本文關(guān)鍵詞：第三代移動(dòng)通信，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

□信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院 曹淑敏

摘要：本文簡(jiǎn)述了第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的概念的提出、內(nèi)涵及發(fā)展演變過(guò)程。對(duì)一些存在爭(zhēng)議和疑問(wèn)的說(shuō)法，進(jìn)行了說(shuō)明。

1.引言

第三代移動(dòng)通信，即國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）定義的IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000），俗稱3G。

雖然第三代移動(dòng)通信已經(jīng)熱了很多年，人們對(duì)它討論、爭(zhēng)論和評(píng)判了許多年，但也伴隨著對(duì)這個(gè)概念的很多質(zhì)疑，如3G和2G本質(zhì)區(qū)別是什么？3G的主要特征是什么？3G是否實(shí)現(xiàn)了當(dāng)初人們的期望和目標(biāo)？cdma2000 1x到底是3G還是2G/2.5G？3G和頻譜之間的關(guān)聯(lián)如何？3G下一步的發(fā)展方向如何？等等。

雖然ITU早在十幾年前就已經(jīng)確定了理想的目標(biāo)，但是由于在3G的概念形成和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生及演變的過(guò)程中，移動(dòng)通信經(jīng)歷了從第一代模擬移動(dòng)通信過(guò)渡到以TDMA（主要是GSM）和CDMA（即IS95、cdmaOne或稱窄帶CDMA）為主的第二代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展過(guò)程；從少數(shù)人使用的奢侈品向普通大眾普及的全球超過(guò)10億用戶的個(gè)人消費(fèi)品；由固定通信的補(bǔ)充演變?yōu)橹鲗?dǎo)的、而且將很快成為最重要的通信手段；從單一的話音業(yè)務(wù)向多種業(yè)務(wù)發(fā)展的過(guò)程。

與第二代移動(dòng)通信替代第一代模擬移動(dòng)通信不同的是，第三代移動(dòng)通信的發(fā)展將是在一個(gè)龐大的十幾億用戶的基礎(chǔ)上，甚至在有些國(guó)家和地區(qū)是在用戶逐漸趨于飽和的情況下引入和發(fā)展的，另外2G的技術(shù)和業(yè)務(wù)能力也在不斷增強(qiáng)和提高。所以對(duì)3G的認(rèn)識(shí)以及它的內(nèi)涵必然隨著移動(dòng)通信的上述發(fā)展發(fā)生著一些變化，使得3G和2G之間的技術(shù)能力更加趨向于無(wú)縫銜接，特別是在業(yè)務(wù)和應(yīng)用方面。另一方面，由于3G的發(fā)展和演變有著復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)、利益，甚至政治背景，所以使得3G的概念和技術(shù)不再只是單純的技術(shù)的概念，而是多種因素共同作用之后的結(jié)果。

所以對(duì)于3G的內(nèi)涵在業(yè)界達(dá)成廣泛共識(shí)的基礎(chǔ)上，也有一些不同的詮釋和理解。

2.IMT－2000的概念提出及其主要特征

第一代和第二代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)和頻段的使用都是國(guó)家或區(qū)域性行為，這是和第三代移動(dòng)通信的最大的不同。如GSM是歐洲提出的標(biāo)準(zhǔn)，后來(lái)被一百多個(gè)國(guó)家采用，CDMA則是美國(guó)提出的標(biāo)準(zhǔn)，也有幾十個(gè)國(guó)家采用。他們使用的頻段也有很大的差異，GSM一般使用900MHz/1800MHz，北美和少數(shù)南美國(guó)家使用1900MHz頻段。cdmaOne則一般使用800MHz（日本的800MHz上下行相反），美洲一些國(guó)家還使用了1900MHz，韓國(guó)使用了1800MHz頻段。除GSM和cdmaOne之外，日本采用的主要標(biāo)準(zhǔn)是PDC，北美還有TDMA（IS－136或DAMPS）標(biāo)準(zhǔn)等。雖然GSM和CDMA成了第二代主流的標(biāo)準(zhǔn)，但畢竟在應(yīng)用國(guó)家和頻段使用上有很多差異，難以做到理想的國(guó)際漫游。如GSM無(wú)法在日本和韓國(guó)使用，CDMA則無(wú)法在歐洲使用等。

第三代移動(dòng)通信是第一次由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織即國(guó)際電信聯(lián)盟ITU牽頭、領(lǐng)導(dǎo)，努力在頻段和標(biāo)準(zhǔn)上統(tǒng)一的一個(gè)系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)十幾年的艱苦努力，雖然沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)最初的所有愿望，但與第二代相比，無(wú)論是在頻段的統(tǒng)一上、標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一上，還是技術(shù)能力上又大大邁進(jìn)了一步。

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）在1985年首先提出的，當(dāng)時(shí)被稱為未來(lái)公眾陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)，即FPLMTS（Future Public Land Mobile Telecommunication Systems）。隨著時(shí)間的推移，IMT－2000的要求和目標(biāo)愈加清晰，由于FPLMTS這個(gè)名稱含義不準(zhǔn)確，發(fā)音拗口，1996年ITU正式將其更名為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)IMT－2000，意即工作在2000MHz頻段，預(yù)期在2000年左右商用的系統(tǒng)。IMT－2000最主要的目標(biāo)和特征為：

（1）全球統(tǒng)一頻段、統(tǒng)一制式，全球無(wú)縫漫游；

（2）高頻譜效率；

（3）支持移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)，即室內(nèi)環(huán)境支持2Mbps、步行/室外到室內(nèi)支持384kbps、車速環(huán)境支持144kbps等。

這些成為后來(lái)IMT－2000技術(shù)提交、評(píng)估和標(biāo)準(zhǔn)形成的重要依據(jù)。

1992年世界無(wú)線電大會(huì)（WRC－92）為IMT－2000規(guī)劃了230MHz（1885MHz～2025MHz，2110MHz～2200MHz）的頻段，即后來(lái)被稱為的核心頻段，見(jiàn)上圖，為標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一奠定了一定的基礎(chǔ)。

如前所述，IMT－2000的概念是在世界上模擬蜂窩移動(dòng)通信剛剛開(kāi)始商用時(shí)提出的，目標(biāo)的形成也是在第二代移動(dòng)通信剛剛商用之時(shí)。當(dāng)時(shí)人們對(duì)移動(dòng)通信發(fā)展的估計(jì)后來(lái)也發(fā)生了巨大的變化，特別是1996年美國(guó)將IMT－2000核心頻段的上行作為PCS（個(gè)人通信系統(tǒng)）頻段拍賣，歐洲的GSM和北美的CDMA制式成為兩大2G主流技術(shù)，，這些都對(duì)第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的形成和演變帶來(lái)了巨大的影響。

下面對(duì)上述三個(gè)特征的演變情況逐一描述。

3.3G的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了多少？

3.1“全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一頻段、全球無(wú)縫漫游”。在3G概念提出的很多年里，也有一些持懷疑態(tài)度的國(guó)家和地區(qū)，特別是美國(guó)頻段與ITU的沖突，使得全球統(tǒng)一頻段的目標(biāo)無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)。

但是中國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)和絕大多數(shù)國(guó)家及地區(qū)目前規(guī)劃的頻段和ITU的基本一致，這和目前的2G情況比，向統(tǒng)一大大邁進(jìn)了一步。

從標(biāo)準(zhǔn)上來(lái)看，雖然在2000年ITU－R通過(guò)了5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)當(dāng)初期望的統(tǒng)一成唯一一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)，但是事實(shí)上，目前的主流FDD標(biāo)準(zhǔn)只有WCDMA和cdma2000及其增強(qiáng)型標(biāo)準(zhǔn)，TDD目前具有商用前景的也只有TD－SCDMA。決定和計(jì)劃采用WCDMA的國(guó)家和地區(qū)比GSM多，特別是日本和韓國(guó)都分別有兩個(gè)運(yùn)營(yíng)商采用，采用cdma2000的運(yùn)營(yíng)商也多于采用cdmaOne的國(guó)家和地區(qū)。

所以，全球漫游在3G得到進(jìn)一步的，而且是真正的實(shí)現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)的融合并沒(méi)有停止，而是一直在不斷地發(fā)展。

從技術(shù)融合的角度來(lái)講，WCDMA的增強(qiáng)型技術(shù)HSDPA（高速下行分組接入）和cdma2000 1X的增強(qiáng)性技術(shù)1X EV/DV在技術(shù)上也在融合，兩大核心網(wǎng)絡(luò)也均在向全I(xiàn)P方向演進(jìn)，而且正在向采用相同的方案和技術(shù)規(guī)范融合。

在2000年世界無(wú)線電大會(huì)（WRC）上又確認(rèn)了新的頻段，稱為WRC－2000確認(rèn)頻段，人們也常將核心頻段以外的稱為擴(kuò)展頻段。將目前2G采用的800/900MHz和1800/1900MHz頻段均納入3G頻段，同時(shí)又增加了2500MHz～2690MHz頻段。其中2500MHz～2690MHz有望實(shí)現(xiàn)全球統(tǒng)一。所以3G的頻段統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的目標(biāo)一直在逐步地實(shí)現(xiàn)。

3.2“頻譜效率高”。在評(píng)估和確定IMT－2000的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，頻譜效率是其中重要的一個(gè)內(nèi)容。從當(dāng)時(shí)評(píng)估的結(jié)果看，WCDMA和cdma2000的容量相當(dāng)，均是二代的cdmaOne的兩倍，比GSM的容量則高4倍以上。從已經(jīng)商用的cdma2000 1X和WCDMA的情況看，容量的確比2G高很多，而且目前商用的3G系統(tǒng)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)3G的全部能力，隨著技術(shù)的完善和演進(jìn)，容量的優(yōu)勢(shì)將更加明顯。

3.3“移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)”。三個(gè)環(huán)境的三個(gè)數(shù)據(jù)速率是評(píng)估是否滿足3G技術(shù)的最直接和定量的標(biāo)準(zhǔn)，也是區(qū)別于2G的重要特征之一。從幾種3G技術(shù)的能力來(lái)講，不但可以達(dá)到目標(biāo)，而且3G的增強(qiáng)性技術(shù)已經(jīng)超過(guò)了當(dāng)初的目標(biāo)。cdma2000 1X EV/DO可以實(shí)現(xiàn)峰值2.4Mbps的速率，1XEV/DV可以實(shí)現(xiàn)3.1Mbps的速率，WCDMA HSDPA則可實(shí)現(xiàn)10Mbps的數(shù)據(jù)速率。

從已經(jīng)商用的情況看，WCDMA已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了384kbps，cdma2000 1X則實(shí)現(xiàn)了用戶速率平均為50kbps～97kbps，1X EV/DO實(shí)現(xiàn)了平均500kbps的用戶速率。目前GPRS實(shí)現(xiàn)的實(shí)際速率為30kbps～40kbps。TD－SCDMA的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了148kbps的速率。所以3G技術(shù)在能力上已經(jīng)超出最初的目標(biāo)，而且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的能力也超過(guò)了2G/2.5G系統(tǒng)。

這里，需要再澄清一個(gè)問(wèn)題，有人說(shuō)由于目前的3G系統(tǒng)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)2Mbps，所以就不是真正意義的3G，這種說(shuō)法有一些不妥。因?yàn)橐环矫娈?dāng)初的目標(biāo)是指技術(shù)能力，并不是一定要開(kāi)始商用時(shí)就全部實(shí)現(xiàn)，另一方面，從市場(chǎng)的需求來(lái)看，也無(wú)須初期就實(shí)現(xiàn)2Mbps速率。

人們對(duì)移動(dòng)通信的新業(yè)務(wù)是在近兩年才逐步認(rèn)識(shí)的，業(yè)務(wù)本身并沒(méi)有明顯的“代”的概念，而是逐步演進(jìn)的。但是由于3G支持的數(shù)據(jù)速率更高，采取更加靈活的提供業(yè)務(wù)的技術(shù)，使得其可以提供比現(xiàn)有2G/2.5G質(zhì)量和性能更高，而且內(nèi)容更加豐富的業(yè)務(wù)。目前雖然處在商用的初期，實(shí)際提供的業(yè)務(wù)，除了能更好地支持2G/2.5G所有的業(yè)務(wù)外，還可支持移動(dòng)可視電話、攝像等2G/2.5G無(wú)法支持的業(yè)務(wù)。

4.cdma20001X是不是3G？

ITU在2000年通過(guò)的3G標(biāo)準(zhǔn)中cdma2000 1X是cdma2000的一部分（含多種多載波模式cdma2000 1X、3X、6X、9X、12X等）。但cdma2000 1X成為3G標(biāo)準(zhǔn)，的確有背后利益協(xié)調(diào)的結(jié)果，在1998～1999年WCDMA和cdma2000（直接序列擴(kuò)頻方式DS）兩種CDMA技術(shù)融合的著名故事中，將cdma2000 1X作為3G標(biāo)準(zhǔn)的一部分，是北美以高通和朗訊為主的CDMA陣營(yíng)同意三個(gè)參數(shù)（導(dǎo)頻、碼片速率和同步）融合的條件之一。盡管在1999年11月TG8/1最后的全會(huì)討論通過(guò)時(shí)，遇到了英國(guó)最后的質(zhì)疑，但最終還是成為了3G標(biāo)準(zhǔn)cdma2000的組成部分。

從cdma2000 1X的能力來(lái)看，盡管比GPRS支持的速率高，但仍然是一個(gè)數(shù)量級(jí)的；另外，就像GPRS開(kāi)始在GSM網(wǎng)引入分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一樣，cdma2000 1X為CDMA網(wǎng)引入了分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，所以難免有人認(rèn)為它不是3G技術(shù)。由于cdma2000 1X可以很容易地在現(xiàn)有的cdmaOne上平滑升級(jí)，也有人把它叫作2.5G的另一個(gè)技術(shù)。

另外還有一個(gè)最主要原因，就是運(yùn)營(yíng)商的利益。日本、韓國(guó)的cdmaOne的運(yùn)營(yíng)商希望政府允許他們?cè)诂F(xiàn)有cdmaOne的頻段上直接升級(jí)成cdma2000 1X，不要再發(fā)放許可證，以免貽誤時(shí)機(jī)，同時(shí)也不希望影響在3G核心頻段的許可證，所以他們?cè)诔跗�，將在原有頻段采用的cdma2000 1X稱為2.5G，甚至2.75G，而不稱為3G。中國(guó)聯(lián)通將從800MHz升級(jí)的cdma2000 1X既不稱為3G，也不稱為2.5G，而巧妙地稱為CDMA 1X，避免了爭(zhēng)論。北美cdmaOne的運(yùn)營(yíng)商，由于近期難以得到新的頻段，所以將在原有頻段上升級(jí)的cdma2000 1X稱為3G，以表明他們率先采用了3G技術(shù)。

由于除北美以外，多數(shù)國(guó)家和地區(qū)是在新的頻段（核心頻段）發(fā)放3G牌照，所以3G也就自然和頻段聯(lián)系在了一起。政府對(duì)在原有頻段上升級(jí)的cdma2000 1X，沒(méi)有再發(fā)放許可證。

5.有關(guān)3G的名詞術(shù)語(yǔ)

關(guān)于3G的名詞也很多，具體情況見(jiàn)表1。

UMTS－Universal Mobile Telecommunication System是歐洲的3G名稱，概念提出較早。歐洲試圖在3GPP采用這一名稱，但由于其他國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)化組織沒(méi)有同意，所以沒(méi)有采用。但歐洲的國(guó)家和公司仍然采用此名稱，含義是指3GPP定義的無(wú)線和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)稱，而且多數(shù)情況下只是指WCDMA。

UTRA－Universal Telecommunication Radio Access：原來(lái)的“U”是指UMTS，由于UMTS沒(méi)有在3GPP被接受，所以改為了Universal，指3GPP定義的兩種無(wú)線接口。即UTRAFDD（WCDMA）和UTRATDD（含TD－SCDMA/LCRTDD和HCRTDD）。

6.小結(jié)

綜上所述，與2G相比，3G在頻段和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一上比2G/2.5G有了很大的發(fā)展和提高，在容量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持能力上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了當(dāng)初的目標(biāo)，而且隨著時(shí)間的推移，無(wú)論是在頻段，還是在技術(shù)上仍然在不斷地趨向于融合和統(tǒng)一。

  本文關(guān)鍵詞：第三代移動(dòng)通信，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。