探索3G移动通信系统的发展与CDMA2000标准演进

3G移动网络代表了继1G模拟系统和2G数字系统之后的蜂窝技术发展的最新阶段。3G系统代表了从语音业务为主到融合业务的转变，包括语音、数据、视频等。为了传输高级业务和应用，3G网络提供更大的容量并增强了网络功能。

2G系统推出后，研究团体开始考虑一个新的、3G移动通信系统的要求，和可能的技术解决方案。ETSI（European Telecommunication Standards Institute，欧洲电信标准化协会）是关于3G系统标准提出的主要一员。他们将所提出的3G系统称为UMTS（通用移动通信系统），且建立了许多设计此种系统的要求。

ITU（International Telecommunications Union，国际电信联盟）起初有意控制标准化过程以产生一个全球统一标准。随着1998年一些机构将他们对于3G系统的协议提交给ITU，ITU很快意识到不能强迫应用统一的系统。因此，ITU随后提出了一个系统族（a family of systems）的概念，定义为一个系统联盟，称为IMT-2000（International Mobile Telecommunications 2000，国际移动电信2000）。最终，两大阵营形成：一个统一于3GPP（the Third-Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划），处理UMTS和GSM的演进系统的标准化；另一个类似的组织，3GPP2（Third-Generation Partnership Project 2）主 要 研 究CDMA2000，CDMA2000是CDMAOne的演进。下面的章节给出了3G系统的简要概述。

1.3G运营模式

ITU定义的3G网络，比2G系统改进了系统容量和频谱效率。按照ITU对于3G网络的技术规定定义，数据传输速率的设计目标是：在户外至少达到144 kbit/s，固定（室内）环境至少达到2Mbit/s。

ITU的IMT-2000标准由5种技术体系组成，其中3种基于CDMA技术。基于CDMA的3G模式中最常见的是WCDMA（Wideband CDMA，宽带CDMA），CD-MA2000和TD-SCDMA（Time Division-Synchronous CDMA，时分同步CDMA），所有都是单载波DS-CDMA空中接口。

WCDMA是UMTS网络中使用的空中接口。WCDMA是一个宽带DS-CDMA空中接口，与GSM网络中使用的TDMA相比达到更高的传输速率且支持更多的用户。WCDMA载波间隔为5MHz，理论上可以提供高达2Mbit/s的数据传输速率。

CDMA2000是IS-95或CDMAOne的直接继任者。CDMA2000标准有CDMA2000 1xRTT，CDMA2000 EV-DO（Evolution Data Only）和CDMA2000 EV-DV（Evolution Data Voice）。CDMA2000标准不断演进以在1.25MHz标准载波上支持新业务。CD-MA20001xRTT（Radio Transmission Technology，无 线 传 输 技 术），提 供 大 约144kbit/s峰值速率的数据传输能力。应用EV-DO和EV-DV可以提高数据传输速率和小区容量。纯数据系统CDMA2000 EV-DO理论上可以提供高达2.4Mbit/s的传输速率。EV-DV提供数据和语音业务，但至今尚未在任何地方进行部署。(www.xing528.com)

TD-SCDMA是中国提出的移动电信标准。TD-SCDMA被3GPP接纳为UMTS版本4的一部分。TD-SCDMA在1.6MHz带宽上操作，理论上可以提供高达2Mbit/s的数据传输速率。TDD应用于TD-SCDMA，与此相反，FDD方案应用于WCDMA。上下行链路使用相同载波频率意味着两个方向上的信道条件是相同的，基站可以从上行信道推断下行信道信息的估计，这有利于波束成形技术的应用。

ITU的3G定义的另两个选择是EDGE（Enhanced Data Rates for GSM Evolution，增强型数据传输速率GSM演进技术）和DECT（Digital Enhanced Cordless Telecom-munications，数字增强无绳通信）。前者是一种相比于GSM增加了数据传输速率并改善了传输可靠性的数字移动电话技术，而后者是一种普遍用于家庭或企业的数码手提电话标准。

CDMA2000和EDGE由于可以在现有频谱分配情况下运作而被视为演进标准。另一方面，WCDMA、TD-SCDMA和DECT由于要求新的频谱分配而被视为改革标准。

2.3G系统部署

在很多欧洲国家，有限运营WCDMA所需的无线频谱牌照是以密封投标的方式由各运营商竞拍获得的。由于最初对3G网络潜力的乐观估计，频谱的牌照费用在一些欧洲国家很高，尤其是在英国和德国。另外，由于新系统升级设备成本太高，导致这些国家延期推出3G网络。

在欧洲，第一个商用的3G移动通信服务由英国和意大利推出，2003年2月开始应用。截至2007年6月，已经存在2亿3G网络的用户（Wikipedia，2008a）。这大约占了全世界30亿移动电话用户的6.7%。在首先推出3G网络的国家，即日本和韩国，一半以上的用户使用3G网络。

截至2007年12月，在40个国家中运营着约190种3G网络（The Global Mo-bile Suppliers Association，全球移动供应商协会，2008）。在欧洲，领先的国家是意大利，有1/3的2G用户迁移到3G网络。其他领先的国家包括英国、奥地利、澳大利亚和新加坡，有20%的迁移水平。