3G和后3G的标准化及发展近况
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3G和后3G的标准化及发展近况
2003-6-2
当前移动通信面临的发展形势及特点
截止到2000年底,全球移动用户已达7.34亿,普及率为14.7%。
预计2001年全球移动通信用户将突破10亿大关。与之相对应的固定
电话用户到2001年7月已达到10亿。在今明两年内,全世界的移动
用户将超过固定用户,成为普及率最高的通信手段。移动通信在迅猛
发展的同时,也面临着许多挑战。目前,全球移动通信的发展有以下
几个特点:
1. 由于移动通信具有移动性和个性化的特点,因而得到了空前
的发展。在许多发达国家,移动电话的普及率已经超过50%,最高的
已经接近90%,用户趋于饱和,急需新业务来刺激发展;而与之对应
的发展中国家,则普及率较低(如中国仅为10%),发展潜力大。
2. 在用户数量增加的同时,平均每个用户的收入(ARPU)在下
降;
3. 目前话音业务仍是主导业务,短消息业务增长迅速,WAP
发展不理想;
4. 虽然普遍看好移动Internet业务的发展,但目前在世界范围
内仍没有找到所谓的“Killer Application”及其运营模式;
5. 处在2G/2.5G技术向3G演进和过渡的时期,新技术的优势
和风险同在;由于2G/2.5G规模大、技术成熟,所以向3G的过渡必
然比第一代向第二代过渡缓慢,2G/2.5G和3G共存的局面将会持续
较长时间。
6. 3G标准一直在完善和更新阶段,近期才形成较为稳定的版
本;
7. 一些国家高昂的频谱费用和一些不切实际的管制政策,影响
了3G正常的发展;
8. 世界范围内经济下滑,且似乎近期较难恢复。
以上这些特点,在近期内会对全球移动通信技术的更新和整个业
务的增长带来一些不利的因素。但发展中国家的崛起,欧洲正在进行
的行业调整(如运营商合建 3G网络基础设施,分担风险),以及全球
范围内对移动通信业务、应用的研究和努力,都将缓解和改善这一不
利局面。
与世界经济下滑和发展放缓的趋势相反,我国的经济仍表现出持
续增长的势头,移动通信仍然保持持续高速增长的态势,今年上半年
的增长已大大超过去年同期的增长水平。截止到2001年7月,我国
的移动通信用户数也已经达到1.206亿,超过美国,成为世界第一大
移动通信网络。与发达国家的话音业务趋于饱和的情形相比,我国移
动通信仅就话音业务的市场空间而言,仍然十分巨大。
第三代移动通信在国际上的标准化现状
1999年11月,ITU-R TG8/1会议确定了5个IMT-2000无线接口
技术的框架性标准。而包括无线接入部分和核心网在内的较为成熟、
完善,具备商用基础的3G第一阶段的标准,尽管一直在频繁更新,
但今年上半年在3GPP和3GPP2都已经基本完成。同时,3GPP和
3GPP2也在进行面向全IP网络的,支持2Mbps以上的更高分组数据
业务的3G增强型的标准化工作。此外,在ITU也已经启动了有关后
IMT-2000(Beyond 3G)。
3G及3G增强型的标准化现状——层出不穷的3G标准
目前3G标准化的一个非常突出的特点是版本多、更新快。但第
一阶段的版本已经基本成熟,第二阶段则正在探索和变化阶段。
3GPP的版本更新
3GPP目前已经存在两个版本,R99(有时也称作R3版本)和R4
版本,且都在不断地进行更新。其中R99是目前最成熟、最稳定的
版本。R99的特点是采用基于GSM/GPRS的核心网络,引入新的
WCDMA和CDMA TDD的无线接入网络(RAN)。R99是在2000年3
月在3GPP正式通过的,但此后每三个月更新一次,R99今年3月通
过的版本曾经被认为可以作为商用版本,且其的更新版本将能与之后
向兼容,但6月通过的R99版本与3月相比又有566个CR(Change
Request,对3月版本的修订),其中包括支持GSM/UMTS切换等重
要内容。9月底刚刚在北京召开的3GPP会议,通过了R99最新版本
(2001年9月版本),与6月版本相比,通过了266个新的CR。本次
会议特别强调不应对R99版本的实质内容再进行修改,否则将严重
影响产品的商用化时间。
版本的更新是困扰运营商和厂家的一大难题,也是影响3G商用
化进程的一个重要的、根本性的问题之一。虽然业界普遍认为R99
是一个成熟、稳定,将被大规模商用的版本,对采用R99哪个月的
版本仍没有统一的说法。但对2001年3月或6月版本,以及在3月
基础上增加部分6月的CR比较看好。
R4的主要特征是完成了由我国提交的TD-SCDMA技术(也称低
码片速率TDD,LCR)在3GPP的标准化,这对于TD-SCDMA来讲,
无疑又是一个里程碑。在信息产业部的直接支持和领导下,无线通信
标准研究组(CWTS)从1999年开始进行各种努力,终于排除了各种阻
力,使得TD-SCDMA一步步地成为3GPP的完整的标准。R4在核心
网部分的主要是在电路域(CR)将承载与控制分开,这也是迈向全IP
的第一步。
R5则是全IP的第一个版本,预计在2002年上半年完成。R5的核心
网部分结构上将发生较大的变化,引入IP多媒体子系统(IMS)。由于
2001年一方面3GPP的相当精力仍在R99的更新,另一方面对全IP
的争议较大,所以估计R5较难在2002年初形成稳定的技术规范。
R5的另外一个主要增强是无线接口引入支持下行速率为8Mbps的
HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)技术。
3GPP2的版本变化
对于3GPP2来讲,版本也比较多,目前有Release 0、A和B三
个版本,且这些版本也一直在不断更新。基于全IP的Release C也在
研究中,计划在2002年完成。
目前正在进行商用化准备的标准主要基于Release 0和Release A
两个版本。这两个版本在2000年底和2001年初已经稳定。由于基于
cdmaOne的现有标准和IETF的技术规范,标准成熟性较3GPP好。
但由于3GPP2在标准的一致性和开放性方面较3GPP弱,所以
运营商和制造商对cdma2000整个系统的版本的选择,也并不完全一
致,给设备之间的互通和不同网络之间的漫游带来一些困难。
3GPP2从2000年开始研究cdma2000-1X的增强型技术1XEV。
2000年9月3GPP2完成了可支持峰值速率为2.4Mbps的cdma2000-1X
的增强型技术1XEV-DO(Data Only)的标准化。原计划2001年9月确
定支持5Mbps以上速率的1XEV-DV(Data and Voice)标准,但两次投
票,均没有结果。所以3GPP2将不得不继续研究如何确定1XEV/DV
的技术标准。
3GPP2 Release C是面向全IP的标准,与3GPP类似,3GPP2由
于主要精力在完善现有的版本,Release C的进展缓慢,预计2002年
完成。
后IMT-2000(System Beyond IMT-2000)的研究进展
目前ITU-R的WP8F和ITU-T IMT-2000 SSG已经开始了后
IMT-2000的研究计划。后IMT-2000,也是有些人称为“第四代”。由
于目前第三代移动通信的技术仍处于起步阶段,还没有大规模商用,
本身的能力又有很大的扩展空间,目前不宜人为地定义新的一代,所
以ITU强烈呼吁不要使用“第四代移动通信”这个术语。
WRC-2000已经确定了IMT-2000的扩展频谱,用于IMT-2000增
强及后IMT-2000系统,目前ITU WP8F正在对这些频谱进行规划,
预计2002年6月完成。
与此同时,WP8F还计划2002年6月完成后IMT-2000的目标和
远景,也就是后IMT-2000的最基本的目标和要求建议。目前已完成
了框架,还没有任何结论,如后IMT-2000在高速移动环境支持
20Mbps还是100Mbps,静止环境最高速率是100Mbps还是1Gbps等,
都处在探讨阶段。目前日、美、欧等国家和地区都踊跃参加。事实上
虽然对于后3G还没有形成清晰、一致的概念,但新的一轮的技术之
争已经拉开了序幕,在及早争取领先和有利的地位。所以我们国家在
冷静认识后3G的研究现状的同时,及早启动相关国家级项目,对关
键技术进行储备研究。当然对我国的制造企业来讲,仍应将有限的人
力、物力集中在当前的3G产业化上,以及早推出成熟的设备,占领
市场。
我国第三代移动通信的技术试验进展情况
我国政府对第三代移动通信采取了积极研究、开发,慎重、稳妥发展
的策略。较早地启动了标准化和研究开发的工作,为我国运营和产业
化打下了一定的基础。最近信息产业部本着“积极跟进、先行试验、
培育市场、支持发展” 的原则,正在组织第三代移动通信的技术试
验。
本次试验将对TD-SCDMA、WCDMA和cdma2000三种技术进行技
术试验,试验内容包括业务功能、性能、成熟性、不同设备间的兼容
性及不同系统之间的干扰等。整个试验分两个阶段,第一个阶段在信
息产业部电信研究院的MTNet进行单系统测试,第二阶段在运营商
的实际环境和MTNet进行,整个试验计划在2002年底完成。
(曹淑敏:信息产业部电信传输研究所副所长,ITU-R WP8F副主席,
中国无线通信标准研究组主席,信息产业部第三代移动通信技术试验
专家组组长)
原作者:曹淑敏
来 源:信息产业部电信传输研究所