【IT168 评论】在业内谈论2G和2.5G的热度还没有完全冷却下来的时候，3G又闯入了大家的视线，市场上出现了一款又一款的号称支持“3G”技术的手机，3G到底是一种什么样的技术？这种技术目前有多少种标准？这些标准各自有什么样的特点？在当前中国这个世界靠前大的移动通信市场这些标准的发展前途如何？本文对此进行一些粗浅的探讨。
3G为何物？
简单一点说，所谓的“3G”指得是第三代移动通信技术，是英文3rd Generation的缩写。3G手机是相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G)来讲的。1995年问世的第一代数字手机只能进行语音通话；而1996到1997年出现的第二代数字手机便增加了接收数据的功能，如接受电子邮件或网页；第三代（3G）手机一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节／每秒)、384kbps(千字节／每秒)以及144kbps的传输速度。
国际电信联盟(ITU)确定3G通信的三大主流无线接口标准分别是W-CDMA(宽频分码多重存取)、CDMA2000(多载波分复用扩频调制)和TDS-CDMA(时分同步码分多址接入)。其中W-CDMA标准主要起源于欧洲和日本的早期第三代无线研究活动，该系统在现有的GSM网络上进行使用，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡，该标准的主要支持者有欧洲、日本、韩国。去年底，美国的AT&T移动业务分公司也宣布选取WCDMA为自己的第三代业务平台。CDMA2000系统主要是由美国高通北美公司为主导提出的，它的建设成本相对比较低廉，主要支持者包括日本、韩国和北美等地区和国家。TD-SCDMA标准是由中国知名次提出并在此无线传输技术(RTT)的基础上与国际合作，完成了TD-SCDMA标准，成为CDMA TDD标准的一员的，这是中国移动通信界的一次创举，也是中国对第三代移 动通信发展的贡献。在与欧洲、美国各自提出的3G标准的竞争中，中国提出的TD-SCDMA已正式成为全球3G标准之一，这标志着中国在移动通信领域已经步入世界前列。图1给出来各个厂商分别在WCDMA、CDMA2000以及TD-SCDMA标准的专利分别情况。
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| 图1 WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA专利分布图 |
3G三大标准之争
W-CDMA
WCDMA全名是Wideband CDMA，中文译名为“宽带分码多工存取”，它可支持384Kbps到2Mbps不等的数据传输速率，在高速移动的状态，可提供384Kbps的传输速率，在低速或是室内环境下，则可提供高达2Mbps的传输速率。而GSM系统目前只能传送9.6Kbps，固定线路Modem也只是56Kbps的速率，由此可见WCDMA是无线的宽带通讯。此外，在同一些传输通道中，它还可以提供电路交换和分包交换的服务，因此，消费者可以同时利用交换方式接听电话，然后以分包交换方式访问因特网，这样的技术可以提高移动电话的使用效率，使得我们可以克服在同一时间只能做语音或数据传输的服务的限制。在费用方面，WCDMA因为是借助分包交换的技术，所以，网络使用的费用不是以接入的时间计算，而是以消费者的数据传输量来定。WCDMA技术本身是可以通过升级现有的GSM系统来实现。
WCDMA系统能提供比GSM质量高的语音服务，同时具有高速率业务、很好的频谱利用率和非常强的移动能力(软和更软切换)。WCDMA的发起者主要是欧洲和日本标准化组织和厂商，WCDMA继承了第二代移动通信体制GSM标准化程度高和开放性好的特点，标准化进展顺利，网络运营商可以通过在GSM网络上引入GPRS网络设备和新业务，培育数据业务消费群体，逐步过渡到3G。
CDMA2000
CDMA2000也称为CDMA Multi-Carrier Access2000，由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMA One数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMA One结构直接升级到3G，建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。
不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多3G手机已经率先面世。如同WCDMA由GSM衍生而来的道理，CDMA2000还是从CDMA One蜕变进化出来，支援3G的一种制式。目的是确保投资发展 CDMA的网络商，能够简单及有效率地由CDMA One过渡到3G进程。共分为两个阶段进化的 CDMA2000，第一阶段将提供每秒144Kbps的数据传送率，而当数据速度加快到每秒2Mbps传送时，便是第二期。届时，如WCDMA一样，支持移动多媒体服务，是CDMA发展3G的最终目标。CDMA2000的发起者主要以美国和韩国为主的以IS-95 CDMA为标准的制造商和运营公司，CDMA2000继承了IS-95窄带CDMA系统的技术特点，网络运营商同样可以在窄带CDMA网络中更换或增加部分网络设备过渡到3G。
TD-SCDMA
TD-SCDMA标准是由中国大陆独自制定的3G标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院(大唐电信)向ITU提出。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外，由于中国内的庞大的市场，该标准受到各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA标准。该方案的主要技术集中在大唐公司手中，它的设计参照了TDD(时分双工)在不成对的频带上的时域模式。
TD-SCDMA的无线传输方案灵活地综合了FDMA，TDMA和CDMA等基本传输方法。通过与联合检测相结合，它在传输容量方面表现非凡。通过引进智能天线，容量还可以进一步提高。智能天线凭借其定向性降低了小区间频率复用所产生的干扰，并通过更高的频率复用率来提供更高的话务量。基于高度的业务灵活性，TD-SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器（RNC）连接到交换网络，如同三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。在最终的版本里，计划让TD-SCDMA无线网络与INTERNET直接相连。
TD-SCDMA为TDD模式，在应用范围内有其自身的特点：一是终端的移动速度受现有DSP运算速度的限制只能做到240km/h；二是基站覆盖半径在15km以内时频谱利用率和系统容量可达非常好的，在用户容量不是很大的区域，基站最大覆盖可达30－40km。所以，TD-SCDMA适合在城市和城郊使用，在城市和城郊这两个不足均不影响实际使用。因在城市和城郊，车速一般都小于200km/h，城市和城郊人口密度高，因容量的原因，小区半径一般都在15km以内。而在农村及大区全覆盖时，用WCDMA FDD方式也是合适的，因此TDD和FDD模式是互为补充的。TD-SCDMA目前主要是西门子公司和中国大唐集团在开发，较前两个技术标准而言，对TD-SCDMA进行大力支持和结成产业联盟的企业还比较少。但是由于政府的大力支持，截止到2004 年年底，中国TD-SCDMA产业链已累计投资近35000万美元，研发人员投入2750人左右，其系统设备的投入占全部投入的2/3左右。终端的投入最少，研发投资金额仅占投资总额的8%左右。图2和图3分别给出了TD-SCDMA产业链各环节研发投入以及D-SCDMA产业链厂商分布的总体分析图示。
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3G在中国
不管是在中国还是世界，3G都是移动通信的一块大蛋糕，各个运营商已经对这块蛋糕垂涎欲滴。在国家3G政策还未明朗、3G牌照的下发还没有具体日程的情况下，运营商们都已经开始打起各自的3G算盘。
中国移动在财报中表示，公司正计划升级和改造现有的网络设施，从而为3G做准备，加强数据业务的发展，实现3G的平稳过渡。公司计划采用WCDMA技术，使用3GPPR4版本，在条件具备的前提下，还会在有需要的地区引入HSDPA。GSM网络并不能直接升级到WCDMA，除了天线、铁塔等可以继续使用外，发展WCDMA需要一切重新投资，在未来的3G发展上还有很多的不确定因素。但是中国移动拿到WCDMA牌照的可能性非常大，在三种3G标准中，GSM升级到WCDMA所需的成本最小，中国移动拿到WCDMA牌照基本上是“确定无疑”的。
中国电信集团作为一个老牌的电信供应商当然也不会放弃3G这块大蛋糕。如果电信能够拿到3G牌照，它最有可能采用WCDMA作为第三代移动电话(3G)技术标准。据悉，中国电信集团高层人士希望采用WCDMA作为主要的第三代移动电话技术标准，并计划使用这种技术进行网络试运行。这对于中国自主研发的TD-SCDMA技术的支持者而言却并非是一个好消息。目前TD-SCDMA技术正在努力与WCDMA和CDMA2000这两种国际3G标准进行竞争。但是中国电信集团仍然被视为最有可能采用TD-SCDMA标准的客户之一。然而在中国电信在秘密试验完设备商的3G系统之后，进军3G的步伐似乎变慢了，这可能与因为电信集团苦心经营的小灵通网络有关系。因为过早上马3G，实际上就等于稀释了小灵通业务，对于小灵通业务的设备商来说也是一个不小的打击。而同样拥有小灵通业务的中国网通，虽然宣称肯定能拿到3G牌照，但其与中国电信一样，必然也考虑到了小灵通投资的回收问题，仓促的上马3G并非一个明智的选择。
目前，中国联通倾向沿CDMA2000的方向进行3G演进，但至今联通也没有表示过已经完全放弃向WCDMA演进的可能性。另外，即使联通最终选择单独沿CDMA2000的方向进行3G演进，随着国内3G牌照发放时间的一再延迟以及CDMA2000 1X EV-DV的商用前景逐渐明朗，CDMA2000 1X EV-DO和CDMA2000 1X EV-DV都是联通可以选择的技术制式。从整体演进思路看，CDMA2000往3G的演进是一种叠加式演进方式。在无线网络设备方面，CDMA2000的技术演进往往是通过在基站上更换或增加一定电路板来实现，这种方式能够较有效的实现后向兼容，3G话音上的有效保证有助于实现2G/2.5G向3G的平滑演进。依靠CDMA2000在技术与业务方面从2G/2.5G往3G演进的平滑优势，以及CDMA2000 1X EV-DO手机对手机基本性能问题的现实解决，中国联通的3G业务在未来国内3G市场启动初期将具有一定的先发优势。但是，双网协调发展的挑战、手机终端供应方面的风险、高价值的2.5G用户储备上的劣势以及3G技术制式选择上的不确定性，都将成为未来中国联通3G业务发展的重要挑战。
自2000年5月国际电信联盟(ITU)批准TD-SCDMA为一项全球性3G标准，中国政府便对这项中国技术进入全球市场寄予了厚望。但目前中国的3G牌照仍未发放，预计会在今年下半年或在2006年年初时发放，因此TD-SCDMA未来在全球3G市场中扮演的角色已可得见：中国的本土技术也将主要在中国的本土市场中得到应用。这是中国的本土商家们首次在通信业内掌控一项标准，它们也将因此承担起TD-SCDMA的发展重任，要使之得以在中国市场上同WCDMA和CDMA20001xEV-DO进行竞争。TD-SCDMA是一项由中国提出的3G标准，这意味着中国的本土商家们将可因此拥有更加自由的发展空间以及投入较低的运营成本，但从长远的角度来看，这也正是限制了TD-SCDMA最终走向成功的原因：缺乏国际商家的参与及支持将使TD-SCDMA无法为全球市场所容纳。目前，TD-SCDMA技术的开发较WCDMA和CDMA20001X EV-DO慢了两年的时间。
TD-SCDMA能否成为大规模商用的3G标准，本质并不在于对本土的技术所给予厚望或者支持，而是看其自身技术的完善程度，这同时也决定了运营商们态度。只有运营商愿意并且真正地进行TD-SCDMA网络的建设，TD-SCDMA才能从一个标准，成为实实在在的产品，在通信业扮演重要角色。 在这些运营商当中，铁通表现出了对TD-SCDMA的明显的支持态度，并且明确的表示原意和大唐合作的意向。如果TD-SCDMA牌照发给铁通，对于TD-SCDMA虽然会有一定影响，但是却保证了TD-SCDMA可以建设一张全国性网络，可以进行大规模的商用，可以真正以自己的技术和实力经受市场的考验。同时对于铁通也是一个更大发展的机会。
目前中国移动正在大力建设的是2.5G的GPRS，中国联通花上几百亿元在为第二第三期工程建设2.5G的CDMA 1x。在2.5G网络尚未得到充分推广应用、获得相当效益之前，匆匆茫茫的开始大规模进行3G的建设，跟着国外亦步亦趋，必然要冒很大的技术风险，不断更新基础设施和手机，就像当前联通刚建IS-95CDMA网不到两年又去升级为1x网一样，不但是联通投入大量资金，连老百姓都要跟着换手机，而这一大笔钱便源源不断地流向国外厂商。从中国电信市场前景和3G标准问题分析我们知道：发展第一阶段3G是不必要的，发展第二阶段3G是必要的，但不是紧迫的，这可能是目前我国各界对3G的一个基本的态度。
对于中国市场来说，无论是3G技术有多么先进，首先都要经历一个市场的考验。在3G没有建网之前，2G的蜂窝移动通信系统与无线市话、无线农话系统必然要共存，由于市场的需要，广大人民群众的需要，无线市话和无线农话必然会冲破重重阻力而迅猛发展，无线电话会取代固定电话并分流蜂窝移动电话用户是无可抗拒的潮流。因此在无论是哪个运行商，无论国家的政策倾向如何，在3G推出正式商用的时候，能够得到多少的市场回报，能够得到多少消费者认可，这才是3G成功的关键所在。而对于通信技术的发展来说，技术的进步是没有止境的，3G的风烟刚起，更为先进的4G现在也隆重登台，所以不管技术如何进步，对于3G技术何时能够广泛商用最终还是由市场和消费者决定。对于3G技术来说，前途是光明的，道路是曲折的。
3G，想说爱你真的不容易！
