無線通信的發(fā)展

目錄1無線通信 11.1無線通信的定義 11.2無線通信的根本概念 12無線通信的開展史 23無線通信的開展現(xiàn)狀 53.1無線通信現(xiàn)階段的應用 53.2國際無線通信技術的開展 63.3我國無線通信技術的開展 7電信，CDMA2000EVDO+WiFi 8聯(lián)通，WCDMA+HSPA 9移動，TD-SCDMA+HSDPA 104無線通信的開展趨勢 114.1全球趨勢：公眾移動保持增長寬帶無線熱點不斷 114.2熱點解析：五大技術引領風騷應用模式各展所長 12舉世矚目的3G 124.2.23.5GHz寬帶固定無線接入的推廣應用 14沸沸揚揚的WLAN標準之爭 15寬帶無線技術新寵WiMAX 15超寬帶無線接入技術UWB 165總結 176指導老師意見 181無線通信1.1無線通信的定義無線通信(WirelessCommunication)是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式，近些年信息通信領域中，開展最快、應用最廣的就是無線通信技術。在移動中實現(xiàn)的無線通信又通稱為移動通信，人們把二者合稱為無線移動通信。1.2無線通信的根本概念〔1〕無線頻段的劃分波段名稱頻段〔f〕范圍波長〔λ〕范圍長波15～100KHz20000～3000m中長波100～150KHz3000～2000m中短波150～1500KHz2000～200m短波1.5～30MHz200～10m超短波30～300MHz10～1m微波(分米波)300～3000MHz1m～10cm微波〔厘米波〕3～30GHz10～1cm微波〔毫米波〕30～300GHz1cm～1mm微波〔超毫米波〕大于300GHz小于1mm我國常用移動通信使用頻段〔a〕GSM900：上行：890～915MHz，下行：935～960MHz，每載波帶寬200KHz；〔b〕GSM1800：上行：1710～1720MHz，下行：1805～1815MHz，每載波帶寬200KHz；CDMA2000：上行：825～835MHz，下行：870～880MHz，每載波帶寬1.23MHz；PHS：1900～1920MHz，每載波帶寬300KHz；〔e〕集群：上行806～821MHz，下行851～866MHz，每載波帶寬25KHz；波長λ、頻率f的關系為c=f*λ式中：c為光速，數(shù)值為3×108m/s；f為頻率，單位為Hz；λ波傳播的幾種方式外表波傳播：以繞射方式，沿著地球外表傳播。天波傳播：通過高空電離層反射傳播?？臻g波傳播：通過直線傳播和地面反射傳播。d〕散射傳播：利用大氣對流層和電離層的不均勻性來散射傳播。長波一般通過外表波傳播；中波、短波一般通過外表波或天波傳播；微波一般通過空間波、散射波傳播。〔5〕TDD、FDD、TDMA、FDMA、CDMA的區(qū)別a〕TDD〔時分雙工〕收發(fā)信共用一射頻頻帶，上、下行鏈路使用不同的時隙來進行通信。b〕FDD〔頻分雙工〕收發(fā)信使用一個不同的射頻頻率來進行通信。c〕TDMA〔時分多址)傳送給不同終端用戶的信息通過同一載波的不同時隙來區(qū)分。d〕FDMA〔頻分多址〕傳送給不同終端用戶的信息通過不同載波來區(qū)分。e〕CDMA(碼分多址)傳送給不同終端用戶的信息通過不同碼調(diào)制來區(qū)分。2無線通信的開展史信息傳輸是人類社會生活的重要內(nèi)容，古代的烽火到近代的旗語都是人們尋求快速遠距離通信的手段。1837年，莫爾斯創(chuàng)造了電報，創(chuàng)造了莫爾斯電碼，開始了通信的新紀元。1865年，英國的麥克斯韋總結了前人的科學成果，提出電磁波學說。1876年，貝爾創(chuàng)造了，能夠直接將語言信號變?yōu)殡娔苎貙Ь€傳送。1887年，德國科學家赫茲〔Hertz〕用一個振蕩偶子產(chǎn)生了電磁波，在歷史上第一次直接驗證了電磁波的存在。1897年,意大利科學家馬可尼〔Marconi〕在赫茲實驗的根底上，實現(xiàn)了遠距離無線電信號的傳送，這個距離在當時不過一百碼，但一年后他就實現(xiàn)了船只與海岸的通信。1901年12月12日，馬可尼做了跨越大西洋傳送無線電信號的表演。這一次他把信號從英國的Cornwall發(fā)送到加拿大的Newfoundland1904年，英國科學家弗萊明〔Fleming〕獲得了一項專利，在專利說明書中描述了一個高頻交變電流整流用的兩極真空管，標志著進入無線電電子學時代。1906年，美國科學家弗雷斯特〔Forest〕創(chuàng)造了真空三極管，是電子技術開展史上第一個重要里程碑。1906年，美國科學家費森登〔Fessenden〕在Massachusetts領導了第一次播送。1912年，英國科學家埃克爾斯〔Eccles〕提出了無線電波通過電離層傳播的理論，這一理論使得一群業(yè)余愛好者在1921年實現(xiàn)了短波試驗性播送。同年，美國的費森登〔Fessenden〕和阿姆斯特朗〔Armstrong〕改良了接收機的工作方式，創(chuàng)造了外差式接受系統(tǒng)，這種形式仍是目前許多無線電接收機的主要工作方式。1938年，美國科學家香農(nóng)〔Shannon〕指出，利用布爾〔Boole〕代數(shù)能對復雜的開關電路進行分析，電子科學中一個嶄新的分支就逐漸形成，開展起來。這就是電子計算機最初的理論，真正的電子計算機一般說來是1942年開始研制的ENIAC〔Electronicnumericalintegratorandcomputer〕。這臺計算機直到1946年完成，它主要是為美國陸軍阿貝爾丁檢驗基地計算彈道而設計的，共用了18000個真空管。工程開始：1943完成：1946速度：5000次每秒輸入/輸出：卡片、光、開關、插頭占平面積：1000工程負責人：JohnMauchly、J.PresperEckertENIAC共和了18000個電子管，700000只電阻，10000只電容，重30噸，功率40千瓦，占地170平方米，差不多有10間房子大小，它的實際造價是大約48萬美元。幾乎與此同時，一個引起電子科學革命性變化的工作也在進行，這就是對半導體器件的研制。而現(xiàn)今半導體器件幾乎占領了電子科學所有特殊的和普通的領域。1948年，確切地說應是1947年12月23日，第一只晶體管在貝爾實驗室〔BellTelephoneLaboratories〕誕生，這是電子技術開展史上第二個重要里程碑。第一只點接觸型晶體三極管晶體管的出世要歸功于：肖克萊﹙Shockley﹚、巴丁﹙Bardeen﹚、布拉頓﹙Bratein﹚﹙1902年生于中國廈門〕。他們分享了1956年度諾貝爾物理學獎肖克萊后來對美國舊金山西南端硅谷做出了開創(chuàng)性奉獻。而巴丁那么又與庫柏〔Cooper〕和施萊弗〔Schrieffer〕由于對超導理論的奉獻共享了1972年度諾貝爾物理學獎。晶體管出現(xiàn)后，無線電技術及電子學本身發(fā)生了巨大變化，得到了長足的開展。20世紀60年代，中、大規(guī)模乃至超大規(guī)模集成電路的不斷涌現(xiàn)，是電子技術開展史上第三個重要里程碑。1959年，美國科學家基爾比〔Kilby〕造出了世界上第一塊集成電路。1967年研制成大規(guī)模集成〔LSI〕電路。1978年研制成超大規(guī)模集成〔VLSI〕電路，從此電子技術進入了微電子技術時代。隨著半導體技術的開展，出現(xiàn)了許多電子技術新的分支。而今所謂三C技術、三A革命無一不是電子技術及半導體技術的開展所導致的直接結果。三C技術：Communication，Computer，Control三A革命：FactoryAutomation，OfficeAutomation，HomeAutomation半導體技術的開展不僅影響了電子技術，也影響了其它技術的開展。如：冶金術，精加工，材料科學，化學等。五十年代開始，半導體技術在我國受到重視。一批從國外回來的著名科學家如：黃昆、謝希德等組織了一些有志之士開始了半導體專門化研究，他們那時培養(yǎng)的學生大多數(shù)已成為我國固體物理學或半導體技術界的學科帶頭人。七十年代，我們幾乎停止了進步。直到八十年代我國半導體技術才有開始有長足的開展。應該講我們與國外的差距正在縮小。20世紀初首先解決了無線電報通信問題。接著又解決了用無線電波傳送語言和音樂的問題，從而開展了無線通信和無線電播送。以后傳輸圖象的問題也解決了，出現(xiàn)了無線電和電視。20世紀30年代中期到第二次世界大戰(zhàn)期間，為了防空的需要，無線電定位技術迅速開展和雷達的出現(xiàn)，帶動了其他科學的興起，如無線電天文學、無線電氣象學等。20世紀50年代以來，宇航技術的開展又促進了無線電技術向更高的階段開展。無線電技術的開展是從利用電磁波傳輸信息的無線電通信擴展到計算機科學、宇航技術、自動控制以及其他各學科領域的。3無線通信的開展現(xiàn)狀3.1無線通信現(xiàn)階段的應用回憶通信開展的歷史，我們發(fā)現(xiàn)了一個非常有趣有過程：1832年莫爾斯創(chuàng)造了電報，它傳送的信息是由眾所周知的點劃碼組成的，即人類最早的通信是采用數(shù)字方式進行的。以后貝爾又創(chuàng)造了，并由此造就一個電信產(chǎn)業(yè)。一個多世紀以來，以效勞為主的電信業(yè)走了一條成功之路，取得了極大的開展。然而隨著人類社會的開展，電信業(yè)務也從早期的電報、開展到今天多種業(yè)務并存的局面，通信的規(guī)模也發(fā)生了翻天覆地的變化。隨著科學技術的開展，現(xiàn)代通信又進入了數(shù)字時代。20世紀90年代信息革命的浪潮，建設信息高速公路的號角聲，信息和知識爆炸式的增長，特別是因特網(wǎng)商用化后的迅猛開展，使傳統(tǒng)的電信業(yè)受到巨大的震動和沖擊。帶給我們的啟示是，問題的核心在于“信息”。在信息和知識已成為社會和經(jīng)濟開展的戰(zhàn)略資源和根本要素的時代中，人們更加需要隨時隨地獲取信息，原來點對點的固定通信方式已遠不能滿足需求了。人類需要寬帶的無線通信技術，來滿足多媒體化、普及化、多樣化、全球化和個性化的信息交流。無線通信是指采用電磁波進行信息傳遞的通信方式。早在1897年，馬可尼使用800KHZ中波信號進行了從英國至北美紐芬蘭的世界上第一次橫跨大西洋的線無電報通信試驗，開創(chuàng)了人類無線通信的新紀元。在無線通信初期，受技術條件的限制，人們大量使用長涉及中波進行通信。20世紀20年代初人們發(fā)現(xiàn)的短波通信，直到20世紀60年代衛(wèi)星通信興起前，它一直是遠程國際通信的重要手段，并且目前對應急通信和軍用通信依然有一定實用價值。20世紀40年代到50年代產(chǎn)生了傳輸頻帶較寬、性能較穩(wěn)定的微波通信，成為長距離大容量地面干線無線傳輸?shù)闹匾侄巍ＤM調(diào)頻傳輸容量高達2700路，亦可同時傳輸高質量彩色電視信號；爾號逐步進入中容量至大容量數(shù)字微波傳輸。80年代中期以來，隨著頻率選擇性色散衰落對數(shù)字微波傳輸中斷影響的發(fā)現(xiàn)及一系列自適應衰落對抗技術與高狀態(tài)調(diào)制與檢測技術的開展，使數(shù)字微波傳輸產(chǎn)生了一個革命性變化。特別應該指出的是20世紀80年代到90年代開展起來的一整套高速多狀態(tài)自適應編碼調(diào)制解調(diào)技術與信息號處理及信號檢測技術，對現(xiàn)今衛(wèi)星通信、移動通信、全數(shù)字HDTV傳輸、通用高速有線/無線接入，乃至高質量磁性記錄等諸多領域的信號設計與信號處理及應用，發(fā)揮了重要作用。隨著國民經(jīng)濟和社會開展的信息化，人們要通信息化開創(chuàng)新的工作方式、管理方式、商貿(mào)方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、醫(yī)療保健方式以及消費與生活方式。3.2國際無線通信技術的開展無線通信也從固定方式開展為移動方式，移動通信開展至今大約經(jīng)歷了五個階段。第一階段為20年代初至50年代初，主要用于艦船及軍有，采用短波頻及電子管技術，至該階段末期才出現(xiàn)150MHZVHF單工汽車公用移動系統(tǒng)MTS。第二階段為50年代到60年代，此時頻段擴展至UHF450MHZ，器件技術已向半導體過渡，大都為移動環(huán)境中的專用系統(tǒng)，并解決了移動與公用網(wǎng)的接續(xù)問題。第三階段為70年代初至80年代初頻段擴展至800MHZ，美國Bell研究所提出了蜂窩系統(tǒng)概念并于70年代末進行了AMPS試驗。第四階段為80年代初至90年代中，為第二代數(shù)字移動通信興起與大開展階段，并逐步向個人通信業(yè)務方向邁進；此時出現(xiàn)了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各類系統(tǒng)與業(yè)務運行，頻段擴展至900MHZ~1.9GHZ，而且除公眾蜂窩通信系統(tǒng)外，無線尋呼系統(tǒng)、無繩系統(tǒng)、集群系統(tǒng)、無中心多信道選址移動通信系統(tǒng)等各類移動通信手段適應用戶市場需求同時興起并各顯神通。第五階段為90年代中至今，隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務需求的開展，適應移動數(shù)據(jù)、移動計算及移動多媒體運作需要的第三代移動通信開始興起，其全球標準化及相應融合工作與樣機研制和現(xiàn)場試驗工作在快速推進，包括從第二代至第三代移動通信的平滑過渡問題在內(nèi)。對于第三代移動TMT-2000紛紛參與標準的制定，經(jīng)屢次融合努力在1999年10月25日至11月5日芬蘭赫爾辛基召開的ITU-RTG8/1第18次會議上5類RTT技術標準共6種方案成為最終結果。中國的TD-SCDMA方案也已成為其中之一。應該指出，UTRAWCDMADS及TIAcdma2000MC的相應起步樣機已經(jīng)誕生，包括以GSM、csmaOne后向兼容為根底的第二代半過渡設備〔G〕EDGE、cdmaIS-95BHDR〔2.4Mbit/s峰值速率，64QAM調(diào)制〕及cdma2000-1X等亦已推出。此外，為接續(xù)Internet移動游覽應用的無線應用協(xié)議〔WAP〕與無線連接技術藍牙〔Bluetooth〕已經(jīng)產(chǎn)生。從網(wǎng)絡的角度來看，接入網(wǎng)可分成有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)、光纜同軸混合接入網(wǎng)、銅線電纜、對絞線、〔一般為銅線〕接入網(wǎng)等等；無線接入技術是近些年迅速開展起來的新技術領域，它從概念上產(chǎn)生了一個重大的飛躍，即不需要纜線類物理傳輸媒質而采用無線傳播手段來代替局部接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部，從而到達降低本錢、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。無線接入網(wǎng)品種繁多，如移動衛(wèi)生系統(tǒng)，蜂窩移動通信系統(tǒng)，集群通信系統(tǒng)，一點到多點微波通信系統(tǒng)，微波蜂窩的無線本地接入系統(tǒng)〔PHS、PAS、PACS、DECT〕等。短距離之內(nèi)的接入技術主要有藍牙〔Bluetooth〕、紅外線、DECT、IEEE802.11和共享無線接入?yún)f(xié)議〔SWAP〕/〔HomeRF〕等系統(tǒng)。繼廣域網(wǎng)〔WAN、Wind、AreaNetwork〕、城域網(wǎng)〔MAN、MetropolitanAreaNetwork〕、局域網(wǎng)〔LAN、LocalAreaNetwork〕之后，最近人們又提出了“無線個域網(wǎng)”〔WPAN、WirelessPersonalAreaNetwork〕。這一新概念將小范圍應用提升至網(wǎng)絡理論的高度。在短短的時間，WPAN成為一個受人矚目的新熱點，WPAN的研究組成立不到1上，就演變?yōu)镮EEE的專門工作組IEEE802.5〔即WPANWorkingGroup，于1999年3月成立〕，可見其受重視的程度。比擬而言，Bluetooth系統(tǒng)更具有代表性，它正根據(jù)WPAN的概念向前開展。事實上，Bluetooth和WPAN的概念相輔相成，Bluetooth已經(jīng)是WPAN的一個雛形。從它最初由Ericsson，IBM，Inter，Nokia和Toshiba公司作為原始發(fā)起組織而推出，1年多時間已吸引了近2000個國際上有影響的公司參與。1999年底，美國的4家公司3COM，Lucent，Microsoft和Motorola，與上述5公司一樣作為Bluetooth的發(fā)起組織，使它在與SWAP、IEEE802.11等類似應用標準的競爭中脫穎而出，開展前景更加明朗。為了推動Bluetooth的開展，Bluetooth的標準是非專利的，Bluetooth已成為目前通信領域的一個新熱點，預計不遠的將來就可成為小范圍無線多媒體通信的國際標準?？傊?，無線通信技術前景一片光明。3.3我國無線通信技術的開展當前，中國是世界各國通信技術運營商和設備制造商關注的焦點，大家都希望在中國的市場上占有自己的開展空間和市場份額。移動通信在中國開展十分迅速，中國移動通信的走向一直為世人所矚目。1987年11月，我國廣東正式開通了第一個TACS制式模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)，實現(xiàn)了移動用戶“零”的突破。1994年底，廣東又首先開通了GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)，至1995年，全國已15個省、市也相繼開通了GSM移動通信網(wǎng)。迄今為止，全國各省、自治區(qū)、直轄市面上都建設了GSM網(wǎng)，實現(xiàn)了國內(nèi)和國際的全自動漫游。目前我國正在積極準備在21世紀初期開展第三代移動通信的商用試驗。從1987年至今，我國移動用戶數(shù)的增長很快，尤其是GSM網(wǎng)更是以人們始料不及的速度在迅猛開展。這主要是因為GSM系統(tǒng)在技術和經(jīng)濟方面均比TACS系統(tǒng)有較大的優(yōu)勢，更重要的是我國在GSM運營領域引入了競爭機制，促進了GSM網(wǎng)的開展。我國的移動通信用戶已超過了8000萬，位居世界第二。近10年來，我國在移動通信領域的科研、設備生產(chǎn)等方面也取得了可喜的進步。國產(chǎn)移動通信設備—交換系統(tǒng)、基站和等都已經(jīng)投入生產(chǎn)，并陸續(xù)投放市場，第三代移動通信系統(tǒng)的開發(fā)和研究也正與世界同步。可見，中國無線通信在運營業(yè)與制造業(yè)上已取得了第一階段的成功。3.3.1電信，CDMA2000EVDO+WiFiCDMA2000就是第三代CDMA，適用于3GCDMA的TIA標準稱為IS-2000，也就是CDMA2000。一、主導運營商：天翼通；國內(nèi)獲得CDMA2000運營權的是中國電信；國外的CDMA2000運營商主要有VerizonWireless〔美國〕、Reliance〔印度〕、Vivo〔巴西〕、Sprint〔美國〕、KDDI〔日本〕、SK電訊〔韓國〕等等。二、技術特點：CDMA碼分多址〔Code-DivisionMultipleAccess〕技術是近年來在數(shù)字移動通信進程中出現(xiàn)的一種先進的無線擴頻通信技術，其具有頻譜利用率高、話音質量好、容量大、覆覆蓋廣等特點，其新的CDMA2000標準由3GPP2組織制訂，版本包括Release0、ReleaseA、EV-DO和EV-DV。其中EV-DO又是其開展的主流，其全稱為CDMA20001xEV-DO，正是它的出現(xiàn)讓CDMA2000得以成為3G時代的三大主流標準之一。而CDMA20001xEV-DO標準在演進過程中又開展了多個版本，如Rel.0、Rev.A、Rev.B以及UMB、UMB+等。目前在全世界范圍內(nèi)正式商用的主要有EV-DORel.0標準以及EV-DORev.A標準。目前多數(shù)主流電信運營商采用的都是EV-DORev.A標準，中國電信也是如此。1xEV-DORel.0系統(tǒng)已可在1.25MHz載頻上提供下載和上行峰值速率分別達2.4Mbit/s、153.6kbit/s的無線數(shù)據(jù)業(yè)務。而1xEV-DORev.A系統(tǒng)更是在其根底上更進一步，其通過多項關鍵技術的應用，使得系統(tǒng)綜合性能得到全面提升，可在1.25MHz載頻上提供下載和上行峰值速率分別達3.1Mbit/s、1.8Mbit/s的無線數(shù)據(jù)業(yè)務，能更好的滿足用戶對非稱數(shù)據(jù)業(yè)務的需求。此外，雖然EV-DO的后續(xù)演進技術Rev.B，比Rev.A能提供更大的數(shù)據(jù)傳輸速度〔下載73.5Mbit/s上行27Mbit/s，占用20MHz帶寬情況下〕，但就目前來看，Rev.A仍是最具價性比的選擇，其接近ADSL寬帶的速度，已能良好的滿足目前互聯(lián)網(wǎng)應用的需求。三、可實現(xiàn)帶寬：從上可知，目前被廣為接納與使用的CDMA20001xEV-DORev.A系統(tǒng)理論上能提供下載和上行峰值速率分別達3.1Mbit/s、1.8Mbit/s的無線數(shù)據(jù)帶寬，但在實際應用中，運營商一般不會提供全部的帶寬。全球最大CDMA運營商VerizonWireless使用的也是EV-DORev.A技術，其可實際提供600Kbit/s～1.4Mbit/s的下載速度，上行速度可達500～800Kbit/s。中國電信的EV-DORev.A那么實際提供1.2Mbit/s左右的下載速度，這樣的速度相信是個較理想的速度，在這樣的速率下，一般的網(wǎng)絡電視播放已能較流暢的進行。四、設備主要提供商：中興、阿爾卡特朗訊、華為、北電等廠商都是國內(nèi)CDMA2000網(wǎng)絡設備的提供商。五、開展態(tài)勢：2009年是中國電信進行CDMA2000布局的重要一年，在2009年，中國電信將在國內(nèi)大城市及中型城市的重點城區(qū)實現(xiàn)近8成的EV-DO覆蓋，在2010年將在中小城市推廣EV-DO，以到達全部C網(wǎng)EV-DO覆蓋8成的目標。此外，值得關注的是，為了更好的實現(xiàn)強強聯(lián)合，WiFi無線寬帶技術也是中國電信在推廣CDMA2000之際重點推廣的目標。雖然目前國內(nèi)對WiFi用于通訊業(yè)的態(tài)度還不太明了，但中國電信已率先將WiFi集成于CDMA上網(wǎng)卡及上。通過這類加載了WiFi功能的融合類新產(chǎn)品，用戶可以使用該項業(yè)務實現(xiàn)在Wi-Fi熱點地區(qū)的更高速無線上網(wǎng)和資源共享，這必將加大3G用戶對中電信產(chǎn)品的關注度。3.3.2WCDMA全名是WidebandCDMA〔寬帶分碼多工存取〕，是具備代表性的3G移動通信技術，WCDMA可支持384Kbps～2Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。一、主導運營商：中國聯(lián)通〔新聯(lián)通，成立于2008年10月15日，由中國聯(lián)通、中國網(wǎng)通合并而成?！呈菄鴥?nèi)WCDMA的主導運營商。全球WCDMA用戶累計已達3億戶，日韓、歐洲都有一些WCDMA運營商，如日本電信、澳大利亞Telstra、愛爾蘭O2、葡萄牙Vodafone等，預計在今年全球將再部署約50個WCDMA商用網(wǎng)絡、50個HSDPA二、技術特點：WCDMA〔寬帶碼分多址〕有Release99、Release4、Release5、Release6等版本。采用直接序列擴頻碼分多址〔DS-CDMA〕、頻分雙工〔FDD〕方式，碼片速率為3.84Mcps，載波帶寬為5MHz?；赗elease99/Release4版本，可在5MHz的帶寬內(nèi)，提供最高384kbps的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率。在同一些傳輸通道中，它還可以提供電路交換和分包交換的效勞，因此，消費者可以同時利用交換方式接聽，然后以分包交換方式訪問因特網(wǎng)，這樣的技術可以提高移動的使用效率，使得用戶可以超過越在同一時間只能做語音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诘南拗啤CDMA基于R99的版本能提供最大2Mbit/s的傳輸速率，從目前技術上來看，支持和提供HSDPA，局部網(wǎng)絡開始提供HSUPA商業(yè)應用成為WCDMA開展的主流。HSPA〔包含HSDPA、HSUPA等技術〕技術作為WCDMA的增強型無線技術能夠有效提高系統(tǒng)的頻譜效率和碼資源效率，是一種提升網(wǎng)絡性能和容量的有效方式。HSPA的引入對原有WCDMA版本根本沒有影響，可以保證WCDMA網(wǎng)絡性能的穩(wěn)定和平滑演進。而目前中國聯(lián)通所采用的技術也將是以WCDMA+HSDPA為主導，而HSUPA是否建設取決于本錢、終端等方面進展。三、可實現(xiàn)帶寬：WCDMA聲稱在車載、步行和靜止環(huán)境分別能到達144kbit/s、384bit/s和2Mbit/s的用戶速率，但這樣的速率只是其理論速率，在實際應用中肯定遠遠達不到這樣的速率。HSPA技術中，采用HSUPA技術，初期終端支持下行速率25Mbit/s、上行速率5Mbit/s，用戶的峰值實際速率可到達1.4～5.8Mbit/s；而HSDPA理論速率可達14.4Mbit/s，實際上可提供1～3Mbit/s的下行速度，與早期產(chǎn)品相比明顯增加了下行容量，可更好的實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)應用。四、設備主要提供商：華為、愛立信、中興、諾基亞西門子、上海貝爾等廠商都是國內(nèi)WCDMA網(wǎng)絡設備的提供商，其都具備較強的產(chǎn)品及技術競爭力，誰會在未來占據(jù)更多的國內(nèi)WCDMA市場份額，除了公關，產(chǎn)品價性比是最重要的因素。五、開展態(tài)勢：在2009年，中聯(lián)通將完成國內(nèi)55個大中城市的WCDMA網(wǎng)絡建設〔多數(shù)城市將于5月建成〕，以盡快的開展3G業(yè)務，為廣闊用戶提供移動寬帶業(yè)務。此后，中聯(lián)通的建網(wǎng)原那么是，在東部沿海省市要覆蓋到所有城市市區(qū)、縣城城區(qū)和重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)；中部省市要覆蓋到所有城市市區(qū)、重點縣城；西部省市要覆蓋到重點城市市區(qū)；郊區(qū)覆蓋原那么上不允許采用新建3G站址補盲2G覆蓋。行政村原那么上初期不考慮3G覆蓋。從用戶數(shù)預估來看，到2011～2012年，中國聯(lián)通有望成為全球最大的WCDMA運營商。3.3.3移動，TD-SCDMA〔TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，時分同步的碼分多址技術〕是中國提出與自主主導的3G標準。一、主導運營商：TD期待成為3G時代的新主導者；中國目前最大的移動運營商中國移動是TD-SCDMA技術的主要推動者。二、技術特點：從技術上看，TD-SCDMA集CDMA、TDMA、FDMA技術優(yōu)勢于一體、系統(tǒng)容量大、頻譜利用率高、抗干擾能力強的移動通信技術。它采用了智能天線、聯(lián)合檢測、接力切換、同步CDMA、軟件無線電、低碼片速率、多時隙、可變擴頻系統(tǒng)、自適應功率調(diào)整等技術。TD技術的開展方向也是在向HSDPA、LTE等更高速的寬帶技術向拓展。TD-HSDPA是TD-SCDMA的新一步演進技術，亦采用TDD方式，作為后3G的HSDPA技術可以同時適用于WCDMA和TD-SCDMA兩種不同制式，在國內(nèi)二期TD基站招標中，其基站已全部支持HSDPA功能，核心網(wǎng)融合組網(wǎng)改造工作全面展開，業(yè)務開通后可支持39種2G移植業(yè)務和6種TD特色業(yè)務。而中國移動已經(jīng)在進行三期TD網(wǎng)絡招標的準備工作，在三期招標中，中移動將進一步考慮TD-LTE的融合問題。LTE是近兩年來3G開展的一個主導方向，這種以OFDM/FDMA為核心的技術可以被看作“準4G”技術。3GPPLTE工程的主要性能目標包括：在20MHz頻譜帶寬能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率。而國內(nèi)的研究說明，TD-LTE最高可以實現(xiàn)150Mbps的下載速率和50Mbps的上傳速率，并支持TD-LTE/TD-HSPA/EDGE以及LTEFDD制式下的多種通信模式〔天碁科技的平臺〕。三、可實現(xiàn)帶寬：TD-SCDMA的實際網(wǎng)絡速度可達384Kbps。全球已建成207個HSDPA網(wǎng)絡、51個HSUPA網(wǎng)絡，其中135個HSDPA網(wǎng)絡支持3.6Mbit/s的傳輸速率，55個HSDPA網(wǎng)絡支持7.2Mbit/s的傳輸速率，而國內(nèi)的TD-HSDPA網(wǎng)絡支持下行上網(wǎng)速度可達3.6Mbit/s〔實際速度也可達1～3Mbit/s〕，上行速度也可達384kbit/s，可與有線寬帶相媲美。四、、設備主要提供商：中興、大唐、華為、鼎橋〔諾基亞西門子合資〕等廠商都是國內(nèi)TD網(wǎng)絡設備的提供商。五、開展態(tài)勢：TD-SCDMA網(wǎng)絡的試運營不盡如人意，而隨著TD-HSDPA的推出將改善一些兼容性的問題。截至2008年底，中國移動已開通TD-SCDMA基站約2萬個，網(wǎng)絡支持HSDPA等功能，而二期28個城市的TD網(wǎng)絡將也將在今年6月正式推出試商用效勞。并且，中國移動表示，預計2009年將投資588億元，新建TD-SCDMA基站約6萬個，此舉將使TD-SCDMA網(wǎng)絡基站總數(shù)超過8萬個，實現(xiàn)網(wǎng)絡覆蓋238個地級城市的業(yè)務熱點區(qū)，占全國地級城市數(shù)量的70%以上，其中東部省〔市〕的地市將實現(xiàn)全覆蓋。從以上的比照我們可以看出，國內(nèi)三大3G標準無論在技術上，還是基站建設、品牌推廣上雖都尚處在起步階段，但竟爭劇烈，誰將成為今年度消費者選擇的主流，還需市場的檢驗。4無線通信的開展趨勢4.1全球趨勢：公眾移動保持增長寬帶無線熱點不斷當今，全球無線通信產(chǎn)業(yè)的兩個突出特點表達在：一是公眾移動通信保持增長態(tài)勢，一些國家和地區(qū)增勢強勁，但存在開展不均衡的現(xiàn)象；二是寬帶無線通信技術熱點不斷，研究和應用十分活潑。資料顯示，在全球電信市場普遍低調(diào)的背景下，移動通信依然保持了較好的增長態(tài)勢。統(tǒng)計顯示，2003年全球移動用戶數(shù)增長率在17％以上，總計到達13.54億戶。在市場值方面，全球移動業(yè)務市場在2003年已到達4680億歐元，比上年增長了11.3％以上。盡管全球移動市場在增長，但這種增長也呈現(xiàn)出很大的不均衡性。從用戶數(shù)來看，在北美、歐洲等興旺國家和地區(qū)，由于移動用戶普及率已經(jīng)很高，因此新增用戶數(shù)日益減少；而在亞洲、非洲等地區(qū)，特別是像中國這樣的開展中國家，移動用戶數(shù)增長迅猛。從用戶創(chuàng)造的價值來看，歐美興旺國家的ARPU值遠遠超過了新興的開展中國家。從數(shù)據(jù)新業(yè)務市場的增長來看，韓國、日本呈現(xiàn)爆發(fā)態(tài)勢，已成為全球移動通信開展的新熱點。目前，我國的移動通信市場呈現(xiàn)持續(xù)快速增長的局面，截至4月底，移動用戶總數(shù)到達2.96億，用戶普及率到達20.9％?？紤]閑置的充值卡和一人雙機的情況，我國移動通信由于用戶普及率相對還比擬低，仍有相當巨大和持久的增長空間。但我國的移動通信領域已進入了全面競爭的時代，GSM、CDMA乃至小靈通等網(wǎng)絡劇烈爭奪用戶，這已導致了資費下降，用戶ARPU值下降的情況。目前我國的GPRS、CDMA1X等2.5G數(shù)據(jù)業(yè)務開展態(tài)勢不錯，并已逐步培育了用戶群。而3G還處在技術試驗階段，政府依然保持謹慎態(tài)度。除傳統(tǒng)的公眾移動通信外，全球的寬帶無線接入領域近期研究和應用十分活潑，熱點不斷出現(xiàn)，給無線通信業(yè)界帶來了清新的空氣。這包括寬帶固定無線接入技術、WLAN技術、WiMAX技術、UWB技術等等，呈現(xiàn)百花齊放的局面。這些技術的出現(xiàn)和開展，給整個無線通信產(chǎn)業(yè)注入了勃勃生機。4.2熱點解析：五大技術引領風騷應用模式各展所長前文對全球無線通信領域的開展情況作了概要性介紹，以下將重點就當前無線通信領域的焦點問題和熱點技術展開較深入的介紹和分析。主要包括3G、3.5GHzMMDS、WLAN、WiMax、UWB等五大熱點。4.2.1舉世矚目的3G今天，第三代移動通信3G格外引人矚目，成為無線通信產(chǎn)業(yè)的最大熱點。首先，從技術角度來看，3G主流技術已經(jīng)根本成熟。cdma2000由于技術本身的平滑演進特性，進入3G的障礙不大。WCDMA以前受版本不斷更新的影響，阻礙了商用進程，但目前主體標準已經(jīng)定型，具備了規(guī)模商用的根底。TD－SCDMA技術要相對滯后一些?？偟恼f來，當前的3G技術已經(jīng)能夠支持規(guī)?；纳逃镁W(wǎng)絡部署。其次，目前歐美等運營商已經(jīng)進入了3G網(wǎng)絡部署階段。3G網(wǎng)絡的商用部署正在全球一步步地鋪展開來。截至2004年3月底，就WCDMA而言，全球已經(jīng)發(fā)放了120份牌照，簽署了91份商業(yè)部署合同，目前已有二十多家網(wǎng)絡投入商用，預計到2004年年底總數(shù)將超過40家。目前兩家韓國運營商STK和KTF在使用cdma20001xEV－DO，日本KDDI也開始了EV－DO網(wǎng)絡的商用，而Verizon也即將參與該制式下3G網(wǎng)絡的部署。應該說，2004年已經(jīng)進入了全球3G的商用部署年。第三，局部運營商的3G用戶數(shù)量開始呈現(xiàn)快速增長的局面。最早推出3G商用業(yè)務的NTTDoCoMo近期宣布，在距離突破200萬用戶僅僅兩個月的時間內(nèi)，他們的3G用戶總數(shù)就增長至300萬大關。5月中下旬，和記黃埔表示，在過去兩個月中，3G用戶數(shù)出現(xiàn)了快速增加，目前在全球范圍內(nèi)已經(jīng)到達了173萬。截至2004年1月1日，全球使用cdma2000〔包括CDMA1X〕系列和WCDMA標準制式的3G用戶數(shù)已經(jīng)到達了7300萬。從全球來看，3G商用在局部地區(qū)已取得了初步成功。第四，我國3G處在黎明的前夕。我國對3G一直采取積極穩(wěn)健的態(tài)度，目前，我國正在進行第二階段的網(wǎng)絡技術試驗，或稱外場測試。自今年3月起，開始啟動WCDMA、cdma2000和TD－SCDMA的測試工作，由6大運營商分別在北京、上海、廣州三地進行。測試的重點包括：3G網(wǎng)絡覆蓋、容量等性能試驗；不同3G技術之間、3G和2G技術之間的干擾、共存；各種3G業(yè)務及業(yè)務兼容性試驗；3G終端和系統(tǒng)之間互操作試驗；3G和2G之間的互操作試驗。預計此階段試驗將在今年10月份完成，試驗將對我國對3G的決策工作起到重要的參考作用。由于此次試驗由運營商參與，且屬于網(wǎng)絡試驗。因此，預計假設此次試驗結果令人滿意的話，我國的3G牌照發(fā)放工作有可能順勢展開。趨勢分析3G一波三折，曾經(jīng)有一段時間，人們對3G的前途失去了信心，并在今天留下了心理陰影。對3G問題，我國應如何把握呢？筆者認為，目前，3G已處在商用的爆發(fā)階段，由于3G技術和產(chǎn)品的成熟，3G的商用已不容置疑地擺在了我們面前。歐美等國運營商加緊部署3G網(wǎng)絡以及日韓等國3G用戶的快速增長，說明3G已經(jīng)成為全球移動通信領域新的成長點，我國需要當機立斷，盡快開展3G牌照的發(fā)放工作和商用部署工作。這樣才不至于坐失機遇，在本來領先的移動網(wǎng)絡建設中落后。同時，3G也為國內(nèi)的電信制造商提供了絕佳的機遇，這也是我國移動通信產(chǎn)業(yè)的一次開展良機。應該說，目前3G還存在一些問題，主要表現(xiàn)在市場還處在啟蒙階段，殺手級的業(yè)務還沒有呈現(xiàn)，終端還不夠多。在我國，政府將考慮對市場競爭度的把握，涉及3G網(wǎng)絡發(fā)放幾張牌照的問題，同時，還將考慮設備國產(chǎn)化問題。這些問題已經(jīng)屬于次要矛盾，目前最重要的是要選擇恰當時機盡快推動3G網(wǎng)絡平臺的建設，這才是解決以上矛盾的關鍵環(huán)節(jié)和引導環(huán)節(jié)。這主要是因為我國3G網(wǎng)絡建設不同于西方興旺國家，我國移動話音用戶市場還有很大的成長空間，這就能夠防止出現(xiàn)因為開展初期新應用新業(yè)務缺乏無法支撐網(wǎng)絡生存的狀況。同時，我國有迫切需要進入移動市場的“新”運營商，中國電信和中國網(wǎng)通如果被允許經(jīng)營移動通信業(yè)務，其網(wǎng)絡建設必然會選擇3G，這從中遠期的網(wǎng)絡本錢上要遠遠低于2G技術。此外，盡快發(fā)放3G牌照，對解決現(xiàn)有的小靈通〔PHS〕的矛盾，也有重要的戰(zhàn)略意義。目前，日本都已經(jīng)棄PHS而轉攻3G，其目的十清楚顯，即要糾正自己早期大上帶有強烈外鄉(xiāng)化特征的PHS導致失去移動領域國際領先地位的失誤，重新用全球性的先進技術武裝自己的移動通信產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)在該領域的戰(zhàn)略性崛起。如果我國反其道而行之，將是不明智的，這關鍵還是政府的決策引導問題，而不能抱怨運營商。總之，3G不是一蹴而就的，如果遲遲不進行網(wǎng)絡的建設，其他的矛盾將繼續(xù)積聚，難以得到根本性的解決。4.2.23.5GHz寬帶固定無線接入的推廣應用3.5GHz寬帶固定無線接入技術MMDS，是工作于3.5GHz無線頻段上的中寬帶無線接入技術。今年4月份，第三批3.5GHz寬帶固定無線接入頻率評選〔招標〕工作在我國進行，使MMDS技術在我國的應用進一步擴大，這也使3.5GHz固定無線接入技術成為今年業(yè)界的熱點之一。在此次評選〔招標〕工作中，中國電信、中國網(wǎng)通、中國移動、中國聯(lián)通、中國鐵通五大運營商分別獲得河北、山西、內(nèi)蒙古等27個省〔區(qū)〕的3.5GHz頻段2×30MHz頻率使用權，并將獲準經(jīng)營相應電信業(yè)務。加上此前的兩次3.5GHz頻率使用權分配，我國3.5GHz頻段已在絕大局部地區(qū)分配完畢。這說明，我國的3.5GHz寬帶固定無線接入進入了規(guī)模商用。前一段時間，無線電管理局副局長劉巖率領由無線電管理局、電信管理局、電信研究院共同組成的調(diào)研組，對第二批3.5GHz中標企業(yè)的工作情況進行了調(diào)研。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在第二批中標的9家企業(yè)中有7家建設開通了網(wǎng)絡，這7家企業(yè)在一半以上的中標城市建設了自己的網(wǎng)絡。目前運營商傾向于提供的業(yè)務包括：語音接入業(yè)務〔本地和IP〕，數(shù)據(jù)專線業(yè)務，Internet接入業(yè)務等。調(diào)研中還發(fā)現(xiàn)，如果將3.5GHz網(wǎng)絡作為單一網(wǎng)絡來經(jīng)營，盈利困難比擬大，特別是對于大型企業(yè)。調(diào)研中，運營企業(yè)對進一步獲得3.5GHz頻率資源表現(xiàn)出了很大熱情。趨勢分析寬帶固定無線接入技術因為其高帶寬、建設速度快、接入方式靈活等特點，受到了業(yè)界的關注。但這項技術也有其局限性，比方高頻段26GHz的LMDS技術受天氣影響較大，而3.5GHzMMDS技術在我國又受到了帶寬缺乏等因素的限制。因此，對于寬帶固定無線接入技術，我們應該回歸理性的認識。它具有自身的優(yōu)勢，但也有其固有的缺陷，因此在應用中要實事求是。就目前重點推廣的3.5GHz技術來看，運營商的經(jīng)營經(jīng)驗說明，假設單獨把MMDS技術作為一個獨立網(wǎng)絡來運作，由于其技術、用戶規(guī)模和頻率帶寬的限制，較難實現(xiàn)盈利。因此，我們應該進一步放寬眼光，把它推廣至更大的應用領域。比方可以考慮像現(xiàn)在某些運營商所采用的，將之作為移動基站的回路。對于3.5GHzMMDS技術，我們一方面要積極推動其綜合業(yè)務的應用，比方數(shù)據(jù)增值業(yè)務的開發(fā)和經(jīng)營。同時也要從全局的角度考慮，使之成為移動通信網(wǎng)絡的有效補充手段。這樣才能充分發(fā)揮3.5GHz頻段的效率。未來，隨著3G技術的商用，3.5GHz將有望成為移動網(wǎng)絡重要的接入補充手段，并對3G網(wǎng)絡的搭建起到支撐作用。4.2.3沸沸揚揚的WLAN標準之爭無線局域網(wǎng)技術WLAN〔Wi－Fi〕，其技術標準為802.11，可實現(xiàn)十幾兆至幾十兆的無線接入。我國目前開展的主要是802.11b標準的WLAN網(wǎng)絡，支持11Mbps的無線接入。作為近年來的一項新技術，WLAN在歐美等國快速開展，在我國近兩年也得到了幾大運營商的追捧。而自去年開始的WAPI標準之爭，吸引了全球的關注目光。2003年5月12日，由中國寬帶無線IP標準工作組負責起草的無線局域網(wǎng)兩項國家標準〔即WAPI標準〕，由國家信息產(chǎn)業(yè)部報送國家標準化管理委員會正式公布。2003年12月1日，國家認證認可監(jiān)督管理委員會發(fā)布2003年第113號公告，宣布對無線局域網(wǎng)產(chǎn)品實施強制性產(chǎn)品認證，要求所有產(chǎn)品都要加載我國擁有自主知識產(chǎn)權的平安保密協(xié)議WAPI，從2004年6月1日起，不符合WAPI標準的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品不得出廠、進口、銷售或者在其他經(jīng)營活動中使用。但2004年4月22日，國務院副總理吳儀表示中國已經(jīng)同意美方提出的要求，不在2004年6月1日最后期限到來之時強制實施WAPI標準。2004年4月29日，國家質檢總局、認監(jiān)委、國標委聯(lián)合發(fā)布了2004年第44號公告。公告強調(diào)：WAPI標準實施時間只是推遲，并沒有取消，也沒有取消標準的強制性屬性。之所以出現(xiàn)WAPI標準之爭，除了國家出于自身信息平安的考慮外，我國無線通信設備廠商希望成長壯大，占領新興技術市場的渴望也是重要因素。但該標準的無限期推遲，也暴露出一些問題。那就是，我國的無線技術的核心能力，與國際水平相比還有一定差距，還難以撼動國際主流的技術集團。同時，我國通信技術標準的制訂策略，還存在封閉性的問題，這也是其受到國際社會普遍攻擊的重要原因。當然，WAPI標準的推遲執(zhí)行，也是出于更大的國家利益的考慮。趨勢分析WAPI標準之爭，說明WLAN技術在全球的重要戰(zhàn)略地位。其戰(zhàn)略意義不只在于網(wǎng)絡的部署、用戶的開展、業(yè)務的經(jīng)營范疇，更在于其對IT通信產(chǎn)品領域的巨大拉動力量，特別是對計算機芯片的突出奉獻。因此，我國應該積極推進WLAN核心技術的研究工作，這不僅涉及通信產(chǎn)業(yè)，而且涉及IT領域的巨大利益。拋開WAPI標準之爭，我們?nèi)绾伟盐誛LAN技術的開展趨勢呢？應該說，WLAN在我國目前的工作，陷入了低潮階段。這主要是受制于WLAN技術自身的限制，比方其漫游性、平安性、如何計費等等，還沒有得到妥善的解決。另外，高端商業(yè)用戶的缺乏，使網(wǎng)絡建設的投資收益比擬低，因此也影響了運營商的積極性。未來，隨著技術的進一步成熟，WLAN技術將在特定的區(qū)域和范圍，特別是熱點區(qū)域和高速信息接入領域，發(fā)揮對移動通信網(wǎng)絡的重要補充作用。3G網(wǎng)絡商用后，WLAN將成為彌補3G固定區(qū)域高速覆蓋的缺乏?？傮w來看，WLAN具有很強的生命力，但其在運營領域的開展速度估計會低于過去的預期