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摘要 本文概述了TD-SCDMA的發(fā)展歷程及TD-SCDMA的特點(diǎn)，指出了TD-SCDMA的商用化前景，剖析了TD-SCDMA在同WCDMA和cdma2000的競(jìng)爭(zhēng)中面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，分析了TD-SCDMA對(duì)我國(guó)移動(dòng)通信業(yè)發(fā)展的影響。
關(guān)鍵詞 TD-SCDMA；第三代移動(dòng)通信；IMT-2000；技術(shù)體制
1.TD-SCDMA技術(shù)概述
TD-SCDMA是由中國(guó)電信科學(xué)技術(shù)研究院（CATT）與歐洲西門子公司共同開發(fā)的技術(shù)，是國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）正式發(fā)布的第三代移動(dòng)通信空間接口技術(shù)規(guī)范之一。它是中國(guó)電信百年來第一個(gè)完整的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是集CDMA、TDMA、FDMA技術(shù)優(yōu)勢(shì)于一體，系統(tǒng)容量大，頻譜利用率高，抗干擾能力強(qiáng)的移動(dòng)通信技術(shù)。它采用了智能天線、聯(lián)合檢測(cè)、多時(shí)隙、可變擴(kuò)頻系統(tǒng)、自適應(yīng)功率調(diào)整等技術(shù)。
西門子對(duì)TD-SCDMA技術(shù)的研究始于90年代初期，通過與著名高等院校、科研機(jī)構(gòu)和各大公司的合作，使該技術(shù)不斷成熟，并由歐共體作為第三代技術(shù)立項(xiàng)研究。與此同時(shí)，90年代中期，CATT提出了基于TDD模式的SCDMA方案，主要應(yīng)用于無線本地環(huán)路（WLL）。該方案在逐漸商用后得到進(jìn)一步發(fā)展，形成了TD-SCDMA技術(shù)。1998年中期，西門子與CATT進(jìn)行首次接觸。雙方發(fā)現(xiàn)，歐洲的TD-SCDMA與中國(guó)的TD-SCDMA不僅有許多相似之處，而且在技術(shù)上存在諸多互補(bǔ)方面，于是雙方提出合作設(shè)想，并多次在歐洲和中國(guó)兩地進(jìn)行技術(shù)探討，最終達(dá)成共識(shí)，將兩種技術(shù)相互補(bǔ)充，使之融合為一種技術(shù)，命名為TD-SCDMA。隨即于1998年秋，雙方開始進(jìn)行大量TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)化工作，包括技術(shù)制造、仿真驗(yàn)證、起草標(biāo)準(zhǔn)文稿等。通過一年多的艱苦努力，TD-SCDMA技術(shù)終于得到了國(guó)際上的認(rèn)同，并被國(guó)際電聯(lián)（ITU）采納，成為第三代移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)之一�；陔p方在標(biāo)準(zhǔn)上的成功合作，西門子與CATT于1999年夏達(dá)成另一協(xié)議，即TD-SCDMA的產(chǎn)品開發(fā)協(xié)議。自此，雙方開始了產(chǎn)品的開發(fā)合作。
西門子公司與CATT來自不同的區(qū)域，有著不同的組織結(jié)構(gòu)和企業(yè)文化，各有所長(zhǎng)。TD-SCDMA是來自歐洲和中國(guó)的兩種技術(shù)的結(jié)合，但并不是簡(jiǎn)單的合并，而是優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。例如，CATT在射頻和寬帶方面做了許多工作，其中包括智能天線、上行同步、軟件無線電等。西門子的突出貢獻(xiàn)則是該標(biāo)準(zhǔn)的核心技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)、項(xiàng)目管理和協(xié)調(diào)等等。產(chǎn)品研發(fā)工作已在德國(guó)、意大利、奧地利、英國(guó)和中國(guó)等地展開，雙方為些均投入了大量人力，采取混合編隊(duì)、取長(zhǎng)補(bǔ)短的操作方式。由此不難看出，這將是一次很成功的合作。
2.TD-SCDMA的特點(diǎn)
在ITU批準(zhǔn)的3G標(biāo)準(zhǔn)中，存在三種基于CDMA的主流技術(shù)。即歐洲提出的W-CDMA，美國(guó)提出的cdma2000和中國(guó)提出的TD-SCDMA。TD-SCDMA與其它兩種技術(shù)并不完全是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，主要區(qū)別在于TD-SCDMA采用的是TDD技術(shù)，使用自已特有的頻率，而W-CDMA和cdma2000采用的則是FDD技術(shù)。所謂競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)際上是W-CDMA和cdma2000之間的競(jìng)爭(zhēng).TD-SCDMA因采用了不同的頻譜，實(shí)際上，與W-cdma和cdma2000是互補(bǔ)關(guān)系，特別是與W-CDMA之間。當(dāng)然，不否認(rèn)TD-SCDMA作為獨(dú)立的技術(shù)也具有自由組網(wǎng)的功能，如運(yùn)營(yíng)商需要采用FDD和TDD技術(shù)時(shí)，TD-SCDMA可與W-CDMA形成互補(bǔ)關(guān)系。就技術(shù)本身來講，TD-SCDMA有以下特點(diǎn)：
�。�1）它是TDD技術(shù)，與FDD模式需要一對(duì)頻譜相比，TD-SCDMA的應(yīng)用范圍更廣，它可在任何一段空余的頻段上應(yīng)用。
�。�2）TD-SCDMA頻寬為1.6MHz，只是其它兩種技術(shù)所需頻寬的1/3，從第一、二代移動(dòng)技術(shù)頻譜逐漸向第三代過渡后，第一、二代頻譜會(huì)逐漸空出來，TD-SCDMA可重新利用原有頻帶。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：GSM頻寬為0.2MHz，8個(gè)GSM的頻帶加在一起就是一個(gè)TD-SCDMA的頻寬，TD-SCDMA因其頻寬較窄的優(yōu)勢(shì)，便于被采納。
�。�3）一些尖端技術(shù)（聯(lián)合檢測(cè)、智能天線、上行同步、軟件無線電等）在TD-SCDMA中得到了充分的體現(xiàn)，而這些技術(shù)在W-CDMA和cdma2000中是沒有的。由于這些技術(shù)在未來第四代移動(dòng)通信中是必須考慮的，目前，其它兩種技術(shù)正在向這些方面發(fā)展。由此可見，TD-SCDMA是極有前景的技術(shù)。
（4）它的另一優(yōu)勢(shì)是在CDMA的基礎(chǔ)上引進(jìn)TDMA概念，其靈活的上行下行切換可實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱業(yè)務(wù)，最大限度地利用頻譜資源，這是FDD技術(shù)所無法做到的。因此在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上有很大的優(yōu)越性，如接入因特網(wǎng)等。在當(dāng)今世界通信領(lǐng)域里，有限的頻譜資源是極共寶貴的，這點(diǎn)可從歐洲的頻譜拍賣中得到充分印證。TD-SCDMA采用先進(jìn)技術(shù)，可最大限度減少干擾，有效支持非對(duì)稱業(yè)務(wù)，從而使頻譜利用率得到極大提高。因此，在同樣的頻率上，TD-SCDMA可支持更多用戶，將為運(yùn)營(yíng)商帶來更豐富的經(jīng)濟(jì)效益。
3.商用化的前景
同W-CDMA和cdma2000相比，TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)化工作啟動(dòng)較晚，但目前已取得了驚人的進(jìn)展，并且已被ITU所采納，在3GPP中被逐漸融事為TDD標(biāo)準(zhǔn)。TD-SCDMA技術(shù)目前主要在中國(guó)和德國(guó)進(jìn)行開發(fā)，計(jì)劃2002年底提供正式的商用設(shè)備。該系統(tǒng)是一個(gè)立足于第一階段兼容現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)，并在第2代網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)的第3代的業(yè)務(wù)；第二階段接入全新的第3代網(wǎng)絡(luò)，提供更新的第3代業(yè)務(wù)。該技術(shù)采用TDD模式，并且同時(shí)使用FDMA/TDMA/CDMA技術(shù)、相同的QPSK射頻調(diào)制解調(diào)技術(shù)、相同的正交可變擴(kuò)頻調(diào)制方法、相同的超幀和無線幀長(zhǎng)度、相同的數(shù)據(jù)復(fù)接和分接方法等技術(shù)，用軟件和幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的上行同步，使用了智能天線和聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)。因此，在達(dá)到高頻譜利用率的同時(shí)，還能達(dá)到高數(shù)據(jù)傳輸率和較大的系統(tǒng)容量。產(chǎn)品開發(fā)在近兩年也取得了極大的成效，整個(gè)商業(yè)化進(jìn)行正按計(jì)劃積極有效地進(jìn)行。到目前為止，整個(gè)基站系統(tǒng)的硬件開發(fā)已基本完成，第一批50臺(tái)基站系統(tǒng)已經(jīng)出廠，用于軟件的聯(lián)調(diào)和集成，其中一部分將用于2001年第二季度開始的商用試驗(yàn)。通過半年或更長(zhǎng)一段時(shí)間的商用試驗(yàn)，爭(zhēng)取2001年底入網(wǎng)商用。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備預(yù)計(jì)在2001年底進(jìn)入商用。與此同時(shí)，手機(jī)的開發(fā)工作也在進(jìn)行中。2001年第二季度開始的商用試驗(yàn)中，有TD-SCDMA樣機(jī)投入使用。隨著樣機(jī)進(jìn)一步小型化，期望商用手機(jī)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可同時(shí)投入商用。
TD-SCDMA在國(guó)際上剛被提出時(shí)，運(yùn)營(yíng)商和制造商幾乎都對(duì)此持懷疑態(tài)度，以批評(píng)的眼光看待這一新技術(shù)。對(duì)于一種新的技術(shù)來說，這是很正常的。更由于該技術(shù)是中國(guó)的ITU提出的，就又多了一層懷疑。有輿論認(rèn)為，中國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，如何能提出如此先進(jìn)的技術(shù)呢？但是，通過近兩年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作和大量的研發(fā)工作，TD-SCDMA漸漸為業(yè)界認(rèn)可，在第三代標(biāo)準(zhǔn)中已占有一席之地。目前，國(guó)際上有些著名廠商對(duì)該技術(shù)表現(xiàn)極大興趣，并作了深入研究，甚至在某些方面對(duì)該技術(shù)的理解已超過了西門子和CATT。亞洲、歐洲和美國(guó)的一些著名廠商表示，如果TD-SCDMA在中國(guó)投入商用，愿意加大力度研究開發(fā)該技術(shù)，并生產(chǎn)相應(yīng)的產(chǎn)品。正因TD-SCDMA由中國(guó)提出，在整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化過程中，始終得到中國(guó)運(yùn)營(yíng)商的關(guān)注和支持。運(yùn)營(yíng)商在選擇標(biāo)準(zhǔn)時(shí)需要考慮各種不同因素，并權(quán)衡利弊。
4.TD-SCDMA技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)
在市場(chǎng)上，TD-SCDMA作為第三代的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，必然與其它標(biāo)準(zhǔn)形成競(jìng)爭(zhēng)，其市場(chǎng)份額有多大，主要取決于以下幾點(diǎn)：
�。�1）TD-SCDMA具有中國(guó)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并已被ITU所采納，如果在全世界商用，最大的受益者當(dāng)屬中國(guó)的通信產(chǎn)業(yè)。國(guó)內(nèi)的制造商不僅可以用自己的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)占領(lǐng)國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)，而且還能將其推向世界，使其成為中國(guó)的又一出口工業(yè)，從而給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來新的增長(zhǎng)點(diǎn)。當(dāng)然，TD-SCDMA在國(guó)際的成功首先應(yīng)取決于在中國(guó)的成功，這一點(diǎn)是至關(guān)重要的。
（2）TD-SCDMA是否成功，取決于其產(chǎn)品是否較其它標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品更具有競(jìng)爭(zhēng)力。這不僅體現(xiàn)在技術(shù)上，同時(shí)也取決于產(chǎn)品的價(jià)位和業(yè)務(wù)功能。產(chǎn)品必須具有競(jìng)爭(zhēng)力才會(huì)被大眾所接受，因此雖然TD-SCDMA具有許多優(yōu)勢(shì)，但最終還需要經(jīng)過商用試驗(yàn)予以證實(shí)。
�。�3）眾多廠商的參與是TD-SCDMA成功的另一關(guān)鍵。多家參與必然會(huì)減少研發(fā)與生產(chǎn)的投資，降低風(fēng)險(xiǎn)，引入競(jìng)爭(zhēng)，使最終用戶受益。2000年12月12日，由中國(guó)移動(dòng)通信聯(lián)合會(huì)、中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司、中國(guó)電信集團(tuán)和中國(guó)聯(lián)合通信有限公司等8家單位發(fā)起的TD-SCDMA論壇在北京正式成立，成員已近200個(gè)，其中包括愛立信、諾基亞和高通等國(guó)際著名廠商，提高了人們對(duì)TD-SCDMA的認(rèn)知度，使更多廠商、運(yùn)營(yíng)商、科研機(jī)構(gòu)和大眾市場(chǎng)增加了對(duì)它的了解。其次，該技術(shù)不是封閉的，應(yīng)吸收對(duì)它有興趣的廠商和運(yùn)營(yíng)商聯(lián)合開發(fā)。成立TD-SCDMA論壇的目的就是為對(duì)該技術(shù)感興趣的廠商和運(yùn)營(yíng)商提供機(jī)會(huì)和場(chǎng)所，通過深入的研究、交流和了解，最終應(yīng)用它。目前，論壇成員正積極參與工作。此外，同國(guó)內(nèi)外多家生產(chǎn)廠商和運(yùn)營(yíng)商廣泛合作，提供優(yōu)惠條件，激發(fā)參與意識(shí)與是相當(dāng)重要的。TD-SCDMA是基于TDD模式的技術(shù)，在世界上凡是有TDD頻段的地域，就會(huì)有TD-SCDMA的空間和市場(chǎng)。TD-SCDMA的國(guó)際化程度決不差于其它兩種技術(shù)，如果它在中國(guó)取得成功，很快就會(huì)被運(yùn)營(yíng)商采納�，F(xiàn)已有國(guó)外運(yùn)營(yíng)商同我們就此開始進(jìn)行接觸和交流。
5.TD-SCDMA對(duì)我國(guó)移動(dòng)通信業(yè)的發(fā)展的影響
移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)在2000年度國(guó)民總產(chǎn)值中拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)0.8個(gè)百分點(diǎn)，預(yù)計(jì)在2001年到2002年的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，移動(dòng)通信這一單位產(chǎn)業(yè)就會(huì)拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)1個(gè)百分點(diǎn)，這在其他任何單項(xiàng)產(chǎn)業(yè)中是難以想象的。第三代移動(dòng)通信對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)將有更大的帶動(dòng)作用，中國(guó)第三代移動(dòng)通信市場(chǎng)最保守的估計(jì)是一萬億元人民幣，用我們自己擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)去開拓市場(chǎng)，將會(huì)給我國(guó)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)利益。
中國(guó)移動(dòng)通信業(yè)在近年得到迅猛發(fā)展，目前在世界排名第二，可能會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)超過美國(guó)，排名第一。中國(guó)移動(dòng)市場(chǎng)的新用戶每月增長(zhǎng)約150萬，這一事實(shí)是世界上許多大制造廠商關(guān)注中國(guó)移動(dòng)通信業(yè)的原因。中國(guó)的移動(dòng)通信業(yè)將在世界移動(dòng)通信市場(chǎng)上舉足輕重。中國(guó)移動(dòng)通信業(yè)的發(fā)展可分為兩個(gè)主要方面：一方面是運(yùn)工營(yíng)業(yè)的發(fā)展，另一方面就是產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，運(yùn)營(yíng)業(yè)發(fā)展的狀況良好，令人喜悅，但產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還不盡如人意。就GSM來講，國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)只占有2％的市場(chǎng)份額，98％的市場(chǎng)被國(guó)外廠商瓜分，這是因?yàn)橹袊?guó)第一代和第二代的移動(dòng)技術(shù)中沒有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，所以在技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)中處于被動(dòng)地位。第三代TD-SCDMA技術(shù)對(duì)中國(guó)的移動(dòng)通信業(yè)發(fā)展將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，如果在中國(guó)取得成功，將帶來實(shí)質(zhì)上的、突破性的轉(zhuǎn)變。TD-SCDMA將使中國(guó)的運(yùn)營(yíng)首次使用自己的技術(shù)，并在國(guó)際市場(chǎng)上形成高科技產(chǎn)業(yè)出口，為產(chǎn)業(yè)和國(guó)家?guī)黼p重利益。
在三種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中，TD-SCDMA的頻譜利用率最高，復(fù)雜度低，開發(fā)產(chǎn)品的價(jià)位較其它兩種技術(shù)更加經(jīng)濟(jì)，可以有效地支持話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。另外，作為消費(fèi)者，他們所關(guān)心的是技術(shù)所帶來的業(yè)務(wù)，以及基于業(yè)務(wù)本身的價(jià)值。TD-SCDMA在這些方面均具有優(yōu)勢(shì)。由于TD-SCDMA采用了智能天線、同步CDMA、軟件無線電等先進(jìn)技術(shù)，使得設(shè)備的頻譜利用率大大提高，系統(tǒng)容量增大，基站射頻功率大幅度下降，單基站的設(shè)備成本降低，系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用可大大降低。
相比WCDMA和cdma2000，TD-SCDMA的勝出還面臨著不少障礙。在資金、人才、研發(fā)投入、市場(chǎng)運(yùn)作等方面，我們和國(guó)際知名企業(yè)還有很大差距。但隨著TD-SCDMA技術(shù)論壇在北京的正式成立，目前已有會(huì)員單位超過237家。論壇的理事會(huì)中單位為中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信、網(wǎng)通、吉通、鐵通、大唐、華為、中興、阿爾卡特、摩托羅拉、北電網(wǎng)絡(luò)、高通、西門子、UT斯達(dá)康，并已成立系統(tǒng)總體評(píng)估、仿真、業(yè)務(wù)需求及應(yīng)用推廣三個(gè)工作組，各項(xiàng)工作正逐步展開。“TD-SCDMA技術(shù)論壇”的成立，為全球范圍內(nèi)的眾多運(yùn)營(yíng)商、制造商以及相關(guān)廠家、團(tuán)體和科研機(jī)構(gòu)在TD-SCDMA技術(shù)方面提供一個(gè)良好的交流平臺(tái)，促進(jìn)了對(duì)TD-SCDMA的技術(shù)的了解，同時(shí)不斷推動(dòng)TD-SCDMA技術(shù)的發(fā)展和完善，標(biāo)志著TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)開始進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程進(jìn)入實(shí)質(zhì)階段。
摘自《移動(dòng)通信》2001.9
