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近年来，移动通信发展迅速，特别是在我国，移动通信增长的态势迅猛。目前，国内移动用户业已超过2．3亿，并仍在加速增长，市场规模巨大。但是，现有系统的容量越来越显得不够，难以实现高速数据服务、全球覆盖、国际漫游等服务业务。随着通信技术的发展，第三代移动通信技术提供了全球无缝覆盖和漫游、更大的容量、支持窄带业务，并提供车速下的144Kbps、步行下384Kbps及室内条件下2Mbps的高速数据服务，实现个人通信的第三代移动通信系统。
第三代移动通信系统是国际电讯联盟“TU)为2000年国际移动通信而提出的具有全球移动、综合业务、数据传输、蜂窝、无绳、寻呼、集群等多种功能的，并能满足频谱利用率、运行环境、业务能力和质量、网络灵活及无缝覆盖、兼容等多项要求的全球移动通信系统，简称IMT—2000系统[1]。系统工作于2000MHz频段，可同时提供电路交换和分组交换业务， 上下行频段为1890M～2030 MHz、2110M～2250 MHz。
第三代移动通信的关键技术是码分多址技术。该项技术由以下三大主流技术构成．W—CDMA、CDMA—2000牙口TD—SCDMA[2，3]。这三种技术都属于宽带CDMA技术，都能在静止状态下提供每秒2Mbit的数据传输速率。
一、三大主流技术的比较分析
1．工作模式的比较
W—CDMA能够工作在FDD和TDD两种方式下，和GSM系统使用同一时钟，实现W—CDMA与GSM系统手机的双模工作[4]，是一种兼容的系统。FDD是使用分离的两个对称频带实现上行和下行传输的双工模式。它需要成对的频率，通过频率来区分上、下行。W—CD-MA能够支持移动终端在时速500公里左右时的正常通信[5]。在TDD方式中，W—CDMA的扩频增益不变，可使用多码传输，实现高速数据通信。它的最大特点是具有上行链路多用户检测技术，多用户检测技术可通过测量各用户扩频码之间的非正交性，用矩阵求逆法或迭代法来消除多用户间的相互干扰。
CDMA—2000只支持FDD工作模式。
TD—SCDMA是我国提出的IMT—2000系统设计方案，采用TDD模式[6]。TDD是将上行和下行的传输使用同一频带的双工模式，根据时间来区分上、下行并进行切换，物理层的时隙被分为上、下行两部分，不需要成对的频率，上下行链路业务共享同一信道，可以不平均分配，特别适用于非对称的分组交换数据业务。TDD的频谱利用率高，而且成本低廉，但由于采用多时隙的不连续传输方式，基站发射峰值功率与平均功率的比值较高，造成基站功耗较大，基站覆盖半径较小，同时也造成抗衰落和抗多普勒频移的性能较差，当手机处于高速移动的状态下通信能力较差。TD—SCDMA只能支持移动终端在时速120公里左右时的正常通信[2]。TD—SCDMA在高速公路及铁路等高速移动的环境中处于劣势[5]。
2．区域切换的比较
W—CDMA在扇区间及小区间采用了”软切换”技术，即当手机发生移动或目前与手机通信的基站业务繁忙使手机需要与一新基站通信时，先与新基站连接后再中断与原基站的联系，W—CDMA的越区切换是采用异步软切换方式进行的，W—CDMA的基站之间不需同步，也不需特别的同步参考源。载频间的切换采用的硬切换，也就是说，先中断与原基站的联系再与新基站连接。
CDMA—2000也采用了越区“软切换”技术，CD-MA—2000需要基站间的严格同步，因而必须借助GPS等设备来确定手机的位置并计算出到达两个基站的距离。载频间采用的是硬切换。
TD—SCDMA采用了越区“接力切换”技术[6]，智能天线可大致定位用户的方位和距离，基站和基站控制器可根据用户的方位和距离信息，判断用户是否移动到应切换给另一基站的临近区域，如果进入切换区，便由基站控制器通知另一基站做好切换准备，移动台在越区切换前与认定的基站同步，并报告网络，由网络控制移动台完成越区切换。该方法即适用于同频切换也适用于异频切换。接力切换是一种改进的硬切换技术，降低了掉话率，提高切换成功率，与软切换相比所用的信令和资源都很少。TD—SCDMA需要基站间的严格同步，采用GPS或者网络同步的方法，降低基站间的干扰。
3．资源利用率的比较
W—CDMA采用直接序列扩频方式，其码片速率为3．84Mchip／s。码片速率高能有效地利用频率选择性分集以及空间的接收和发射分集，可以有效地解决多径问题和衰落问题，W—CDMA的每个载波仅占5MHz带宽，载波带宽越高，支持的用户数就越多，在通信时发生网塞的可能性就越小[7]。
CDMA—2000在下行链路中存在两种主要的信道结构，多载波和直接扩频。多载波的下行链路传输一般是在5MHz带宽内使用3个连续的载波，每个载波的码片速率为1．2288Mchip／s；对于直接扩频方式的下行链路传输通常采用3．6864Mchip／s的码片速率。当采用多载波方式时，能支持多种射频带宽采用的是不同射频信道带宽，它可以1．2kbps—2Mbps甚至更高的速率来传送数据。CDMA—2000系统还可增加为使用6个、9个、12个基本信道，其信号带宽也会相应地提高，数据传输速率将会更高”，。
TD—SCDMA的码片速率为1．28Mchip／s。TD—SCDMA采用三载波设计，每载波具有1．6M的带宽。由于采用TDD双工模式，因此只需占用单一的1．6M带宽，就可传送2Mbps的数据业务。而W—CDMA与CDMA—2000要传送2Mbps的数据业务，均需要两个对称的带宽，分别作为上、下行频段，因而TD—SCDMA对频率资源的利用率是最高的。
4．信号调制编码比较
W—CDMA的信号调制上行采用的是BPSK，下行采用的是QPSK方式。扩频编码上行采用Walsh(信道化)+Gold序列241—1(区分用户)，下行采用Walsh(信道化)+Gold序列218—1(区分小区)。信道编码为卷积码及RS级连码，分集采用RAKE接收加天线分集。功率控制采用开环+慢速闭环(1．6k)‘”。联合检测时导频符号辅助相干检测RAKE，上行采用专用导频符号，下行采用Perch信道+专用导频符号。
CDMA—2000的信号调制上行采用的是BPSK调制方式，下行采用的是QPSK调制方式。扩频编码上行采用Walsh(信道化)+Gold序列241—1(区分用户)，下行采用Walsh(信道化)+Gold序列215—1(区分小区)。在联合检测时，上行采用公共导频信道，下行采用专用导频信道。TD—SCDMA的信号调制方式采用的是QPSK／8PSK调制方式。扩频编码上行采用Walsh(信道化)+时隙号(区分用户)，下行采用Walsh(信道化)+Gold序列(区分小区)。功率控制采用开环+快速闭环(0—200Hz)。联合检测时，上／下行同步信号Gold码+训练序列，Midable采用联合检测。
TD—SCDMA中采用的关键技术是智能天线技术[6，8]。智能天线是在基站采用阵列天线自适应地形成多个波束，分别跟踪多个共享同一信道的用户。接收时．通过空域滤波抑制同信道干扰，并将各用户分离，发射时，通过多波束形成使期望用户接收的信号功率最大，对其它位置上非期望用户的干扰最小[9]。这样，即可降低信号的发送功率，又可减少来自其他用户的干扰，从而提高了系统的容量和通信质量。TD—SCDMA智能天线的高效率是基于上行链路和下行链路的无线路径的对称性(无线环境和传输条件相同)而获得的。智能天线还可以减少小区间及小区内的干扰。智能天线的这些特性可显著提高移动通信系统的频谱效率。
TD—SCDMA系统采用了智能天线和低码片速率信号传输，信号的频谱利用率很高，它能够解決高人口密度地区频率资源紧张的问题，它在互联网浏览、非对称移动数据传输、视频点播多媒体业务等方面具有突出的优势。
TD—SCDMA采用了软件无线电技术，在运营部门增加业务时它能在同一硬件平台上利用软件处理基带信号，通过加载不同的软件来实现不同的业务性能。
当采用同步CDMA通信方式时，下行到达每个移动台的信号是同步的，上行到达每个基站的信号也是同步的，通过对基站到移动台信号的精确传播时延的测定可获得移动台信号的准确发送时间。TD—SCDMA采用了上行同步CDMA技术，使上行信号与基站解调器完全同步，既降低了上行用户间的干扰和保护时隙的宽度，又提高了系统容量，使硬件得到了简化，成本明显降低[10]。
二、三种技术的应用展望
W—CDMA是由GSM网络过渡而来，可以保留GSM核心网络[4]，但必须重新建立W—CDMA的接入网，并且不可重用GSM基站。
CDMA20003x是从CDMAIS95、CDMA20001x过渡而来，可以保留原有的CDMAIS95设备。
TD—SCDMA系统的建设只需在已有的GSM网络上增加’TD—StSDIVIAl又亩即叫。
TD—SCDMA相对W—CDMA牙口CDMA—2000来说，具有一些优点，如TD—SCDMA标准将智能天线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融入其中，在频谱利用率、业务支持的灵活性、频率灵活性及成本方面具有优势，适应数据业务等。但是，TD—SCDMA技术还欠成熟和完善，产业开发方面仍存在一些问题。W—CDMA是GSM协会所代表的3G标准，GSM业已形成的巨大市场占有率，全球80％的移动通信采用了GSM制式，这已构成了W—CDMA未来规模庞大的潜在市场，并且GSM协会正致力于更大限度地扩大W—CDMA的兼容性，有利于与TD—SCDMA兼容。CDMA—2000也有其自身的优势，特别是在技术实现，产业化等方面。因此，问题已不仅仅是在技术层面上了，中国要在3G上与世界通信水平对话还要做出更多的努力。
第三代移动通信系统是国际电讯联盟“TU)为2000年国际移动通信而提出的具有全球移动、综合业务、数据传输、蜂窝、无绳、寻呼、集群等多种功能的，并能满足频谱利用率、运行环境、业务能力和质量、网络灵活及无缝覆盖、兼容等多项要求的全球移动通信系统，简称IMT—2000系统[1]。系统工作于2000MHz频段，可同时提供电路交换和分组交换业务， 上下行频段为1890M～2030 MHz、2110M～2250 MHz。
第三代移动通信的关键技术是码分多址技术。该项技术由以下三大主流技术构成．W—CDMA、CDMA—2000牙口TD—SCDMA[2，3]。这三种技术都属于宽带CDMA技术，都能在静止状态下提供每秒2Mbit的数据传输速率。
一、三大主流技术的比较分析
1．工作模式的比较
W—CDMA能够工作在FDD和TDD两种方式下，和GSM系统使用同一时钟，实现W—CDMA与GSM系统手机的双模工作[4]，是一种兼容的系统。FDD是使用分离的两个对称频带实现上行和下行传输的双工模式。它需要成对的频率，通过频率来区分上、下行。W—CD-MA能够支持移动终端在时速500公里左右时的正常通信[5]。在TDD方式中，W—CDMA的扩频增益不变，可使用多码传输，实现高速数据通信。它的最大特点是具有上行链路多用户检测技术，多用户检测技术可通过测量各用户扩频码之间的非正交性，用矩阵求逆法或迭代法来消除多用户间的相互干扰。
CDMA—2000只支持FDD工作模式。
TD—SCDMA是我国提出的IMT—2000系统设计方案，采用TDD模式[6]。TDD是将上行和下行的传输使用同一频带的双工模式，根据时间来区分上、下行并进行切换，物理层的时隙被分为上、下行两部分，不需要成对的频率，上下行链路业务共享同一信道，可以不平均分配，特别适用于非对称的分组交换数据业务。TDD的频谱利用率高，而且成本低廉，但由于采用多时隙的不连续传输方式，基站发射峰值功率与平均功率的比值较高，造成基站功耗较大，基站覆盖半径较小，同时也造成抗衰落和抗多普勒频移的性能较差，当手机处于高速移动的状态下通信能力较差。TD—SCDMA只能支持移动终端在时速120公里左右时的正常通信[2]。TD—SCDMA在高速公路及铁路等高速移动的环境中处于劣势[5]。
2．区域切换的比较
W—CDMA在扇区间及小区间采用了”软切换”技术，即当手机发生移动或目前与手机通信的基站业务繁忙使手机需要与一新基站通信时，先与新基站连接后再中断与原基站的联系，W—CDMA的越区切换是采用异步软切换方式进行的，W—CDMA的基站之间不需同步，也不需特别的同步参考源。载频间的切换采用的硬切换，也就是说，先中断与原基站的联系再与新基站连接。
CDMA—2000也采用了越区“软切换”技术，CD-MA—2000需要基站间的严格同步，因而必须借助GPS等设备来确定手机的位置并计算出到达两个基站的距离。载频间采用的是硬切换。
TD—SCDMA采用了越区“接力切换”技术[6]，智能天线可大致定位用户的方位和距离，基站和基站控制器可根据用户的方位和距离信息，判断用户是否移动到应切换给另一基站的临近区域，如果进入切换区，便由基站控制器通知另一基站做好切换准备，移动台在越区切换前与认定的基站同步，并报告网络，由网络控制移动台完成越区切换。该方法即适用于同频切换也适用于异频切换。接力切换是一种改进的硬切换技术，降低了掉话率，提高切换成功率，与软切换相比所用的信令和资源都很少。TD—SCDMA需要基站间的严格同步，采用GPS或者网络同步的方法，降低基站间的干扰。
3．资源利用率的比较
W—CDMA采用直接序列扩频方式，其码片速率为3．84Mchip／s。码片速率高能有效地利用频率选择性分集以及空间的接收和发射分集，可以有效地解决多径问题和衰落问题，W—CDMA的每个载波仅占5MHz带宽，载波带宽越高，支持的用户数就越多，在通信时发生网塞的可能性就越小[7]。
CDMA—2000在下行链路中存在两种主要的信道结构，多载波和直接扩频。多载波的下行链路传输一般是在5MHz带宽内使用3个连续的载波，每个载波的码片速率为1．2288Mchip／s；对于直接扩频方式的下行链路传输通常采用3．6864Mchip／s的码片速率。当采用多载波方式时，能支持多种射频带宽采用的是不同射频信道带宽，它可以1．2kbps—2Mbps甚至更高的速率来传送数据。CDMA—2000系统还可增加为使用6个、9个、12个基本信道，其信号带宽也会相应地提高，数据传输速率将会更高”，。
TD—SCDMA的码片速率为1．28Mchip／s。TD—SCDMA采用三载波设计，每载波具有1．6M的带宽。由于采用TDD双工模式，因此只需占用单一的1．6M带宽，就可传送2Mbps的数据业务。而W—CDMA与CDMA—2000要传送2Mbps的数据业务，均需要两个对称的带宽，分别作为上、下行频段，因而TD—SCDMA对频率资源的利用率是最高的。
4．信号调制编码比较
W—CDMA的信号调制上行采用的是BPSK，下行采用的是QPSK方式。扩频编码上行采用Walsh(信道化)+Gold序列241—1(区分用户)，下行采用Walsh(信道化)+Gold序列218—1(区分小区)。信道编码为卷积码及RS级连码，分集采用RAKE接收加天线分集。功率控制采用开环+慢速闭环(1．6k)‘”。联合检测时导频符号辅助相干检测RAKE，上行采用专用导频符号，下行采用Perch信道+专用导频符号。
CDMA—2000的信号调制上行采用的是BPSK调制方式，下行采用的是QPSK调制方式。扩频编码上行采用Walsh(信道化)+Gold序列241—1(区分用户)，下行采用Walsh(信道化)+Gold序列215—1(区分小区)。在联合检测时，上行采用公共导频信道，下行采用专用导频信道。TD—SCDMA的信号调制方式采用的是QPSK／8PSK调制方式。扩频编码上行采用Walsh(信道化)+时隙号(区分用户)，下行采用Walsh(信道化)+Gold序列(区分小区)。功率控制采用开环+快速闭环(0—200Hz)。联合检测时，上／下行同步信号Gold码+训练序列，Midable采用联合检测。
TD—SCDMA中采用的关键技术是智能天线技术[6，8]。智能天线是在基站采用阵列天线自适应地形成多个波束，分别跟踪多个共享同一信道的用户。接收时．通过空域滤波抑制同信道干扰，并将各用户分离，发射时，通过多波束形成使期望用户接收的信号功率最大，对其它位置上非期望用户的干扰最小[9]。这样，即可降低信号的发送功率，又可减少来自其他用户的干扰，从而提高了系统的容量和通信质量。TD—SCDMA智能天线的高效率是基于上行链路和下行链路的无线路径的对称性(无线环境和传输条件相同)而获得的。智能天线还可以减少小区间及小区内的干扰。智能天线的这些特性可显著提高移动通信系统的频谱效率。
TD—SCDMA系统采用了智能天线和低码片速率信号传输，信号的频谱利用率很高，它能够解決高人口密度地区频率资源紧张的问题，它在互联网浏览、非对称移动数据传输、视频点播多媒体业务等方面具有突出的优势。
TD—SCDMA采用了软件无线电技术，在运营部门增加业务时它能在同一硬件平台上利用软件处理基带信号，通过加载不同的软件来实现不同的业务性能。
当采用同步CDMA通信方式时，下行到达每个移动台的信号是同步的，上行到达每个基站的信号也是同步的，通过对基站到移动台信号的精确传播时延的测定可获得移动台信号的准确发送时间。TD—SCDMA采用了上行同步CDMA技术，使上行信号与基站解调器完全同步，既降低了上行用户间的干扰和保护时隙的宽度，又提高了系统容量，使硬件得到了简化，成本明显降低[10]。
二、三种技术的应用展望
W—CDMA是由GSM网络过渡而来，可以保留GSM核心网络[4]，但必须重新建立W—CDMA的接入网，并且不可重用GSM基站。
CDMA20003x是从CDMAIS95、CDMA20001x过渡而来，可以保留原有的CDMAIS95设备。
TD—SCDMA系统的建设只需在已有的GSM网络上增加’TD—StSDIVIAl又亩即叫。
TD—SCDMA相对W—CDMA牙口CDMA—2000来说，具有一些优点，如TD—SCDMA标准将智能天线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融入其中，在频谱利用率、业务支持的灵活性、频率灵活性及成本方面具有优势，适应数据业务等。但是，TD—SCDMA技术还欠成熟和完善，产业开发方面仍存在一些问题。W—CDMA是GSM协会所代表的3G标准，GSM业已形成的巨大市场占有率，全球80％的移动通信采用了GSM制式，这已构成了W—CDMA未来规模庞大的潜在市场，并且GSM协会正致力于更大限度地扩大W—CDMA的兼容性，有利于与TD—SCDMA兼容。CDMA—2000也有其自身的优势，特别是在技术实现，产业化等方面。因此，问题已不仅仅是在技术层面上了，中国要在3G上与世界通信水平对话还要做出更多的努力。