3G技術(shù)試驗及標準研究進展介紹

王志勤 萬屹 魏貴明



　　摘 要 重點介紹了3G移動通信技術(shù)試驗及標準研究的工作進展情況。



　　關(guān)鍵詞 W-CDMA cdma2000 TD-SCDMA



一、引言


　　3G（第三代移動通信）從概念的提出，到今天逐漸步入實用化，期間走過了漫長曲折的道路。在錯綜復雜的環(huán)境下，我國政府在3G的發(fā)展上采取了十分穩(wěn)健的政策，保持了我國通信產(chǎn)業(yè)高速穩(wěn)定的增長，并首次提出了具有自主產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA技術(shù)，具有重要的示范作用。在信息產(chǎn)業(yè)部有力的領(lǐng)導下，得益于整個電信研究院的綜合優(yōu)勢，標準所（傳輸所）在其中也發(fā)揮了巨大的作用。本文回顧了在此過程中，信息產(chǎn)業(yè)部標準所所做的工作，重點介紹了第三代移動通信技術(shù)試驗及標準研究的工作進展。



二、在3G工作中獲得了豐碩的成果



1.成功組織3G侯選技術(shù)的提交及評估工作，使TD-SCDMA成為國際標準



　　1997年7月，原郵電部成立了“第三代移動通信評估協(xié)調(diào)組”，電信傳輸所作為評估協(xié)調(diào)組的組長單位，曹淑敏任評估組組長，組織業(yè)內(nèi)專家進行3G侯選技術(shù)的提交和主流侯選技術(shù)的評估。在評估組的組織下，國內(nèi)的研究機構(gòu)、高等院校和企業(yè)積極參與。在ITU規(guī)定的時間內(nèi)提交了基于大唐提交的TD-SCDMA侯選技術(shù)，并對W-CDMA和cdma2000技術(shù)進行了關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)和詳細評估。



　　經(jīng)過郵電部領(lǐng)導和評估組、運營商的努力，TD-SCDMA最終成為ITU 3G標準的組成部分，也順利成為3GPP的標準，成為我國第一個擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的國際標準，為我國贏得了榮譽和一定的主動地位。歷時兩年的3G評估工作，開創(chuàng)了我國參與國際標準化的先河，也為后續(xù)3G技術(shù)的開發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ)。



2.牽頭腦完成全套3G技術(shù)規(guī)范的制定，積極參與國際標準化活動



　　在評估的同時，以電信傳輸所牽頭，啟動了相應的標準化工作，這也是我國第一次在國際上系統(tǒng)地進行技術(shù)選擇和標準化工作，并在此基礎(chǔ)上成立了國內(nèi)第一個標準化組織——無線通信標準研究組（CWTS）。CWTS制定了包括TD-SCDMA，W-CDMA和cdma2000三種技術(shù)在內(nèi)的設(shè)備、接口的全套的技術(shù)規(guī)范和測試規(guī)范，并隨著國際上對技術(shù)規(guī)范的更新，不斷地更新，還向國際標準化組織提交了500多篇文稿。



3.成功組織和實施了3G技術(shù)試驗



　　面對地國際上紛紛發(fā)放/拍賣3G許可證和國內(nèi)運營商紛紛提出盡快商用3G的壓力，信息產(chǎn)業(yè)部在分析了國內(nèi)外的形勢之后，果斷提出了對3G采取“積極跟蹤、先行試驗、培育市場、支持發(fā)展”的原則，成立了由部科技司、電信管理局、綜合規(guī)劃司、產(chǎn)品司、無線電管理局和清算司參加的3G領(lǐng)導小組，并在2001年6月成立了3G技術(shù)試驗專家組，正式啟動了3G技術(shù)試驗，第一階段的單系統(tǒng)測試在信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院的MTNet進行。



　　傳輸所技術(shù)人員在大量調(diào)研的基礎(chǔ)上制定了3G技術(shù)試驗的全套技術(shù)規(guī)范，并實施了全面測試工作。



　　這次3G試驗是全球規(guī)范最大、涉及廠家最多的試驗，客觀上推動了整個3G的研發(fā)進程，為我國自主開發(fā)的設(shè)備提供了很好的機會，加快了我國企業(yè)的開發(fā)進度。而且第一次將十幾個廠家的系統(tǒng)和終端設(shè)備統(tǒng)一在一套技術(shù)規(guī)范下進行測試。第一次進行如此眾多廠家之間的互操作，使得全球主要的開發(fā)商都圍繞著我們的試驗來開發(fā)和推進，引起了全球的高度重視。



4.組織完成3G知識產(chǎn)權(quán)（IPR）評估工作



　　由于國內(nèi)企業(yè)的研發(fā)實力和進入國際市場經(jīng)驗不足，專利糾紛的案件屢屢出現(xiàn)，國外企業(yè)對專利轉(zhuǎn)讓費用的要價也越來越高，專利問題已成為政府、企業(yè)和一些國際標準化組織的研究重點。



　　信息產(chǎn)業(yè)部領(lǐng)導高度重視3G的IPR問題。在部領(lǐng)導的指示下，科技司于2002年10月組織成立IPR評估專家組，專家組由傳輸所的專家牽頭，制造企業(yè)和運營企業(yè)的專家參加。在2002年10-12月，僅3個月的時間內(nèi)對W-CDMA，cdma2000和TD-SCDMA的主要專利進行了評估，并采取對提交的專利聲明進行評估和與其他渠道獲取專利信息相結(jié)合的方式。評估涉及到國內(nèi)外主要3G基本專利持有公司，其基本專利的持有量在80％以上。通過評估，對三種技術(shù)涉及的IPR的分布情況有了初步的了解，為下一步研究工作奠定了良好的基礎(chǔ)。



5.開展3G許可證發(fā)放和3G業(yè)務(wù)等方面的研究



　　2000年，在國際上3G牌照紛紛發(fā)放和拍賣時，信息產(chǎn)業(yè)部就已經(jīng)委托電信研究院開展3G許可證發(fā)放的研究，傳輸所牽頭負責了該項目的整體研究工作。



　　2002年，信息產(chǎn)業(yè)部下達了《3G業(yè)務(wù)與應用》的研究課題，研究內(nèi)容包括移動通信新業(yè)務(wù)的分類、我國新業(yè)務(wù)的市場調(diào)查、我國新業(yè)務(wù)的預測、業(yè)務(wù)模型、業(yè)務(wù)標準體系、新業(yè)務(wù)系列標準、我國發(fā)展移動通信新業(yè)務(wù)的策略等。傳輸所主要負責完成了新業(yè)務(wù)分類、標準體系以及相關(guān)系列標準的研究工作。



　　下面主要就3G技術(shù)試驗和3G標準在無線通信標準研究組中的工作進展予以介紹。



三、3G技術(shù)試驗情況



1.3G技術(shù)試驗的整體安排



　　本次技術(shù)試驗分別對W-CDMA，cdma2000，TD-SCDMA三種技術(shù)進行試驗。試驗分為單系統(tǒng)測試階段和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)試驗階段兩部分。



　　第一階段：單系統(tǒng)測試階段集中在MTNet進行，主要測試單系統(tǒng)的業(yè)務(wù)、性能、功能、接口等內(nèi)容。其測試結(jié)果將作為設(shè)備廠商入選技術(shù)試驗第二階段——網(wǎng)絡(luò)技術(shù)試驗階段的重要依據(jù)。



　　第二階段：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)試驗在運營者的網(wǎng)絡(luò)中進行（MTNet也同時保留相應環(huán)境），主要測試網(wǎng)絡(luò)的性能、業(yè)務(wù)、功能、系統(tǒng)間兼容性等內(nèi)容。



　　參與第一階段測試的廠家包括：W-CDMA技術(shù)有中興、華為、愛立信、諾基亞、朗訊、北電、摩托羅拉、西門子/NEC、阿爾卡特、UT斯達康、東方通信、廣州郵通12套系統(tǒng)，以及NEC、諾基亞、摩托羅拉、愛立信、LG、三星6個廠家的手機；TD-SCDMA技術(shù)由大唐電信和西門子公司合作提供了1套系統(tǒng)；cdma2000技術(shù)有中興、華為、朗訊、北電、摩托羅拉、愛立信、三星、普天首信/東信、大連寰宇9套系統(tǒng)，以及三星、LG、高通、聯(lián)想4個廠家的手機。



2. 3G技術(shù)試驗總體進展情況



　　本次技術(shù)試驗專門成立了3G技術(shù)試驗專家組（China 3G Technical Trial Expert Group，簡稱3G TEG或?qū)＜医M），負責本次技術(shù)試驗的具體實施。同時，下設(shè)3G技術(shù)試驗辦公室（簡稱3G辦公室，設(shè)在電信研究院傳輸所）處理日常輔助工作。



　　傳輸所的技術(shù)人員在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，起草了試驗總體技術(shù)方案，設(shè)備規(guī)范和測試規(guī)范，接口協(xié)議的規(guī)范和測試規(guī)范，為本次技術(shù)試驗制定了W-CDMA，cdma2000，TD-SCDMA三種技術(shù)的全套技術(shù)文件共40多份。



　　3G TEG測試組由電信研究院傳輸所規(guī)范起草人員，MTNet，泰爾實驗室相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員，6個運營商的技術(shù)人員共同組成，共約100多人，電信研究院傳輸所為組長單位。徐菲、徐霞艷分別任測試組組長。測試組按照測試規(guī)范和測試要求嚴格執(zhí)行測試，并針對每個廠家的測試提交全面的技術(shù)總結(jié)和檢驗報告。此外，針對互操作測試（包括Iu和Uu接口）、2G/3G漫游切換、性能測試等關(guān)鍵內(nèi)容進行了專題的總結(jié)。



　　第一階段MTNet測試中，目前已經(jīng)完成了W-CDMA技術(shù)的單系統(tǒng)和單個廠家終端業(yè)務(wù)、功能和性能的全面測試，2G和3G之間的漫游功能的測試（切換功能為可選項），多廠家終端與系統(tǒng)之間的無線接口（Uu）互操作測試。8月，完成多廠家系統(tǒng)與系統(tǒng)之間Iu接口的互操作系統(tǒng)。TD-SCDMA（TSM）單系統(tǒng)測試已完成。


　　2003年6月，啟動了3G核心頻段cdma2000 1x單系統(tǒng)和終端測試，此測試將在9月初完成。



四、3G標準在CWTS中的研究及制定工作



　　3G的標準化研究是無線標準工作的重中之重。在無線通信標準研究組（CWTS）完成了信息產(chǎn)業(yè)部組織的3G技術(shù)試驗所要求的所有技術(shù)規(guī)范和測試規(guī)范的制定工作，為試驗和下一步行標的制定，奠定了堅實的基礎(chǔ)，同時也開展了多種標準研究工作。



1.TD-SCDMA


　　為了完成TD-SCDMA在3GPP作為低碼片速率的CDMA TDD技術(shù)的標準化，CWTS積極參加TSG-RAN的各工作組會議，提交了大量文稿，成功地在2001年3月的3GPP的Release 4中完成。之后，積極參與Release 4的相關(guān)更新工作，目前已基本完成TD-SCDMA參與性技術(shù)文件的制定。



　　對于基于第二代GSM網(wǎng)絡(luò)的TD-SCDMA標準（即TSM），已經(jīng)完成2.0版本及用于3G技術(shù)試驗的相關(guān)設(shè)備規(guī)范和測試規(guī)范。



2.W-CDMA無線技術(shù)及及UMTS核心網(wǎng)絡(luò)



　　近年來，CWTS一直在積極地跟蹤W-CDMA技術(shù)的發(fā)展，開展了相應的研究工作，并積極地向3GPP提交文稿。完成了基于99年版本的W-CDMA無線接口、無線接入網(wǎng)（RAN）、核心網(wǎng)協(xié)議等30多個標準預開項目的研究。



　　在此基礎(chǔ)上，已經(jīng)基本完成了用于3G技術(shù)試驗的，基于3GPP R99版本的W-CDMA無線接口、無線接入網(wǎng)（RAN）、核心網(wǎng)等近30個技術(shù)規(guī)范及測試規(guī)范參考性技術(shù)文件的起草和審查工作。



3.cdma2000系列標準



　　在3G系統(tǒng)領(lǐng)域，CDMA工作組已經(jīng)完成了基于Release 0的cdma2000 1x,IOS4.0/4.1和ANSI-41E的無線接口、無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)等幾十個參考性技術(shù)文件項目的起草和審查。



　　由于cdma2000系統(tǒng)的技術(shù)特性，移動應用部分接口和電路交換部分的設(shè)備仍然引用了CDMA系統(tǒng)的標準。



　　該測試標準分為兩部分，一是信息產(chǎn)業(yè)部組織3GTEG試驗使用的測試標準，主要側(cè)重于與第二代cdma One以及射頻部分不同的功能和性能方面，以驗證2G頻段cdma2000系統(tǒng)的成熟性。二是為運營商cdma2000系統(tǒng)而準備的測試規(guī)范，內(nèi)容比較全面，以確保商用設(shè)備的實施。



4.移動通信相關(guān)業(yè)務(wù)的研究



　　建立在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施之上的多種基本和增值業(yè)務(wù)成為提高運營商收益的主要手段，已越來越受到業(yè)界的關(guān)注。增值業(yè)務(wù)標準的不統(tǒng)一，對移動業(yè)務(wù)的推廣造成了很大的障礙。因此，其標準化問題被提上議事日程。主要集中在智能網(wǎng)、定位業(yè)務(wù)、消息類業(yè)務(wù)等。



5.頻譜研究



　　主要負責研究我國的頻譜規(guī)劃，特別是適合我國3G系統(tǒng)發(fā)展的頻譜規(guī)劃方案，以及不同移動通信技術(shù)（W-CDMA，cdma2000，TD-SCDMA，GSM）之間頻率保護的干擾。并根據(jù)研究結(jié)果，積極向ITU-R WP8F-SPEC提交相應的文稿�，F(xiàn)已向ITU-R WP8F提交多篇關(guān)于頻譜規(guī)劃方面的文稿。



6.3G增強技術(shù)的研究



　　WG1已經(jīng)開始對#GPP R4和R5及其之后的版本開展預研工作，現(xiàn)已初步完成有關(guān)高速下行鏈路分組接入HSDPA（FDD，TDD）的技術(shù)研究報告。



　　WG4已經(jīng)通過講座、技術(shù)討論等多種方式，積極開展3GPP2的1X EV的標準化工作，并逐步形成技術(shù)參考性文件。



7.全IP網(wǎng)絡(luò)的研究



　　全面開展了核心網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)技術(shù)的研究，包括：



（1）呼叫控制和承載控制分離的電路域總體技術(shù)要求。



（2）IP多媒體子系統(tǒng)總體技術(shù)要求的研究（預研報告），面向R5&R6全IP結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)總體。并針對全IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的互通、SIP業(yè)務(wù)控制等問題開展專題討論。



（3）位置業(yè)務(wù)（LCS）的研究。主要研究基于3GPP R99，R4等結(jié)構(gòu)下的定位業(yè)務(wù)。



（4）VHE/OSA的研究。主要研究OSA的接口協(xié)議結(jié)構(gòu)及與MAP，CAP等核心網(wǎng)信令之間的映射關(guān)系等。



（5）CAMEL phase4的研究。主要研究基于全IP網(wǎng)絡(luò)之上的CAMEL業(yè)務(wù)。



（6）UMTS網(wǎng)絡(luò)QoS的研究。跟蹤研究3GPP網(wǎng)絡(luò)QoS的相關(guān)進展。



（7）R5網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究。研究包括3GPP和3GPP2在全IP網(wǎng)絡(luò)的融合工作，并積極推進ITU-T SSG在超3G方面的網(wǎng)絡(luò)研究工作。



（8）網(wǎng)絡(luò)共享（Network sharing）跟蹤3GPP相關(guān)標準方面的進展的研究。




摘自《電信網(wǎng)技術(shù)》