世界3G(第三代移动通信)服务的推迟已经成为定局,这将对世界3G市场产生微妙的影响,也使人们更为冷静地面对各种技术。专家断言,这使CDMA 2000、WCDMA以及由中国提出的TD—SCDMA三大标准的影响力有可能更为接近,TD—SCDMA技术更有条件畅行天下。
3G服务的推迟并未动摇当今世界发展3G技术和应用的信心。人们坚信,3G必将走进、并将深刻地影响我们的生活。
近年来,第三代移动通信一直是人们关注的热点。但与往年不同的是,人们最近听到了3G服务将推迟的消息。原本要在世界上第一个开通商用3G服务的日本NTT DoCoMo公司宣布推迟其大规模提供商用3G服务的时间,欧洲一些运营商也相继宣布推迟提供3G服务的时间表,3G服务的推迟已成定局。
3G何以被推迟?
3G推迟的原因究竟是什么?业界人士普遍认为,这是许多因素综合作用的结果。
信息产业部电信传输研究所副所长、中国无线通信标准研究组主席曹淑敏女士认为,3G推迟主要有两个方面的原因,一是标准制订工作的推迟;另一个原因是市场尚不成熟。她指出,3GPP的相关标准,其R99版本今年3月才最后得到完善,只有今年3月的这个标准才具有后向兼容性,此前的所有版本都是不完善的,甚至许多基本功能都不具备。而合乎未来发展方向的全IP核心网的标准则要到R5版本才能完成。因此,从标准的角度看,今年3月标准刚刚比较完善,两个月后即开发出合乎标准的稳定可靠的设备,理论上是不可能的。
造成标准制订工作推迟的重要原因是,当初人们过低地估计了标准工作的工作量。3GPP2的标准工作进程与3GPP的进程十分类似。市场不成熟的表现就是移动数据业务目前还处于启动阶段,还需要一个时期的准备。使用目前2G的网络平台启动移动数据业务,由于接入和传输速度低,不可能十分成功,说明人们需要更为先进的3G技术。
3G推迟的另一个比较明显的因素是技术的不成熟,特别是终端技术尚需进一步的发展。无论是WCDMA还是CDMA2000,都有许多不成熟的地方,TD-SCDMA也在进一步的研发过程中。相比较而言,CDMA2000的进展似乎更快一些,CDMA2000 1X系统的商用速度领先于其他两个标准。但是,目前人们对CDMA2000 1X的定位尚有分歧,许多人认为CDMA2000 1X是2.5G的服务,而更进一步满足3G要求的CDMA2000 EV技术同样处于发展阶段。也就是说,目前所有3G技术都需要时间进行进一步的发展和完善。要享受真正的3G服务,人们还需要等待。
资本市场对3G的影响是十分关键的。中国工程院副院长朱高峰先生认为,3G推迟的一个重要原因是一些国家的政府采取了搜刮政策,尤其是西欧各国政府高价拍卖频段,使运营商无法承受,实际上是鸡还没有孵出就先把蛋取走了,影响了3G的进程。西门子(中国)信息通讯网络集团副总裁于向国先生也认为,3G在全球遇到的波折在很大程度上是资本市场的原因。那是一只看不见的手在市场上起着作用。
专家认为,3G发展的推迟是其回到它本来的发展规律的一个体现,人们没有理由为此而悲观失望。
3G推迟对未来市场的影响
3G服务的推迟,客观上给原本热度很高的3G降了温,也给本来就扑朔迷离的3G市场增加了许多变数。就不同的3G技术标准而言,所受影响并不完全相同。
在国际电联确定的3G标准中,从多址方式上看,有TDMA和CDMA两种,从双工方式上看,有FDD(频分双工)和TDD(时分双工)两种。而从标准确定以来的发展看,CDMA2000、WCDMA和由中国提出的TD-SCDMA逐步成为3G标准的代表,成为人们关注的中心。
第三个标准TD-SCDMA与前两者有很大的不同。从技术上,它是一个TDD标准,起步相对比较晚,开始阶段并未受到世界移动通信界的足够重视,加之ITU在制订3G国际标准时,对TDD系统和FDD系统提出了不同的要求,主要是对高速移动的要求,TDD系统比FDD系统要低,这样,在一开始就有人怀疑TDD系统支持高速移动的能力。支持TD-SCDMA技术的厂商又比较少,因而TD-SCDMA并未取得与WCDMA和CDMA2000同样的地位。人们认为,TD-SCDMA将作为WCDMA的补充,有可能取得一定的市场份额。
但是,随着TD-SCDMA开发工作的深入,以及人们对3G认识程度的加深,TDD方式优势逐步显露,人们看到了TDD方式在频谱利用率方面的优势,在支持被认为是未来3G服务支柱的移动互联网服务方面的优势,在制造成本方面的优势,在从GSM平滑演进到3G方面的优势,等等。因而,越来越多的厂商开始重视和研究TDD技术。TD-SCDMA技术论坛规模的不断扩大可以说明这一点。而在世界3G进程受到阻碍的情况下,关于TD-SCDMA的好消息却接踵而来。
首先是今年3月,TD-SCDMA被3GPP所接纳,正式成为3GPP标准的一部分,随后,TD-SCDMA完成了其全球的首次呼叫演示;最近,TD-SCDMA又公开展示了其图像传输能力,等等。可以说,3G业务的推迟部署,不但没有影响TD-SCDMA的发展,反而为其发展成熟赢得了时间。
应该说,受影响最大的应是WCDMA,这是因为,欧洲和日本的运营商过去在发展3G方面更为积极,因而对WCDMA的压力就更大,而诸多客观因素,如终端和标准等又使WCDMA不得不放慢脚步。而对于CDMA2000来说,其1x虽然进展顺利,但CDMA面临着第二代网规模大大落后于GSM的问题,从这个角度看,3G的推迟,对CDMA2000来说,也是一定程度的好消息。
3G服务的推迟,在一定程度上有可能改变未来世界3G市场的格局,三大标准的实力有可能更为接近。
TD—SCDMA能否畅行天下?
在3G服务被推迟的背景下,我们看到了TD-SCDMA强劲的上升势头,这种势头能否最终化为市场的优势,将由技术、经济、政治等许多因素来决定。
从技术的角度看,三个主要的3G标准各有其特点,只要了解了TD—SCDMA与其他两个标准的不同之处,就可以了解其独特的技术优越性。
概括起来说,TD-SCDMA是一个TDD模式的标准,可在非成对的频谱上实现所有3G业务,其特点是收发在相同的频率上。而FDD模式的标准,需要两段对称的频率,分别用于收发。同时,由于TD-SCDMA采用了CDMA和TDMA的多址技术,使TD-SCDMA在传输中很容易设置一个上行和下行链路的转换点,来针对不同类型的业务,类似于可根据交通的流量来控制“红绿灯”转换的时间间隔。对于像互联网这样的“不对称”传输业务,可使其转换“不对称”,而对于像语音这样的“对称”传输业务,可以使其转换“对称”,这样,就使总的频谱效率更高。
FDD模式却不能做到这一点,因为其上行链路和下行链路是相互独立的,资源不能相互利用。对于对称的业务,FDD有很好的频谱利用率,而对于不对称的业务,其频谱利用率将有所降低。
TD-SCDMA以上的两个特点,还使TD-SCDMA系统更利于利用一些新的技术。如,由于收发在同一频段上,使上行链路和下行链路的无线环境一致性很好,更适合使用新兴的“智能天线”技术;由于利用了CDMA和TDMA结合的多址方式,更利于联合检测技术的采用,这些技术都减少了干扰,提高了系统的容量和性能。并且,TD-SCDMA不同的传输方式都是通过专门的DPS软件来实现的,表明TD-SCDMA已经迈出了走向软件无线电应用的第一步。
此外,TD-SCDMA还使用了许多独特的技术,如“接力切换”。与CDMA的“软切换”技术相比,简化了用户端的设计,克服了软切换要长期大量占用网络资源和基站下行容量资源的缺点。
由于系统采用了5ms的子帧结构,TD-SCDMA系统可以以5ms的周期跟踪用户的移动,而不会丢失用户。在现有芯片条件不采用自适应算法(高速运动的物体方向可以预测)的情况下,仿真结果证实,TD-SCDMA可支持248公里的时速。
在TD-SCDMA的小区应用半径方面,系统是为人口密集地区设计的,在保证一定系统容量的基础上,小区半径可达11公里。研究证明,若设计为30公里,其系统容量仍高于FDD模式。专家指出,其他3G标准也开始像TD-SCDMA一样,借鉴TDMA的方式,如CDMA2000 1x Ev等。
从市场的角度看,能够接入现有第二代的GSM核心网,是TD-SCDMA的一个突出特点。这样,就可以使TD—SCDMA更早地提供3G的服务,特别是在一些有需求的地区率先开通3G服务,适合运营商的需求。
在开发方面,TD-SCDMA顺利向前推进,中国电信科学技术研究院和西门子公司进行了前所未有的紧密合作,这也是TD-SCDMA标准自提出以来稳步向前发展的一个重要原因。特别是西门子公司最近宣布,将所有TDD业务都集中到TD—SCDMA上来,实现了UMTS TDD标准的历史性融合,对于TD-SCDMA在全球推广具有重要的意义。这将吸引全球、特别是欧洲更多的制造商和运营商关注TD-SCDMA技术。
此外,中国是TD-SCDMA技术坚定的支持者。虽然中国目前尚未决定3G将采用哪一种标准,进行网上试验的时间也未确定,但是,中国政府有关部门以及中国的运营商在各种场合都对TD—SCDMA表示坚定的支持。最近在北京召开的一次大型3G国际研讨会上,中国信息产业部有关领导再一次重申支持TD-SCDMA标准。因此,TD-SCDMA系统会在中国得到广泛的应用。
在世界市场上,由于频率资源的日益紧张,在许多地区,要得到符合FDD系统要求的成对的频率资源已经十分困难。这样,具有更高的频谱利用率,不需要成对频谱的TD-SCDMA系统的优势将日益显现。因此,TD-SCDMA也会大踏步走向世界市场。
3G的发展前景如何?
对于3G的前景,业内的大多数专家仍持乐观态度。其原因之一在于人们认识到,按照移动通信目前的发展趋势,3G时代必将到来。另一原因则是运营商市场竞争的必然结果。
曹淑敏女士指出,从移动通信的发展进程看,移动通信在不到20年的时间里,用户已经达到7.34亿,全球的普及率达到14.7%,而且仍然以高于50%的增长速度持续高速地发展。预计到今年8月,全球移动用户将突破10亿,发展速度不断超出人们的预测。除了用户量的发展外,移动业务也在发展,特别是移动互联网业务,虽然遇到了很大的阻力,但也在起步。有预测表明,3G用户在5年之后可以达到30%,10年之后可达到60%。分析GSM和CDMA的发展历史可以看出,在不到10年的时间里,占到了80%的市场,则这一预测应该是合理的。
中国移动通信集团总工程师李墨芳认为,中国移动重视3G,既是长远的考虑,也是近期发展的迫切需要。根据预测,中国的移动通信用户在2005年的规模会达到2.8亿左右,若届时中国移动通信集团市场占有率为65%,用户数就会达到1.82亿,北京等地在2002年左右就会出现严重的频率不足问题,2003年需要在新的频段上引入能更有效利用频谱的3G系统。同时,移动互联网业务将成为未来的发展方向,不能提供优质的移动互联网业务,运营商将是没有前途的。
有人根据目前第四代移动通信系统(ITU认为是后三代)研究趋热的情况,认为3G将会被4G或后3G取代。对于这个看法,有关专家认为,从历史的发展看,早在2G部署之前的20世纪80年代中期,3G的研究就已经开始了,这并未影响人们使用第二代的GSM和CDMA技术。因此,我们不能因为现在有人研究后三代就怀疑3G时代会到来。从现实的情况看,即使是人们普遍认为是“过渡代”的GPRS,现在已经开始大规模进入市场,全世界为之奋斗多年的3G,不可能是昙花一现的过渡而被市场抛弃。再从部署移动通信系统的关键因素之一——频率的角度看,ITU对3G频谱的分配是明确的,而所谓4G或称后3G的频谱目前尚未列入日程。因此,后3G不可能超越3G而进入市场。
于向国先生在TD-SCDMA系统首次呼叫新闻发布会上的讲话,颇能代表业内专家的一个普遍观点。他认为,3G的价值是不容置疑的,它迟早要走入我们的生活,并将深刻地影响我们的生活。本报记者傅继红
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