3G 3大标準的對比

kinpoagilent

主流3G标準概要
　　1. cdma2000
　　cdma2000是從cdmaOne演進而來的第三代移動通信技術。事實上，cdma2000标準是一個體系結構，稱爲cdma2000 family，它同樣還包含一系列的子标準。其技術特點如下：
　　前反向同時采用導頻輔助相幹解調;在擴頻碼選擇采用相同M序列，通過不同的相位偏置區分不同的小區和用戶;射頻帶寬從1.25MHz到20MHz可調;快速前向和反向功率控制;下行信道中采用公共連續導頻方式進行相幹檢測，提高系統容量;在下行信道傳輸中，定義直擴和多載波傳輸兩種方式，碼片速率分别爲3.6864Mcps和1.22Mcps，多載波方式能很好地兼容IS-95網絡;支持F-QPCH，可延長手機待機時間;核心網絡給予ANSI- 41網絡的演進，并保持與ANSI-41網絡的兼容性;支持軟切換和更軟切換;設計了兩類碼複用業務信道，基本信道用于傳送語音、信令和低速數據，是一個可變速率信道，補充信道用以傳送高速率數據，在分組數據傳送上應用了ALOHA技術，改善傳輸性能;在同步方式上cdma2000與IS-95相同，基站間同步采用GPS方式。
　　cdma2000的發起者主要以美國和韓國爲主的以IS-95 CDMA爲标準的制造商和運營公司，cdma2000繼承了IS-95窄帶CDMA系統的技術特點，網絡運營商同樣可以在窄帶CDMA網絡中更換或增加部分網絡設備過渡到3G。

2. WCDMA
　　WCDMA的主要技術指标是：支持高速數據傳輸(慢速移動時384kb/s，室内走動時2Mb/s)，異步BS，支持可變速傳輸，幀長10ms，碼片速率3.84Mb/s。其主要特點如下：
　　基站同步方式：支持異步和同步的基站運行方式，組網方便、靈活;調制方式：上行爲BPSK，下行爲QPSK;解調方式：導頻輔助的相幹解調;接入方式：DS-CDMA方式;三種編碼方式：在話音信道采用卷積碼(R=1/3，K=9)進行内部編碼和Veterbi解碼，在數據信道采用 ReedSolomon編碼，在控制信道采用卷積碼(R=1/2，K=9)進行内部編碼和Veterbi解碼;适應多種速率的傳輸，可靈活地提供多種業務，并根據不同的業務質量和業務速率分配不同的資源，同時對多速率、多媒體的業務可通過改變擴頻比(對于低速率的32kb/s、64kb/s、 128kb/s的業務)和多碼并行傳送(對于高于128kb/s的業務)的方式來實現;上、下行快速、高效的功率控制大大減少了系統的多址幹擾，提高了系統容量，同時也降低了傳輸的功率;核心網絡基于GSM/GPRS網絡的演進，并保持與GSM/GPRS網絡的兼容性;BTS之間無需同步因BS可收發異步的PN碼，即BS可跟蹤對方發出的PN碼，同時MS也可用額外的PN碼進行捕獲與跟蹤，因此可獲得同步，來支持越區切換及宏分集，而在BTS之間無需進行同步;支持軟切換和更軟切換，切換方式包括三種，即：扇區間軟切換、小區間軟切換和載頻間硬切換。
　　WCDMA的發起者主要是歐洲和日本标準化組織和廠商，WCDMA繼承了第二代移動通信體制GSM标準化程度高和開放性好的特點，标準化進展順利，網絡運營商可以通過在GSM網絡上引入GPRS網絡設備和新業務，培育數據業務消費群體，逐步過渡到3G。

3. TD-SCDMA
　　TD-SCDMA較前兩種技術标準略顯稚嫩，其主要技術特點如下：
　　信号帶寬爲1.23MHz;碼片速率爲1.28Mchip/s;采用智能天線技術，提高了頻譜效率;采用同步CDMA技術，降低上行用戶間的幹擾和保持時隙寬度;接收機和發射機采用軟件無線電技術;采用聯合檢測技術，降低多址幹擾;多時隙，具有上下行不對稱信道分配能力，适應數據業務;采用接力切換，降低掉話率，提高切換的效率;語音編碼：AMR與GSM兼容;核心網絡基于GSM/GPRS網絡的演進，并保持與它們的兼容性;基站間采用GPS或者網絡同步方式，降低基站間幹擾。
　　TD-SCDMA目前主要是西門子公司和中國大唐在開發，較前兩個技術标準而言，對TD-SCDMA進行大力支持和結成産業聯盟的企業還比較少。

三種主流标準的比較
　　雖然cdma2000、WCDMA和TD-SCDMA同屬3G的主流技術标準，但是仍然可以将其分爲兩類：cdma2000、WCDMA并作一類， TD-SCDMA則和前兩者分開讨論。之所以可以這樣做，是因爲在技術上cdma2000和WCDMA是FDD的标準，而TD-SCDMA則是一個TDD 标準。
　　1. WCDMA與cdma2000
　　WCDMA和cdma2000都滿足IMT-2000提出的全部技術要求，包括支持高比特率多媒體業務、分組數據和IP接入等。這兩種系統的無線傳輸技術均基于DS-CDMA作爲多用戶接入技術，單就技術來說，WCDMA和cdma2000在技術先進性和發展成熟度上各具優勢，但總體來看，WCDMA 似乎更勝一籌，以下是WCDMA相對cdma2000的一些優勢所在：
　　(1) WCDMA使用的帶寬和碼片速率(3.84Mcps)是cdma2000 1x演進家族的三倍以上，因而能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信号開銷。此外，更高的碼片速率也改善了接收機解決多徑效應的能力。
　　(2) WCDMA在小區站點同步方面的設計是使用異步基站，而cdma2000基站則通常通過GPS實現同步，這将造成室内和城市小區(采用室内天線)部署的困難。
　　(3)由于支持1xEV-DO的TDM接入系統采用共享時分複用下行鏈路，它具有固定時隙，因此cdma2000物理層兼容性較差。
　　(4) WCDMA較cdma2000能夠更加靈活地處理話音和數據混合業務。
　　(5) WCDMA進行功率控制的頻率幾乎是cdma2000的兩倍，達到每秒1500次(1.5kHz)，因而能保證更好的信号質量，并支持更多的用戶。
　　(6) cdma2000的導頻信道大約需要下行鏈路總傳輸功率的20%，相比之下WCDMA隻需要約10%，因而可以節省更多的公用信道的開銷。
　　(7)爲支持基于GSM的GPRS業務而部署的所有業務(如計費、安全、漫遊等)也支持WCDMA業務，而爲了完善新的數據/話音網絡，cdma2000 1x必須添加額外的網元或進行功能的升級。
　　(8)在混合話音和數據流量方面，WCDMA的系統性能比cdma2000也表現得更加出色。
　　因此，從技術的角度來講，WCDMA具備一定優勢，各家電信企業也因此更加傾向于采用該标準。
　　另外，在傳統網絡基礎和市場推廣上，WCDMA占據着更大的優勢。由于全球移動系統有85%都在用的GSM系統，而GSM向3G過渡的最佳途徑就是曆經GPRS演進到WCDMA，所以傳統網絡上的絕對優勢使得cdma2000難以對WCDMA望其項背。
　　2. TD-SCDMA
　　TD-SCDMA與WCDMA和cdma2000相比，具有如下的特點和優勢：
　　(1)頻譜利用率高：TD-SCDMA采用TDD方式和CDMA和TDMA的多址技術，在傳輸中很容易針對不同類型的業務設置上、下行鏈路轉換點，因而可以使總的頻譜效率更高。
　　(2)支持多種通信接口：TD-SCDMA同時滿足Iub、A、Gb、Iu、IuR多種接口要求，基站子系統既可作爲2G和2.5G的GSM基站的擴容，又可作爲3G網中的基站子系統，能同時兼顧現在的需求和未來長遠的發展。
　　(3)頻譜靈活性強：TD-SCDMA第三代移動通信系統頻譜靈活性強，僅需單一1.6M的頻帶就可提供速率達2M的3G業務需求，而且非常适合非對稱業務的傳輸。
　　(4)系統性能穩定：TD-SCDMA收發在同一頻段上，上行鏈路和下行鏈路的無線環境一緻性很好，更适合使用新興的"智能天線"技術；利用了CDMA和TDMA結合的多址方式，更利于聯合檢測技術的采用，這些技術都能減少了幹擾，提高系統的性能穩定性。
　　(5)與傳統系統兼容性好：TD-SCDMA支持現存的覆蓋結構，信令協議可以後向兼容，網絡不必引入新的呼叫模式，能夠實現從現存的通信系統到下一代移動通信系統的平滑過渡。
　　(6)系統設備成本低:TD-SCDMA上下行工作于同一頻率，對稱的電波傳播特性使之便于利用智能天線等新技術，這也可達到降低成本的目的;在無線基站方面，TD-SCDMA的設備成本也比較低。
　　(7)支持與傳統系統間的切換功能:TD-SCDMA技術支持多載波直接擴頻系統，可以再利用現有的框架設備、小區規劃、操作系統、賬單系統等，在所有環境下支持對稱或不對稱的數據速率。
　　當然，與前兩種标準相比，尤其是與WCDMA比起來，TD-SCDMA也有“尚顯稚嫩”的地方。比如，在對CDMA技術的利用方面，TD-SCDMA 因要與GSM的小區兼容，小區複用系數爲3，降低了頻譜利用率。又因爲TD-SCDMA頻帶寬度窄，不能充分利用多徑，降低了系統效率，實現軟切換和軟容量能力較困難。另外，TD-SCDMA系統要精确定時，小區間保持同步，對定時系統要求高。而WCDMA則不需要小區間同步，可适應室内、室外，甚至地鐵等不同的環境的應用。另外，WCDMA對移動性的支持更加優質，适合宏蜂窩、蜂窩、微蜂窩組網，而TD-SCDMA隻适合微蜂窩，對高速移動的支持也較差。尤其是在從GSM網向3G的過渡過程中，WCDMA的優勢更加明顯。因此，從目前的情況來看，TD-SCDMA和WCDMA雖然各具優勢，但 WCDMA更應成爲3G過渡的主流标準。
　　結論性分析
　　三種主流的3G技術标準--WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA，在技術上各有千秋，從目前的情況來看，不會出現哪種标準“一統江湖”的局面，而至于誰能在3G時代占據更大的市場份額，關鍵是看哪個技術标準更符合市場需求和競争的需要。對于這個問題的分析，除了要從前文所述的各項技術特點以及廠家供貨環境、全球範圍内廣泛采用的程度等入手外，還要結合各國國情、各運營商的具體情況以及市場競争等因素進行考慮。
　　單就中國而言，由于我們是發展中國家，所以如何保護現有的網絡投資并使其産生最大的效益是首先值得重視的問題。因此，在滿足業務發展需要的同時，要充分利用已建的2G網絡，保護用戶業務的連續性，這就要求新建的3G網絡必須與第二代網絡有很好的後向兼容性。符合這些條件的3G标準，WCDMA應是首選。
　　其次，中國之所以發展3G，一個迫切的需要是爲了解決當前所面臨的頻譜資源日益短缺的問題；另外，由于我國人口衆多且經濟發展不平衡，造成了業務分布的不均勻性，移動通信的主要用戶和業務大部分集中在中心城市和部分人口密集的地區，這就要求我們選擇的标準應當是頻譜利用率較高的技術制式。在這一點上， TD-SCDMA的優勢更明顯一些。
　　第三，對于中國的運營商來講，3G建設初期最主要的任務還是要完成大規模覆蓋，實現基本漫遊，待基本業務和用戶群穩定後，再進一步考慮網絡容量的增加，業務種類的豐富。WCDMA在大規模覆蓋上有自己的技術優勢，将是初期的優選。
　　第四，如果考慮競争帶來的價格因素，則WCDMA的優勢更突出。這是因爲與其它技術标準相比，WCDMA在全球範圍内已經形成多廠家供貨的局面，這勢必帶來設備價格和産品質量的競争，在市場杠杆的調節下，設備和服務價格會不斷降低，質量不斷提高，是非常有利于運營商降低建設投資的。
　　最後，出于對民族工業的支持，TD-SCDMA在中國一定要上。我國已經在1G、2G時代落後于世界了，如果能夠基于自主産權的TD-SCDMA形成3G産業鏈，就可能帶動起中國的通信制造業、運營業等的快速發展，從而取得趕超世界先進的良機。
　　綜合如上的種種分析和考慮，我國對3G技術标準的選擇，以WCDMA和TD-SCDMA的結合爲宜。利用WCDMA在大規模覆蓋、遠距離通信等領域的優勢組建全國和國際網絡、快速實現無縫覆蓋，而在人口密集和手機上網需求密集的地區則可以選擇TD-SCDMA。當然，選擇這兩種标準也是由于在技術上 FDD和TDD方式可以實現互補。
　　可以預見，在我國的3G發展中，WCDMA将以其自身的諸多優勢在市場需求中占據大片江山。TD-SCDMA則會以獨有的技術特色和獨特身份，在3G 市場上占有一席之地，但它可能更多的是作爲WCDMA的有益補充，應用在不對稱業務需求量比較大、用戶移動性又比較小的高密度地區。而cdma2000标準則可能隻有2G時代即依托CDMA的中國聯通會采用了。

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