3G标准化进展与市场发展

3G标准化进展与市场发展

摘要：简要介绍了第三代移动通信的发展历程、主流技术特点和最新标准化进展，以及我国第三代移动通信技术的发展现状，并针对第三代移动通信技术的市场应用进行了分析和预测。
关键词：第三代移动通信 3G 标准化 市场
一、第三代移动通信标准化进展和主流技术
第三代移动通信技术的概念最初由ITU于1985年提出，后更名为IMT-2000。1992年WRC-92确定了IMT-2000核心频段230MHz(1885-2025MHz和2110-2200MHz)。
1997年开始征集RTT候选技术，进入实质标准化制定阶段。经过系列评估和标准融合，于1999年底最终确定了第三代移动通信无线接口技术标准，并于2000年5月举行的ITU-R 2000年全会上最终批准通过。此标准包括码分多址（CDMA）和时分多址（TDMA）两大类五种技术。其中基于CDMA的3种为目前公认的主流技术，它包括两种频分双工（FDD）和一种时分双工（TDD）技术，分别是IMT-2000 CDMA DS（WCDMA）、IMT-2000 CDMA MC（cdma2000）和IMT-2000 CDMA TD（TD-SCDMA和UTRA TDD）。基于TDMA技术的标准IMT-SC（UWC136）和IMT-FT（DECT）受到重视的程度不高，估计会在个别局部地区少量应用。见表1。
表1 IMT-2000 无线接口标准
CDMA FDD DS W-CDMA
 FDD MC cdma2000
 TDD TD-SCDMA
  TD-CDMA
TDMA TDD MC UWC-136
 TDD SC EP-DECT
2000年5月的WRC还通过了IMT-2000的扩展频谱规划(806-969MHz,1710-1885MHz, 2500-2690MHz)，进一步确定了3G未来的发展方向和发展空间。见图2。IMT-2000后续的标准化主要集中在"IMT-2000增强"（Future development of IMT-2000）和"后IMT-2000"（Systems beyond IMT-2000）系统的研究，目标是采用更新的技术，达到更高的性能指标，包括cdma2000向 1xEV-DO和1xEV-DV的演进，第三代移动通信系统向全IP结构的演进，高速下行分组接入、IPv6、软件无线电、智能天线等无线新技术，还有扩展频谱的规划，不同系统间的干扰分析，不同系统的共存方案等技术领域。
IMT-2000 CDMA DS，或称WCDMA，最早由欧洲和日本提出，其核心网基于演进的GSM/GPRS网络技术，空中接口采用直扩（DS）的宽带CDMA。目前这种方式得到欧洲、北美、亚太地区各GSM运营商和日本、韩国多数运营商的广泛支持，是第三代移动通信最具竞争力的技术之一。3GPP WCDMA技术的标准化工作十分规范，从1999年12月开始，每三个月更新一次。2001年3月份的版本是目前最为完善的版本，并将与今后的版本兼容。目前全球3GPP R99标准的商用化程度最高，全球绝大多数3G试验系统和设备研发都基于该技术标准规范。今后3GPP R99的发展方向将是基于全IP方式的网络架构，并将演进为R4、R5两个阶段的序列标准。2001年3月的第一个R4版本初步确定了未来发展的框架，部分功能进一步增强，并启动部分IP演进内容。3GPP计划2001年12月完成全IP方式的第一个版本R5，其核心网的传输、控制和业务分离，IP化将从核心网（CN）逐步延伸到无线接入部分（RAN）和终端（UE）。
IMT-2000 CDMA MC，或称cdma2000，由北美最早提出，其核心网采用演进的IS-95 CDMA核心网（ANSI-41），能与现有的IS-95 CDMA后向兼容。cdma2000技术得到IS-95 CDMA运营商的支持，主要分布在北美和亚太地区。其无线单载波cdma2000 1X采用与IS-95相同的带宽，容量提高了一倍，第一阶段支持144kb/s业务速率，第二阶段支持614kb/s，3GPP2已完成这部分的标准化工作。但后续技术cdma2000 3X三载波方式技术较复杂，标准化和商用前景尚不明朗。目前增强型单载波cdma2000 1X EV在技术发展中较受重视，标准化工作正在进行，极具商用潜力。其中包括DO（Data Only）和DV（Data and Voice）两个阶段。韩国和美国已于2001年初成功商用cdma2000 1X。1XEV-DO也已有北美和日本的几个运营商宣布采用。
IMT-2000 CDMA TD为TDD方式，包括欧洲的UTRAN TDD和我国提出的TD-SCDMA技术。在IMT-2000中，TDD拥有自己独立的频谱，并部分采用了智能天线和上行同步技术，适合高密度低速接入、小范围覆盖、不对称数据传输。2001年3月，3GPP通过R4版本，TD-SCDMA被接纳为正式标准。从技术特点和市场需求看，TD-SCDMA作为FDD方式的一种补充，具有一定的发展潜力。但目前参与研究和开发的厂商较少，限制了其应用前景。
二、中国第三代移动通信技术研究进展
由于移动通信在未来的信息化社会占有举足轻重的作用，发达国家的政府部门、电信运营商和制造商均不遗余力地积极参与有关第三代移动通信的标准制定和研发工作，以期在未来的竞争中占据有利地位。
我国相关政府部门非常重视第三代移动通信的标准化研究和产业化发展。中国无线通信标准委员会CWTS组织专门对3G标准进行跟踪和研究，并参与国际3G标准化的工作。目前CWTS的四个工作组中有三个开展了对第三代移动通信系统的标准研究与跟踪工作，其中第一工作组（原IMT-2000工作组）负责WCDMA和TD-SCDMA无线接入网部分的标准化工作，第二工作组（原GSM工作组）负责WCDMA和TD-SCDMA核心网部分的标准化工作，第四工作组（原CDMA工作组）负责CDMA2000的标准化工作。
同时，经国务院批准，科技部、信息产业部联合组织实施"中国第三代移动通信系统研究开发项目"（C3G），面向未来总体规划我国的3G研究开发项目。C3G项目于1998年11月正式启动，其总体目标是在2001年通过自主科研开发拥有一批核心专利技术，完成3G标准的现场实验系统，2002年底前完成包括芯片在内的三种商用系统的研制和小批量生产，为制定我国的第三代移动通信体制标准提出建议。C3G项目已分别列入了科技部" 863"计划重大产业化项目和信息产业部重大研究开发项目。
C3G项目作为科技部和信息产业部目前最大的研发项目，受到国家和各大通信企业、科研院所的关注，目前该项目分别由中科大、清华、北邮等高校以及中兴、大唐、华为等国内知名通信企业共同承担。C3G项目还设立了领导小组和总体组，分别负责有关重大事宜的决策与项目的实施和研发工作。为加强和产业界的联系，有效保护项目形成的知识产权，在企业自愿加入的前提下，于1999年11月成立了由C3G总体组和企业共同组建的C3G知识产权联盟。目前共有国内8家企业成为C3G知识产权联盟成员。见图1。
 
图1 C3G组织结构
国内主要移动运营商，都非常重视第三代移动通信技术的发展和标准化工作，有目的地进行充分的研究和论证，规划我国第三代移动通信运营的具体实施。中兴通讯等国内主要移动设备制造企业，也在积极研发第三代移动通信技术和商用系统，制定有完整的3G产品研发计划，其目的在于中国3G市场到来之时，同步推出具有完整自主知识产权的全套3G设备，使民族通信产业跟上国际通信技术的发展步伐。
中兴通讯将第三代移动通信作为公司未来主要的几个技术发展方向，其发展目标是，不管运营商选择WCDMA还是cdma2000，中兴通讯都能提供包括移动终端、网络设备、网络规划和优化、业务开发工具在内的全套WCDMA系统解决方案，并参与国际市场的竞争。
三、第三代移动通信市场发展
正因为第三代技术已经被ITU确立为未来移动通信发展的方向，所以全球各大运营商和通信设备制造商都在积极投身第三代移动产品的研究开发和商用工作，希望能在新一轮的全球市场争夺和技术角逐中，尽量在初期就占得先机。
目前全球各主要设备制造商和电信运营商，大都开始了第三代移动通信的实验，所选择的技术路线以WCDMA和cdma2000为主。
日本是世界最早发放3G运营执照的国家之一。NTT DoCoMo在1998年就进行了WCDMA系统试验和业务演示，2000年9月进行了现场实验。原计划2001年5月进入商用阶段，在2年内覆盖80%的人口。最近由于WCDMA标准化的滞后和设备供应的问题，商用计划有所推迟。另外日本的J-Phone也选择了WCDMA标准。
韩国在2G市场无论制造还是运营都是清一色的IS-95 CDMA技术和产业。但三个主要的移动运营商中，却发布了2个WCDMA运营执照和1个cdma2000执照，显示了韩国参与国际3G主流技术和市场竞争的强烈愿望。
欧洲是第三代移动通信技术的发源地，也是最早规划3G商用的地区。受到GSM系统在全球成功应用的鼓舞，欧洲决心在3G上继续保持其领先地位，并计划在2002年开始提供商用第三代业务。欧洲的各主要移动设备制造商NOKIA、ERICSSON、ALCTEL等在2000年年底已向欧洲的各运营商交付了大批的实验网络。另一个演示性的3G网络自2000年6月起就开始在全欧巡展。由于在欧洲绝大多数准备上WCDMA系统的运营商都十分坚决，所以目前3G设备定单已预定到2002年，而且基本是WCDMA设备。目前欧洲已经基本完成3G牌照的发放，全都采用了 WCDMA体制。其3G运营执照竞争的火爆令全世界震惊，但高额的代价也给今后网络建设带来了部分负面影响。
北美地区作为cdma2000技术的主要根据地，为与WCDMA竞争，也在加快技术的商用步伐。今年年初，美国的SPRINT公司已开始提供cdma2000 1X业务。
随着中国经济的高速发展，移动通信领域也成为最具活力的地区之一。2001年4月，中国移动用户超过1亿，移动通信在中国已经开始进入高增长期，并且该高增长期会持续相当长时间，预计在2005年达到3亿用户的网络规模。虽然拥有全球第二大移动网络，但国内移动电话的普及率却不到7%，未来中国移动通信的发展空间依然非常巨大，成为国际竞争最激烈的地区之一。
国内运营商中，中国移动由于拥有世界最大的GSM网，为了积极参与竞争，现在正在大规模建设GPRS，在WCDMA技术的规划和网络试验上也最为积极。目前已开始进入试验网的准备阶段。中国联通已拥有GSM和IS-95 CDMA两个主流网络。但从目前形势看，中国联通的发展重点是CDMA，并已开始进行cdma2000 1x的试验和规划，可看到其向3G发展的一些考虑。可以这样讲，随着3G技术的发展，国内移动市场也将迎来新一轮竞争。
一种技术最终为市场所接受，往往是标准和市场需求折中的结果。技术标准的制定往往先于市场的发展，而且会力求尽善尽美。但技术的先进性并不能带来相应的利润回报。在市场高速发展时，运营商只需要做简单的推广，即可获得良好的收益。但进入发展的平衡期，市场需求将起更重要的作用。现在是技术发展快，而市场并不同步，WAP就是个教训。对应3G技术，中国将有更大的潜力，但需要的是冷静和实事求是，要重视培育移动互联网的需求。
四、结束语
本文简要介绍了第三代移动通信的发展历程、标准化最新进展和主流技术，以及我国第三代移动通信技术的发展现状，并针对第三代移动通信技术的市场应用进行了分析和预测。我们必须看到，第三代移动通信为我国移动通信产业的整体崛起提供了良好的发展机遇，通过国家政策导向和自主核心技术和产品的研发，并以市场为导向，制造商与运营商密切合作，则第三代移动通信产业将极大促进国民经济的发展，前途必将十分光明。
 
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