3G主要技術體制最新發(fā)展動態(tài)分析

1、引言

　　眾所周知，3G網絡技術主要有三大技術體制，也就是WCDMA、CDMA2000和TD-CDMA技術。前兩種技術體制由于提出較早，而且有歐美多家著名電信設備廠商、研究機構以及運營商的支持，所以無論從標準還是技術成熟度方面來講，都走得比較靠前。TD-SCDMA是我國提出的自主知識產權的3G標準，雖然提出的較晚，但是在技術實現(xiàn)上有了很多創(chuàng)新，具有很大的后發(fā)優(yōu)勢。

　　從商用角度來講，目前TD還在試驗和試運行階段，而WCDMA和CDMA2000系統(tǒng)已經在全球范圍內展開了大規(guī)模的商用。因此，本文主要對WCDMA和CDMA2000兩種技術體制，從總體發(fā)展情況、標準進展、市場、產業(yè)化以及業(yè)務提供等角度，對其最新發(fā)展動態(tài)做一個全面的介紹和比較。

2、全球移動通信市場發(fā)展狀況

　　近年來，全球移動通信市場一直保持了快速發(fā)展的勢頭。從用戶數(shù)方面來看，截至2004年12月底，全球移動用戶總數(shù)超過17億。其中使用GSM網絡的用戶共有12.7億，占用戶總數(shù)的74.4%，CDMA用戶2.38億人，占全球移動用戶總數(shù)的13.9%。

　　從C網和G網在全球的發(fā)展歷程和趨勢來看，G網路線一直占據(jù)著主體地位。隨著這兩大技術體制在全球移動通信市場中的主導地位的確立，其他技術制式的移動通信系統(tǒng)，諸如日本的PDC、美國的TDMA等網絡上的用戶也在逐漸向這兩個路線轉移。據(jù)預測，到2009年，95%以上的用戶都將會使用這兩種制式的移動通信網絡，而使用GSM網絡的用戶還將占據(jù)主體地位。

3、兩種3G技術標準的新發(fā)展

　　3.1　WCDMA技術路線

　　(1)WCDMA無線接口的演進路線是比較清晰的，從R99的無線接口技術演進到HSDPA，再發(fā)展到HSUPA。目前3GPP正在致力于UTRAN和UTRA的長期演進的研究。如圖1所示：



圖1　WCDMA無線技術發(fā)展

　　3GPP提出HSDPA的目的主要是為了增強下行分組業(yè)務的吞吐量，主要是針對非實時的分組業(yè)務，但用于流媒體業(yè)務。HSDPA是作為對R99無線接口的一個補充，與R99的信道在同一載波上，只是為HSDPA增加了專門的信道。HSDPA在空間接口上采用了自適應的編碼調制技術、HARQ技術以及快速的數(shù)據(jù)調度技術。

　　目前，各WCDMA設備提供商都計劃于2005年年底2006年年初的時間段推出HSDPA商用化設備，DoCoMo也計劃于2005年下半年推出HSDPA的商用網絡。但是這一階段推出的HSDPA速率基本在3.6Mb/s左右。相比于HSDPA系統(tǒng)的開發(fā)進度，HSDPA終端的開發(fā)進度略慢。NEC為配合DoCoMo的HSDPA商用計劃，會推出速率在3.6Mb/s的HSDPA終端。

　　(2)HSUPA的目標是專注于上行速率的提高，理論上行峰值傳輸速率可達5.76Mb/s。其標準化工作還在制訂過程中，預計2005年6月完成。

　　3.2　CDMA2000的技術路線

　　CDMA2000無線接口在標準演進路線上存在兩條演進路線：CDMA2000 1X EV-DO和CDMA2000 1X EV-DV，如圖2所示：



圖2　C網技術標準演進路線

　　(1)CDMA2000 1X EV-DO

　　CDMA 1X EV-DO技術的設計初衷是提供更高的下行數(shù)據(jù)速率，更好地滿足用戶“下載”的需求，因而CDMA2000 1X EV-DO不僅提供數(shù)據(jù)業(yè)務，并且在0版本中上下行鏈路不對稱，下行數(shù)據(jù)速率高達2.4Mb/s，但反向速率和CDMA2000 1X基本相當。針對1X EV－DO O版本前反向業(yè)務能力不平衡、對QoS的支持不能滿足業(yè)務多樣性要求等一系列問題，3GPP2提出了EV-DO A版本(增強)。在A版本中，大幅度地提高了反向數(shù)據(jù)速率，并且在物理層、MAC層以及更高層都進行了改進，更好的支持QoS。為了解決話音和數(shù)據(jù)業(yè)務的并發(fā)問題，對A版本系統(tǒng)的網絡側結構進行了改動，增加了新的接口。目前EV—DO 0版本在國際上已經大規(guī)模商用，各個廠商也都計劃研制A版本設備，計劃在2005年年底到2006年年初研發(fā)出終端設備，在2006年中旬推出系統(tǒng)產品。

　　(2)CDMA2000 1X EV-DV

　　CDMA2000 1X EV-DV的提出是為了在支持數(shù)據(jù)業(yè)務的同時也可提供話音業(yè)務。CDMA2000 1X EV-DV標準包含兩個版本：C版本和D版本。其中C版本主要是增強了前向數(shù)據(jù)速率，對1X反向速率沒有改進。D版本在C版本的基礎上，大大提高了反向數(shù)據(jù)速率，并進一步提高了前向數(shù)據(jù)速率。但無論是C版本還是D版本對話音容量都沒有大的提高。

　　兩種發(fā)展趨勢相比較，目前的國際形勢更有利于CDMA2000 1X EV-DO Rel A的發(fā)展。由于CDMA2000 1X EV-DV標準體系完成的較晚，多數(shù)的CDMA2000運營商都已經部署并開通了商用的CDMA2000 1X EV-DO(Rel 0)網絡，這樣在下一步的網絡演進中，將更有可能采用CDMA2000 1X EV-DO Rel A技術，以便平滑過渡和向下兼容。從芯片開發(fā)角度講，CDMA2000 1X EV-DO Rel A芯片的開發(fā)進度更為明朗。前段時間，高通公司也宣布退出了EV-DV的芯片研發(fā)工作。

4、兩種3G技術路線市場發(fā)展

　　(1)核心頻段的WCDMA許可證占多數(shù)

　　從選用2GHz核心頻段3G技術的許可證數(shù)量來看，WCDMA占多數(shù)。2005年1月底，全球移動通信公司持有的有效3G許可證有135張。其中選擇WCDMA的有126個運營商，采用CDMA2000 1X制式的運營商只有3家。

　　(2)CDMA2000 1X陣營擁有更多的商用網絡

　　從3G的商用網絡情況來看，截至2005年1月，全球共有180個3G網絡商用(EV-DO和1X分別計算)，其中WCDMA商用網絡有64個，CDMA2000 1X商用網絡99個，1X EV-DO商用網絡17個。從3G商用網絡情況來看，CDMA2000 1X的商用情況要好于WCDMA。

　　(3)WCDMA商用網絡快速增多

　　自從2001年10月份日本NTT DoCoMo率先推出WCDMA商用業(yè)務之后，WCDMA的發(fā)展一度陷入了停頓狀態(tài)。WCDMA陣營的主力部隊——歐洲運營商們由于受到電信市場不景氣以及WCDMA技術成熟性的影響，一致延遲了商用化進程。但是從2003年以來，隨著終端和網絡覆蓋等問題的解決，以及和記黃埔公司逆流而上，在歐洲大范圍地推出WCDMA商用業(yè)務的帶動，全球范圍WCDMA商用化進程開始提速。從2004年至今，WCDMA網絡快速增加，而CDMA2000 1X商用網絡增加數(shù)量大幅度減少，但是1X EV-DO網絡建設在逐漸加速。

　　(4)CDMA2000陣營擁有更多用戶

　　從用戶數(shù)量來看，截至2004年12月底，全球使用CDMA2000 1X和WCDMA等3G技術的用戶已經達到了1.591億人以上，其中CDMA2000 1X用戶1.30億人、EV-DO用戶1260萬人、WCDMA用戶1650萬人。

　　但是，從用戶數(shù)量增長的情況來看，WCDMA用戶數(shù)量增速明顯超過CDMA2000 1X和1X EV-DO。

5、3G不同技術路線的產業(yè)化情況

　　5.1　頻譜規(guī)劃與產品

　　WCDMA規(guī)模商用的設備目前主要集中在2GHz的3G核心頻段。CDMA 1X EV-DO規(guī)模商用的設備目前主要集中在800MHz和1900MHz的頻段上，基本上是從原有CDMA 1X系統(tǒng)所使用的頻段上升級而來的，提供2GHz的產品需要進行改頻。

　　5.2　產業(yè)規(guī)模

　　WCDMA終端芯片廠家超過5家，WCDMA終端目前達到108種(其中NTT DoCoMo的WCDMA終端為36款)。幾乎全球所有知名的設備廠家都生產WCDMA的系統(tǒng)設備，特別是歐洲的愛立信、諾基亞、西門子等公司。

　　CDMA2000終端有706種，其中605種為CDMA2000 1X終端，而106種為CDMA2000 1X EV-DO終端。多數(shù)EV-DO終端集中在韓國(85種左右)，終端芯片由高通公司一家提供。CDMA2000系統(tǒng)設備主要由北美、韓國、日本和中國廠家生產，主要缺少歐洲廠家。

6、3G業(yè)務發(fā)展情況

　　6.1　當前3G業(yè)務發(fā)展特點

　　(1)話音業(yè)務依舊占收入主體地位，ARPU下降趨勢明顯

　　近年來，移動通信業(yè)務種類越來越多樣化。盡管從整體量上來看，話音業(yè)務仍然還占據(jù)移動業(yè)務的主體地位，但是數(shù)據(jù)業(yè)務的比重將會保持上升趨勢。根據(jù)諾基亞公司的預測，移動數(shù)據(jù)類業(yè)務占移動業(yè)務總體收入的比例將會從2003年的14%上升到2008年的29%，如圖3所示：



圖3　2008年全球移動業(yè)務發(fā)展展望

　　(2)移動數(shù)據(jù)業(yè)務收入和業(yè)務量快速增長，對總收入貢獻提高

　　隨著人們對移動數(shù)據(jù)業(yè)務接受程度的提高，移動數(shù)據(jù)業(yè)務的使用量和業(yè)務收入都大幅度提高，對移動運營商總收入的貢獻也逐漸增大。如圖4所示：



圖4　歐洲移動業(yè)務效益與ARPU值的發(fā)展趨勢

　　從運營商的角度來看，近年來移動數(shù)據(jù)新業(yè)務開發(fā)和市場拓展也越來越受重視，在整體業(yè)務收入中所占的比重也在逐步升高。

　　數(shù)據(jù)業(yè)務在亞太地區(qū)較為發(fā)達，這里指的主要是日本和韓國。據(jù)資料顯示，日本的兩家主要的移動公司NTT DoCoMo和KDDI公司的移動數(shù)據(jù)業(yè)務收入都占到了整體業(yè)務收入的20%以上，并且還保持著增長趨勢。歐洲的數(shù)據(jù)業(yè)務占總收入的比重也較高，而且增長速度較快。美國的數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展情況最差，但美國是全球移動數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展速度最快的市場，Cingular的移動數(shù)據(jù)業(yè)務收入增長率為152.2%，其它幾家公司也均在130%到150%之間。

　　(3)3G業(yè)務體現(xiàn)差異化

　　從現(xiàn)在3G運營商提供的業(yè)務情況來看。原有2.5G網絡上的數(shù)據(jù)業(yè)務大都延續(xù)到3G網絡上了，3G網絡獨有的業(yè)務主要用于體現(xiàn)差異化。從現(xiàn)有3G運營商所推出的移動業(yè)務種類來看，大部分數(shù)據(jù)業(yè)務都是2.5G網絡上已經有的業(yè)務。由于網絡和終端技術等各方面的原因，一些可以體現(xiàn)3G高速率的特色業(yè)務發(fā)展的并不理想，主要被運營商用來體現(xiàn)其3G業(yè)務的差異化特征。

　　6.2　兩條路線提供業(yè)務的比較

　　從WCDMA和CDMA2000運營商提供的業(yè)務情況來看，業(yè)務種類是大體相當?shù)摹２�沒有說一種業(yè)務只能在某種技術制式的網絡上使用。但是，從業(yè)務的使用情況來看，作為3G運營商主推的視頻類業(yè)務，整體上在1X EV-DO網絡上的發(fā)展較好。這主要是由于目前CDMA網絡在傳輸速率上還占據(jù)著一定的優(yōu)勢。從圖5和圖6SKT和NTT DoCoMo的移動數(shù)據(jù)業(yè)務使用情況對比可以看出，電視等移動視頻業(yè)務在CDMA2000網絡上的使用量更大一些。



圖5　SKT用戶數(shù)據(jù)業(yè)務使用情況



圖6　NTT DoCoMo移動數(shù)據(jù)業(yè)務使用情況

7、結束語

　 綜上所述，3G的發(fā)展已經進入了起步階段。從當前全球移動通信市場總體發(fā)展形勢和3G市場情況來看，CDMA2000陣營依舊處在3G領域領先的地位。盡管WCDMA在前期的發(fā)展并不理想，但是隨著各種技術難關被攻克，其后發(fā)優(yōu)勢也開始顯現(xiàn)出來。加上GSM用戶在全球范圍內占絕對多數(shù)，其龐大的用戶基礎也將會發(fā)揮越來越大的作用。在標準的完整性和產業(yè)鏈支持方面，WCDMA似乎也更有優(yōu)勢。因此，我們認為WCDMA在幾年之內將會占據(jù)3G市場的主導地位，并且會把這種優(yōu)勢地位保持下去。