淺析我國移動通信向第三代過渡的策略----高信

淺析我國移動通信向第三代過渡的策略----高信
    第三代移動通信（3G）IMT—2000是通信界正在討論的熱點問題。雖然業(yè)界一致認為
CDMA技術(shù)將成為3G技術(shù)的主流，但具體采用哪種標(biāo)準(zhǔn)的CDMA技術(shù)仍有分歧，包括中國在
內(nèi)的亞太區(qū)國家和廣大發(fā)展中國家希望能看到一個更為融合的標(biāo)準(zhǔn)。前不久，國際電聯(lián)
的TGS／1第16次會議通過了3G的無線接口關(guān)鍵參數(shù)的制定，從而使3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的大格局
基本確定下來。盡管國際電聯(lián)關(guān)于3G技術(shù)的規(guī)范尚未最終出臺，各國仍有機會在本次會
議確定的幾種無線接口模式下繼續(xù)尋求統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)融合。其中，一直針鋒相對的歐
美各電信廠商能否在無線接口統(tǒng)一上取得共識將對技術(shù)融合產(chǎn)生決定性的作用。最近，
歐美陣營中的死對頭高通公司和愛立信公司又出人意料地達成了全面和解，并表示雙方
同意聯(lián)合推廣具有下一代無線通信3種選擇模式單一的全球CDMA標(biāo)準(zhǔn)，并就兩公司各自的
專利簽訂了相互許可使用協(xié)議。高通公司和愛立信公司的合作標(biāo)志著一場曠日持久的歐
美電信標(biāo)準(zhǔn)的世紀(jì)大戰(zhàn)暫時落下帷幕。同時，雙方的和解使知識產(chǎn)權(quán)問題得到解決，也
促進W-CDMA和CDMA2000這兩種主流寬帶CDMA技術(shù)的融合。
1   我國的移動通信現(xiàn)狀
    據(jù)權(quán)威人士預(yù)測，世界上3G系統(tǒng)實現(xiàn)商用最早也要等到20002年至20003年，而我國
至少要到20005年才可能著手部署3G的商用網(wǎng)絡(luò)。在3G在我國商用到來的五六年間，我國
對移動通信的需求又將進人高峰期。因此，恰當(dāng)?shù)剡x擇部署第二代技術(shù)直接關(guān)系到我國
通信產(chǎn)業(yè)能否平穩(wěn)過渡第三代，同時也深刻關(guān)系到我國經(jīng)濟能否持續(xù)高效平穩(wěn)地增長。
    信息產(chǎn)業(yè)部公布的數(shù)字表明，1987年以來，我國移動通信運營業(yè)幾乎以每年翻番的
速度迅猛發(fā)展。1987年我國蜂窩移動電信的用戶僅有3200名；到1997年底，這個數(shù)字為1
310萬；而到1998年底已達到2498萬。其中從1997年到1998年這一年移動通信用戶增長的
數(shù)量幾乎相當(dāng)于這之前10年用戶增長的總和。據(jù)專家預(yù)測，到2000年，我國將擁有3800
萬移動通信用戶，約占全國人口的3%，到2005年，這個數(shù)字將達到1億。
    我國無線通信用戶的爆炸式增長使本來已經(jīng)擁塞的第二代GSM網(wǎng)絡(luò)越發(fā)顯得捉襟見肘，
難于應(yīng)付。雖然我國已經(jīng)建成了世界上最大的GSM網(wǎng)絡(luò)。并仍在不斷擴容，可GSM技術(shù)固
有的先天不足使它無法充分滿足用戶對高質(zhì)量的話音通信和新一代無線通信服務(wù)的強烈
需求，而經(jīng)大量商用試驗證明成熟的IS-95 cdmaOne技術(shù)（也就是我國目前所采有的CDM-
A技術(shù)），不但可以更有效率地利用頻譜資源，提供至少是GSM系統(tǒng)3～6倍的容量，而且
可以提供更好的話音服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)，并能以更經(jīng)濟的方式使我國盡早平滑過渡到3G的
商用實踐。
2   我國向3G過渡應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題
    3G系統(tǒng)是國際電聯(lián)提出的一種通信體制。目前國際電聯(lián)的TWP8/13和TG8/12工作組正
組織各國研究3G系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)技術(shù)。世界區(qū)域無線電大會（WARC）也為該系統(tǒng)劃分
了頻率范圍，即1885～2025MHz和2110～2200MHz共230MHz。
    3G系統(tǒng)的提出是為了了解決第一代和第二代系統(tǒng)的種種不足，以實現(xiàn)多種無線運行
環(huán)境的統(tǒng)一，提供全球無縫覆蓋和漫游，支持多種語音和非話業(yè)務(wù)，特別是因特網(wǎng)業(yè)務(wù)
和多媒體業(yè)務(wù)，具有足夠的系統(tǒng)容量、強大的多種用戶管理能力，高保密性和服務(wù)質(zhì)量。
3G系統(tǒng)的部署將極大降低商業(yè)通信的成本，提高移動通信運營的經(jīng)濟效率，增強一個國
家的綜合國力。
    當(dāng)前，在未來計算機技術(shù)、有線電視技術(shù)和通信技術(shù)趨于一統(tǒng)的前景發(fā)展中，密切
關(guān)注3G的發(fā)展并采取恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)對策是確保我國能在下一世紀(jì)屹立世界科技強者之林必
要的戰(zhàn)略決擇。
    在向3G演進的過程中，對于我國的無線運營商來說，最重要的問題是如何在最大限
度地滿足國內(nèi)不斷激增的用戶對高質(zhì)量無線通信服務(wù)的需求的同時，正確選擇過渡方案，
以規(guī)避風(fēng)險，有效投資，平滑過渡。以下是須考慮的關(guān)鍵問題：
   （1）投資。新的過渡解決方案必須能充分保護現(xiàn)有的投資和新的投資。
   （2）技術(shù)的可用性／成熟度。新技術(shù)的采用應(yīng)經(jīng)過成熟商用的檢驗，能夠充分滿足
目前和未來發(fā)展的需求。
   （3）技術(shù)的靈活性。備選技術(shù)應(yīng)具有充分的靈活性，并能與現(xiàn)有技術(shù)互補共存。
   （4）過渡要求。過渡解決方案應(yīng)能較為容易地升級為新技術(shù)。
    盡管3G必定會成為將來的標(biāo)準(zhǔn)，但是中國必須同時兼顧現(xiàn)在和將來潛在的需求。我
國移動通信業(yè)面臨一系列獨特的挑戰(zhàn)，如迅速擴大的需求、高速的經(jīng)濟增長、巨大的人
口基數(shù)和遼闊的地域。要迎接這些挑戰(zhàn)就需要龐大的基礎(chǔ)設(shè)施投入。要確保最高效和最
有效地利用這些投資，我國必須選擇一條合適的道路，使之能經(jīng)濟地、及時地過渡到3G，
同時確保無線通信業(yè)和經(jīng)濟的持續(xù)增長。
3   GSM所面臨的問題
    GSM在我國取得了驚人的進展。在短短3年內(nèi)，中國電信建成了世界上最大的GSM網(wǎng)絡(luò)
，用戶超過了1000多萬。但是，伴隨著它的商業(yè)成功，GSM技術(shù)已開始暴露出其固有的局
限性。我國GSM 900MHz網(wǎng)變得擁擠不堪，有些地區(qū)GSM 900MHz頻譜資源已基本用完。另
外，GSM體系結(jié)構(gòu)不能提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)，難以支持高速數(shù)據(jù)應(yīng)用。
    為了克服這些技術(shù)局限性，GSM提供了一些斷代解決方案來增大容量，提供中速數(shù)據(jù)服
務(wù)。這些解決方案以大規(guī)模部署新網(wǎng)絡(luò)的形式進行獨立投資，但卻無法平滑過渡到3G。
在CDMA主宰的3G世界里，這些解決方案將成為過時的技術(shù)，依據(jù)這些方案所作的投資也
無法得到充分保護。下面看看GSM所面臨的問題。
3.1 容量
    從本質(zhì)上講，GSM不是一種高容量的技術(shù)。唯一經(jīng)過商用檢驗?zāi)茉黾覩SM容量的方法
是給它分配額外的頻譜。目前，GSM網(wǎng)絡(luò)正在被擴充到1800MHz頻段，也就是DCS1800網(wǎng)。
這種擴充客觀上要求建造一個全新的基站網(wǎng)絡(luò)，但是這種方法也只能使現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的容量
增大一倍，仍無法滿足我國激增的無線通信市場的未來需求。據(jù)中國電信的一位專家介
紹：“中國電信第一、第二代系統(tǒng)總共才有 19MHz×2頻率資源，目前雖又分配了10MHz
×2GSM 1800頻率，但據(jù)我們預(yù)測是不能滿足用戶發(fā)展需要的。由干我國經(jīng)濟發(fā)展的不平
衡，用戶主要集中在城市，集中在城市中心很小的市區(qū)內(nèi)。根據(jù)有關(guān)部門預(yù)測，即使再
加上20MHx×2SM1800頻率，總共也僅可滿足8000萬左右用戶的需求。另外，基站站址和
機房面積都會逐步成為限制移動通信發(fā)展的重要因素。因而，需要尋求新的頻段和能更
有效地利用頻率的新技術(shù)…。GSM900和DCS1800的頻段能否用到3G實現(xiàn)商用的時候，確要
認真細致的計算”。而依據(jù)IS－95A／B協(xié)議的Cd－maOne技術(shù)，已經(jīng)可以提供3倍于GSM網(wǎng)
絡(luò)目前所能達到的容量。實施IS－95C之后，所能達到的容量將是GSM的6倍。表1對GSM和
CDMA的容量進行了對比。
3.2 通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）
    目前，數(shù)字技術(shù)和因特網(wǎng)的廣泛使用是信息時代最重要的特征之一。通過因特網(wǎng)傳
輸數(shù)據(jù)最有效的方法就是使用分組數(shù)據(jù)技術(shù)。GSM技術(shù)不是為分組數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計的，無
法支持因特網(wǎng)上的數(shù)據(jù)包技術(shù)。要在GSM網(wǎng)絡(luò)上提供分組式的因特網(wǎng)／數(shù)據(jù)服務(wù)，必須在
現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)之上疊加一種稱為通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）的新網(wǎng)絡(luò)。與DCS1800網(wǎng)一樣，
GPRS與3G也不兼容。當(dāng)3G的時代到來之后，這項投資又將成為過時的投資，而CD-MA從一
開始就支持分組數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，這也是它能成為3G技術(shù)當(dāng)然之選的另一個原因。此外，
由于GPRS仍是一種基于GSM的低速技術(shù)，因而只能提供低速到中速的數(shù)據(jù)服務(wù)。GPRS網(wǎng)絡(luò)
最大的數(shù)據(jù)傳輸率只有68.4kb／s，而 IS－95B則可支持 115kb／s的傳輸速率，HDR的峰
值速率可以達到2.4Mb／s。表2概括了CD-MA／GSM的數(shù)據(jù)通路。
    另一種提高GSM網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的解決方案是
稱作EDGE的技術(shù)。EDGE通過改變GSM的調(diào)制方法
可提高數(shù)據(jù)傳輸速率。但這種方法像是拆東墻補西墻，它以
犧牲容量為代價實現(xiàn)高速率數(shù)據(jù)傳輸。因此，當(dāng)只有少量用戶
使用時EDGE技術(shù)才可能支持GSM網(wǎng)比較高速率進行數(shù)據(jù)傳輸。但目前的問題不是GSM網(wǎng)是
否能支
持高速率數(shù)據(jù)傳輸，而是如何在提供較高速率數(shù)據(jù)服務(wù)的同時也能提供大的容量，如何
滿足我國日益激增的無線用戶的需要。3G對CDMA幾平毫無異議的選擇也表
明了CDMA是唯一經(jīng)濟的選擇
4   向3G過渡的解決方案
    所有針對GSM的過渡性解決方案都是基于TDMA技術(shù)的，而cdmaOne，cdma2000和HDR則
是基于CDMA技術(shù)。這些針對GSM的過渡性解決方案沒有解決的一個根本問題，即如何從現(xiàn)
有的技術(shù)過渡到3G。在GSM環(huán)境下實施3G的唯一方法是采用另一個新的網(wǎng)絡(luò)，即基于CDMA
的3G網(wǎng)絡(luò)。而由于CDMA與GSM具有不同的技術(shù)特性，最終從GSM過渡到3G需要配置一個新
的網(wǎng)絡(luò)，從而導(dǎo)致額外的基礎(chǔ)設(shè)施投資。對于cdmaOne過渡到3G來說，這是一條平滑演進
之路；而對GSM來說，這則是一條曲折之路，需要重復(fù)投資，且終將過時。
4.1 基于IS-95的cdmaOne
    基于IS-95的cdmaOne技術(shù)自1995年10月商用實踐以來，迅速覆蓋韓國、日本、美國、
歐洲和南美洲的一些主要市場，取得了巨大的商業(yè)成功，并成為業(yè)界公認的過渡到未來3
G的技術(shù)平臺。目前各國上報給國際電聯(lián)審批的所有3G提案中，絕大多數(shù)方案都是基于與
IS－95CDMA相近的CDMA技術(shù)。
    如前所述，cdmaOne是一種高容量、支持因特網(wǎng)訪問和分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄U頻無線通信
技術(shù)。由于擴頻通信的特性，cdmaOne比起GSM來說，具有更好的保密性、通話質(zhì)量和頻
譜使用效率；而且與針對GSM過渡性解決方案不同，cdmaOne的設(shè)計兼顧了現(xiàn)在和將來的
潛在需要。
    在3G商用實施真正到來之前，cdmaOne的服務(wù)已經(jīng)可以達到國際電聯(lián)對3G的兩個基本
要求，即擴大用戶容量和支持高速數(shù)據(jù)通信。目前，IS－95A／BCDMA所提供的容量是GSM
網(wǎng)容量的3倍，而2001年推出的IS－95C CDMA的容量則是GSM網(wǎng)容量的 6倍。就數(shù)據(jù)傳輸
速率來說，IS－95B CDMAB已經(jīng)能夠提供速率高達115kb／s的數(shù)據(jù)傳輸，到2001年，IS－
95C將能支持速率為 144 kb／s的數(shù)據(jù)傳輸。對于需要更高數(shù)據(jù)傳輸速率服務(wù)的運營商來
說，高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)（HDR）在2000年就可推出，它能提供速率高達2.4Mb/s的數(shù)據(jù)服
務(wù)。cdmaOne的演進之路見表3。
    到了IS-95C，其技術(shù)就已經(jīng)和第三代的cdma2000相同了，并具有相似的技術(shù)特性，
要的不同這處在于cdma2000使用了更大的帶寬，并通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，使之能為大容量、需
要高速數(shù)據(jù)通信的用戶提供服務(wù)。IS-95是高效話音通信和中等速率數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)的最佳
之選。盡管未來無線數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求會顯著增加，但話音通信仍將占主導(dǎo)地位。由于IS-
95系列CDMA技術(shù)獨特的特點和與cdma2000完美互補的特性，該技術(shù)能通過經(jīng)濟、靈活和
高效的解決方案滿足中國無線通信目前和將來的獨特需求。隨著我國無線數(shù)據(jù)市場的成
熟，新出現(xiàn)的cdma2000將支持更大容量的高速數(shù)據(jù)通信服務(wù)。但即便cdma2000的時代來
臨，IS-95C和HDR仍能繼續(xù)提供高效的話音和數(shù)據(jù)服務(wù)。由于IS-95C對帶寬的要求較低，
運營商可以采用多載波方式在由于過窄而不能配置cdma2000的頻譜區(qū)域中配置IS-95C。
這種方法給運營商在反向兼容以及構(gòu)建3G網(wǎng)絡(luò)時提供了很大的靈活性。
    值得注意的是，CDMA運營商不是唯一從這種平滑、經(jīng)濟的cdmaOne演進之路中獲益的
幸運者，GSM運營商也可以通過GSM-CDMA空中接口向CDMA主導(dǎo)的3G世界過渡。GSM-CDMA空
中接口可使運營商得以將CDMA網(wǎng)絡(luò)疊加在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施之上。英國的Vodphone
公司和美國高通公司已對這項技術(shù)進行了成功的測試和驗證。GSM-CDMA空中接口使得現(xiàn)
在和將來的GSM網(wǎng)絡(luò)的運營商能通過cdmaOne技術(shù)提供更大的網(wǎng)絡(luò)容量和分組數(shù)據(jù)服務(wù)受
益非淺。
4.2 IS—95與3G
    我國經(jīng)濟的高速增長帶動了我國無線通信業(yè)成為世界上增長最快規(guī)模最大的行業(yè)之
一。雖然目前GSM技術(shù)成功地滿足了這種增長的需求。但是很明顯，隨著跨入21世紀(jì)，老
化的GSM技術(shù)將無法勝任未來的挑戰(zhàn)，必須期待新一代的無線通信技術(shù)——3G來滿足它的
需要。但是，由于3G商用網(wǎng)絡(luò)推出尚需時日，而且完全部署也非一蹴而就之事，3G對于
目前我國無線通信市場來說，還不是一個可行的技術(shù)解決方案。
    目前3G正在國際電聯(lián)的指導(dǎo)下進行開發(fā)，幾乎所有的 3G建議都是基于IS－95 cdma-
One空中接口技術(shù)，因為cdmaOne和3G都基于同一種技術(shù)，cd－maOne已經(jīng)包含了預(yù)想中的
3G應(yīng)具備的許多關(guān)鍵的技術(shù)優(yōu)勢和特性，因此它提供了一條清晰、經(jīng)濟地邁向3G的演進
之路。
    通過在老化的GSM網(wǎng)絡(luò)上疊加先進的cdmaOne網(wǎng)絡(luò)，我國就能在3G到來之前，提供更
大容量和“類似”3G的服務(wù)。cdmaOne的演進道路使CDMA運營商在使用相同基礎(chǔ)設(shè)備的前
提下，能夠平滑過渡到IS－ 95C，并最終過渡到 cdma2000。cdmaOne還能給運營商提供
更多選擇，獲得競爭優(yōu)勢，如提供高速數(shù)據(jù)通信服務(wù)以及構(gòu)建大容量的網(wǎng)絡(luò)�，F(xiàn)在通過
實施cd－maOne，我國就能將GSM和CDMA的優(yōu)點兼收并蓄，以保持其自身在無線通信業(yè)的
領(lǐng)先地位。
    相反，針對GSM的過渡方案則是一種“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的權(quán)宜之計，不但使G-
SM運營商對過渡的基礎(chǔ)設(shè)施作重大投資，而且在3G到來之時，這些技術(shù)又終將為時代所
淘汰。這些解決方案并沒有使我國向3G靠擾，相反卻造成了缺乏遠見的重復(fù)投資，對我
國平滑地過渡到到3G沒有絲毫實質(zhì)性的幫助。GSM的先天不足決定了它不能適應(yīng)將來的無
線通信環(huán)境，因而對于根本的技術(shù)問題的解決無能為力。
    雖然cdmaOne可能要對基礎(chǔ)設(shè)施追加新的投資，但這種投資是對未來網(wǎng)絡(luò)的增量投資，
它將為我國的3G部署打下一個良好的基礎(chǔ)。而如果GSM運營商仍然囿于DCS1800、GRPS和
EDGE的過渡解決方案，不但要對3個新網(wǎng)絡(luò)進行投資，而且只能提供功能極為有限且性能
低下的服務(wù)，并終將被時代拋棄。
    綜上所述，我們認為，實施cdmaOne能使我國更經(jīng)濟、更快地滿足當(dāng)前和今后對無線
通信的要求，并能提供更多的功能。通過積累網(wǎng)絡(luò)部署經(jīng)驗、技術(shù)經(jīng)驗和進行技術(shù)轉(zhuǎn)換，
cdmaOne能幫助我國確立其在世界無線通信業(yè)中的領(lǐng)先地位。