TD-SCDMA/GSM双模终端辨析

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1、概述
自从中国联通公司推出“世界风”CDMA/GSM双模手机之后，中国市场上刮起了一股双模手机的“旋风”，且有愈演愈烈之势。已出现的双模手机模式有：CDMA/GSM、GSM/PHS、WCDMA/GSM、TD-SCDMA/GSM，甚至还出现了GSM/GSM双卡双号手机。
关于双模终端的类型，3GPP给出了以下定义。
●TYPE 1：手动模式切换，无模式间测量能力。
●TYPE 2：具有模式间测量能力，无多模式同时收发能力，3GPP标准支持。
●TYPE 3：包含TYPE 2能力，支持模式间同时接收能力，3GPP标准暂不支持。
●TYPE 4：包含TYPE 2能力，支持模式间同时发射能力，3GPP标准暂不支持。
在我国，实际开发的双模终端的类型可分为三种，同时，这也是CCSA正在起草的标准的划分方法：
●双模手动切换终端;
●双模自动切换终端;
●双模双待终端。
其中，双模手动切换相当于3GPP定义的TYPE 1，这种终端由于用户使用起来很不方便，几乎没有市场需求，开发者也甚少，故本文对此类终端不做讨论;双模自动切换终端相当于TYPE 2，其实，TYPE 2也是目前惟一在国际上被广泛采用的类型;耐人寻味的是，3GPP中没有定义双模双待的类型，双模双待终端是中国市场上出现的一种“特殊终端”。
值得注意的是，目前各媒体上，对双模双待终端几乎是众口一词，欢欣鼓舞，甚至将TD-SCDMA/GSM双模双待手机誉为国产3G标准TD-SCDMA的拯救者。CCSA也已组织相关单位正在紧锣密鼓地制定双模手机的有关标准。
那么，双模双待手机的意义和发展前景到底如何?又存在哪些问题?在此，笔者针对TD-SCDMA/GSM双模双待手机进行一些分析讨论，提出自己的观点。
2、双模终端的意义
首先，移动通信的理想目标是在任何时候、任何地方与任何人都能及时沟通联系，这就是3 W(Wherever、Whenever、Whoever)问题，移动通信的发展正是始终围绕着如何更好地解决这些问题而发展的，具体可以这样理解。
无论任何人(Whoever)：“任何人”要求支持巨大用户量。
在任何时间(Whenever)：“任何时间”要求支持移动中通信，无线通信是前提。
在任何地点(Wherever)：“任何地点”要求无缝覆盖。
随着移动通信技术的发展，移动通信系统也随着时间的推移必然要经历新的更好的系统替代旧的系统的过程，又由于民用通信网络往往规模巨大，特别是在中国这样幅员辽阔、人口众多的国家，可以想像，移动通信系统的升级换代是一项非常复杂巨大的工程，既涉及巨额资金的投入，又存在用户的感受及利益、新系统的运行风险、工程施工等方方面面的问题。这样，必然在相当长的一段时间内，将出现新旧两套系统并存的局面，而且，新的系统也必然在相当长一段时期内存在覆盖不全的问题。
既然这些问题客观存在，那我们又该如何解决呢?这正是双模手机的历史使命所在，然而，要解决这些问题并非是一件简单的任务，网络侧和终端侧需要协同起来一起完成这一历史使命，为此，全世界的移动通信技术专家在3GPP的组织下，经过多年的研究讨论并制定了一套详尽而严密的规范，定义了一套双模间测量和切换的方法，使得用户在3G网络覆盖不到的地方，于不知不觉中就被切换到2G的网络中了，这就是所谓的无缝切换。值得指出的是，3GPP的技术专家们并未采取双模双待的方案来解决这个问题，难道是这些专家们疏忽了这样的解决方案?我们当然不能轻易作出这样的判断，显而易见的是双模双待终端无法实现系统间的切换，更不用说无缝切换了，这就违背了移动通信的3W原则，当然，还会存在其他的一些问题。
值得强调指出的是，对于GSM终端而言，由于GSM、WCDMA和TD-SCDMA的核心网都是基于GSM的核心网，而CDMA的核心网却是基于ANSI-41的，所以这种完美的无缝切换只可以在GSM与WCDMA、TD-SCDMA系统间实现，而在GSM与CDMA、cdma2000、PHS 系统间则无法实现。那么，如果把无缝切换比作一道由世界顶级厨师精心制作的美味大餐的话，这道大餐只有由GSM/WCDMA、GSM/TD-SCDMA、 TD-SCDMA，WCDMA的双模手机的用户来享用了。
3、实现架构
从射频角度看，TD-SCDMA/GSM双模自动切换终端的实现架构如图1所示。TD-SCDMA/GSM双模双待终端的实现架构如图2所示。

  

图1　TD-SCDMA/GSM双模自动切换终端的实现架构

  

图2　TD-SCDMA/GSM双模双待终端的实现架构

由图1和图2可以看出，双模自动切换和双模双待终端的区别是前者是双模分时工作，后 者则可以双模同时工作。
4、比较和分析
从技术角度看，双模自动终端需要融合的双模协议栈，具有较高的技术难度，在业界，也只有大唐、凯明、天 (T3G)等为数不多的公司才拥有开发实力;而双模双待终端使用独立的TD-SCDMA和GSM单模协议栈，技术难度较低，所以，开发周期也较短。
下面重点讨论双模终端的局限性。
●切换问题。由于双模双待终端不支持连接状态下的小区切换，给用户的直接影响是：正在3G系统上进行的业务，在3G网络小区覆盖不到的地方，就被强制中断，用户的感受将是3G网络质量很差，掉话率高，脱网频繁，从而产生厌恶情绪，将会导致3G用户数减少。
●待机时间。待机功耗为两种模式之和，待机时长减少。
●电磁辐射。随着人们安全意识的加强，手机辐射的问题也越来越受到关注。在手机行业，欧美很早就确定了一套标准，即用SAR(Specific Absorption Rate)值进行衡量。目前，国内还没有这方面的标准颁布，但据报道，由泰尔实验室起草的我国的手机辐射标准在技术环节的准备工作已经完成，目前已经向相关主管部门报批。在SAR值的测量中，要求手机以最大功率发
射，双模双待手机由于存在双模同时在线的情况，因此，在进行SAR值测试时，应该要求双模同时以最大功率发射，因为对于用户而言，确实存在这种应用场景。这将导致双模双待终端的电磁辐射较大，从而很难通过以后的SAR测试。
●网络质量方面的影响。双模双待终端的双模间存在同时工作的情况，故双模间的互干扰无法避免，按6 dB灵敏度损失考虑，在双模均处于连接状态时，用户在原小区中的一定范围内会影响正常业务的进行，特别是当TD-SCDMA网络采用1880～1920 MHz频段后，双模间的干扰将更为严重。
●成本和尺寸问题。双模双待终端的典型实现方式是用双Modem方式完成2G、3G的通信功能，共用外设，成本上比双模自动终端也将高出不少，器件占用体积也稍大。
●资源方面。从号段资源和频谱资源方面来看，也是一种浪费。
如果用户在双模双待终端中分别使用两个运营商的卡，则必须支付两个号码、两张账单的费用;并且一个模式脱网后若使用呼叫转移方式避免丢失服务，则将面临高昂的呼叫转移费用，而且短消息无法转移。若用户在双模双待终端中使用同一个运营商的卡，则对该运营商而言，双模单待自动切换终端最能节约网络资源，不鼓励用户使用双模双待双号的方式。当然，如果TD-SCDMA/GSM双模单待自动切换的终端迟迟无法成熟，双模双待终端将可能在市场启动初期获得一定的市场空间。可以预见，TD-SCDMA/GSM双模双待终端的真正意义并不在于双模，而在双待。客户对TD-SCDMA/GSM双模双待的需求，类似于对GSM/GSM双卡双待的需求。其目标客户将是那些拥有两部手机、两个号码，希望一部手机就能解决其通信问题的特殊群体。对这部分群体而言，使用 TD-SCDMA/GSM双模双待终端的前提是TD-SCDMA网络能实现大范围连续覆盖，而不是热点地区的热点覆盖。
5、小结
从设计角度看，双模双待终端基本上是第二代和第三代手机解决方案的简单化堆叠，几乎无创新意义。从使用角度看，双模双待终端完全将2G网络和 3G网络割裂开来进行使用，对3G系统定义的系统间的测量、小区重选和切换能力毫无利用，结果必将导致用户对3G网络的不满和抱怨，进而影响3G系统的健康发展。从市场需求看，如果说CDMA/GSM双模双待终端的存在是因为CDMA、GSM两套系统核心网不同而无法实现切换，那么对于TD- SCDMA/GSM双模终端而言，双模双待方式的终端则无多大意义。
值得我们深思的是，欧美等国家移动通信系统和技术领先中国那么多，但在其市场上，却没有双模双待的终端，也许这与不同国家的用户的文化和生活习惯有关，但也必然与一个国家对移动通信技术及系统的把握和驾驭能力、政策导向以及标准的制定有关。
作者认为具有切换能力的双模自动终端才具有切实的意义和较好的市场前景。