请您阐述一下3G浪潮下中国通信技术的现状和发展前景？
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Cww.net.cn 2004年6月29日14:18通信世界
李建伟
由于3G业务的复杂性、手机的技术挑战、市场规模的制约等因素，WCDMA手机终端对WCDMA的商用有一定的瓶颈作用。但随着手机技术的突破、WCDMA商用进程的加快以及单模方案的进一步普及，预计到2004年底，WCDMA手机终端的瓶颈将得到明显改善。
一、WCDMA移动终端的发展现状
截至今年3月，可以商用的WCDMA手机终端已经超过30款，大部分已经面向普通用户投放市场。其他手机由于与网络的配合和自身的成熟还处于预商用测试和完善阶段，但都将在今年6月底前投放市场。在这些WCDMA手机中，可以分为两类:以DoCoMo FOMA手机为代表的单模WCDMA手机和其他GSM/GPRS/WCDMA双模手机，其中有16单模WCDMA手机。根据手机厂商公布的产品时间表，今年年底将有近20款WCDMA新手机上市。表1是WCDMA手机制造商和型号的示例(截至2004年3月)。
从手机类型来看，WCDMA手机基本适应用户发展规模。截至今年3月底，全球WCDMA用户近400万，其中大部分是DoCoMo的FOMA用户，平均每部手机1.2万用户。从具体市场来看，DoCoMo的FOMA用户在今年3月达到304万。按其17部FOMA手机计算，平均每部手机用户数为18万。同期，全球CDMA2000 1X EV-DO用户超过500万，超过30款CDMA2000 1X EV-DO手机投放市场。如果按30部手机，500万用户计算，平均每部手机的用户数为654.38+07万，与WCDMA手机基本持平。目前全球销售的GSM/GPRS手机有400多部，而用户使用的GSM/GPRS手机有800多部。如果以800部手机，654.38+0亿GSM/GPRS用户计算，平均每部手机的用户数将近654.38+0.25万。因此，目前WCDMA手机的类型基本可以适应用户发展的规模。
二、WCDMA手机发展中存在的问题
虽然WCDMA手机的种类已经形成了一定的规模，但是手机终端仍然存在相当大的瓶颈，影响了WCDMA的商用进程。手机发展的问题可以归纳为三个方面。
1.WCDMA手机的基本性能是影响WCDMA商用进程的重要瓶颈。这种瓶颈效应主要体现在待机手机、通话时间、体积、重量等方面。到目前为止，已经商用的WCDMA手机都定位于高端用户市场，并提供全业务功能支持。与同时期市场主流的2.5G手机相比，在功能支持、显示屏尺寸和效果、拍照性能等方面更胜一筹。但在待机手机、重量等基本性能上，不仅与2.5G产品有明显差距，而且还不如同时期的CDMA2000 1X EV-DO手机。如果2003年之前上市的产品是第一代WCDMA手机，2003年上市的产品是第二代手机，2004年之后上市的产品是第三代手机，那么通过表2的对比可以看出WCDMA手机与2.5G产品和CDMA2000 1X EV-DO手机在基本性能上的差距。
需要指出的是，由于WCDMA单模方案的相对优势，DoCoMo对手机发展的大力推动，以及FOMA相对领先的业务，FOMA手机的性能领先其他双模WCDMA手机半年以上，所以今年已经上市的WCDMA双模手机，如NEC 313系列，实际上应该作为第二代WCDMA手机。真正符合第三代WCDMA手机特性的双模手机有望在今年下半年或2005年初上市。
2.手机与网络之间的IOT问题是困扰WCDMA商用的另一个重要因素。WCDMA手机与网络的IOT问题包括:(1)手机与网络支持功能的不对称。有些功能手机支持但网络不支持，有些功能网络支持但手机不支持。(2)手机和网络在具体操作参数的设置上存在差异，导致业务无法实现。今年3月在法国戛纳举办的“3GSM世界2004”上，法橙需要几部WCDMA手机才能完成所有基于WCDMA的演示服务，这是当前WCDMA手机和网络IOT问题的集中体现。
3.手机的供应。例如，和记黄埔于2003年5月完成香港WCDMA网络建设，同年6月启动3000用户预商用。然而，由于需要优先向英国和意大利市场供应有限的手机，香港3G服务的正式编号已推迟至今年6月。此外，由于手机短缺，和记黄埔在英国和意大利的预付费服务推迟了一段时间。
第三，影响WCDMA移动终端发展的因素分析
1的复杂度。3G服务
数字移动电话只是模拟移动电话的纯技术替代，语音服务程度较高的业务结构并没有改变。从手机发展的角度来看，GSM手机除了自身的性能之外，只需要解决语音业务与网络的IOT问题。3G不仅是2G在技术上的逐步替代，也是2G在业务上的丰富和延伸。3G业务的丰富，不仅客观上增加了WCDMA手机与网络之间IOT问题的复杂性，也对手机的功能支持提出了更大的挑战。目前WCDMA运营商针对的是高端用户的3G业务，全业务功能支持的定位无疑进一步增加了正在开发中的WCDMA手机的开发难度。从历史的角度来看，GSM和GPRS手机都经历过类似的发展和完善。比如沃达丰在90年代初就开始介入GSM领域，当时也面临着GSM手机发展的瓶颈问题。从全球市场来看，GSM手机在90年代中期基本成熟，当时GSM正开始大规模进入国内手机市场。所以国内电信行业并没有真正经历GSM手机走向成熟的过程。即使是2.5G手机，在全球范围内，GPRS手机标准化也花了近两年时间，国内GSM运营商也花了半年多时间才基本解决了手机和网络之间的IOT问题。
2.WCDMA市场的演变
WCDMA手机作为WCDMA产业链中的重要一环，与整个WCDMA产业存在互动关系。从交互开发结果来看，DoCoMo与其他WCDMA运营商对比明显。
1.对于DoCoMo的FOMA服务，手机和整个服务实现了良性互动发展。2003年3月DoCoMo第二代FOMA手机上市之前，用户发展缓慢，17个月不到20万用户。随着新一代FOMA手机的陆续上市，用户发展速度明显加快，仅两个月就发展了20万新用户。今年3月，随着最新的FOMA 900i系列上市，DoCoMo也创下了单月发展72万FOMA用户的新纪录，可见高性能WCDMA手机对业务发展的强大推动力(见表3)。另一方面，FOMA业务的发展也为其手机的可持续发展奠定了良好的市场需求和发展资金基础。总的来说，FOMA服务和其手机的发展实现了良性互动。
2.对于其他WCDMA运营商来说，手机和整个业务的良性互动发展关系还没有实现。以5438年6月+2002年2月在日本商用WCDMA的沃达丰k.k为例。2003年，沃达丰集团整体认为WCDMA尚不成熟，不仅对3G业务投资谨慎，而且将3G业务定位为高端移动数据和国际漫游业务，一定程度上限制了用户群体规模。目前支持沃达丰k.k.WCDMA业务的手机只有三款，这些手机在性能上与DoCoMo FOMA手机有明显差距。手机的后向竞争力也影响了沃达丰k.k.WCDMA用户的发展。截至今年3月，用户数仅为13.77万。
3.手机技术的挑战
3G业务的复杂性和目前WCDMA手机全业务功能支持的定位，对手机技术的发展提出了全方位的挑战。这些挑战主要包括以下几个方面。
(1)对手机的处理能力提出了远高于2.5G手机的要求。为满足这一要求，需要提高处理器的工作频率或引入各种协处理器，但主要后果是手机功耗大幅增加。
(2)内置内存成为基本配置，容量要求大幅提升，主要导致手机体积增大。例如，如果要很好地提供移动电子邮件功能，手机的内置存储容量不应小于64M。
(3)显示屏面积增大。手机屏幕是手机与用户交互的重要渠道，也是影响移动数据业务用户体验的重要因素。目前WCDMA的屏幕面积并不比高端的2.5G手机少，持续增加的趋势明显。
目前WCDMA电池技术主要基于2.5G手机电池技术。手机处理器工作频率的上升，多处理器的引入，内置内存容量的增加，显示屏的增大，是WCDMA手机体积和重量大，待机和通话时间短的重要原因。未来芯片技术的提升，电池技术的发展，手机设计优化水平的提高，都将是推动WCDMA手机发展的重要因素。
4.运营商推动WCDMA手机发展的程度
在3G时代，移动运营商在WCDMA产业链中仍处于核心地位，其对移动终端发展的推动也会在一定程度上影响手机的发展。
NTTDoCoMo是WCDMA手机定制中参与最多、推动最大的。2000年初，DoCoMo正式启动FOMA手机的研发，为DoCoMo在2001+0在全球率先推出WCDMA商用服务奠定了基础。DoCoMo对FOMA手机研发的投资也一直保持在较高水平。比如2003财年，DoCoMo投入6543.8+075亿日元，覆盖了当年FOMA手机近一半的研发和设计费用。2004年和2005年，DoCoMo计划投资370亿日元(约合3.4亿美元)继续FOMA手机的研发和设计。DoCoMo对FOMA手机发展的高度推动，成为单模FOMA手机领先其他WCDMA手机半年以上的重要原因。
和记黄埔的“3”公司也较早地开始了与手机厂商在WCDMA手机方面的合作，但其在手机研发方面的投入和对手机定制的参与程度都低于DoCoMo，而且作为通过3G进入市场的新运营商，其对手机厂商的影响力远低于DoCoMo，因此提供给“3”的WCDMA手机不仅性能和改进速度不尽如人意，还受到2003年发生的手机供应问题的影响。
5.摘要
除了自身的发展和完善，3G业务的复杂性、WCDMA的商用进度、手机的技术约束和运营商的推动是造成WCDMA手机发展瓶颈效应的主要因素。业界普遍希望加快WCDMA手机的发展，消除WCDMA商用的限制。
四、WCDMA手机未来发展的前景
1.WCDMA手机发展将加速。
虽然目前的双模WCDMA手机比DoCoMo的单模WCDMA手机落后半年多，但据预测，2004年，随着以DoCoMo为代表的单模WCDMA手机的突破，随着手机技术的发展，在原有的沃达丰、Orange等2G领先运营商更大规模开始WCDMA商用后，双模WCDMA手机终端将加速发展，最终突破目前的瓶颈。
(1)手机技术的发展
目前影响WCDMA手机技术发展的焦点在于核心包的解决方案。由于引入了以多媒体为亮点的高速移动数据业务，各种高处理应用处理器的引入是WCDMA手机与2.5G手机在复杂度和成本上的重要区别。应用处理器和基带处理单元是核心封装中最重要的组件。所有商用WCDMA手机都采用应用处理器和基带处理单元分离的方案。在第一代WCDMA手机中，完成这两部分的处理功能需要6个芯片，而在最新的核心封装方案中，已经可以用2个芯片实现。未来，随着芯片集成技术的发展，处理器成本将会降低，应用处理和基带处理可能会集成在单个芯片上，这将显著降低尺寸和功耗。
(2)WCDMA商用加速的推进。
文章前面已经解释过，WCDMA手机的发展和WCDMA的商用进程是一种互补的关系。
A.从全球范围来看，日本的WCDMA商用进程处于绝对领先。从用户增长曲线来看，DoCoMo的FOMA服务已经成功启动市场，进入初步发展期。随着DoCoMo对WCDMA手机研发的持续高投入和市场规模的加速扩大，可以预计其WCDMA手机的发展步伐不会放缓。此外，如果FOMA用户对无缝国际漫游的需求增加，全球可能出现第一款GSM/GPRS(EDGE)/标准WCDMA/DS-CDMA(DoCoMo采用的WCDMA标准)多模手机。
沃达丰K.K .的WCDMA业务主要面临的是战略定位。目前沃达丰K.K .的WCDMA网络采用国际标准，旗下三款手机均为GSM/WCDMA双模手机。在自身WCDMA网络覆盖有限、全球WCDMA网络规模有限、手机与自身PDC网络不兼容的情况下，不仅在国际漫游上没有优势，在日本的服务范围也无法得到有效保障，因此用户发展一直缓慢。由于PDC/WCDMA双模手机开发难度较大，沃达丰k未来需要寻求增加WCDMA网络覆盖的突破口。
b.2004年，WCDMA在全球的整体商用进程将明显加快。截至今年3月，除日本外，仍只有7个国家和地区的“3”个WCDMA网络已大规模向公众发放。但是WCDMA网络开通的数量明显在增加。2002年底前只开通了4张网，2003年上半年新开了12张网，2003年下半年新开了13张网，今年2月新开了11张网。一些运营商的WCDMA网络已经形成相当规模，如T-Mobile在德国的WCDMA网络覆盖率超过50%，沃达丰在英国的WCDMA网络覆盖率为40%，西班牙电信在瑞典的网络覆盖率为75%。但这些运营商都认为WCDMA手机的性能目前还不能保证大规模商用，所以只对特定业务用户开放无线数据接入服务。日益增长的商用需求将进一步调动手机厂商的积极性，从而有效加速WCDMA手机的发展。
2.单模WCDMA手机的发展
除了领先的R&D进程和运营商的大力推动，DoCoMo的单模WCDMA领先于双模WCDMA手机的发展，这说明至少在WCDMA手机目前的发展阶段，单模方案比双模方案有一定的优势。
(1)从技术角度来看，单模方案的优势如下。a .有效避免多系统之间的切换。目前双模WCDMA手机从WCDMA网络切换到2G/2.5G网络还存在一些问题，更不可能因为2G/2.5G网络本身的原因切换回WCDMA网络。单模手机避免了这个问题，因为不支持这个功能。b .单模WCDMA手机因为减少了GSM/GPRS相关的工作单元，所以比双模手机复杂度更低，功耗更小，体积更有优势。
(2)在成本上，单模手机的优势在于:由于单模方案复杂度降低，在开发、设计成本、开发周期上相对双模方案具有优势。
(3)从网络运营来看，由于单模方案不支持GSM/GPRS功能，需要解决的互联互通、IOT等问题较少，缩短了网络商用的准备时间。
(4)对于现有的GSM和TDMA运营商来说，双模方案的吸引力有所下降。由于初期的高投入和网络规模发展需要一定的过程，现有的GSM和TDMA运营商曾希望通过双模手机和孤岛建设WCDMA网络，利用现有的2G网络实现语音全覆盖，从而充分利用原有资源。然而，过去几年的技术和商用实践表明，WCDMA与2G之间的切换本身就违背了手机业务中最小化切换的原则，不仅严重影响了WCDMA的商用进程，而且在消耗大量资源后，技术实现上也存在诸多问题，使用效果与预期目标仍相差甚远。在设备成本持续下降和欧洲入网政策出台的综合背景下，西欧一些国土面积不大的国家实现全覆盖的成本远没有当年估计的那么惊人，所以从2003年开始，越来越多的2G运营商开始考虑单模策略。2003年6月，DoCoMo推出了迄今为止唯一的PDC/WCDMA双模手机。但由于技术开发难度高、使用效果不理想、FOMA网络基本实现全覆盖，DoCoMo已经完全放弃了针对日本国内市场的PDC/WCDMA双模解决方案。
一般来说，单模手机由于在技术、成本、网络运营等方面的比较优势，会得到更广泛的认可，发展更快。
3.低端WCDMA手机的加速出现
对于由2G运营商转型而来的WCDMA运营商来说，3G业务无疑是针对需要更多移动数据的用户，而只有有2G需求的用户，用原有的2G网络才能满足，所以没有必要用WCDMA网络来满足这种需求。所以对于这类运营商来说，WCDMA手机全业务功能支持的定位是顺理成章的。而对于通过3G直接进入市场，缺乏网络享受政策的新兴移动运营商来说，WCDMA的具体定位会有明显的不同:这类运营商的WCDMA网络既要服务于对移动数据有很大需求的用户，又要考虑市场上现有的2G需求，所以只有2G业务功能的低价WCDMA手机将成为这些运营商与现有2G运营商争夺2G市场的关键。目前这类运营商在6个国家只有3家子公司，对手机行业的影响力有限，因此低端WCDMA手机的需求往往容易被业界忽视。
以已经对低端WCDMA手机产生需求的“3”为例。今年，3UK在英国推出了从6月5438日到今年10月的预付费服务。基本语音收费与后付费用户完全一致，但不捆绑包括可视电话在内的数据服务。虽然其资费很有竞争力(见表4)，但由于低价WCDMA手机的缺乏，以及用当前高端WCDMA手机补贴预付费用户的不切实际，其预付费业务实际上起到了吸收退网后付费用户的作用，但在与其他运营商争夺2G市场的过程中完全处于劣势。
同样，中国3G牌照发放后，除非届时2G市场已经饱和，否则对低价WCDMA手机的需求会很大。
(1)与发达国家相比，3G在国内的发展有其特殊性。在已经发放3G牌照的国家，手机普及率已经达到很高的水平。即使在普及率较低的新西兰、加拿大和波兰，到2003年底手机普及率也超过了40%。在语音服务方面，许多国家的移动语音市场已经出现饱和迹象。因此，对于这些国家来说，3G产业的发展战略是繁荣移动数据业务，而不是发展和普及2G市场。在中国，到2003年底，移动电话普及率为20.92%，还有扩大的空间。语音服务方面，移动语音需求的满足刚刚满足“温饱”，还有很长的路要走。预计3G牌照发放时，国内2G市场仍有相当大的发展空间。因此，国内3G除了推动移动数据业务的发展，还需要承担普及2G市场的使命。另外，从技术本质上来说，WCDMA不仅仅是能够提供移动数据。现场测试表明，WCDMA的语音质量略好于GSM，WCDMA实际上是一种很好的语音业务承载技术。
(2)国内WCDMA牌照发放后，原有GSM运营商和新兴运营商对WCDMA的具体要求会有明显的差异。对于国内原有的GSM运营商来说，由于2G市场将继续由2G/2.5G网络来满足，WCDMA网络主要满足承载移动数据的需求，这与沃达丰和T-Mobile是一致的。然而，由于2G网络的缺乏，通过WCDMA进入国内手机市场的新兴运营商需要通过功能简化的低价WCDMA手机与原运营商的2G/2.5G竞争，这将成为他们在2G市场成功的关键。单纯从手机成本来看，同等功能的WCDMA手机和2.5G手机的成本差异主要在核心封装、R&D和制造成本分摊、专利费三个部分。随着单模解决方案的普及和WCDMA手机产量的扩大，两类手机的成本差异将日益缩小。
动词 （verb的缩写）结论
结合手机发展的历史，考虑到3G业务的复杂性、手机的技术挑战、市场规模的制约等因素，应该说WCDMA手机终端对WCDMA商用的瓶颈效应具有一定的必然性和客观性。随着手机技术的突破，WCDMA商用进程的加快，单模方案的进一步普及，预计到今年年底，WCDMA手机终端的瓶颈将得到明显改善。