3G三大標(biāo)準(zhǔn)的對比

1、2000年5月，國際電聯(lián)（ITU）在土耳其召開全會，經(jīng)對IMT-2000無線接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的10個候選方案的頻譜效率、網(wǎng)絡(luò)接口、QoS技術(shù)復(fù)雜性、覆蓋率、靈活性和設(shè)備體積等諸多方面的全面評估，正式確認(rèn)了五種標(biāo)準(zhǔn)，分別是MS-CDMADS-CDMATD-CDM廂SC-TDMIAMC-TDMA這是一個以CDM被術(shù)為主體，兼顧TDMAJ術(shù)，包含F(xiàn)DDffiTDD®種雙工方式的多元化體系標(biāo)準(zhǔn)。從移動通信技術(shù)發(fā)展趨勢和可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能分析，基于CDMA式的3種標(biāo)準(zhǔn)被普遍看好，分別對應(yīng)cdma2000WCDMATD-SCDMA種技術(shù)，它們被認(rèn)為是3G的三大主流應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前，中國的3G即將進(jìn)入商

2、用化應(yīng)用階段，對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的取舍選擇也成為移動運(yùn)營商要仔細(xì)考慮的問題，因此有必要對這三種主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較分析，以期為我國3G標(biāo)準(zhǔn)的選擇提供有益的參考。主流3G標(biāo)準(zhǔn)概要1. cdma2000cdma200QH從cdmaOnd道進(jìn)而來的第三代移動通信技術(shù)。事實(shí)上，cdma2000標(biāo)準(zhǔn)是一個體系結(jié)構(gòu)，稱為cdma2000family,它同樣還包含一系列的子標(biāo)準(zhǔn)。其技術(shù)特點(diǎn)如下：前反向同時采用導(dǎo)頻輔助相干解調(diào)；在擴(kuò)頻碼選擇采用相同M序列，通過不同的相位偏置區(qū)分不同的小區(qū)和用戶；射頻帶寬從1.25MH詞20MH而調(diào)；快速前向和反向功率控制；下行信道中采用公共連續(xù)導(dǎo)頻方式進(jìn)行相干檢測，提高系統(tǒng)容量；在下

3、行信道傳輸中，定義直擴(kuò)和多載波傳輸兩種方式，碼片速率分別為3.6864Mcps和1.22Mcps,多載波方式能很好地兼容IS-95網(wǎng)絡(luò)；支持F-QPCH可延長手機(jī)待機(jī)時間；核心網(wǎng)絡(luò)給予ANSI-41網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，并保持與ANSI-41網(wǎng)絡(luò)的兼容性；支持軟切換和更軟切換；設(shè)計(jì)了兩類碼復(fù)用業(yè)務(wù)信道，基本信道用于傳送語音、信令和低速數(shù)據(jù)，是一個可變速率信道，補(bǔ)充信道用以傳送高速率數(shù)據(jù)，在分組數(shù)據(jù)傳送上應(yīng)用了ALOH腋術(shù)，改善傳輸性能；在同步方式上cdma2000與IS-95相同，基站間同步采用GPSJ式。cdma2000勺發(fā)起者主要以美國和韓國為主的以IS-95CDMA；標(biāo)準(zhǔn)的制造商和運(yùn)營公司，cdm

4、a2000繼承了IS-95窄帶CDMA（統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商同樣可以在窄帶CDMA絡(luò)中更換或增加部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備過渡到3G2. WCDMAWCDMA主要技術(shù)指標(biāo)是：支持高速數(shù)據(jù)傳輸（慢速移動時384kb/s,室內(nèi)走動時2Mb/s）,異步BS,支持可變速傳輸，幀長10ms碼片速率3.84Mb/s。其主要特點(diǎn)如下：基站同步方式：支持異步和同步的基站運(yùn)行方式，組網(wǎng)方便、靈活；調(diào)制方式：上行為BPSK下彳T為QPSK解調(diào)方式：導(dǎo)頻輔助的相干解調(diào)；接入方式：DS-CDMA式；三種編碼方式：在話音信道采用卷積碼(R=1/3,K=9)進(jìn)行內(nèi)部編碼和Veterbi解碼，在數(shù)據(jù)信道采用ReedS010mo閻碼，

5、在控制信道采用卷積碼(R=1/2,K=9)進(jìn)行內(nèi)部編碼和Veterbi解碼；適應(yīng)多種速率的傳輸，可靈活地提供多種業(yè)務(wù)，并根據(jù)不同的業(yè)務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)速率分配不同的資源，同時對多速率、多媒體的業(yè)務(wù)可通過改變擴(kuò)頻比(對于低速率的32kb/s、64kb/s、128kb/s的業(yè)務(wù))和多碼并行傳送(對于高于128kb/s的業(yè)務(wù))的方式來實(shí)現(xiàn)；上、下行快速、高效的功率控制大大減少了系統(tǒng)的多址干擾，提高了系統(tǒng)容量，同時也降低了傳輸?shù)墓β?；核心網(wǎng)絡(luò)基于GSM/GPRS絡(luò)的演進(jìn)，并保持與GSM/GPRS絡(luò)的兼容性;BTS之間無需同步因BS可收發(fā)異步的PN碼，即BS可跟蹤對方發(fā)出的PN碼，同時MS也可用額外的PN碼進(jìn)

6、行捕獲與跟蹤，因此可獲得同步，來支持越區(qū)切換及宏分集，而在BTS之間無需進(jìn)行同步；支持軟切換和更軟切換，切換方式包括三種，即：扇區(qū)間軟切換、小區(qū)間軟切換和載頻間硬切換。WCDMA發(fā)起者主要是歐洲和日本標(biāo)準(zhǔn)化組織和廠商，WCDMA承了第二代移動通信體制GS晰準(zhǔn)化程度高和開放性好的特點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展順利，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商可以通過在GS喇絡(luò)上引入GPR綱絡(luò)設(shè)備和新業(yè)務(wù)，培育數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)消費(fèi)群體，逐步過渡到3G3. TD-SCDMATD-SCDMA前兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)略顯稚嫩，其主要技術(shù)特點(diǎn)如下：信號帶寬為1.23MHz;碼片速率為1.28Mchip/s;采用智能天線技術(shù)，提高了頻譜效率；采用同步CDM腋術(shù)，降低上行用

7、戶間的干擾和保持時隙寬度；接收機(jī)和發(fā)射機(jī)采用軟件無線電技術(shù)；采用聯(lián)合檢測技術(shù)，降低多址干擾；多時隙，具有上下行不對稱信道分配能力，適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；采用接力切換，降低掉話率，提高切換的效率；語音編碼：AMRtGSMft容；核心網(wǎng)絡(luò)基于GSM/GPRS絡(luò)的演進(jìn)，并保持與它們的兼容性；基站間采用GPSE者網(wǎng)絡(luò)同步方式，降低基站間干擾。TD-SCDMA前主要是西門子公司和中國大唐集團(tuán)在開發(fā)，較前兩個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而言，對TD-SCDMA行大力支持和結(jié)成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的企業(yè)還比較少。三種主流標(biāo)準(zhǔn)的比較雖然cdma2000WCDMATD-SCDMA屬3G的主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但是仍然可以將其分為兩類：cdma2000WCD將

8、作一類，TD-SCDMA和前兩者分開討論。之所以可以這樣做，是因?yàn)樵诩夹g(shù)上cdma200解口WCDMAFDD勺標(biāo)準(zhǔn)，而TD-SCDMA則是一個TDDfc準(zhǔn)。1.WCDMA!cdma2000WCDMAcdma2000s滿足IMT-2000提出的全部技術(shù)要求，包括支持高比特率多媒體業(yè)務(wù)、分組數(shù)據(jù)和IP接入等。這兩種系統(tǒng)的無線傳輸技術(shù)均基于DS-CDMA為多用戶接入技術(shù)，單就技術(shù)來說，WCDMAcdma2000ft技術(shù)先進(jìn)性和發(fā)展成熟度上各具優(yōu)勢，但總體來看，WCDMA乎更勝一籌，以下是WCDMA對cdma2000的一些優(yōu)勢所在：(1) WCDMA8用的帶寬和碼片速率(3.84Mcps)是cdma2

9、0001x演進(jìn)家族的三倍以上，因而能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號開銷。此外，更高的碼片速率也改善了接收機(jī)解決多徑效應(yīng)的能力。(2) WCDMAt小區(qū)站點(diǎn)同步方面的設(shè)計(jì)是使用異步基站，而cdma2000#站則通常通過GP或現(xiàn)同步，這將造成室內(nèi)和城市小區(qū)(采用室內(nèi)天線)部署的困難。(3)由于支持1xEV-DO的TDMK入系統(tǒng)采用共享時分復(fù)用下行鏈路，它具有固定時隙，因此cdma2000tl理層兼容性較差。(4) WCDM峨cdma200Cfg夠更加靈活地處理話音和數(shù)據(jù)混合業(yè)務(wù)。(5) WCDMA行功率控制的頻率幾乎是cdma2000的兩倍，達(dá)到每秒1500次(1.5kHz),因

10、而能保證更好的信號質(zhì)量，并支持更多的用戶。(6) cdma2000的導(dǎo)頻信道大約需要下行鏈路總傳輸功率的20%相比之下WCDMA需要約10%因而可以節(jié)省更多的公用信道的開銷。(7)為支持基于GSM勺GPRSlk務(wù)而部署白所有業(yè)務(wù)(如計(jì)費(fèi)、安全、漫游等)也支持WCDMA務(wù)，而為了完善新的數(shù)據(jù)/話音網(wǎng)絡(luò)，cdma20001x必須添加額外的網(wǎng)元或進(jìn)行功能的升級。(8)在混合話音和數(shù)據(jù)流量方面，WCDMA系統(tǒng)性能比cdma200她表現(xiàn)得更加出色。因此，從技術(shù)的角度來講，WCDMA備一定優(yōu)勢,各家電信企業(yè)也因此更加傾向于采用該標(biāo)準(zhǔn)。另外，在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和市場推廣上，WCDMA據(jù)著更大的優(yōu)勢。由于全球移動

11、系統(tǒng)有85%TB在用的GSMS統(tǒng)，而GS響3G過渡的最佳途徑就是歷經(jīng)GPRS演進(jìn)到WCDM廝以傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上的絕對優(yōu)勢使得cdma2000隹以對WCDMA其項(xiàng)目。2. TD-SCDMATD-SCDMAWCDMAcdma2000相比，具有如下的特點(diǎn)和優(yōu)勢:(1)頻譜禾1J用率高：TD-SCDMA用TDD方式和CDM廉口TDMA勺多址技術(shù)，在傳輸中很容易針對不同類型的業(yè)務(wù)設(shè)置上、下行鏈路轉(zhuǎn)換點(diǎn)，因而可以使總的頻譜效率更高。(2)支持多種通信接口：TD-SCDMA時滿足Iub、AGbIu、luR多種接口要求，基站子系統(tǒng)既可作為2G和2.5G的GSMS站的擴(kuò)容，又可作為3G網(wǎng)中的基站子系統(tǒng)，能同時兼顧現(xiàn)在

12、的需求和未來長遠(yuǎn)的發(fā)展。(3)頻譜靈活性強(qiáng)：TD-SCDMA三代移動通信系統(tǒng)頻譜靈活性強(qiáng)，僅需單一1.6M的頻帶就可提供速率達(dá)2M的3G業(yè)務(wù)需求，而且非常適合非對稱業(yè)務(wù)的傳輸。(4)系統(tǒng)性能穩(wěn)定：TD-SCDMA發(fā)在同一頻段上，上行鏈路和下行鏈路的無線環(huán)境一致性很好，更適合使用新興的“智能天線”技術(shù)；利用了CDM/WTDMA結(jié)合的多址方式，更利于聯(lián)合檢測技術(shù)的采用，這些技術(shù)都能減少了干擾，提高系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性。(5)與傳統(tǒng)系統(tǒng)兼容性好：TD-SCDMA持現(xiàn)存的覆蓋結(jié)構(gòu)，信令協(xié)議可以后向兼容，網(wǎng)絡(luò)不必引入新的呼叫模式，能夠?qū)崿F(xiàn)從現(xiàn)存的通信系統(tǒng)到下一代移動通信系統(tǒng)的平滑過渡。(6)系統(tǒng)設(shè)備成本低：

13、TD-SCDMA:下行工作于同一頻率，對稱的電波傳播特性使之便于利用智能天線等新技術(shù)，這也可達(dá)到降低成本的目的；在無線基站方面，TD-SCDMA設(shè)備成本也比較低。(7)支持與傳統(tǒng)系統(tǒng)間的切換功能：TD-SCDM腋術(shù)支持多載波直接擴(kuò)頻系統(tǒng)，可以再利用現(xiàn)有的框架設(shè)備、小區(qū)規(guī)劃、操作系統(tǒng)、賬單系統(tǒng)等，在所有環(huán)境下支持對稱或不對稱的數(shù)據(jù)速率。當(dāng)然，與前兩種標(biāo)準(zhǔn)相比，尤其是與WCDMA起來，TD-SCDMA有“尚顯稚嫩”的地方。比如，在對CDM腋術(shù)的利用方面，TD-SCDMA要與GSM勺小區(qū)兼容，小區(qū)復(fù)用系數(shù)為3,降低了頻譜利用率。又因?yàn)門D-SCDMA帶寬度窄，不能充分利用多徑，降低了系統(tǒng)效率，實(shí)現(xiàn)軟

14、切換和軟容量能力較困難。另外，TD-SCDMA統(tǒng)要精確定時，小區(qū)間保持同步，對定時系統(tǒng)要求高。而WCDMA不需要小區(qū)間同步，可適應(yīng)室內(nèi)、室外，甚至地鐵等不同的環(huán)境的應(yīng)用。另外，WCDMA移動性的支持更加優(yōu)質(zhì)，適合宏蜂窩、蜂窩、微蜂窩組網(wǎng)，而TD-SCDMA只適合微蜂窩，對高速移動的支持也較差。尤其是在從GS則向3G的過渡過程中，WCDMA優(yōu)勢更加明顯。因此，從目前的情況來看，TD-SCDMAWCDMA然各具優(yōu)勢，但WCDMA應(yīng)成為3G過渡的主流標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)論性分析三種主流的3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)-WCDMAcdma200解口TD-SCDMA在技術(shù)上各有千秋，從目前的情況來看，不會出現(xiàn)哪種標(biāo)準(zhǔn)“一統(tǒng)江湖”的局

15、面，而至于誰能在3G時代占據(jù)更大的市場份額，關(guān)鍵是看哪個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更符合市場需求和競爭的需要。對于這個問題的分析，除了要從前文所述的各項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)以及廠家供貨環(huán)境、全球范圍內(nèi)廣泛采用的程度等入手外，還要結(jié)合各國國情、各運(yùn)營商的具體情況以及市場競爭等因素進(jìn)行考慮。單就中國而言，由于我們是發(fā)展中國家，所以如何保護(hù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)投資并使其產(chǎn)生最大的效益是首先值得重視的問題。因此，在滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需要的同時，要充分利用已建的2G網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)用戶業(yè)務(wù)的連續(xù)性，這就要求新建的3G網(wǎng)絡(luò)必須與第二代網(wǎng)絡(luò)有很好的后向兼容性。符合這些條件的3G標(biāo)準(zhǔn)，WCDMA是首選。其次，中國之所以發(fā)展3G,一個迫切的需要是為了解決當(dāng)前所面

16、臨的頻譜資源日益短缺的問題；另外，由于我國人口眾多且經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，造成了業(yè)務(wù)分布的不均勻性，移動通信的主要用戶和業(yè)務(wù)大部分集中在中心城市和部分人口密集的地區(qū)，這就要求我們選擇的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)是頻譜利用率較高的技術(shù)制式。在這一點(diǎn)上，TD-SCDMA優(yōu)勢更明顯一些。第三，對于中國的運(yùn)營商來講，3G建設(shè)初期最主要的任務(wù)還是要完成大規(guī)模覆蓋，實(shí)現(xiàn)基本漫游，待基本業(yè)務(wù)和用戶群穩(wěn)定后，再進(jìn)一步考慮網(wǎng)絡(luò)容量的增加，業(yè)務(wù)種類的豐富。WCDMA大規(guī)模覆蓋上有自己的技術(shù)優(yōu)勢，將是初期的優(yōu)選。第四，如果考慮競爭帶來的價格因素，則WCDMA優(yōu)勢更突出。這是因?yàn)榕c其它技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相比,WCDMA全球范圍內(nèi)已經(jīng)形成多廠家供貨的局面,這勢必帶來設(shè)備價格和產(chǎn)品質(zhì)量的競爭，在市場杠桿的調(diào)節(jié)下，設(shè)備和服務(wù)價格會不斷降低，質(zhì)量不斷提高，是非常有利于運(yùn)營商降低建設(shè)投資的。最后，出于對民族工業(yè)的支持，TD-SCDMA中國一定要上。我國已經(jīng)在1G2G時代落后于世界了，如果能夠基于自主產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA成3G產(chǎn)業(yè)鏈，就可能帶動起中國的通信制造業(yè)、運(yùn)營業(yè)等的快速發(fā)展，從而取得趕超世界先進(jìn)的良機(jī)。綜合如上的種種分析和考慮，我國對3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選擇，以WCDMATD-SCDMA結(jié)合為宜。利用WCDMA大規(guī)模覆