本文關(guān)鍵詞：第三代移動通信，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：本文簡述了第三代移動通信標準的概念的提出、內(nèi)涵及發(fā)展演變過程。對一些存在爭議和疑問的說法，進行了說明。

1.引言

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

雖然第三代移動通信已經(jīng)熱了很多年，人們對它討論、爭論和評判了許多年，但也伴隨著對這個概念的很多質(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是否實現(xiàn)了當初人們的期望和目標？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，但是由于在3G的概念形成和技術(shù)標準的產(chǎn)生及演變的過程中，移動通信經(jīng)歷了從第一代模擬移動通信過渡到以TDMA（主要是GSM）和CDMA（即IS95、cdmaOne或稱窄帶CDMA）為主的第二代移動通信技術(shù)的發(fā)展過程；從少數(shù)人使用的奢侈品向普通大眾普及的全球超過10億用戶的個人消費品；由固定通信的補充演變?yōu)橹鲗У�、而且將很快成為最重要的通信手段；從單一的話音業(yè)務向多種業(yè)務發(fā)展的過程。

與第二代移動通信替代第一代模擬移動通信不同的是，第三代移動通信的發(fā)展將是在一個龐大的十幾億用戶的基礎(chǔ)上，甚至在有些國家和地區(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)務能力也在不斷增強和提高。所以對3G的認識以及它的內(nèi)涵必然隨著移動通信的上述發(fā)展發(fā)生著一些變化，使得3G和2G之間的技術(shù)能力更加趨向于無縫銜接，特別是在業(yè)務和應用方面。另一方面，由于3G的發(fā)展和演變有著復雜的經(jīng)濟、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。

所以對于3G的內(nèi)涵在業(yè)界達成廣泛共識的基礎(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通信標準和頻段的使用都是國家或區(qū)域性行為，這是和第三代移動通信的最大的不同。如GSM是歐洲提出的標準，后來被一百多個國家采用，CDMA則是美國提出的標準，也有幾十個國家采用。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），美洲一些國家還使用了1900MHz，韓國使用了1800MHz頻段。除GSM和cdmaOne之外，日本采用的主要標準是PDC，北美還有TDMA（IS－136或DAMPS）標準等。雖然GSM和CDMA成了第二代主流的標準，但畢竟在應用國家和頻段使用上有很多差異，難以做到理想的國際漫游。如GSM無法在日本和韓國使用，CDMA則無法在歐洲使用等。

第三代移動通信是第一次由國際標準化組織即國際電信聯(lián)盟ITU牽頭、領(lǐng)導，努力在頻段和標準上統(tǒng)一的一個系統(tǒng)。經(jīng)過十幾年的艱苦努力，雖然沒有完全實現(xiàn)最初的所有愿望，但與第二代相比，無論是在頻段的統(tǒng)一上、標準的統(tǒng)一上，還是技術(shù)能力上又大大邁進了一步。

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

（1）全球統(tǒng)一頻段、統(tǒng)一制式，全球無縫漫游；

（2）高頻譜效率；

（3）支持移動多媒體業(yè)務，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IMT－2000技術(shù)提交、評估和標準形成的重要依據(jù)。

1992年世界無線電大會（WRC－92）為IMT－2000規(guī)劃了230MHz（1885MHz～2025MHz，2110MHz～2200MHz）的頻段，即后來被稱為的核心頻段，見上圖，為標準的統(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通信剛剛開始商用時提出的，目標的形成也是在第二代移動通信剛剛商用之時。當時人們對移動通信發(fā)展的估計后來也發(fā)生了巨大的變化，特別是1996年美國將IMT－2000核心頻段的上行作為PCS（個人通信系統(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)，，這些都對第三代移動通信標準的形成和演變帶來了巨大的影響。

下面對上述三個特征的演變情況逐一描述。

3.3G的目標實現(xiàn)了多少？

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

但是中國、歐洲、日本、韓國和絕大多數(shù)國家及地區(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)一大大邁進了一步。

從標準上來看，雖然在2000年ITU－R通過了5個標準，沒有實現(xiàn)當初期望的統(tǒng)一成唯一一個標準的目標，但是事實上，目前的主流FDD標準只有WCDMA和cdma2000及其增強型標準，TDD目前具有商用前景的也只有TD－SCDMA。決定和計劃采用WCDMA的國家和地區(qū)比GSM多，特別是日本和韓國都分別有兩個運營商采用，采用cdma2000的運營商也多于采用cdmaOne的國家和地區(qū)。

所以，全球漫游在3G得到進一步的，而且是真正的實現(xiàn)。標準的融合并沒有停止，而是一直在不斷地發(fā)展。

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

在2000年世界無線電大會（WRC）上又確認了新的頻段，稱為WRC－2000確認頻段，人們也常將核心頻段以外的稱為擴展頻段。將目前2G采用的800/900MHz和1800/1900MHz頻段均納入3G頻段，同時又增加了2500MHz～2690MHz頻段。其中2500MHz～2690MHz有望實現(xiàn)全球統(tǒng)一。所以3G的頻段統(tǒng)一和標準統(tǒng)一的目標一直在逐步地實現(xiàn)。

3.2“頻譜效率高”。在評估和確定IMT－2000的標準時，頻譜效率是其中重要的一個內(nèi)容。從當時評估的結(jié)果看，WCDMA和cdma2000的容量相當，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)還沒有實現(xiàn)3G的全部能力，隨著技術(shù)的完善和演進，容量的優(yōu)勢將更加明顯。

3.3“移動多媒體業(yè)務”。三個環(huán)境的三個數(shù)據(jù)速率是評估是否滿足3G技術(shù)的最直接和定量的標準，也是區(qū)別于2G的重要特征之一。從幾種3G技術(shù)的能力來講，不但可以達到目標，而且3G的增強性技術(shù)已經(jīng)超過了當初的目標。cdma2000 1X EV/DO可以實現(xiàn)峰值2.4Mbps的速率，1XEV/DV可以實現(xiàn)3.1Mbps的速率，WCDMA HSDPA則可實現(xiàn)10Mbps的數(shù)據(jù)速率。

從已經(jīng)商用的情況看，WCDMA已經(jīng)實現(xiàn)了384kbps，cdma2000 1X則實現(xiàn)了用戶速率平均為50kbps～97kbps，1X EV/DO實現(xiàn)了平均500kbps的用戶速率。目前GPRS實現(xiàn)的實際速率為30kbps～40kbps。TD－SCDMA的實驗系統(tǒng)已經(jīng)實現(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，而且已經(jīng)實現(xiàn)的能力也超過了2G/2.5G系統(tǒng)。

這里，需要再澄清一個問題，有人說由于目前的3G系統(tǒng)還沒有實現(xiàn)2Mbps，所以就不是真正意義的3G，這種說法有一些不妥。因為一方面當初的目標是指技術(shù)能力，并不是一定要開始商用時就全部實現(xiàn)，另一方面，從市場的需求來看，也無須初期就實現(xiàn)2Mbps速率。

人們對移動通信的新業(yè)務是在近兩年才逐步認識的，業(yè)務本身并沒有明顯的“代”的概念，而是逐步演進的。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。目前雖然處在商用的初期，實際提供的業(yè)務，除了能更好地支持2G/2.5G所有的業(yè)務外，還可支持移動可視電話、攝像等2G/2.5G無法支持的業(yè)務。

4.cdma20001X是不是3G？

ITU在2000年通過的3G標準中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標準，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標準的一部分，是北美以高通和朗訊為主的CDMA陣營同意三個參數(shù)（導頻、碼片速率和同步）融合的條件之一。盡管在1999年11月TG8/1最后的全會討論通過時，遇到了英國最后的質(zhì)疑，但最終還是成為了3G標準cdma2000的組成部分。

從cdma2000 1X的能力來看，盡管比GPRS支持的速率高，但仍然是一個數(shù)量級的；另外，就像GPRS開始在GSM網(wǎng)引入分組數(shù)據(jù)業(yè)務一樣，cdma2000 1X為CDMA網(wǎng)引入了分組數(shù)據(jù)業(yè)務，所以難免有人認為它不是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，也有人把它叫作2.5G的另一個技術(shù)。

另外還有一個最主要原因，就是運營商的利益。日本、韓國的cdmaOne的運營商希望政府允許他們在現(xiàn)有cdmaOne的頻段上直接升級成cdma2000 1X，不要再發(fā)放許可證，以免貽誤時機，同時也不希望影響在3G核心頻段的許可證，所以他們在初期，將在原有頻段采用的cdma2000 1X稱為2.5G，甚至2.75G，而不稱為3G。中國聯(lián)通將從800MHz升級的cdma2000 1X既不稱為3G，也不稱為2.5G，而巧妙地稱為CDMA 1X，避免了爭論。北美cdmaOne的運營商，由于近期難以得到新的頻段，所以將在原有頻段上升級的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。政府對在原有頻段上升級的cdma2000 1X，沒有再發(fā)放許可證。

5.有關(guān)3G的名詞術(shù)語

關(guān)于3G的名詞也很多，具體情況見表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，但由于其他國家的標準化組織沒有同意，所以沒有采用。但歐洲的國家和公司仍然采用此名稱，含義是指3GPP定義的無線和網(wǎng)絡標準的統(tǒng)稱，而且多數(shù)情況下只是指WCDMA。

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

6.小結(jié)

綜上所述，與2G相比，3G在頻段和標準統(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)務的支持能力上，遠遠超過了當初的目標，而且隨著時間的推移，無論是在頻段，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：第三代移動通信，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。