超直觀:主流3G無線技術(shù)的分析和比較
目前,國內(nèi)主流3G無線技術(shù):CDMA2000,WCDMA和TD-SCDMA。其中,TD-SCDMA是中國自主研發(fā)的。那么,下文將為大家簡要分別介紹一下各個主流無線技術(shù)。然后為大家比較總結(jié)一下。
3G無線技術(shù)概述
3G是英文3rdGeneration的縮寫,指第三代移動通信技術(shù)。
國際電信聯(lián)盟(ITU)在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大主流無線接口標(biāo)準(zhǔn),寫入3G技術(shù)指導(dǎo)性文件《2000年國際移動通訊(促銷產(chǎn)品 主營產(chǎn)品)計劃》(簡稱IMT-2000)。
為了提供3G服務(wù),無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度,也就是說在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節(jié)/每秒)、384kbps(千字節(jié)/每秒)以及144kbps的傳輸速度。
3G標(biāo)準(zhǔn)組織主要由3GPP、3GPP2組成,以CDMA碼分多址技術(shù)為核心。其中TD-SCDMA、WCDMA由3GPP負(fù)責(zé)具體標(biāo)準(zhǔn)化工作;而CDMA2000由3GPP2負(fù)責(zé)具體標(biāo)準(zhǔn)化工作。
主流3G無線技術(shù)-CDMA2000
CDMA2000是由IS-95A/B標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)而來的第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn),由3GPP2負(fù)責(zé)具體標(biāo)準(zhǔn)化工作。
目前CDMA2000有由3GPP2制定的Release0、A、B、C和D五個支持CDMA20001X及其增強(qiáng)型技術(shù)的版本,以及由EIA/TIA發(fā)布的支持CDMA20001XEV-DO的IS-856和IS-856A標(biāo)準(zhǔn)。
CDMA20001xEV-DO定位于Internet的無線延伸,能以較少的網(wǎng)絡(luò)和頻譜資源(在1.25MHz標(biāo)準(zhǔn)載波中)支持平均速率為:
靜止或慢速移動:1.03Mbps(無分集)和1.4Mbps(分集接收)
中高速移動:700Kbps(無分集)和1.03Mbps(分集接收)
其峰值速率可達(dá)2.4Mbps,而且在IS-856版本A中可支持高達(dá)3.1M的峰值速率。
主流3G無線技術(shù)-WCDMA
WCDMA是一種由3GPP具體制定的,基于GSMMAP核心網(wǎng),UTRAN(UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng))為無線接口的第三代移動通信系統(tǒng)。目前WCDMA有Release99、Release4、Release5、Release6等版本。
WCDMA采用直接序列擴(kuò)頻碼分多址(DS-CDMA)、頻分雙工(FDD)方式,碼片速率為3.84Mcps,載波帶寬為5MHz?;赗elease99/Release4版本,可在5MHz的帶寬內(nèi),提供最高384kbps的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率。
在Release5版本引入了下行鏈路增強(qiáng)技術(shù),即HSDPA(HighSpeedDownlinkPacketAccess,高速下行分組接入)技術(shù),在5MHz的帶寬內(nèi)可提供最高14.4Mbps的下行數(shù)據(jù)傳輸速率。
在Release6版本引入了上行鏈路增強(qiáng)技術(shù),即HSUPA(HighSpeedUplinkPacketAccess,高速上行分組接入)技術(shù),在5MHz的帶寬內(nèi)可提供最高約6Mbps的上行數(shù)據(jù)傳輸速率。
主流3G無線技術(shù)-TD-SCDMA
TD-SCDMA(TimeDivision-SynchronizationCodeDivisionMultipleAccess)的中文含義為時分同步碼分多址接入。TD-SCDMA從2001年3月開始,正式寫入3GPP的Release4版本。目前TD-SCDMA已有Release4、Release5、Release6等版本。
TD-SCDMA采用不需成對頻率的TDD雙工模式以及FDMA/TDMA/CDMA相結(jié)合的多址接入方式,使用1.28Mcps的低碼片速率,擴(kuò)頻帶寬為1.6MHz。
基于Release4版本,TD-SCDMA可在1.6MHz的帶寬內(nèi),提供最高384kbps的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率。
TD-SCDMA在Release5版本引入了HSDPA技術(shù),在1.6MHz帶寬上理論峰值速率可達(dá)到2.8Mbps。
主流3G無線技術(shù)的比較
項目 | WCDMA | CDMA2000 | TD-SCDMA |
核心網(wǎng) | 基于 GSM-MAP | 基于 ANSI-41 | 基于 GSM-MAP |
雙工方式 | FDD | FDD | TDD |
雙向信道帶寬( MHz ) | 10 | 2.5 | 1.6 |
碼片速率( Mcps ) | 3.84 | 1.2288 | 1.28 |
幀長( ms ) | 10ms | 可變 | 10ms (分兩個 5ms 子幀) |
基站同步 | 異步(同步可選) | 同步 | 同步 |
功率控制( Hz ) | 開環(huán)+快速閉環(huán) 1500 | 開環(huán)+快速閉環(huán) 800 | 開環(huán)+慢速閉環(huán) 200 |
主流3G無線技術(shù)優(yōu)勢
漫游能力:良好的全球漫游能力。目前全球大部分國家已經(jīng)開通3G網(wǎng)絡(luò),其中80%運(yùn)營商選擇WCDMA和20%運(yùn)營商選擇CDMA2000。良好的全球漫游能力有利于與其他運(yùn)營商的合作和吸引高端用戶。
安全性:3G采用了很多種加密技術(shù),保證通話和數(shù)據(jù)的安全,不管是話音還是數(shù)據(jù)都具備很強(qiáng)的保密性,通過多層的協(xié)議控制,數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中可以非常安全的傳輸。
技術(shù)成熟度:3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn),2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗,有一成套建網(wǎng)的理論,包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算,傳播模型預(yù)算,以及計算機(jī)仿真等。
商業(yè)模式:商業(yè)運(yùn)作模式成熟,3G網(wǎng)絡(luò)得到眾多設(shè)備商、終端制造商、內(nèi)容提供商支持,具備一個非常全的產(chǎn)業(yè)鏈。
3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展存在問題
資金投入大覆蓋范圍有限:大規(guī)模的3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要耗費(fèi)巨資,而國外運(yùn)營商由于種種原因沒有投入足夠的資金進(jìn)行全覆蓋的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的版本仍不斷演進(jìn),由于害怕與以后新的標(biāo)準(zhǔn)在漫游和兼容性等方面出現(xiàn)問題,各大運(yùn)營商仍在綜合評估以現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的合理規(guī)模。
缺乏重量級應(yīng)用,市場需求并不明朗:在3G業(yè)務(wù)對用戶沒有足夠吸引力的情況下,用戶更不愿意花高價購買3G終端,因此終端的補(bǔ)貼也成為各運(yùn)營商的主要市場策略之一。除此之外,市場上可供用戶選擇的3G終端仍十分有限,而前景較好的3G類業(yè)務(wù)如視頻電話、網(wǎng)絡(luò)游戲等對終端的要求都很高,3G終端的完備性目前仍無法充分滿足這些要求。不過,從3G投入運(yùn)營以來的過程我們可以清楚地看到,全球范圍內(nèi)3G市場環(huán)境及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈一直在不斷完善,各種制約因素的影響也在逐漸變小,3G發(fā)展的環(huán)境總體來說得到了相當(dāng)?shù)母纳啤?/p>