通信網(wǎng)banner.jpg)
相關(guān)專題：
文章從3G終端的體系結(jié)構(gòu)入手，分析了3G終端的關(guān)鍵技術(shù)，指出了3G終端的發(fā)展趨勢。
1、全球3G終端市場發(fā)展?fàn)顩r
伴隨著技術(shù)的發(fā)展和用戶的增長，WCDMA終端出貨量一路攀升，2004年全年的終端銷售量為1600萬部，比2003年增長了357%。2005年的終端銷售持續(xù)保持高速增長的態(tài)勢，達(dá)到4000萬部，增長率為150%。伴隨著全球WCDMA市場的蓬勃發(fā)展，尤其是來自中國市場的拉動(dòng)作用，預(yù)計(jì)到2007年全球WCDMA市場的銷售量有望達(dá)到1億部，2008年更是達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的1.4億部。
韓國和日本是EV-DO終端的主要消費(fèi)國，2004年1000萬部的EV-DO終端絕大多數(shù)在日韓銷售，比2003年增長了143%�？紤]到中國市場的潛力，EV-DO終端銷售將繼續(xù)保持強(qiáng)勁增長的態(tài)勢，預(yù)計(jì)到2008年EV-DO終端的全球銷售量約為3500萬部。
TD-SCDMA終端的增長存在較大的變數(shù)，但隨著TD-SCDMA的研究和開發(fā)不斷升溫，產(chǎn)業(yè)鏈的逐步完備，相信將有眾多的廠商能夠提供種類豐富的終端產(chǎn)品，推動(dòng)TD-SCDMA的商用化進(jìn)程。
2、3G終端體系結(jié)構(gòu)
隨著移動(dòng)通信的發(fā)展，移動(dòng)終端的功能已發(fā)生了巨大的變化，移動(dòng)終端已經(jīng)不僅僅是一個(gè)簡單的通話工具，而逐漸變成一個(gè)移動(dòng)的個(gè)人信息收集和處理平臺(tái)，向著智能終端的方向發(fā)展，在3G系統(tǒng)表現(xiàn)尤為突出。智能終端都對(duì)操作系統(tǒng)有一個(gè)明確的要求，那就是開放性和通用性。為了適應(yīng)這種發(fā)展趨勢，大部分移動(dòng)終端都已經(jīng)具有多任務(wù)的開放式操作系統(tǒng)核心，有的甚至擁有功能強(qiáng)大的、開放型的開發(fā)平臺(tái)。開放式操作系統(tǒng)的普遍應(yīng)用極大地促進(jìn)了移動(dòng)終端產(chǎn)品開發(fā)的速度和應(yīng)用水平。
典型的具有開放式操作系統(tǒng)的終端架構(gòu)如圖1所示，自下而上可以分為五層：硬件驅(qū)動(dòng)層、操作系統(tǒng)層、業(yè)務(wù)能力層、用戶界面層（UI）和應(yīng)用層。
（1）硬件驅(qū)動(dòng)層
硬件和驅(qū)動(dòng)組成了硬件驅(qū)動(dòng)層，它是操作系統(tǒng)的下一層，也是操作系統(tǒng)一切功能的基礎(chǔ)，它確保了操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性、各種性能以及有效的功率管理。同時(shí)，它也提供給操作系統(tǒng)層一個(gè)抽象的概念，使同樣的一個(gè)操作系統(tǒng)能在不同種類的硬件設(shè)備上運(yùn)作，具有很靈活的移植性，使業(yè)務(wù)和設(shè)備的持續(xù)發(fā)展成為可能。
�。�2）操作系統(tǒng)層
操作系統(tǒng)用于為其它終端軟件提供核心功能和不同接口。操作系統(tǒng)為用戶使用終端設(shè)備上的不同硬件設(shè)備提供了一種簡單統(tǒng)一的方式，并隱藏了實(shí)際設(shè)備功能之間的物理差異。此外，操作系統(tǒng)還負(fù)責(zé)管理軟件的多任務(wù)功能，以支持移動(dòng)終端所需的實(shí)時(shí)功能。
�。�3）業(yè)務(wù)能力層
該層是操作系統(tǒng)和各種軟件應(yīng)用之間的夾層，往往是操作系統(tǒng)廠商為了更方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)操作系統(tǒng)的開發(fā)而推出的，它的開放性直接關(guān)系到第三方的進(jìn)入便利性和產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)構(gòu)。該層提供部分重要的終端功能，這些功能總體上分為通用功能和通信功能兩大類型。
通用功能提供關(guān)鍵的操作系統(tǒng)功能，包括多媒體子系統(tǒng)和安全子系統(tǒng)。多媒體子系統(tǒng)為操作系統(tǒng)提供多媒體應(yīng)用和業(yè)務(wù)支持，安全子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)保密、整合以及授權(quán)，為安全通信協(xié)議提供底層的支持。通信功能為由通話功能、串行和短距離通信功能、網(wǎng)絡(luò)功能等子系統(tǒng)組成，通過支持無線協(xié)議棧和IP協(xié)議棧等協(xié)議棧來完成這些功能。
�。�4）UI層
UI層即用戶界面層，最終用戶通過終端的用戶界面了解終端的各種功能。用戶界面設(shè)計(jì)必須反映出終端設(shè)備的可能的使用情形。用戶界面?zhèn)�性化定制是一項(xiàng)重要的功能，能夠方便用戶使用和提升用戶體驗(yàn)，更有效地展現(xiàn)運(yùn)營商的品牌和增值業(yè)務(wù)。
�。�5）應(yīng)用層
應(yīng)用層是提供給用戶的各種手機(jī)具體應(yīng)用的集合，這些應(yīng)用是基于業(yè)務(wù)能力層所提供的功能筑建的。該層的一些典型應(yīng)用包括個(gè)人信息管理、消息類業(yè)務(wù)、位置類業(yè)務(wù)和電子商務(wù)類業(yè)務(wù)等。
3、3G終端關(guān)鍵技術(shù)
3.1硬件關(guān)鍵技術(shù)
3G終端的硬件關(guān)鍵技術(shù)主要指處理器技術(shù)、射頻技術(shù)、顯示技術(shù)、電池和功耗、攝像技術(shù)。
�。�1）處理器技術(shù)應(yīng)逐步適應(yīng)3G終端的多樣化、高功能化和高品質(zhì)發(fā)展趨勢。
�。�2）射頻技術(shù)主要包括接收機(jī)性能、發(fā)射機(jī)性能和天線性能等方面。3G射頻的特點(diǎn)是帶寬寬、全雙工、零中頻技術(shù)、多模等。
（3）顯示技術(shù)主要包括彩屏、觸摸屏、分辨率、亮度等技術(shù)。其中，彩屏包括STN、TFT/TFD和OLED等種類。STN是目前市場主流，其功耗和價(jià)格較低，但像素也較低，不足以顯示高像質(zhì)的活動(dòng)圖像。TFT/TFD能夠顯示高像質(zhì)的高速視頻，但功耗稍大且價(jià)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(jī)、內(nèi)存及顯示模塊，同時(shí)要求3G終端的電池容量增加。為適應(yīng)功耗的增加，3G終端應(yīng)采用新的電源管理技術(shù)，能夠自動(dòng)調(diào)整、按需分配。
�。�5）攝像頭應(yīng)采用耗電量和體積上具有綜合優(yōu)勢的技術(shù)，并同時(shí)支持靜態(tài)和視頻成像。攝像頭主要有CCD傳感器和CMOS傳感器兩種。CCD圖像質(zhì)量優(yōu)良，但其功耗和體積較大，需要多種電源且產(chǎn)能有限。CMOS傳感器在體積、功耗上具有優(yōu)勢，在移動(dòng)終端上應(yīng)用較多。
3.2軟件關(guān)鍵技術(shù)
3G終端的軟件平臺(tái)包括硬件驅(qū)動(dòng)軟件、操作系統(tǒng)、系統(tǒng)協(xié)議棧及管理、業(yè)務(wù)能力、應(yīng)用程序、UI等，其中，操作系統(tǒng)和系統(tǒng)協(xié)議棧是軟件平臺(tái)的核心。
（1）操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)用于為其它終端軟件提供核心功能和不同接口。操作系統(tǒng)為用戶使用終端設(shè)備上的不同硬件設(shè)備提供了一種簡單統(tǒng)一的方式，并隱藏了實(shí)際設(shè)備功能之間的物理差異。此外，操作系統(tǒng)還負(fù)責(zé)管理軟件的多任務(wù)功能，以支持移動(dòng)終端所需的實(shí)時(shí)功能。
操作系統(tǒng)通常可分為封閉式操作系統(tǒng)和開放式操作系統(tǒng)。以前絕大多數(shù)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(tǒng)。隨著手機(jī)硬件配置和功能的提升，封閉式的操作系統(tǒng)已不能勝任，取而代之的是一些開放式的操作系統(tǒng)，這也將是3G終端操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
◆封閉式操作系統(tǒng)
簡單地說，封閉式操作系統(tǒng)是指那些用戶不能裝卸任何第三方軟件的操作系統(tǒng)。也就是說，不能像用電腦那樣從網(wǎng)上下載或?qū)⒌谌杰浖b上去。這類操作系統(tǒng)多數(shù)直接嵌入在機(jī)器的芯片上，采用的是嵌入式處理器。它的優(yōu)點(diǎn)是占用儲(chǔ)存空間小、造價(jià)低、耗電量小，缺點(diǎn)是功能簡單，而且用戶沒任何自由變通的余地。這類手機(jī)的用戶只能使用廠商提供的功能，而不能自行擴(kuò)展。這些都阻礙了移動(dòng)終端產(chǎn)品開發(fā)的速度和應(yīng)用水平。
目前手機(jī)上封閉式的操作系統(tǒng)絕大多數(shù)是Symbian的。Symbian除了擁有封閉式的操作系統(tǒng)外，還有開放式的操作系統(tǒng)。
◆開放式操作系統(tǒng)
開放式操作系統(tǒng)允許用戶隨時(shí)裝卸第三方軟件，可以從網(wǎng)上下載支持該操作系統(tǒng)的軟件裝上去，還可以隨時(shí)刪除該系統(tǒng)里的任何軟件。它的優(yōu)點(diǎn)是功能豐富，用戶可自行升級(jí)或裝卸軟件，缺點(diǎn)是造價(jià)高、占用儲(chǔ)存空間大，耗電量也大。
目前市場上的開放式操作系統(tǒng)主要有：Symbian、WindowsMobile、Linux和Palm。目前開放式操作系統(tǒng)中占領(lǐng)市場份額最大的當(dāng)數(shù)Symbian，其次是WindowsMobile和Linux。Palm由于其部分產(chǎn)品中具有移動(dòng)語音通信能力才進(jìn)入此市場，市場份額并不大。這四種操作系統(tǒng)在移動(dòng)性、性能、擴(kuò)展能力、模塊化程度、耗電量等方面各有千秋。表1列出了這幾種操作系統(tǒng)的特點(diǎn)。
�。�2）系統(tǒng)協(xié)議棧
系統(tǒng)協(xié)議棧包括無線協(xié)議棧和IP協(xié)議棧等。無線協(xié)議棧提供無線終端最基本的業(yè)務(wù)能力，與基帶處理邏輯配合，共同完成系統(tǒng)的通信功能，例如GSM/GPRS/WCDMA、CDMA、WLAN、IrDA等無線協(xié)議棧。IP協(xié)議棧提供最基本的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力。
4、3G終端發(fā)展趨勢
3G終端將向著功能增強(qiáng)、多模化、定制化、平臺(tái)開放化的方向發(fā)展。
�。�1）功能增強(qiáng)
3G終端的功能將逐漸不再以通話為主，而是具備各種我們?nèi)粘Ｐ枰奶幚砗屯ㄐ殴δ堋?br />
3G終端支持的主要業(yè)務(wù)種類包括基本語音和短信業(yè)務(wù)、即時(shí)通信類、廣播媒體類、音樂類、移動(dòng)電子商務(wù)類、移動(dòng)瀏覽類、個(gè)人信息管理類、導(dǎo)航類等。豐富而強(qiáng)大的業(yè)務(wù)功能，使得3G終端具有更為復(fù)雜、更為智能化和個(gè)性化的特點(diǎn)，需要支持更多的功能與業(yè)務(wù)，提供更多的互聯(lián)接口。
�。�2）單模向雙模/多模發(fā)展
WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三種制式并存以及第二代移動(dòng)通信不會(huì)在短期內(nèi)退出市場的現(xiàn)實(shí)情況，將促使終端從單模向雙模/多模發(fā)展，以支持更靈活的網(wǎng)間漫游。目前市場上已有GSM/WCDMA、GSM/CDMA2000、CDMA20001X/HRPD雙模終端。隨著芯片集成度的持續(xù)提高，在終端中同時(shí)集成多種不同協(xié)議的能力也會(huì)逐漸增強(qiáng)。
�。�3）定制化
所謂終端定制就是終端制造商按照運(yùn)營商提出的要求來生產(chǎn)終端，而生產(chǎn)出來的規(guī)定數(shù)量的終端通過包括運(yùn)營商在內(nèi)的各種渠道推向最終用戶的商業(yè)運(yùn)作模式。
在即將到來的3G時(shí)代，移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的多樣性和復(fù)雜性對(duì)手機(jī)提出了更高的要求，終端獨(dú)立發(fā)展的模式不再適應(yīng)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的廣泛開展，移動(dòng)運(yùn)營商對(duì)終端進(jìn)行定制成為必然趨勢，韓日電信運(yùn)營商已經(jīng)從中獲取了巨大價(jià)值。
終端定制有助于避免由于移動(dòng)終端的配置不支持新業(yè)務(wù)導(dǎo)致的新業(yè)務(wù)推廣的終端壁壘。從運(yùn)營商和廠商的角度來看，這種合作方式無疑讓新的技術(shù)和產(chǎn)品能更快地得到普及，有益于新業(yè)務(wù)的快速開展；從用戶的角度來看，定制手機(jī)的方式有利于用戶迅速接受新產(chǎn)品、新技術(shù)，提高對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)知程度和忠誠度。
�。�4）封閉式操作系統(tǒng)向開放式操作系統(tǒng)發(fā)展
開放式操作系統(tǒng)的普遍應(yīng)用將極大地促進(jìn)移動(dòng)終端產(chǎn)品開發(fā)的速度和應(yīng)用水平，以使更靈活豐富的應(yīng)用和內(nèi)容共享。
為順應(yīng)終端的發(fā)展趨勢，下一代移動(dòng)終端的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)具備以下重要特征：
◆在主要子系統(tǒng)之間設(shè)置開放的軟硬件接口，以便于第三方集成和擴(kuò)展。
◆通過交換、添加和構(gòu)建模塊提高可擴(kuò)充性，從而創(chuàng)建更廣泛的功能。
◆通過插入式協(xié)議和軟件組件支持所有重要的蜂窩無線接口標(biāo)準(zhǔn)。
◆適用蜂窩和互聯(lián)網(wǎng)信息應(yīng)用市場。
5、結(jié)束語
隨著3G技術(shù)的發(fā)展以及微電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)、芯片技術(shù)、操作系統(tǒng)軟件技術(shù)的不斷進(jìn)步，移動(dòng)終端必將出現(xiàn)新的變革，進(jìn)入全新的發(fā)展時(shí)期。未來的3G終端將是具有強(qiáng)大的移動(dòng)通信功能，同時(shí)，集PDA、數(shù)碼相機(jī)、多媒體播放器等功能于一體的高科技產(chǎn)品。在不久的將來，移動(dòng)用戶就可以使用3G終端享受更加豐富的業(yè)務(wù)。（尹阜琪編輯）
----《通訊世界》
