。国外运营商如AT&T对流量的解释术语为：“这些流量大概相当于浏览XX个网页，下载XX首歌曲，查看XX幅图片，观看XX部电影”，而国内运营商对于数据流量的解释方式仅为类似于“10MB”字样，很多用户对套餐内的KB、MB没有直观的感受，也区分不了bit和bite。因此，套餐解释中应当对套餐包含的数据流量进行直观解释，如“包含数据流量500MB，可以供您”。（2）超出数据流量的计价单位不统一。联通和电信的套餐中，超出流量的计费价格为0.0003元/KB，而移动为1元/MB。移动的数字相对好理解，但联通和电信的超出流量计费价格很费解。目前用户的流量基本以MB为单位，那么以KB为单位的计费方式还有何意义？此外，联通虽然在官网上给出了M和T的解释，但用户依然很费解。综上，在3G资费逐步调低的同时，资费展示方式也应逐步完善。运营商在不断拓展市场份额的同时，也应照顾到用户的体验。5 中国电信运营商3G的选择及发展5.1 运营商选择条件3G 的三种主流技术标准WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA，在技术特点上各有各的优势，不会出现哪种标准“一统江湖”的局面，谁能在3G 时代占据更大的市场份额，关键是看哪个技术标准更符合市场需求和竞争的需要，同时还要结合各国国情、各运营商的具体情况以及市场竞争等因素进行考虑。（1）如何利用现有网络并使其产生最大效益是中国各电信运营商首要重视的问题。因此，在满足业务发展需要的同时，要充分利用已有的2G 网络，保护用户业务的连续性，这就要求新建的3G 网络必须与第二代网络有很好的后向兼容性。符合这些条件的3G标准，WCDMA应是中国联通的首选，而CDMA2000则是中国电信的首选。（2）中国是世界第一移动大国，频谱资源日益短缺3G建设迫切需要解决的第一问题。另外，考虑到我国地区以及城乡经济发展的不平衡而造成的移动业务分布的不均匀性，移动通信的主要用户和业务大部分集中在中心城市和部分人口密集的，这就要求我们选择的标准应当是频谱利用率较高的技术制式。在这一点上，TD-SCDMA的优势更明显一些。（3）考虑到各系统设备制造商竞争带来的价格因素，则WCDMA的优势更突出。这是因为与其它技术标准相比，WCDMA在全球范围内已经形成多厂家供货的局面，这势必带来设备价格和产品质量的竞争，在市场杠杆的调节下，设备和服务价格会不断降低，质量不断提高，是非常有利于运营商降低建设投资的。（4）出于对民族工业的支持，TD-SCDMA在中国一定要上。因为我们已经在1G、2G时代损失的太多，如果能够基于自主产权的TD-SCDMA 形成3G产业链，就可能带动起中国的通信制造业、运营业等的快速发展，从而使中国的民族工业取得赶超世界先进的良机。5.2 我国运营商选择结果电信重组方案的确定：中国移动+铁通=中国移动，中国电信+中国联通(CDMA网)+中国卫通的基础电信=中国电信，中国联通(GSM网)+中国网通=中国联通,从而中国电信运营商形成了三足鼎立之势。根据电信业重组方案，3G牌照发放方式是：新中国移动获得TDSCDMA牌照，新中国电信获得CDMA2000牌照，中国联通获得WCDMA牌照。5.3 我国运营商发展状况5.3.1 中国联通WCDMA发展中国联通于2009年4月28日推出全新的全业务品牌“沃”，承载了联通始终如一坚持创新的服务理念，为个人客户、家庭客户、集团客户提供全面支持。以活力、进取、开放、时尚为特性的全业务品牌“沃”，旨在塑造全新的品牌个性，为广大客户带来耳目一新的人性化沟通体验。该品牌作为中国联通与客户沟通的核心品牌，未来将涵盖中国联通的所有产品、业务、服务等多个领域，是中国联通实现由多品牌战略逐步过渡到企业品牌下的全业务品牌战略的重要一步。 “沃”品牌的设计理念来看，其中文名称“沃”与英文名称“W