3G发展和标准化情况：现状与前景

第三代移动通信标准化工作主要是从1992年开始的，主要经历了以下几个过程：

（1）1992年世界无线电行政大会（WARC-92）为IMT-2000分配了共230MHz带宽的频谱，上行频段为1885～2025MHz，下行频段为2110～2200MHz，即后来的核心频段，这为后来IMT-2000技术的提交、评估和标准形成提供了重要依据。

（2）从1996年开始，3G系统逐渐成为移动通信领域的研究热点，各国对3G系统逐渐进入实质性的研究阶段。1997年4月，ITU向全世界发出了IMT-2000无线传输技术（Ra-dio Transmission Technology，RTT）建议的征求函，并公布了IMT-2000 RTT的制订步骤和时间表。为了在未来的全球标准中占据一席之地，各国、各地区组织、各大公司等纷纷提出了自己的建议。截止到1998年6月，提交到ITU的IMT-2000地面无线传输技术建议共有10种之多，见表2-4-1。

表2-4-1 IMT-2000地面无线传输技术建议

从候选提案的技术特点来看，有8种为CDMA技术，宽带CDMA技术无疑是第三代移动通信系统无线接入技术的主流。

（3）1998—1999年是标准的融合阶段，首先是两种FDD CDMA DS（直接序列扩频）技术，即WCDMA与cdma2000的融合。TDD技术融合主要是我国提交的TD-SCDMA与欧洲提出的TD-CDMA技术的融合。

（4）1999年11月赫尔辛基TG8/1会议通过了“IMT-2000无线接口技术规范”建议，将第三代移动通信系统无线传输技术分为CDMA和TDMA两类。

（5）2000年5月的世界无线电通信大会，正式通过了无线接口技术规范建议。同时又确认了新的频段，将目前第二代移动通信采用的800～900MHz频段和1800～1900MHz频段均纳入3G频段，又增加了2500～2690MHz频段，我国还增加了2300～2400MHz频段。这些频段被称为WRC-2000确认频段，又称扩展频段。

（6）2000年，启动3G增强型及超3G研究。其发展主要分为两个思路：一是对现有3G标准的增强，如3GPP的高速下行分组接入（High Speed Downlink Packet Access，HSDPA），其数据率可以达到10.8Mbit/s；3GPP2的1XEV-DO，其速率可以达到5.4Mbit/s；二是研制全新的标准。

后来经过多次讨论，将上述技术建议融合为两大类，即CDMA和TDD技术：CDMA技术又分为FDD直接序列扩频（DS）、FDD多载波（Multicarrier-wave，MC）及TDD传输三种；TDMA技术也被分为类似的三种。这些技术在1999年11月的ITU-R会议上以“第三代移动通信系统无线接口技术规范”建议的形式获得通过，其中的地面部分建议包括以下5种无线传输技术：

1）IMT-2000 CDMA-DS：UTRA/WCDMA和cdma2000 DS。

2）IMT-2000 CDMA-MC：cdma2000 MC。

3）IMT-2000 CDMA-TDD：TD-SCDMA和UTRA-TDD。

4）IMT-2000 TDMA-SC：UWC136。

5）IMT-2000 TDMA-MC：DECT。

5种无线传输技术及称呼见表2-4-2。

表2-4-25 种无线传输技术及称呼(www.xing528.com)

在上述无线传输技术建议中，欧洲与日本提出的WCDMA和北美提出的cdma2000最为瞩目；TD-SCDMA由于得到了中国政府和产业界的支持，加之中国巨大的市场潜力，因此也备受重视。

WCDMA是欧洲ETSI提出的宽带CDMA技术，它与日本无线工业及商贸联合会（ARIB）提出的宽带CDMA技术基本一致，两者融合后形成了第三代移动通信无线传输技术——WCDMA。WCDMA系统是一种异步系统，码片速率为3.84Mchip/s。它采用了快速功率控制技术，支持多种切换方式，可以适应多种速率的传输，灵活地提供多种业务。

cdma2000是由美国TIA提出的宽带CDMA技术，采用直接序列扩频或多载波方式，码片速率可以是1.2288Mchip/s的1倍或3倍（最高可达9倍或11倍），分别对应于cdma2000 1x或cdma20003x系统。cdma2000系统与IS-95系统后向兼容，采用GPS授时同步，并在IS-95系统软切换、功率控制及Rake接收分集技术的基础上，增加了快速寻呼、反向信道相干解调、前向快速功率控制、Turbo码及较高速率的分组数据传送等功能。TD-SCDMA是由中国CWTS提出的宽带CDMA技术，采用直接序列扩频，码片速率为1.28Mchip/s。TD-SCDMA系统基于TDD方式，前反向信道工作在相同的频段上，在不同的时隙进行传送。TD-SCDMA系统采用智能天线、联合检测、接力切换等关键技术。在这三种无线传输技术体制中，cdma2000和WCDMA均采用FDD方式；TD-SCDMA采用TDD方式。TDD系统采用多时隙非连续传送方式，其抗快衰落和多普勒效应能力比连续传送的FDD方式差；TDD系统的峰均比（Peak to Average Ratio，PAR）随着时隙数的增加而降低，考虑到耗能和成本因素，终端的发射功率不可能很大，故通信距离（小区半径）较小，而FDD系统的小区半径则相对较大。

2G到3G的发展路程如图2-4-2所示。

（1）【3GPP】

3GPP（The 3rd Generation Partnership Project）是领先的3G技术规范机构，是由欧洲的ETSI，日本的ARIB和TTC（电信技术委员会），韩国的TTA以及美国的T1在1998年底发起成立的，旨在研究制定并推广基于演进的GSM核心网络的3G标准，即WCDMA、TD-SCDMA、EDGE等。中国无线通信标准组（CWTS）于1999年加入3GPP。图2-4-3所示为3GPP提出的长期演进计划时间表。

3GPP的目标是实现由2G网络到3G网络的平滑过渡，保证未来技术的后向兼容性，支持轻松建网及系统间的漫游和兼容性。其职能：3GPP主要是制订以GSM核心网为基础，UTRA（FDD为W-CDMA技术，TDD为TD-CDMA技术）为无线接口的第三代技术规范。

图2-4-2 2G到3G的发展示意图

图2-4-3 3GPP提出的长期演进计划时间表

（2）【3GPP2】

第三代合作伙伴计划2（3rd Generation Partnership Project2，即3GPP2）成立于1999年1月，由美国的TIA、日本的ARIB、日本的TTC和韩国的TTA四个标准化组织发起，中国无线通信标准研究组（CWTS）于1999年6月在韩国正式签字加入3GPP2。3GPP2声称其致力于使ITU的IMT-2000计划中的（3G）移动电话系统规范在全球发展，实际上它是从2G的CDMA One或者IS-95发展而来的cdma2000标准体系的标准化机构，它受到拥有多项CDMA关键技术专利的高通公司的较多支持。与之对应的3GPP致力于从GSM向WCDMA（UMTS）过渡，因此两个机构存在一定竞争。图2-4-4所示为3GPP2提出的空中接口演进计划时间表。

图2-4-4 3GPP2提出的空中接口演进计划时间表

WiMax全称为World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作性。WiMax的另一个名字是802.16。它是一项无线城域网（Wireless Metropolitan Area Network，WMAN）技术，是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。它用于将802.11a无线接入热点连接到互联网，也可连接公司与家庭等环境至有线骨干线路。它可作为线缆和xDSL的无线扩展技术，从而实现无线宽带接入。2007年10月，联合国国际电信联盟（ITU）已批准WiMax无线宽带接入技术成为移动设备的全球标准。WiMax继WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA后全球第四个3G标准。