1.3 WCDMA技术的商用

1.3.1 全球的部署

WCDMA技术在全球的商用过程可明显地划分为从无到有、从有到好、从好到优三个阶段。

1.从无到有（R99）

WCDMA的商用步伐最早从日本开始。2000 年6 月日本以招标方式颁发3G牌照，NTT DoCoMo，KDDI和J-Phone三家移动运营商分获牌照。2001年10月1日，NTT DoCoMo推出商用3G业务，使日本成为全球第一个开通3G商用业务的国家。之后，KDDI和J-Phone也相继开通了3G商用业务。

NTT DoCoMo采用的是WCDMA技术，其品牌称为FOMA（Freedom Of Mobile multimedia Access，移动多媒体自由接入）；而KDDI采用的是cdma2000 1x技术；J-Phone采用的也是WCDMA技术。

FOMA推广初期并不顺利，受到用户的冷遇，这是情理之中的事。由于WCDMA是全新的技术，初次实施时系统必然会存在很多问题，尤其是终端问题更多。好在厂商不断改进，加之3GPP的标准也在不断完善，终于使得整个系统的性能不断提高，用户也逐步增加，进入良性发展的轨道。

2002年年底FOMA的用户数为15万，2004年发展到600万，2005年已经达到1200万。而在2006年6月，NTT DoCoMo的FOMA用户数终于超过了2G的用户数。

西欧则是WCDMA的技术发源地，可以看成WCDMA的主场，西欧3G都选择了WCDMA技术，不过WCDMA在欧洲的发展却是好事多磨。

西欧各国如德国、英国和意大利等普遍于2000年前后拍卖了3G的运营牌照。由于当时对3G技术有一些不够理智的预期，因此参与拍卖的公司很多，3G的运营牌照的价格也水涨船高。例如，当时德国有7家公司竞投，争夺6张牌照，拍卖总收入高达450多亿美元。

事实证明，这种牌照拍卖方式是一种过度投资。当技术狂热过去后，人们发现当时的3G技术还不能很好地商用，这就给拍到牌照的运营商带来沉重的资金负担，反而束缚了运营商投入3G网络建设的能力。结果不少运营商宣布推迟3G网络建设的时间，甚至将牌照退还，整个西欧3G网络建设步履维艰。当然牌照拍卖也不是百无一是，这种方式可以引入新的运营商，改变原有网络的格局，不过从整体效果看，消极影响还是比较大的。

西欧真正3G的商用网络开始于2003年，当年和黄在英国和意大利等地的3G网络正式投入商用。和黄是一个新兴的运营商，敢于以低廉的价格吸引用户，冒着亏损的压力推广3G业务。和黄最主要的业务居然是语音业务，当然也提供了3G特有的视频电话和视频节目等业务。

在和黄启动3G业务之后，欧洲的通信巨头沃达丰也按捺不住，加入3G的战团，西欧的3G终于风生水起，进入快速发展的新阶段了。

据统计，截至2006年6月，西欧开通服务的3G网络已超过55个，占全球WCDMA网络数量的五成；3G用户达到3400万，占全球用户数的一半。除了最早大规模进入市场的和黄拥有超过1200万的3G用户外，沃达丰拥有的3G用户也超过了1000万。西欧各国中意大利的3G业务发展最好，拥有最多的用户，其次是英国。

此外，在2005年西欧的移动通信新用户中，采用GSM制式的有4400万，采用WCDMA制式的有1900万。而2006年上半年WCDMA又发展了1100万用户，可见WCDMA发展态势之良好。

总之，WCDMA的第一阶段基于R99版本，主要成就是验证了WCDMA的技术体系，实现了从GSM网络TDMA技术向WCDMA网络CDMA技术的飞跃，并积累了系统部署以及终端应用的经验。在这一阶段WCDMA技术得以商用，并日益完善，但是其在数据业务上的优势并没有能够体现出来，离移动多媒体的业务需要还有一定的差距。

WCDMA的第一阶段大致持续了5年，在这5年里，WCDMA系统终于从规范变成现实，并逐步成熟起来。

2.从有到好（R5和R6）

R5是WCDMA技术发展的一个里程碑，可以说实现了一个重大的技术突破，也就是在空中接口上引入支持下行最高速率为14.4 Mbps的HSDPA（高速下行分组接入）技术。之后，又在R6中引入了HSUPA（高速上行分组接入）技术，能将上行最高速率提高到5.8 Mbps。

除了能大幅度地提高数据业务的速率外，HSPA技术的另一项优点是能与R99有效地融合，协同工作，非常类似在有线电话上加装ADSL。系统侧设备从支持R99升级到支持HSPA也比较简单，被视为3.5G的技术，因而被运营商一致看好。

美国的Cingular（已被AT&T收购）于2005年年底开通了全球第一个商用的HSDPA网络。之后HSDPA的发展锐不可当，到2006年3月发展到了11个网络，而到了2006年9月，全球已经有36个国家开通了57个商用HSDPA网络，其发展速度真是让人刮目相看。

有了HSPA技术后，WCDMA网络的发展如虎添翼，势如破竹，进入了发展的快车道。根据GSA的统计，到2011年年初，全球100多个国家已经部署了400个WCDMA的商用网，其中398个商用网支持HSPA技术；全球已经有6亿多WCDMA用户，其中包括3亿以上的HSPA用户。市场上支持HSPA的终端也琳琅满目，超过了3000种，尤其是近年来采用塞班、iOS以及Android操作系统的智能终端异军突起，在WCDMA网络中如鱼得水，对WCDMA业务的发展与普及大有裨益。

在这一阶段，WCDMA系统在高速数据业务上的技术优势得以充分展示。据测试，在覆盖区内，HSPA用户的平均下行速率为4 Mbps，上行速率为1.3 Mbps；比同等条件下EV-DO用户的平均上、下行速率高3倍以上，HSPA用户明显得到更好的3G业务体验。

正是由于WCDMA日益成熟，性能优势十分明显，目前WCDMA的商用网络、用户数量以及终端种类都远远超过其他3G制式（根据中国联通的说法，WCDMA用户数量占全球3G用户的70%～80%）。从各种信息分析，WCDMA/HSPA技术如同2G的GSM技术一样，已经成为3G技术的主流。

由于WCDMA/HSPA技术已经成为3G技术的主流，而且还有HSPA+以及后续的LTE技术支撑，发展潜力很大。由此不少运营商纷纷宣布改变原有的3G技术，从cdma2000的网络转投到WCDMA门下，转到WCDMA/HSPA体系上来，典型的有澳洲电信Telstra于2008年关闭CDMA网络，采用WCDMA/HSPA网络取而代之。

3.从好到优（R7，R8，R9和R10）

WCDMA系统的R7，R8，R9和R10版本都是基于HSPA的改进，也就是HSPA+技术。HSPA+能获得较HSPA更高的业务性能，甚至达到100 Mbps以上的最高下行速率，与一般办公场所的以太网速率不相上下。届时，HSPA+的用户将获得10 倍于现在HSPA用户的平均速率，更是远远地抛开EV-DO和TD-SCDMA的用户。

HSPA+与HSPA一样，系统侧设备升级简单，因此其发展得到设备厂商和运营商的广泛关注。各大设备厂商都在积极研发HSPA+的相关设备，目前，主流厂商已经展示了基于R10技术的产品，而HSPA+商用网络的最高版本为R8。

澳洲电信Telstra在2009年年初部署了全球第一个基于R7的HSPA+商用网，2010年年中又率先升级为支持R8。到2011年年初，全球已经部署了123个HSPA+的商用网，并且有100多种HSPA+的终端面市，当然这些商用网的版本主要是R7，商用的R8网络为23个。

可以预见，HSPA+技术将在全球WCDMA网络中快速普及，带给用户更好的业务体验。

1.3.2 中国的部署

中国拥有全球最大的GSM网络，并拥有全球最多的GSM用户，而且还研发了TD-SCDMA技术，因此中国在3G方面的动作也是颇受关注的。

工业和信息化部（工信部）举行过两轮3G技术的集中测试，参与的厂商涵盖国内外的知名设备制造商。2001年开始的第一轮测试是单系统测试阶段，即MTNet（数字移动通信模拟试验网）室内测试。这轮测试主要考察各个厂商系统的成熟度和可用性。2003年底开始的第二轮测试是外场测试，主要考察实际网络的运行及不同厂商之间互操作的情况。这两轮测试为3G技术在中国的应用打下了良好的基础。

2005年起，中国移动和中国电信也开始在全国主要城市建立WCDMA试验网络，以了解WCDMA系统的特性，为日后3G上马提前做好技术储备。

随着管理层意图逐步明显，2008年后，中国联通运营WCDMA网络基本成为定局，为此中国联通选择爱立信、诺西、华为和中兴等6大WCDMA厂家，分别在无锡、柳州、郑州和深圳等地建设WCDMA试验网络，为即将到来的WCDMA网络建设和运营积累经验。

2009年年初，经过多年的等待，在运营商重组后，中国的3G牌照终于发放了，在发放牌照的同时，国家还明确了各个运营商使用的3G制式以及频段，如表1.2所示。

中国联通于2009 年年初开始在全国进行大规模的WCDMA网络建设，初期涉及56个重点城市，接下来是全国300多个城市，基站总数接近10万，是全球规模最大的WCDMA网络。到2009年年中，各地WCDMA网络建设基本结束，进入WCDMA网络的优化调整阶段。2009年10月，中国联通实现了WCDMA的正式商用。

中国联通的WCDMA网络集中了国际一线厂商如爱立信、诺西、阿朗（现改名为上海贝尔）以及国内一线厂商华为和中兴的产品，满足WCDMA R6的标准，也就是支持HSDPA和HSUPA，达到了国际同期的水平。

2010年，联通引入了iPhone手机，凭借iPhone的超强人气以及与WCDMA网络的良好配合，在3G市场中获得了更大的份额。2011年以来，中国联通WCDMA网络的用户数量一直呈现出稳定成长的趋势，到2011年4月，WCDMA用户数已经突破2000万。

图1.9展示了自2009年10月WCDMA系统商用以来，中国内地3G用户数量的变化情况，图中用户的单位为万户。从图中可以看到3种制式的用户数都在快速成长，说明我们还处于3G发展的起步阶段，发展潜力巨大。

随着2010年及2011年的联通WCDMA网络的扩容，在经济发达地区，WCDMA网络的覆盖已经接近或超越联通GSM网络的覆盖水平，而联通WCDMA网络的整体业务量也超越了联通GSM网络的整体业务量。

2011年，联通还在重点城市启动了WCDMA版本的升级工作，从R6升级到R7，以支持HSPA+的功能，这样WCDMA网络在性能上的优势将得以充分展示。2011年5月17日世界电信日，中国联通在56个重点城市部署的HSPA+网络正式开通，基本达到了国际WCDMA网络技术水平。

1.3.3 终端的发展

终端是移动通信系统中直接面对用户的部分，因此尽管终端不是无线网络的组成部分，却对无线网络的运行有直接的影响。目前，支持WCDMA技术的终端分为三大类：数据卡、平板电脑和手机，而手机又分为功能机（Feature Phone）和智能机（Smartphone），如图1.10所示。

数据卡是为计算机上网服务的，根据中国联通的运营数据分析，自2009 年10 月WCDMA商用以来，数据卡在WCDMA用户中的比例维持在10%左右，也就是每10 个WCDMA用户中有1个是数据卡用户，其余的基本上是手机用户。数据卡用户的特点是数据流量大，用户位置基本不变，也就是业务会集中在某些扇区。

平板电脑是在2010年iPad上市以后，逐渐流行起来的，类似的产品还有电子书等，在平板电脑之前还有上网本等产品。这些产品的特点就是能提供计算机的某些功能，但更加轻便，易于携带。平板电脑都需要上网，大多数通过WiFi的方式上网，更为经济合算；少量的平板电脑可利用3G网络来上网，以实现随时随地上网的要求，当然也需要付出更高的成本。目前，由于使用3G网络的平板电脑数量较少，因此现阶段其对3G无线网络的影响还体现不出来。

在WCDMA终端中，数量占绝对优势的还是手机。功能机与智能机的区别并不是像字面那样简单，事实上，所有的手机都必须有主控芯片CPU，因此所谓功能机，并不是说其没有智能性，而是说智能机的使用特点更接近于计算机。

例如，如果要查看天气预报，功能机通常会定制一个天气预报的短信，每天定时接收；而智能机采用推送技术，在屏幕上就可以显示天气信息，并随时更新。这种使用上的巨大差别，就是由两种类型手机特点所决定的。

（1）功能机的主要特点

● CPU性能比较弱，但功耗低；

● 只能下载和运行Java程序；

● 通常以语音业务为主，也就是主要用来打电话；

（2）智能机的主要特点

● CPU性能强悍，甚至有独立的GPU（图形处理器），以支持3D软件的运行，但功耗偏高；

● 运行在独立的操作系统上，如塞班、iOS、Android、WebOS和Windows Mobile；

● 操作系统可以方便地通过刷机升级；

● 有比较大的ROM，以安装各种应用APP，并可以方便地进行文件传递；

● 有比较大的RAM，可以运行大型程序；

● 显示分辨率较高（800×480以上）；

● 通常支持触摸控制；

● 以数据业务为主，需要时刻保持与互联网的联系。

因此，除了计算机的CPU通常基于Intel以获得更高性能，智能机的CPU通常基于ARM以获得更低的功耗外，智能机与计算机的内核差异已经很小。例如，很多游戏和软件都可以在智能机上流畅运行。

由于智能机有很高的性能，因此随着智能机价格的下滑，智能机的普及率将越来越高，据预测，在5年之内，智能机的数量将超过功能机，成为手机的主流。

从使用上看，目前的智能机都需要通过移动网络连接互联网，也就是充当一个互联网终端，从而实现目前颇为流行的社交网络的功能，并能随时下载和更新各种应用。这样，智能机必须与3G网络结合才能给用户带来更好的体验。而且3G网络能提供的速率越高，用户的业务体验越好。

因此，智能机+3G已经成为智能机的主流配置，而且大量的智能机都基于WCDMA网络。以智能机常采用的高通芯片为例，高通公司专门开发了支持WCDMA技术的单模芯片以及同时支持WCDMA技术和1x EV-DO技术的双模芯片，WCDMA技术的地位可见一斑。

这样一来，支持WCDMA技术的智能机在市场中的优势地位更加明显，而更多的智能机加入WCDMA网络，不但会为WCDMA网络带来很多业务流量，而且也为WCDMA网络带来更多的业务需求。以美国AT&T的WCDMA网络为例，引入iPhone手机后，其业务迅猛发展，对网络容量提出了更高的要求。

智能机给无线网络带来的影响主要体现在：智能机业务速率比较高，切换比较频繁。因此，从WCDMA无线网络实施的角度，我们需要密切关注智能机的发展及其业务特性，做好充分的准备。