第三代移动通信是中国电信产业发展的必然
近年来,数字化、网络化、个人化的潮流席卷全球,移动通信迅猛发展,进入90年代,全球移动通信以平均超过100%的年增长率高速发展。我国移动通信虽起步较晚,但移动通信具有的方便灵活的特点和人们对个人通信急剧膨胀的需求,使其自引入以来一直处于飞速发展的阶段,尤其是数字技术的引入和竞争机制的建立,使我国移动通信运营业自1987年以来以年均80%~150%的速度超乎寻常的发展。
我国自90年代中期开始建设GSM数字移动通信网,现已覆盖全国300多个地区,2000多个县市,成为全球最大的GSM网。目前,我国移动通信用户已超过6300万,用户规模居世界第2位。
虽然中国的移动通信发展非常快,但目前普及率仍然不高,发展潜力非常大。有关部门预测,到2005年将可能达到3亿户左右,而在2000-2004年,移动通信对于国民经济内需扩张的拉动将超过11个百分点,且呈明显加速增长的趋势。由此可见,作为国民经济的基础和先导产业之一,移动通信业无疑已成为我国通信产业乃至所有产业领域中最为人瞩目和最为活跃的领域,而中国的移动通信市场,也将是世界各大制造商的必争之地。
广阔的市场前景,使得频率和容量资源日益紧缺。我国人口众多,尤其是大城市人口高度密集,频率资源越来越成为制约我国移动通信高速发展的重要因素之一。而GSM的频谱利用率不高,使得频谱资源紧缺的矛盾更为尖锐。因此,第三代移动通信的引入是中国移动通信高速发展的必然结果。
第三代移动通信的引入也是中国信息产业发展的必然要求。目前,中国Internet用户数超过1600万户,且仍然遵循每半年翻一番的规律。但固定因特网业务的长足发展还是受到了中国PC普及率与语言、文化等因素的限制。而乘上移动通信的快车,设计符合中国人使用习惯的信息模式,则是Internet发展的又一契机。
第三代移动通信适应人们社会生活方式的改变需求。随时、随地、以任何方式获取信息和交换,成为人们21世纪的一个梦想。只有第三代的引入,呼声已久的数字化、网络化、个人化潮流才能真正实现。
与此同时,支持这些需求实现的技术也已经逐渐成熟。移动通信系统不仅成本在逐年下降,且已经具有支持高速业务的能力;集成的多媒体处理技术将支持多种多样的个性化服务;而小巧、功能强大的用户终端设备日益丰富。所有这些,预示着一个令人振奋的移动信息社会的到来。
中国3G建设的策略考虑
第三代移动通信的标准分为空间接口标准和核心网标准。而国际电联(ITU)2000年5月全会上通过的空间接口标准,又基本上分为两大类,即:
·两种FDD的标准:WCDMA、CDMA2000
·两种TDD的标准:CDMA-TDD(包括中国的TD-SCDMA和欧洲的UTRA-TDD)
目前,这几类标准的设备开发都在紧锣密鼓地进行。中国究竟会采用哪种标准,这取决于中国的国情和移动通信建设的基础。
中国移动通信发展的国情特点
3G商用初期,话音业务仍是主要的用户需求
目前,我国移动电话的普及率水平,与欧美主要发达国家还相差很远。即使到2002年第三代移动通信网开始建设时,中国移动电话的人口普及率仅为10%左右,因此,我们仍然面临着高速增长的、以话音业务为主的用户需求。这一特点反映到技术上,就是要求第三代移动通信系统必须能够与GSM进行话音的切换和互通。
充分利用现有的GSM网,要求良好的后向兼容性
我国在GSM移动通信网,已覆盖了全国绝大多数县,基本满足了用户的要求。为建设这样一个通信基础设施,国家投资超过数千亿元人民币。目前成本还未收回,更不用说获得丰厚的利润。受经济条件的限制,中国难以象建设GSM网一样,在短时间内用大规模全覆盖的方式,再重建一个完整的第三代移动通信网。而在用户方面,到2002年时,中国的GSM网将拥有1亿多的移动用户,因此,充分利用已有的GSM网,保持用户业务的连续性,是中国3G建设必须考虑的重要因素,新建的3G网必需与GSM网有很好的后向兼容性。
城市密集的人口分布,要求选择频谱利用率高的制式
中国由于人口众多,且由于经济发展的不平衡,移动通信的主要用户大部分集中在中心城市和部分人口密集地区。而二代GSM系统由于技术体制的原因,频谱利用率不高,这已成为中心城市发展移动通信的瓶颈。目前部分城市已建设基于1800MHz的GSM网,以期用900MHz和1800MHz两种频率的设备,来解决频率资源的问题。因此,在第三代移动通信发展中,频谱利用率高的技术体制将得到用户的欢迎。
高速发展的数据业务要求高效地支持非对称业务
中国有宽带数据需求的用户比例较低,但增长势头很猛,随着移动IP技术的发展,手机上网的用户将会迅猛增加。因此,中国的3G网要适应于因特网等非对称业务的高效传输。
中国未来3G网络的可能方案
基于各个标准设计的出发点及其技术特点,我们可以得出以下结论:在未来的3G网络中,将依靠卫星通信实现全球覆盖,依靠FDD模式实现全国范围内或国际间的通信,而在广大的城镇、郊区等人口密集地区,CDMA TDD将发挥巨大作用。与此同时,为了实现全球漫游,必须为用户提供多模、多频的用户终端设备。
TD-SCDMA的特点和优势
民族科技和产业
前两代的移动通信市场的繁荣,基本上是运营业的繁荣。由于没有自己的技术标准,在设备制造领域,中国的民族通信设备市场占有率非常低,且由于没有自己的专利,国内制造业不得不向国外公司缴纳巨额的技术提成费。
庆幸的是,中国的TD-SCDMA提案已经正式成为国际第三代移动通信标准的重要组成部分。这使得我们在信息技术的最前沿占据了领先地位,从而能够生产拥有自主知识产权的第三代移动通信系统和设备。因此,在第三代移动通信市场上,中国的制造业也将扮演重要的角色,并将推动本国相关产业的发展,为我国带来巨大的经济利益。
TD-SCDMA的技术优势
TD-SCDMA和其它CDMA标准比较,其主要优势在如下几个方面:
·能满足ITU对第三代移动通信的全部要求。
·频谱利用率是WCDMA(FDD)和欧洲TDD的2倍,在我国人口众多,城市人口密集的情况下,频谱资源十分宝贵。
·所占频带最省,而且可能利用零碎频段,在多运营者存在情况下,使用非常方便。
·解决了TDD相邻小区支持不同不对称业务的问题,可用蜂窝结构,在大面积内支持IP型非对称业务的传输,是移动通信技术的发展方向。
·成本低,由于采用智能天线技术,在同等半径覆盖下,所需发射功率远低于其它模式(包括WCDMA、CDMA2000和欧洲TDD),基站成本较低。
·易于从GSM向3G平滑过渡。其主要是可以依托GSM核心网开通TD-SCDMA,提供第三代移动通信业务。
因此,从上述技术优势和中国的移动通信国情特点中不难看出,TD-SCDMA是为中国量身定制的3G制式,并可同样推广到其它类似的国家。
基于TD-SCDMA的演进策略
第三代移动通信网络设备的发展必须遵循平滑演进的规律。为此,基于TD-SCDMA的演进策略应遵循以下原则:依托GSM网,充分利用已有投资,减少演进过程中的损失,保持用户业务的连续性。
演进思路
TD-SCDMA的基站支持和GSM/MAP、CDMA/IS41核心网的联接,支持和GSM(或CDMA1)系统间的切换、漫游,支持和UTRA TDD、UTRA FDD间的互联、互通。因此,TD-SCDMA基站可以首先作为扩容在GSM系统中使用(同时向用户提供双模终端),并可以提供高达384K速率的数据业务,在核心网络升级后,又可以通过对基站进行软件升级直接转接到第三代核心网络上。也就是说,TD-SCDMA作为3G技术,可以在2G或25G的网络内工作,从而实现平滑过渡。
具体策略
·依托900M GSM网,采用双频双模终端
·初期应考虑依900M GSM网建孤岛式的第三代移动通信网
·3G的终端选择GSM/3G双频双模终端
·采用3G基站子系统进行GSM网的扩容
·充分利用TD-SCDMA的特点,与WCDMA混合组网
建立开放式体系:TD-SCDMA的合作与交流
由于第三代移动通信系统是一个技术非常复杂的系统,为了缩短研究周期,能够在未来2-3年内提供成熟的产品,也为运营商提供多厂商的供货环境,必须建立一个开放式体系,积极开展关于TD-SCDMA的合作和交流。电信科学技术研究院(CATT)在发挥自身综合优势的同时,积极在国内外寻求合作伙伴,探求合作方式,以期共同进行技术开发,加快系统设备产业化的速度。
国外合作情况
在交叉使用关键技术的平等基础上,CATT首先与西门子公司于1999年8月签订了TD-SCDMA系统基站的联合开发协议,目前双方均互派了工程技术人员联合进行TD-SCDMA基站系统的开发工作,工作开展顺利;在此基础上,又与多家国际知名公司签订了合作开发TD-SCDMA系统的意向书或者谅解备忘录,联合进行TD-SCDMA系统及终端产品的开发工作。
国内合作情况
为了促使国内运营商、制造商深入了解并参与TD-SCDMA系统的开发工作,尽快在国内形成具有一定规模的、享有自主知识产权的TD-SCDMA产业群,CATT在公开标准制订工作的同时,先后于2000年2月25日和8月15日,在北京召开了TD-SCDMA部分技术公开会议,公开了部分关键技术、算法及仿真结果,对TD-SCDMA标准开发和应用及产业群的崛起起到了一定的促进作用。目前,CATT与深圳华为公司已经签署了全面合作开发TD-SCDMA产品的谅解备忘录,与广州南方高科公司签订了合作开发双频双模终端的合同。
筹建TD-SCDMA论坛
为了在世界范围内扩大TD-SCDMA的影响,由CATT和中国电信、中国移动、中国联通、华为、摩托罗拉、西门子、北电8家企业作为发起人,已于2000年12月12日成立国际性的TD-SCDMA论坛。现阶段论坛旨在:宣传TD-SCDMA技术,促进TD-SCDMA技术的进步和完善,积极促进3GPP TDD的融合,最终推动未来3GPP融合后的TDD技术规范在全球范围内的广泛应用。论坛将为全球范围内的运营商、设备制造商、研究机构、教育机构、标准化组织以及其它相关公司或团体提供上述技术的交流和合作的平台。
总之,第三代移动通信的时代即将到来,我国移动通信产业正面临着史无前例的良好发展前景。面对挑战和机遇,只要各方齐心协力、坚持创新、发挥好我们自身的技术优势,我国完全有可能在未来激烈的国际竞争中获得新的更大的发展。
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