冷靜看待ＴＤ－ＳＣＤＭＡ的發(fā)展

劉　春

[摘要]隨著3G牌照的發(fā)放，3G技術(shù)和業(yè)務(wù)再次成為業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。作為我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3G標(biāo)準(zhǔn)，TD-SCDMA（以下簡(jiǎn)稱TD）對(duì)于我國(guó)電信業(yè)增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，拉動(dòng)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展其意義十分重大。通過(guò)重點(diǎn)對(duì)TD特點(diǎn)及發(fā)展優(yōu)、劣勢(shì)等方面的介紹分析，以期讓讀者對(duì)TD有更清晰的認(rèn)識(shí)，也希望能對(duì)TD的完善和應(yīng)用起到一定的推動(dòng)作用。

[關(guān)鍵詞]3G 標(biāo)準(zhǔn) CDMA TD

中圖分類號(hào)：TN92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0320190－02

隨著中國(guó)10個(gè)城市TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的完成和放號(hào)以及中國(guó)移動(dòng)有望于2009年年中完成TD二期建網(wǎng)，中國(guó)TD已迎來(lái)全面商用的時(shí)代。

一、3G及3G標(biāo)準(zhǔn)

3G即第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，是國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）在1985年提出的工作在2000MHz頻段的系統(tǒng)。相對(duì)第一代模擬制式手機(jī)（1G）和第二代GSM、TDMA等數(shù)字制式手機(jī)（2G），3G手機(jī)將無(wú)線通信與互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合，不僅具有龐大的信息容量，而且在數(shù)據(jù)傳輸速度上大幅提升，它能處理圖像、音樂(lè)、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。

ITU于2000年5月確定了WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA為三大主流無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)。CDMA（碼分多址）是3G的技術(shù)基礎(chǔ)。相比于1G采用的FDMA和2G采用的TDMA，CDMA系統(tǒng)以頻率規(guī)劃簡(jiǎn)單、系統(tǒng)容量大、頻率復(fù)用系數(shù)高、抗多徑能力強(qiáng)、通信質(zhì)量好、軟容量、軟切換等特點(diǎn)顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1．WCDMA標(biāo)準(zhǔn)，即寬頻分碼多重存取”。它基于GSM發(fā)展而來(lái)，在高速移動(dòng)到靜止的狀態(tài)下可提供384Kbps到2Mbps不等的遠(yuǎn)超過(guò)GSM的數(shù)據(jù)傳輸速率，是無(wú)線的寬帶通訊。WCDMA的支持者主要是以GSM為主的歐洲及一些日本廠商，包括愛(ài)立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊及富士通、夏普等。它的系統(tǒng)能架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上，對(duì)系統(tǒng)提供商而言可較輕松地過(guò)渡，而GSM系統(tǒng)相當(dāng)普及的亞洲對(duì)該套技術(shù)的接受度也很高。因此WCDMA具有先天的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。

它基于GSM發(fā)展而來(lái)，在高速移動(dòng)到靜止的狀態(tài)下可提供384Kbps到2Mbps不等的遠(yuǎn)超過(guò)GSM的數(shù)據(jù)傳輸速率，是無(wú)線的寬帶通訊。WCDMA的支持者主要是以GSM為主的歐洲及一些日本廠商，包括愛(ài)立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊及富士通、夏普等。它的系統(tǒng)能架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上，對(duì)系統(tǒng)提供商而言可較輕松地過(guò)渡，而GSM系統(tǒng)相當(dāng)普及的亞洲對(duì)該套技術(shù)的接受度也很高。因此WCDMA具有先天的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。

2．CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)，也稱為CDMA Multi-Carrier。它由美國(guó)高通北美公司為主導(dǎo)提出，其支持者主要有摩托羅拉、朗訊和三星，現(xiàn)在韓國(guó)是該標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者。CDMA2000從窄頻CDMAOne數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生而來(lái)，可從原有的CDMAOne結(jié)構(gòu)直接升級(jí)到3G，建設(shè)成本低廉。但由于目前使用CDMA的地區(qū)只有日、韓和北美，所以CDMA2000支持者不如WCDMA多；不過(guò)相比之下，CDMA2000的研發(fā)技術(shù)進(jìn)度卻是目前各標(biāo)準(zhǔn)中最快的。

3．TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)，即“時(shí)分同步CDMA”該標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院（大唐電信）提出，是中國(guó)大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標(biāo)準(zhǔn)。它的支持者主要包括普天、南方高科、華為、聯(lián)想、中興等本土廠商及西門子。該標(biāo)準(zhǔn)將智能無(wú)線、同步CDMA和軟件無(wú)線電等當(dāng)今領(lǐng)先技術(shù)融于其中，在頻譜利用率、頻率靈活性及成本等方面獨(dú)具優(yōu)勢(shì)；另外由于中國(guó)內(nèi)地龐大的市場(chǎng)，該標(biāo)準(zhǔn)受到全球各大電信設(shè)備廠商的重視，一半以上都宣布可支持TD標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過(guò)2.5代中間環(huán)節(jié)直接向3G過(guò)渡，非常適合于GSM向3G升級(jí)。

二、TD的特點(diǎn)

TD集眾多技術(shù)優(yōu)勢(shì)于一身，得到了中國(guó)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)研究組CWTS及另一國(guó)際移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織第三代合作伙伴計(jì)劃3GPP的全面支持。目前，TD已成為3G中世界唯一的TDD標(biāo)準(zhǔn)；國(guó)際電聯(lián)為TDD專門劃分的3G頻段將完全被TD使用，這無(wú)疑為TD走向全世界鋪平了道路，也為TD在世界漫游創(chuàng)造了條件。TD具有如下突出特點(diǎn)：

1．頻譜利用率高。TD采用了CDMA和TDMA的多址技術(shù)，在傳輸中很容易設(shè)置一個(gè)上行和下行鏈路的轉(zhuǎn)換點(diǎn)來(lái)針對(duì)不同類型的業(yè)務(wù)。對(duì)于像互聯(lián)網(wǎng)之類的“不對(duì)稱”傳輸業(yè)務(wù)，可使其轉(zhuǎn)換“不對(duì)稱”，而對(duì)于像語(yǔ)音之類的“對(duì)稱”傳輸業(yè)務(wù)，可使其轉(zhuǎn)換“對(duì)稱”，這樣就使總頻譜效率更高。

2．頻譜靈活性強(qiáng)。TD系統(tǒng)僅需單一1.6M的頻帶即可提供速率達(dá)2M的3G業(yè)務(wù)需求，且非常適合非對(duì)稱業(yè)務(wù)的傳輸。

3．支持多種通信接口。TD同時(shí)滿足Iub、A、Gb、Iu、IuR多種接口要求，其基站子系統(tǒng)既可作為2G和2.5G GSM基站的擴(kuò)容，又可作為3G網(wǎng)中的基站子系統(tǒng)，能同時(shí)兼顧現(xiàn)在的需求和長(zhǎng)遠(yuǎn)未來(lái)的發(fā)展。

4．支持高速移動(dòng)通信。TD系統(tǒng)中的基帶DSP技術(shù)是基于智能天線和聯(lián)合檢測(cè)，可確保TD系統(tǒng)在移動(dòng)速度為250km/h和UMTS（3GPP）移動(dòng)環(huán)境下仍可正常工作，且系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性也得以提高。

5．支持與傳統(tǒng)系統(tǒng)間的切換功能。TD支持多載波直接擴(kuò)頻系統(tǒng)，可再利用現(xiàn)有的框架設(shè)備、小區(qū)規(guī)劃、操作系統(tǒng)、賬單系統(tǒng)等，在所有環(huán)境下支持對(duì)稱或不對(duì)稱的數(shù)據(jù)速率。

6．系統(tǒng)設(shè)備成本低。TD上、下行工作于同一頻率，對(duì)稱的電波傳播特性使之便于利用智能天線等新技術(shù)，這就大大降低了發(fā)射功率，最終降低成本。

三、TD發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)

TD能被ITU確定為3G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之一已證明了其優(yōu)勢(shì)所在，但TD的優(yōu)勢(shì)并不十分明顯，相對(duì)于另外兩大標(biāo)準(zhǔn)，其綜合競(jìng)爭(zhēng)力明顯處于劣勢(shì)。就目前在我國(guó)試運(yùn)營(yíng)的狀況總結(jié)而言，TD主要有三大優(yōu)勢(shì)和三大劣勢(shì)。

（一）優(yōu)勢(shì)

1．技術(shù)優(yōu)勢(shì)。如前所述，作為同步CDMA技術(shù)與先進(jìn)的TDMA/TDD系統(tǒng)的結(jié)合，TD具有頻譜利用率高、頻譜靈活性強(qiáng)、支持多種通信接口、支持高速移動(dòng)通信、支持與傳統(tǒng)系統(tǒng)間的切換功能、系統(tǒng)設(shè)備成本低等方面的特點(diǎn)。上述技術(shù)特點(diǎn)意味著TD相對(duì)其它3G備選技術(shù)擁有明顯的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)及財(cái)務(wù)優(yōu)勢(shì)，因此在獨(dú)立組網(wǎng)及運(yùn)營(yíng)上有較大優(yōu)勢(shì)。

2．國(guó)標(biāo)優(yōu)勢(shì)。無(wú)論如何，TD都是我國(guó)近代通信發(fā)展的一個(gè)標(biāo)志。它不僅是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，更是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。因此，不管是政府還是民眾，對(duì)它的關(guān)注度都大大超過(guò)了一項(xiàng)技術(shù)的范疇，更多的是寄托了對(duì)民族興旺、科技強(qiáng)國(guó)的愿望。在這種情況下，無(wú)論在資金上、技術(shù)上還是政策上，政府都給予了TD最大的支持，這將有利于TD的快速發(fā)展。

3．用戶優(yōu)勢(shì)。有報(bào)告顯示，至2008年末我國(guó)手機(jī)用戶數(shù)近6億，這在全球任何一個(gè)國(guó)家都是不可能擁有的。這樣大的基數(shù)給了TD最好的支持，也奠定了TD率先在我國(guó)實(shí)現(xiàn)商用的可能。假如政府始終一如既往地大力支持，且TD在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中效果不落后于另外兩大標(biāo)準(zhǔn)的話，那么發(fā)展1億以上的TD用戶不會(huì)是什么難事。這也是我們對(duì)TD持樂(lè)觀態(tài)度的最主要原因之一。

（二）劣勢(shì)

1．產(chǎn)業(yè)鏈劣勢(shì)。盡管現(xiàn)在有TD聯(lián)盟，并建立了所謂的完整產(chǎn)業(yè)鏈，但產(chǎn)業(yè)鏈的整體實(shí)力、尤其是技術(shù)實(shí)力和資本實(shí)力都明顯落后于另外兩大標(biāo)準(zhǔn)。如果TD規(guī)模組網(wǎng)，能否在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)解決問(wèn)題、能否實(shí)現(xiàn)多廠商供貨、能否提供價(jià)格款式各異的終端等問(wèn)題，都將直接影響運(yùn)營(yíng)商的決策及其運(yùn)營(yíng)策略。這應(yīng)該是TD最大的劣勢(shì)。

2．走向國(guó)際的劣勢(shì)。前面提到，TD有國(guó)標(biāo)優(yōu)勢(shì)，但同樣也有劣勢(shì)。雖然政府及TD聯(lián)盟提出了“世界的TD”如此響亮的口號(hào)，希望TD不僅能在我國(guó)實(shí)現(xiàn)商用，而且能走出國(guó)門。但就目前看來(lái)，這種希望比較渺茫。由于產(chǎn)業(yè)鏈的不成熟，TD僅在我國(guó)商用、達(dá)到完全成熟還需相當(dāng)?shù)囊欢螘r(shí)間。而在這個(gè)過(guò)程中，大部分國(guó)家已經(jīng)會(huì)選擇另外幾個(gè)3G標(biāo)準(zhǔn)組網(wǎng)，且由于其產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)成熟，系統(tǒng)設(shè)備及終端等都相對(duì)要低廉，因此，沒(méi)有上馬3G的國(guó)家選擇其他標(biāo)準(zhǔn)的可能性更大。更關(guān)鍵的是，并不是任何國(guó)家都有能力選擇兩個(gè)甚至三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)搭建3G網(wǎng)絡(luò)。

3．無(wú)成熟的商用網(wǎng)絡(luò)。TD作為一種后發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，由于還沒(méi)有成熟的商用網(wǎng)絡(luò)，將面臨另外兩種已經(jīng)在國(guó)外得到商用驗(yàn)證3G標(biāo)準(zhǔn)的殘酷考驗(yàn)，因此無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外運(yùn)營(yíng)商都對(duì)TD表現(xiàn)出不信任的態(tài)度。理論技術(shù)及小型實(shí)驗(yàn)網(wǎng)都不能保證規(guī)模商用后網(wǎng)絡(luò)是否能夠正常運(yùn)行。另外一個(gè)原因是3G網(wǎng)絡(luò)部署需要規(guī)模投資，風(fēng)險(xiǎn)很高。對(duì)于一項(xiàng)沒(méi)有成功商用網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，運(yùn)營(yíng)商上馬也要冒很大的風(fēng)險(xiǎn)。

四、TD發(fā)展面臨的主要困難

（一）基站設(shè)備的保護(hù)

Td的最大特點(diǎn)就是使用由8根天線組成的智能天線。智能天線可進(jìn)行波束賦形，增加天線的收發(fā)增益，加強(qiáng)發(fā)射功率，減小不同用戶信號(hào)間的干擾。但它對(duì)8根天線上發(fā)射信號(hào)的同步性要求非常高，如果有一根天線發(fā)射的信號(hào)與其它天線的不同步，波束賦形的效果就會(huì)大大減弱，所以必須用拉遠(yuǎn)的室外射頻功放模塊讓信號(hào)源接近天線，這樣才能盡量縮短饋線長(zhǎng)度，減小由不同饋線電磁傳播特性差異造成的發(fā)射信號(hào)不同步，使智能天線發(fā)揮波束賦形的作用。

現(xiàn)在使用TD的基站都把功放模塊放置于天線旁，功放與天線之間用最短的饋線相連（饋線長(zhǎng)度不超過(guò)2m），這樣，功放就不可避免地跟天線一樣暴露在室外環(huán)境中。雖然功放模塊用堅(jiān)實(shí)的金屬外殼密封，但金屬外殼擋不住嚴(yán)寒和酷暑，不能保證其內(nèi)部恒溫，因此無(wú)法全面保護(hù)內(nèi)部的電子元件。溫度變化時(shí)，電子元件的電特性會(huì)隨之改變；如果長(zhǎng)期處于溫度變化的環(huán)境中，電子元件的壽命會(huì)大大縮短。而讓脆弱的功放模塊處于溫度晝夜變化的室外環(huán)境中，無(wú)異于要了它的命。

傳統(tǒng)的2G設(shè)備中，包括射頻功放在內(nèi)的全部有源電子器件都處于一個(gè)機(jī)柜中。機(jī)柜放置在恒溫機(jī)房中，只有無(wú)源器件天線和饋線伸出機(jī)房、暴露在室外。電子元件能得到機(jī)房的全面保護(hù)，所以2G設(shè)備可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

在目前試運(yùn)行的TD基站中，室外射頻功放模塊出現(xiàn)的故障不僅占全部設(shè)備故障的半數(shù)以上，且這種故障比其它設(shè)備故障更難處理。一般設(shè)備在機(jī)房?jī)?nèi)，只要打開(kāi)柜門就可以更換；而功放模塊與天線在一起置于50米的鐵塔上，如果功放模塊損壞就需要維護(hù)人員爬到塔頂更換或維修。上塔操作只能在良好的天氣條件下進(jìn)行，夜晚、雨雪天上塔是十分危險(xiǎn)的，這也影響了故障的及時(shí)處理。射頻器件很昂貴，按TD設(shè)計(jì)的基站須使用8個(gè)射頻器件，這本身就已經(jīng)增高了產(chǎn)品成本；如果惡劣的環(huán)境再使射頻器件的損壞率居高不下，對(duì)TD來(lái)說(shuō)無(wú)疑是雪上加霜。在這種情況下，大規(guī)模上馬建站，結(jié)果無(wú)疑是一場(chǎng)災(zāi)難。

（二）終端產(chǎn)品的瓶頸

目前，中國(guó)移動(dòng)在幾大城市所建的TD試驗(yàn)網(wǎng)均已完成基站建設(shè)，并進(jìn)入補(bǔ)點(diǎn)及優(yōu)化階段。但由于終端發(fā)展滯后，原計(jì)劃2008年底開(kāi)始的TD終端采購(gòu)遲遲未啟動(dòng)。“現(xiàn)在移動(dòng)陷入了'兩難境地'一是TD網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有經(jīng)過(guò)大規(guī)模商用，誰(shuí)都不知道這張網(wǎng)好不好；二是要商用的話，終端還很不成熟，網(wǎng)絡(luò)切換很慢，視頻通話也不流暢。終端不行沒(méi)法商用?！币晃回?fù)責(zé)移動(dòng)TD業(yè)務(wù)人士如是說(shuō)。終端產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)滯后于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這個(gè)情況不是剛剛出現(xiàn)的。由于主導(dǎo)者的經(jīng)營(yíng)理念中，十分看重網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，基站產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)從一開(kāi)始就得到高度重視。然而終端產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)卻被忽略，導(dǎo)致了目前有信號(hào)卻沒(méi)手機(jī)能打電話的局面。

在我國(guó)，由于終端產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品不是同一廠商生產(chǎn)的，所以兩者的兼容性成了影響通話質(zhì)量的最大障礙。不僅不同批次的手機(jī)通話質(zhì)量相差很大，就連同一批的兩個(gè)個(gè)體之間兼容性也明顯不同。這個(gè)問(wèn)題解決起來(lái)其實(shí)并不困難，只要各廠商通力合作，找出各自網(wǎng)絡(luò)、基站、無(wú)線環(huán)境、終端中的問(wèn)題點(diǎn)，就能迎刃而解；但是在目前的環(huán)境下，這種合作似乎成了天方夜譚。一有問(wèn)題，就會(huì)出現(xiàn)終端廠商賴網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、設(shè)備廠商賴終端的場(chǎng)面。大家互相指責(zé)，僵持不下，而問(wèn)題的解決卻毫無(wú)進(jìn)展。

（三）用戶群的建立

TD與GSM等2G標(biāo)準(zhǔn)最大的區(qū)別體現(xiàn)在用戶體驗(yàn)方面，具體來(lái)說(shuō)就是在手機(jī)功能上新增了視頻電話、寬帶上網(wǎng)和手機(jī)電視。這些功能看起來(lái)十分誘人，使TD手機(jī)變得娛樂(lè)味十足。但是在話費(fèi)面前，究竟有多少用戶會(huì)選擇這些功能？以?shī)蕵?lè)功能作為賣點(diǎn)，是否會(huì)取得市場(chǎng)的認(rèn)可和成功？

回顧國(guó)內(nèi)的手機(jī)發(fā)展史，第一代移動(dòng)通信技術(shù)出現(xiàn)時(shí)，作為一種新生事物，大哥大成為身份的象征。雖然其價(jià)格大大超出了普通百姓的承受能力，但人們還是趨之若鶩。對(duì)于富人來(lái)說(shuō)，手握一部大哥大是一件讓自己在眾人面前很有面子的事情。于是不管大哥大有多貴，銷售商不會(huì)為它的銷路發(fā)愁，市場(chǎng)總是供不應(yīng)求。到了第二代移動(dòng)通信技術(shù)GSM出現(xiàn)時(shí)，手機(jī)漸漸成為尋常百姓的生活用品，因此價(jià)格成為影響市場(chǎng)的決定性因素。GSM手機(jī)以其低廉的價(jià)格實(shí)現(xiàn)了大哥大的功能，出色的性價(jià)比使它在市場(chǎng)中迅速成長(zhǎng)，并替代了大哥大和模擬網(wǎng)。出色的商用性能是第二代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的最大特點(diǎn)，GSM網(wǎng)絡(luò)依靠著穩(wěn)定可靠成為大眾首選的移動(dòng)通信工具。

如果說(shuō)，第一代大哥大以給人的新鮮感和身份的象征讓富人趨之若鶩，第二代GSM以其出色的性價(jià)比贏得了商業(yè)用戶和老百姓的歡迎，那么對(duì)于所有新特性均針對(duì)娛樂(lè)應(yīng)用的第三代TD而言，它的用戶群究竟在哪里？網(wǎng)絡(luò)、電視能成為現(xiàn)代人最主要的娛樂(lè)方式，與其低廉的價(jià)格直接相關(guān)。然而，除了奧運(yùn)會(huì)、世界杯之類的重大賽事，誰(shuí)會(huì)花10倍、20倍甚至30倍于普通電話價(jià)格的錢去看電視？

五、結(jié)束語(yǔ)

3G正伴隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展而不斷豐富進(jìn)步。作為發(fā)展最快的3G技術(shù)，TD正發(fā)生著日新月異的變化，TD獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)很適合未來(lái)頻譜資源有限的情況下對(duì)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容及對(duì)不同業(yè)務(wù)的支持，最重要的是它受到中國(guó)政府的大力支持。我們看到，TD既有明顯的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，又有明顯的劣勢(shì)和需要面臨的困難；但整體上說(shuō)，隨著TD陣營(yíng)的不斷壯大，其劣勢(shì)必將逐漸化小，優(yōu)勢(shì)將逐漸上升，最終滿足組網(wǎng)及運(yùn)營(yíng)的良性環(huán)境。我們相信TD產(chǎn)業(yè)未來(lái)無(wú)限廣闊的發(fā)展前景！

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