目前，中國的3G即將進入商用化應用階段，對技術標準的取捨選擇也成為移動運營商要仔細考慮的問題，因此有必要對這三種主流技術標準進行比較分析。

本文作者通過介紹和對比分析3G的三大主流技術，預測和展望了各種技術在未來的應用前景，並提出了自己的觀點。

三種主流的3G技術標準--WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA，在技術上各有韆鞦，從目前的情況來看，不會出現哪種標準“一統江湖”的局面，而至於誰能在3G時代佔據更大的市場份額，關鍵是看哪個技術標準更符合市場需求和競爭的需要。

而需要注意的是，雖然cdma2000、WCDMA和TD-SCDMA同屬3G的主流技術標準，但是仍然可以將其分為兩類：cdma2000、WCDMA並作一類，TD-SCDMA則和前兩者分開討論。之所以可以這樣做，是因為在技術上cdma2000和WCDMA是FDD的標準，而TD-SCDMA則是一個TDD標準。(徹底調查)

對比報告全文：

2000年5月，國際電聯(ITU)在土耳其召開全會，經對IMT-2000無線介面技術標準的10個候選方案的頻譜效率、網路介面、QoS、技術複雜性、覆蓋率、靈活性和設備體積等諸多方面的全面評估，正式確認了五種標準，分別是MS-CDMA、DS-CDMA、TD-CDMA和SC-TDMA、MC-TDMA，這是一個以CDMA技術為主體，兼顧TDMA技術，包含FDD和TDD兩種雙工方式的多元化體系標準。

從行動通訊技術發展趨勢和可實現業務功能分析，基於CDMA制式的3種標準被普遍看好，分別對應cdma2000、WCDMA和TD-SCDMA三種技術，它們被認為是3G的三大主流應用技術標準。目前，中國的3G即將進入商用化應用階段，對技術標準的取捨選擇也成為移動運營商要仔細考慮的問題，因此有必要對這三種主流技術標準進行比較分析，以期為我國3G標準的選擇提供有益的參考。

主流3G標準概要

1. cdma2000

cdma2000是從cdmaOne演進而來的第三代行動通訊技術。事實上，cdma2000標準是一個體系結構，稱為cdma2000 family，它同樣還包含一系列的子標準。其技術特點如下：

前反向同時採用導頻輔助相干解調;在擴頻碼選擇採用相同M序列，通過不同的相位偏置區分不同的小區和用戶;射頻頻寬從1.25MHz到20MHz可調;快速前向和反向功率控制;下行信道中採用公共連續導頻方式進行相干檢測，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，碼片速率分別為3.6864Mcps和1.22Mcps，多載波方式能很好地相容IS-95網路;支援F-QPCH，可延長手機待機時間;核心網路給予ANSI-41網路的演進，並保持與ANSI-41網路的相容性;支援軟切換和更軟切換;設計了兩類碼復用業務信道，基本信道用於傳送語音、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，基站間同步採用GPS方式。

cdma2000的發起者主要以美國和南韓為主的以IS-95 CDMA為標準的製造商和運營公司，cdma2000繼承了IS-95窄帶CDMA系統的技術特點，網路運營商同樣可以在窄帶CDMA網路中更換或增加部分網路設備過渡到3G。

2. WCDMA

WCDMA的主要技術指標是：支援高速數據傳輸(慢速移動時384kb/s，室內走動時2Mb/s)，異步BS，支援可變速傳輸，幀長10ms，碼片速率3.84Mb/s。其主要特點如下：

基站同步方式：支援異步和同步的基站運作方式，組網方便、靈活;調製方式：上行為BPSK，下行為QPSK;解調方式：導頻輔助的相干解調;接入方式：DS-CDMA方式;三種編碼方式：在話音信道採用卷積碼(R=1/3，K=9)進行內部編碼和Veterbi解碼，在數據信道採用ReedSolomon編碼，在控制信道採用卷積碼(R=1/2，K=9)進行內部編碼和Veterbi解碼;適應多種速率的傳輸，可靈活地提供多種業務，並根據不同的業務品質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(對於低速率的32kb/s、64kb/s、128kb/s的業務)和多碼並行傳送(對於高於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干擾，提高了系統容量，同時也降低了傳輸的功率;核心網路基於GSM/GPRS網路的演進，並保持與GSM/GPRS網路的相容性;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，來支援越區切換及宏分集，而在BTS之間無需進行同步;支援軟切換和更軟切換，切換方式包括三種，即：磁區間軟切換、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標準化組織和廠商，WCDMA繼承了第二代行動通訊體制GSM標準化程度高和開放性好的特點，標準化進展順利，網路運營商可以通過在GSM網路上引入GPRS網路設備和新業務，培育數據業務消費群體，逐步過渡到3G。

3. TD-SCDMA

TD-SCDMA較前兩種技術標準略顯稚嫩，其主要技術特點如下：

信號頻寬為1.23MHz;碼片速率為1.28Mchip/s;採用智慧天線技術，提高了頻譜效率;採用同步CDMA技術，降低上行用戶間的干擾和保持時隙寬度;接收機和發射機採用軟體無線電技術;採用聯合檢測技術，降低多址干擾;多時隙，具有上下行不對稱信道分配能力，適應數據業務;採用接力切換，降低掉話率，提高切換的效率;語音編碼：AMR與GSM相容;核心網路基於GSM/GPRS網路的演進，並保持與它們的相容性;基站間採用GPS或者網路同步方式，降低基站間干擾。

TD-SCDMA目前主要是西門子公司和中國大唐集團在開發，較前兩個技術標準而言，對TD-SCDMA進行大力支援和結成産業聯盟的企業還比較少。

三種主流標準的比較

雖然cdma2000、WCDMA和TD-SCDMA同屬3G的主流技術標準，但是仍然可以將其分為兩類：cdma2000、WCDMA並作一類，TD-SCDMA則和前兩者分開討論。之所以可以這樣做，是因為在技術上cdma2000和WCDMA是FDD的標準，而TD-SCDMA則是一個TDD標準。

1. WCDMA與cdma2000

WCDMA和cdma2000都滿足IMT-2000提出的全部技術要求，包括支援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於DS-CDMA作為多用戶接入技術，單就技術來説，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使用的頻寬和碼片速率(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號開銷。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，這將造成室內和城市小區(採用室內天線)部署的困難。

(3)由於支援1xEV-DO的TDM接入系統採用共用時分復用下行鏈路，它具有固定時隙，因此cdma2000物理層相容性較差。

(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號品質，並支援更多的用戶。

(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只需要約10%，因而可以節省更多的公用信道的開銷。

(7)為支援基於GSM的GPRS業務而部署的所有業務(如計費、安全、漫遊等)也支援WCDMA業務，而為了完善新的數據/話音網路，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於採用該標準。

另外，在傳統網路基礎和市場推廣上，WCDMA佔據著更大的優勢。由於全球移動系統有85%都在用的GSM系統，而GSM向3G過渡的最佳途徑就是歷經GPRS演進到WCDMA，所以傳統網路上的絕對優勢使得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採用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)支援多種通信介面：TD-SCDMA同時滿足Iub、A、Gb、Iu、IuR多種介面要求，基站子系統既可作為2G和2.5G的GSM基站的擴容，又可作為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第三代行動通訊系統頻譜靈活性強，僅需單一1.6M的頻帶就可提供速率達2M的3G業務需求，而且非常適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致性很好，更適合使用新興的"智慧天線"技術；利用了CDMA和TDMA結合的多址方式，更利於聯合檢測技術的採用，這些技術都能減少了干擾，提高系統的性能穩定性。

(5)與傳統系統相容性好：TD-SCDMA支援現存的覆蓋結構，信令協議可以後向相容，網路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行動通訊系統的平滑過渡。

(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於利用智慧天線等新技術，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)支援與傳統系統間的切換功能:TD-SCDMA技術支援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、作業系統、帳單系統等，在所有環境下支援對稱或不對稱的數據速率。

當然，與前兩種標準相比，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的小區相容，小區復用系數為3，降低了頻譜利用率。又因為TD-SCDMA頻頻寬度窄，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系統要精確定時，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，可適應室內、室外，甚至地鐵等不同的環境的應用。另外，WCDMA對移動性的支援更加優質，適合宏蜂窩、蜂窩、微蜂窩組網，而TD-SCDMA只適合微蜂窩，對高速移動的支援也較差。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更應成為3G過渡的主流標準。

結論性分析

三種主流的3G技術標準--WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA，在技術上各有韆鞦，從目前的情況來看，不會出現哪種標準“一統江湖”的局面，而至於誰能在3G時代佔據更大的市場份額，關鍵是看哪個技術標準更符合市場需求和競爭的需要。對於這個問題的分析，除了要從前文所述的各項技術特點以及廠家供貨環境、全球範圍內廣泛採用的程度等入手外，還要結合各國國情、各運營商的具體情況以及市場競爭等因素進行考慮。

單就中國而言，由於我們是發展中國家，所以如何保護現有的網路投資並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網路，保護用戶業務的連續性，這就要求新建的3G網路必須與第二代網路有很好的後向相容性。符合這些條件的3G標準，WCDMA應是首選。

其次，中國之所以發展3G，一個迫切的需要是為了解決當前所面臨的頻譜資源日益短缺的問題；另外，由於我國人口眾多且經濟發展不平衡，造成了業務分佈的不均勻性，行動通訊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標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，對於中國的運營商來講，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，再進一步考慮網路容量的增加，業務種類的豐富。WCDMA在大規模覆蓋上有自己的技術優勢，將是初期的優選。

第四，如果考慮競爭帶來的價格因素，則WCDMA的優勢更突出。這是因為與其他技術標準相比，WCDMA在全球範圍內已經形成多廠家供貨的局面，這勢必帶來設備價格和産品品質的競爭，在市場杠桿的調節下，設備和服務價格會不斷降低，品質不斷提高，是非常有利於運營商降低建設投資的。

最後，出於對民族工業的支援，TD-SCDMA在中國一定要上。我國已經在1G、2G時代落後於世界了，如果能夠基於自主産權的TD-SCDMA形成3G産業鏈，就可能帶動起中國的通信製造業、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技術標準的選擇，以WCDMA和TD-SCDMA的結合為宜。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路、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，選擇這兩種標準也是由於在技術上FDD和TDD方式可以實現互補。

可以預見，在我國的3G發展中，WCDMA將以其自身的諸多優勢在市場需求中佔據大片江山。TD-SCDMA則會以獨有的技術特色和獨特身份，在3G市場上佔有一席之地，但它可能更多的是作為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標準則可能只有2G時代即依託CDMA的中國聯通會採用了。(中國無線電管理 清華大學 龔克)

《人民郵電報》2004年3月30日