無線通信技術探討論文

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[摘要]由于無線通信網絡存在的帶寬需求和移動網絡帶寬不足的矛盾，用戶地域分布和對應用需求不平衡的矛盾以及不同技術優勢和不足共存的矛盾，因此，決定了發展無線通信網絡需要綜合運用各種技術手段，從全局和長遠的眼光出發，采取一體化的思路規劃和建設網絡。發揮不同技術的個性，綜合布局，解決不同區域、不同用戶群對帶寬及業務的不同需求，達成無線通信網絡的整體優勢和綜合能力。對此，我國政府管理部門也應該積極為運營商配備充足的頻譜資源，為其綜合規劃提供有力的支撐和保障。

（正文）一、全球趨勢：公眾移動保持增長寬帶無線熱點不斷

當今，全球無線通信產業的兩個突出特點體現在：一是公眾移動通信保持增長態勢，一些國家和地區增勢強勁，但存在發展不均衡的現象；二是寬帶無線通信技術熱點不斷，研究和應用十分活躍。

資料顯示，在全球電信市場普遍低調的背景下，移動通信依然保持了較好的增長態勢。統計顯示，2003年全球移動用戶數增長率在17％以上，總計達到13.54億戶。在市場值方面，全球移動業務市場在2003年已達到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，但這種增長也呈現出很大的不均衡性。從用戶數來看，在北美、歐洲等發達國家和地區，由于移動用戶普及率已經很高，因此新增用戶數日益減少；而在亞洲、非洲等地區，特別是像中國這樣的發展中國家，移動用戶數增長迅猛。從用戶創造的價值來看，歐美發達國家的ARPU值遠遠超過了新興的發展中國家。從數據新業務市場的增長來看，韓國、日本呈現爆發態勢，已成為全球移動通信發展的新熱點。

目前，我國的移動通信市場呈現持續快速增長的局面，截至4月底，移動用戶總數達到2.96億，用戶普及率達到20.9％。考慮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較低，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乃至小靈通等網絡激烈爭奪用戶，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數據業務發展態勢不錯，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度。

除傳統的公眾移動通信外，全球的寬帶無線接入領域近期研究和應用十分活躍，熱點不斷出現，給無線通信業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，呈現百花齊放的局面。這些技術的出現和發展，給整個無線通信產業注入了勃勃生機。

二、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發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。

1.舉世矚目的3G

今天，第三代移動通信3G格外引人矚目，成為無線通信產業的最大熱點。

首先，從技術角度來看，3G主流技術已經基本成熟。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定型，具備了規模商用的基礎。TD－SCDMA技術要相對滯后一些。

總的說來，當前的3G技術已經能夠支持規模化的商用網絡部署。

其次，目前歐美等運營商已經進入了3G網絡部署階段。3G網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，全球已經發放了120份牌照，簽署了91份商業部署合同，目前已有二十多家網絡投入商用，預計到2004年年底總數將超過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網絡的商用，而Verizon也即將參與該制式下3G網絡的部署。

應該說，2004年已經進入了全球3G的商用部署年。

第三，部分運營商的3G用戶數量開始呈現快速增長的局面。最早推出3G商用業務的NTTDoCoMo近期宣布，在距離突破200萬用戶僅僅兩個月的時間內，他們的3G用戶總數就增長至300萬大關。5月中下旬，和記黃埔表示，在過去兩個月中，3G用戶數出現了快速增加，目前在全球范圍內已經達到了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用戶數已經達到了7300萬。

從全球來看，3G商用在部分地區已取得了初步成功。

第四，我國3G處在黎明的前夕。我國對3G一直采取積極穩健的態度，目前，我國正在進行第二階段的網絡技術試驗，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業務及業務兼容性試驗；3G終端和系統之間互操作試驗；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，且屬于網絡試驗。因此，預計若此次試驗結果令人滿意的話，我國的3G牌照發放工作有可能順勢展開。

趨勢分析3G一波三折，曾經有一段時間，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已處在商用的爆發階段，由于3G技術和產品的成熟，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網絡以及日韓等國3G用戶的快速增長，表明3G已經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絡建設中落后。同時，3G也為國內的電信制造商提供了絕佳的機遇，這也是我國移動通信產業的一次發展良機。

應該說，目前3G還存在一些問題，主要表現在市場還處在啟蒙階段，殺手級的業務還沒有呈現，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網絡發放幾張牌照的問題，同時，還將考慮設備國產化問題。這些問題已經屬于次要矛盾，目前最重要的是要選擇恰當時機盡快推動3G網絡平臺的建設，這才是解決以上矛盾的關鍵環節和引導環節。

這主要是因為我國3G網絡建設不同于西方發達國家，我國移動話音用戶市場還有很大的成長空間，這就能夠避免出現因為發展初期新應用新業務不足無法支撐網絡生存的狀況。同時，我國有迫切需要進入移動市場的“新”運營商，中國電信和中國網通如果被允許經營移動通信業務，其網絡建設必然會選擇3G，這從中遠期的網絡成本上要遠遠低于2G技術。此外，盡快發放3G牌照，對解決現有的小靈通（PHS）的矛盾，也有重要的戰略意義。目前，日本都已經棄PHS而轉攻3G，其目的十分明顯，即要糾正自己早期大上帶有強烈本土化特征的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業，實現在該領域的戰略性崛起。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，如果遲遲不進行網絡的建設，其他的矛盾將繼續積聚，難以得到根本性的解決。

2.3.5GHz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界的熱點之一。

在此次評選（招標）工作中，中國電信、中國網通、中國移動、中國聯通、中國鐵通五大運營商分別獲得河北、山西、內蒙古等27個省（區）的3.5GHz頻段2×30MHz頻率使用權，并將獲準經營相應電信業務。加上此前的兩次3.5GHz頻率使用權分配，我國3.5GHz頻段已在絕大部分地區分配完畢。這表明，我國的3.5GHz寬帶固定無線接入進入了規模商用。

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研組，對第二批3.5GHz中標企業的工作情況進行了調研。通過調研發現，在第二批中標的9家企業中有7家建設開通了網絡，這7家企業在一半以上的中標城市建設了自己的網絡。目前運營商傾向于提供的業務包括：語音接入業務（本地和IP電話），數據專線業務，Internet接入業務等。調研中還發現，如果將3.5GHz網絡作為單一網絡來經營，盈利困難比較大，特別是對于大型企業。調研中，運營企業對進一步獲得3.5GHz頻率資源表現出了很大熱情。

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，受到了業界的關注。但這項技術也有其局限性，比如高頻段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不足等因素的限制。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，運營商的經營經驗表明，若單獨把MMDS技術作為一個獨立網絡來運作，由于其技術、用戶規模和頻率帶寬的限制，較難實現盈利。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。比如可以考慮像現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務的應用，比如數據增值業務的開發和經營。同時也要從全局的角度考慮，使之成為移動通信網絡的有效補充手段。這樣才能充分發揮3.5GHz頻段的效率。未來，隨著3G技術的商用，3.5GHz將有望成為移動網絡重要的接入補充手段，并對3G網絡的搭建起到支撐作用。

3.沸沸揚揚的WLAN標準之爭

無線局域網技術WLAN（Wi－Fi），其技術標準為802.11，可實現十幾兆至幾十兆的無線接入。我國目前發展的主要是802.11b標準的WLAN網絡，支持11Mbps的無線接入。作為近年來的一項新技術，WLAN在歐美等國快速發展，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兩項國家標準（即WAPI標準），由國家信息產業部報送國家標準化管理委員會正式頒布。2003年12月1日，國家認證認可監督管理委員會2003年第113號公告，宣布對無線局域網產品實施強制性產品認證，要求所有產品都要加載我國擁有自主知識產權的安全保密協議WAPI，從2004年6月1日起，不符合WAPI標準的無線局域網產品不得出廠、進口、銷售或者在其他經營活動中使用。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、認監委、國標委聯合了2004年第44號公告。公告強調：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。

筆者認為，之所以出現WAPI標準之爭，除了國家出于自身信息安全的考慮外，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標準的推遲執行，也是出于更大的國家利益的考慮。

趨勢分析WAPI標準之爭，表明WLAN技術在全球的重要戰略地位。其戰略意義不只在于網絡的部署、用戶的發展、業務的經營范疇，更在于其對IT通信產品領域的巨大拉動力量，特別是對計算機芯片的突出貢獻。因此，我國應該積極推進WLAN核心技術的研究工作，這不僅涉及通信產業，而且涉及IT領域的巨大利益。

拋開WAPI標準之爭，我們如何把握WLAN技術的發展趨勢呢？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，比如其漫游性、安全性、如何計費等等，還沒有得到妥善的解決。另外，高端商業用戶的不足，使網絡建設的投資收益比較低，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技術將在特定的區域和范圍，特別是熱點區域和高速信息接入領域，發揮對移動通信網絡的重要補充作用。3G網絡商用后，WLAN將成為彌補3G固定區域高速覆蓋的不足。總體來看，WLAN具有很強的生命力，但其在運營領域的發展速度估計會低于過去的預期。

4.寬帶無線技術新寵WiMAX

有資料顯示，“WiMAX”已經成為近期互聯網上搜索量最大的通信關鍵詞，該項技術以其遠覆蓋和高帶寬特性，成為無線業界的新寵。

WiMAX全稱為WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess，即全球微波接入互操作系統，其技術標準為IEEE802.16。WiMAX也組織了自己的聯盟。目前這個聯盟已經發展了數十家會員，該聯盟由Intel牽頭，我國中興通訊也名列其中。WiMAX的目標是促進IEEE802.16的應用。

WiMAX相對于Wi－Fi的優勢主要體現在Wi－Fi解決的是無線局域網的接入問題，而WiMAX解決的是無線城域網的問題。Wi－Fi只能把互聯網的連接信號傳送到300英尺遠的地方，WiMAX則能把信號傳送31英里之遠。Wi－Fi網絡連接速度為每秒54兆，而WiMAX為每秒70兆。有專家認為，WiMAX的覆蓋范圍和傳輸速度將對3G構成威脅。在成本等各個方面的優勢使得業內人士將WiMAX技術看作是一項打破產業格局的技術。

近期，英國電信（BT）、法國電信、Qwest通信公司、Reliance電信和XO通信加入了WiMAX論壇，目前WiMAX論壇已經擁有98個成員，運營商占25％。今年初，Intel也宣布，下半年開始將會在其生產的芯片中部分采用WiMAX標準。

趨勢分析對于今天異常火熱的WiMAX技術，我們該如何看待？它會成為3G技術的終結者嗎？筆者認為，這種觀點不盡正確。首先，從技術自身角度來看，WiMAX還不具備公眾移動通信網絡的廣域漫游、安全特性、終端便攜等移動特性。其次，WiMAX標準還不成熟，因此預計商用還需要至少兩年以上的時間，規模普及還要五年左右的時間。其三，WiMAX的特點是高速的數據傳輸能力，但其還沒有對實時話音業務的高效支持能力，這將限制其作為公眾移動通信的應用。其四，WiMAX的產業規模以及技術和設備成熟性還遠遠難以和3G相抗衡，其推廣期也將滯后于已經開始啟動的3G技術。其五，WiMAX技術有可能受到傳統移動通信運營商或制造商的抵制，從而限制其發展。

對于WiMAX技術，筆者認為它具有巨大的潛力，但尚處在襁褓階段，目前還難以對當前的全球無線通信格局產生重大的影響。由于3G的實施，WiMAX將可能成為未來3G網絡的補充手段，在高速信息接入領域發揮其特性。但受其自身移動性和話音支持能力的限制，WiMAX不大可能殺死3G。

5.超寬帶無線接入技術UWB

無線技術領域的活躍除表現在新技術不斷涌現外，還表現在其傳輸能力的不斷拓展。近兩年，一項超高速的無線接入技術受到了大家的關注，那就是UWB。

UWB是一種時域通信技術，它采用超短周期脈沖進行調制，把信號直接按照0或1發送出去，而不使用載波，這與此前的無線通信截然不同。脈沖調制產生的信號為超寬帶信號，譜密度極低，信號的中心頻率在650MHz～5GHz之間，平均功率為亞毫瓦量級，抗干擾和多徑的能力強，具有多個可利用信道。與CDMA系統相比，時域通信系統結構簡單，成本相對較低。UWB技術具有高速率、低成本、低功耗的顯著特性。

UWB最引人注目的特點是具有很高的數據傳輸速率。XtremeSpectrum公司預測，他們即將開發出的產品具有在10米內傳輸約100Mbps的能力，Intel則把目標定在了500Mbps。

趨勢分析對于UWB技術，我們應該這樣看待，它以其獨特的速率鋒芒以及特殊的應用范圍，也將在無線通信領域占據一席之地。由于其高速、窄覆蓋的特點，它很適合組建家庭的高速信息網絡。它對藍牙技術具有一定的沖擊，但對當前的移動技術、WLAN等技術的威脅不大，甚至可以成為其良好的能力補充。

三、走勢把握：接入多元網絡一體綜合布局代表方向

以上，就當前無線通信領域的熱點和焦點問題進行了敘述和討論。那么，我們該如何把握中期未來無線領域的發展趨勢呢？

首先，無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明。這主要表現在不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍，不同的適用區域，不同的技術特點，不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等，都可實現互補效應。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數據接入，而UWB可實現近距離的超高速無線接入。因此，在政策上我們應該綜合推進各種無線接入的發展，推進組網的一體化進程，通過建網的接入手段多元化，實現對不同用戶群體的需求覆蓋，達到市場細分和業務的多元化，解決移動通信發展不均衡的狀況。

其次，我國政府應該給企業配置更多的無線頻率資源，推進不同技術相關頻譜的規劃和應用工作。這樣才有利于不同的企業根據不同的發展策略和市場需求，綜合地規劃自己的無線通信網絡，實現資源的有效配置和利用。當然，政府也需要加強對有限頻率資源的管理，對于企業閑置不用的頻率占用，考慮適當的手段予以收回。

其三，從公眾移動通信網絡發展來看，3G已經成為全球包括中國移動網絡演進的主要進程。從歐美發達國家的經驗來看，由于其移動話音用戶的普及率高，通過發展用戶實現增長的模式已成為歷史。因此，他們期望通過3G搭建更大的業務平臺，從而實現利潤的新來源。由于3G技術的成熟，目前3G商用網絡部署已經在全球范圍內啟動。就我國而言，也要借鑒歐美的經驗，在用戶數量增長放緩之前，就應提前培育新興移動市場。目前，政府應該開始積極考慮3G牌照發放和商用問題，把握住這個移動業界的巨大歷史機遇。

其四，從寬帶無線接入技術來看，全球該領域發展十分火熱。該領域的發展呈現出向高帶寬快速躍進、覆蓋范圍逐步擴張的趨勢。未來，該領域還可能出現更強大的新技術，從另一個角度對整個無線通信產業起到推進作用。但從近期來看，我們對寬帶無線接入技術發展應該有一個理性的態度和科學的把握。目前的寬帶無線接入技術主要集中在固定環境下的高速接入，其移動性和話音支持能力無法和公眾移動通信網絡抗衡。在發展中，我們應該從全局的觀點來把握，使之成為與移動網絡互補的重要技術手段，這樣既可以充分發揮其技術個性，又防止出現不必要的資源競爭和浪費。

其五，未來的無線通信網絡應該是怎樣的呢？專家認為，未來的無線通信網絡將是一個綜合的一體化的解決方案。各種無線技術都將在這個一體化的網絡中發揮自己的作用，找到自己的天地。從大范圍公眾移動通信來看，3G或超3G技術將是主導，從而形成對全球的廣泛無縫覆蓋；而WLAN、WiMAX、UWB等寬帶接入技術，將因其自己不同的技術特點，在不同覆蓋范圍或應用區域內，與公眾移動通信網絡形成有效互補。

其六，更遠的未來，按當前專家們的預想，通信信息網絡將向下一代網絡NGN融合。在未來NGN概念中，固定網絡將形成一個高帶寬、IP化、具有強QoS保證的信息通信網絡平臺。在這一平臺上，各種接入手段將成為網絡的觸手，向各個應用領域延伸。而3G、寬帶固定無線接入、各種無線局域網或城域網方案，都將成為大NGN平臺的延伸部分。從而形成集固定無線手段于一體，各種接入方式綜合發揮效用，各種業務形成全網絡配置的一體化綜合網絡。當然，這一進程將是漫長的，也必將遇到很多挫折。

四、結束語

由于無線通信網絡存在的帶寬需求和移動網絡帶寬不足的矛盾，用戶地域分布和對應用需求不平衡的矛盾以及不同技術優勢和不足共存的矛盾，因此，決定了發展無線通信網絡需要綜合運用各種技術手段，從全局和長遠的眼光出發，采取一體化的思路規劃和建設網絡。發揮不同技術的個性，綜合布局，解決不同區域、不同用戶群對帶寬及業務的不同需求，達成無線通信網絡的整體優勢和綜合能力。對此，我國政府管理部門也應該積極為運營商配備充足的頻譜資源，為其綜合規劃提供有力的支撐和保障。

總之，無線通信中期未來的發展趨勢表現為：各種無線技術互補發展，各盡所長，向接入多元化、網絡一體化、應用綜合化的寬帶無線網絡發展，并逐步實現和寬帶固定網絡的有機融合。