3G終端關鍵技術發展趨勢分析

王玨瓊

（浙江工業大學，浙江 杭州 310000）

1 前言

3G是英文3rd Generation的縮寫，指第三代移動通信技術。相對第-代模擬制式手機(1G)和第二代GSM.TDMA等數字手機 (2G)，第三代手機-般地講，是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新-代移動通信系統。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。

2 3G終端市場現狀

2.1 全球3G終端現狀

GSM、WCDMA-HSPA用戶總計為37.2億，占市場總額的89.4%，其中WCDMA-HSPA用戶約為3.29億。CDMA用戶為4.04億，占市場份額的9.7%。

在全球3G市場中，WCDMA-HSPA,用戶為3.29億，CDMA 1X EV-DO用戶為1.2億，WCDMA-HSPA用戶約占3G市場份額的73.3%。

截至2009年第二季度，HSPA終端約1470款(包括手機598款、數據卡、上網本、USB調制解調器、Femto、無線網關等)；CDMA終端約646款(EV-DO Re1.0 528 款，EV-DO Rel A 1 18 款)。

2.2 國內3G終端市場現狀

截至2009年6月，中國聯通WCDMA手機、上網卡及上網本已發貨近30萬臺。

TD終端方面，已經有125款TD終端獲得進網許可，其中多數支持HSDPA。這125款終端中，支持HSDPA的數據卡有65款。全國TD手機銷量已超過1萬臺。CDMA終端方面，已有20款天翼3G手機陸續上市，其中包括多款中國電信定制的3G手機。電信天翼3G終端到貨量已突破27萬臺，截至目前已經銷售10萬臺。

3 3G終端關鍵技術

3.1 硬件關鍵技術

3G終端的硬件關鍵技術主要指處理器技術、射頻技術、顯示技術、電池和功耗、攝像技術。

(1)處理器技術應逐步適應3G終端的多樣化、高功能化和高品質發展趨勢。(2)射頻技術主要包括接收機性能、發射機性能和天線性能等方面。3G射頻的特點是帶寬寬、全雙工、零中頻技術、多模等。(3)顯示技術主要包括彩屏、觸摸屏、分辨率、亮度等技術。其中，彩屏包括STN、Ⅱ ／n和OLED等種類。STN是目前市場主流，其功耗和價格較低，但像素也較低，不足以顯示高像質的活動圖像。n／TFD能夠顯示高像質的高速視頻，但功耗稍大且價格貴。OLED可不需要背光。(4)3G終端在平均功耗方面與2G相比有很大的增加，增加最多的是基帶、照相機、內存及顯示模塊，同時要求3G終端的電池容量增加。為適應功耗的增加，3G終端應采用新的電源管理技術，能夠自動調整、按需分配。(5)攝像頭應采用耗電量和體積上具有綜合優勢的技術，并同時支持靜態和視頻成像。攝像頭主要有CCD傳感器和CM0S傳感器兩種。CCD圖象質量優良，但其功耗和體積較大，需要多種電源且產能有限。CM0S傳感器在體積、功耗上具有優勢，在移動終端上應用較多。

3.2 軟件關鍵技術

3G終端的軟件平臺包括硬件驅動軟件、操作系統、系統協議棧及管理、業務能力、應用程序、UI等，其中，操作系統和系統協議棧是軟件平臺的核心。

(1)操作系統

操作系統用于為其它終端軟件提供核心功能和不同接口。操作系統為用戶使用終端設備上的不同硬件設備提供了一種簡單統一的方式，并隱藏了實際設備功能之間的物理差異。此外，操作系統還負責管理軟件的多任務功能，以支持移動終端所需的實時功能。

操作系統通常可分為封閉式操作系統和開放式操作系統。以前絕大多數終端功能很簡單，只具備通話、短消息、電話薄等簡單功能，通常采用封閉式的操作系統。隨著手機硬件配置和功能的提升，封閉式的操作系統已不能勝任，取而代之的是一些開放式的操作系統，這也將是3G終端操作系統的發展趨勢。

◆封閉式操作系統

簡單地說，封閉式操作系統是指那些用戶不能裝卸任何第三方軟件的操作系統。也就是說，不能像用電腦那樣從網上下載或將第三方軟件裝上去。這類操作系統多數直接嵌入在機器的芯片上，采用的是嵌入式處理器。它的優點是占用儲存空間小、造價低、耗電量小，缺點是功能簡單，而且用戶沒任何自由變通的余地。這類手機的用戶只能使用廠商提供的功能，而不能自行擴展。這些都阻礙了移動終端產品開發的速度和應用水平。

目前手機上封閉式的操作系統絕大多數是Symbian的，Symbian除了擁有封閉式的操作系統外，還有開放式的操作系統。

◆開放式操作系統

開放式操作系統允許用戶隨時裝卸第三方軟件，可以從網上下載支持該操作系統的軟件裝上去，還可以隨時刪除該系統里的任何軟件。它的優點是功能豐富，用戶可自行升級或裝卸軟件，缺點是造價高，占用儲存空間大，耗電量也大。

目前市場上的開放式操作系統主要有：Symbian、Windows Mobile、Linux和 Palm。目前開放式操作系統中占領市場份額最大的當數Symbian，其次是Windows Mobile和Linux。Palm由于其部分產品之中具有移動語音通信能力才進入此市場，市場份額并不大。這四種操作系統在移動性、性能、擴展能力、模塊化程度、耗電量等方面各有千秋。

（2）系統協議棧

系統協議棧包括無線協議棧和IP協議棧等。無線協議棧提供無線終端最基本的業務能力，與基帶處理邏輯配合，共同完成系統的通信功能。例如GSM/GPRS/WCDMA、CDMA、WLAN、IrDA等無線協議棧。IP協議棧提供量基本的IP數據業務能力。

4 3G終端發展趨勢

3G終端將向著功能增強、多模化、定制化、平臺開放化的方向發展。

（1）功能增強

3G終端的功能將逐漸不再以通話為主，而是具備各種我們日常需要的處理和通信功能。

3G終端支持的主要業務種類包括基本語音和短信業務、即時通信類、廣播媒體類、音樂類、移動電子商務類、移動瀏覽類、個人信息管理類、導航類等。豐富而強大的業務功能，使得3G終端具有更為復雜，更為智能化和個性化的特點，需要支持更多的功能與業務，提供更多的互聯接口。

（2）單模向雙模/多模發展

WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA 三中制式并存以及第二代移動通信不會在短期內退出市場的現實情況，將促使終端從單模向雙模/多模發展，以支持更靈活的網間漫游。目前市場上已有 GSM/WCDMA、GSM/CDMA2000、CDMA2000 1X/HRPD雙模終端。隨著芯片集成度的持續提高，在終端中同時集中多種不同協議的能力也會逐漸增強。

（3）定制化

所謂終端定制就是終端制造商按照運營商提出的要求來生產終端，而生產出來的規定數量的終端通過包括運營商在內的各種渠道推向最終用戶的商業運作模式。

在即將到來的3G時代，移動數據業務的多樣性和復雜性對手機提出了更高的要求，終端獨立發展的模式不再應移動數據業務的廣泛開展，移動運營商對終端進行定制成為必然趨勢，韓日電信運營商已經從中獲取了巨大價值。

終端定制有助于避免由于移動終端的配置不支持新業務導致的新業務推廣的終端壁壘。從運營商和廠商的角度來看，這種合作方式無疑讓新的技術和產品能更快地得到普及，有益于新業務的快速開展；從用戶的角度來看，定制手機的方式有利于用戶迅速接受新產品、新技術、提高對產手機的方式有利于用戶迅速接受新產品、新技術、提高對產品的認知程度和忠誠度。

（4）封閉式操作系統向開放式操作系統發展

開放式操作系統的普遍應用將極大地促進移動終端產品開放的速度和應用水平，以使更靈活豐富的應用和內容共享。

為順應終端的發展趨勢，下一代移動終端的體系結構應具備以下重要特征：

在主要子系統之間設置開放的軟硬件接口，以便于第三方集成和擴展。

通過交換，添加和構建模塊提高可擴充性，從而創建更廣泛的功能。

通過插入式協議和軟件組件支持所有重要的蜂窩無線接口標注 。

使用蜂窩和互聯網信息應用市場。

結語

集多種功能于一身，提供多彩的多媒體服務的3G移動終端將在人們生活中扮演越來越重要的角色。3G終端將朝著多模、智能、安全的方向發展，ALL in One的多模“全球通”移動終端將是未來3G終端的發展方向，讓我們拭目以待。

[1]劉國建.數字無線電子終端關鍵技術研究及其應用開發[D].寧波大學，2008-12-27.