對(duì)我國移動(dòng)通信的瞻前顧后

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1、對(duì)我國移動(dòng)通信的瞻前顧后 　　引言 　　今年年底，我國境內(nèi)的模擬移動(dòng)電話網(wǎng)就要關(guān)閉了。也不過十年前，扛著“大哥大”招搖過市者的形象還歷歷在目，而今在街頭巷尾，乃至在公共交通工具上，不難看到許多衣著入時(shí)的青年或行色匆匆的打工者，捂著手機(jī)輕聲細(xì)語。一、二千元就可買到一個(gè)“掌中寶”，便攜的手機(jī)使電話的概念發(fā)生革命性變化，首先和首要的是用戶不再呼叫一個(gè)“地方”而呼叫一個(gè)“人”，它使用戶把自己從拴在一個(gè)地理位置上的電話繩索中解放出來，可以在任何時(shí)間接通到任何地方的任何人。當(dāng)我們欣賞移動(dòng)電話還沒有夠時(shí)，又出現(xiàn)了移動(dòng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)、移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)，媒體常用“

2、迅猛的”“驚人的”等字眼來形容移動(dòng)通信的發(fā)展。 　　考證過去 　　移動(dòng)通信的歷史可以追溯到20世紀(jì)二十年代，如1921年開通的美國底特律警察移動(dòng)通信系統(tǒng)和1926年開通的德國列車移動(dòng)電話系統(tǒng)等，到了五十年代，使用頻分多址FDMA的模擬移動(dòng)電話就已經(jīng)商用了。這種工作在150MHz或450MHz的大區(qū)制無線電話系統(tǒng)是為少數(shù)人服務(wù)的，但是，它是現(xiàn)代移動(dòng)通信的基礎(chǔ)。美國貝爾實(shí)驗(yàn)室在20世紀(jì)七十年代發(fā)明蜂窩小區(qū)和頻率復(fù)用的概念后，以貝爾系統(tǒng)為主開展的“高級(jí)移動(dòng)電話（AMPS）經(jīng)過了將近十年的研制，于1979年成功地在芝加哥市和涅瓦市進(jìn)行試驗(yàn)測試。日本和歐洲各國也開始研制和AMPS差不多的第一代移動(dòng)通

3、信系統(tǒng)（first generation 1G）是模擬系統(tǒng)，工作于450MHz或8/900MHz頻率。當(dāng)1980年首先引入蜂窩通信概念時(shí)，它們主要用于汽車，受限于體積重量與功耗。但當(dāng)移動(dòng)電話經(jīng)不斷改進(jìn)后變得小了，輕了，價(jià)格也低了的時(shí)候，它們受到人們的注意，開始離開汽車，進(jìn)入人們的公文箱、手提包，也有被“扛”著的。那時(shí)的移動(dòng)通信技術(shù)落后，規(guī)模小，費(fèi)用高，完全不是廣大群眾所能使用的，很多人認(rèn)為移動(dòng)通信在通信網(wǎng)中不可能有主要地位。但也就是這時(shí)期，各發(fā)達(dá)國家開始了下一代移動(dòng)通信數(shù)字技術(shù)的競爭。八十年代后期國際電聯(lián)（ITU）希望能制訂第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)（Second generation 2G）的統(tǒng)一標(biāo)

4、準(zhǔn)，便于實(shí)行全球漫游。各發(fā)達(dá)國家分別在歐、美、日各自地盤研發(fā)出三種時(shí)分多址（TDMA）標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，市場份額最大的是歐洲GSM（Global System for Mobil Communication）標(biāo)準(zhǔn)。就在2G進(jìn)入市場的時(shí)候，美國高通公司（Qualcomon）異軍突起，發(fā)明和開發(fā)了碼分多址（CDMA）技術(shù)，1993年在美國完成了IS-95的美國標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入了2G市場的競爭。2G在1995年以后在全球進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)期，其用戶總數(shù)已超過1G用戶的數(shù)十倍，帶來了上千億美元的產(chǎn)品市場，到今天，通信產(chǎn)品市場中移動(dòng)通信產(chǎn)品已占大部分，而且此比例還在不停地增加。未來第三代移動(dòng)通信（third gene

5、ration 3G）的市場容量又將數(shù)倍于2G。 　　在這樣的背景下，3G從標(biāo)準(zhǔn)制訂起就必然要開始一場激烈的國際競爭。為了實(shí)現(xiàn)通信的個(gè)人化、全球漫游、無縫覆蓋的理想，ITU從一開始就希望全球有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但歐美之間分歧很大，歐洲和日本要用WCDMA（寬帶CDMA）制式以便與目前GSM有繼承性而美國主流要用CDMA-2000（有時(shí)cdma2000）以兼容目前的窄帶CDMA制式。ITU在2000年5月全球無線電大會(huì)上批準(zhǔn)無線接入網(wǎng)可以用5種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我國自主提出的TD-SCDMA的包括其中，也即TD-SCDMA成為全球3G建設(shè)選擇方案之一。3G的核心形式最終將取決于固定網(wǎng)的升級(jí)，可能是全I(xiàn)P網(wǎng)

6、，或是ATM網(wǎng)。在3G發(fā)展初期不可能拋棄已有相當(dāng)規(guī)模的2G核心網(wǎng)而重新建立一個(gè)新網(wǎng)絡(luò)，必然通過演進(jìn)東平滑過渡的方式進(jìn)行發(fā)展。所以在3G發(fā)展初期可以使用的核心網(wǎng)主要是基于GSM　MAP的核心網(wǎng)和基于IS-41的核心網(wǎng)。 　　國人漸已醒 　　我國移動(dòng)通信無論是模擬制式或是數(shù)字制式的引入與世界大多數(shù)國家相比在時(shí)間上不是太晚，在規(guī)模上也不小，種類也不很多。 　　從1987年中國電信在廣州建立第一個(gè)模擬移動(dòng)電話網(wǎng)到現(xiàn)在，我國已經(jīng)有了5種移動(dòng)通信網(wǎng)，即A、B、C、D和G網(wǎng)。這5種網(wǎng)各有不同的通信范圍和業(yè)務(wù)功能。A網(wǎng)和B網(wǎng)采用頻分復(fù)用多址方式FDMA、TACS體制；C網(wǎng)采用CDMA碼分復(fù)用多址方式D、

7、G網(wǎng)采用TDMA時(shí)分復(fù)用多址方式、GSM體制。A網(wǎng)和B是模擬網(wǎng)屬于1G，C、D、G網(wǎng)是數(shù)字網(wǎng)屬于2G。其實(shí)我國曾經(jīng)還有兩個(gè)網(wǎng)，一個(gè)是模擬網(wǎng)，另一個(gè)是數(shù)字網(wǎng)，前者采用AMPS體制，后者采用CDMA體制（即C網(wǎng)），它們是屬于部隊(duì)使用，所以可以稱之為軍網(wǎng)。不過現(xiàn)在這兩個(gè)網(wǎng)都交給地方（聯(lián)通）管理了。 　　在我國發(fā)展模擬制式紅火之時(shí)的80年代末、90年代初，相繼推出GSM、D-AMPS、PDC等采用TDMA技術(shù)和以IS-95為代表的CDMA技術(shù)的新的數(shù)字制式的移動(dòng)通信系統(tǒng)。這種數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)采取先進(jìn)的信源編碼（如話音壓縮）和信道編碼（如前向糾錯(cuò)）及先進(jìn)的多址技術(shù)使得在數(shù)字化的基礎(chǔ)上，多種信息得以融合

8、（如話音、短消息等），各種增值業(yè)務(wù)得以展開（如手機(jī)銀行、手機(jī)上網(wǎng)）等；通過先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，使得信息在傳輸過程中的抗干擾、抗衰落能力大為增強(qiáng)，傳輸質(zhì)量和安全保密性同時(shí)得以提高；而先進(jìn)的多址處理技術(shù)使得整個(gè)系統(tǒng)的容量大為提高，用同樣的頻譜帶寬，數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)可以容納數(shù)倍于模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)的用戶數(shù)。正因?yàn)槿绱?，世界各國政府和企業(yè)無不傾力推動(dòng)這一移動(dòng)通信的數(shù)字化革命，廣大用戶也積極響應(yīng)，從而數(shù)字化浪潮在90年代席卷全球，僅僅幾年的時(shí)間我國（不含港、澳、臺(tái)）模擬移動(dòng)通信從1987年推出數(shù)字制移動(dòng)通信的1994年，共有用戶600多萬戶。而1994年到2000年，數(shù)字用戶急速擴(kuò)到8000多萬戶。移

9、動(dòng)通信用戶數(shù)還在上升，經(jīng)營移動(dòng)通信的公司只有努力擴(kuò)容，容量飽和了，就新開頻段來滿足客戶的需要。 　　我國在90年代初開始引入GSM系統(tǒng)，從現(xiàn)在的運(yùn)行狀態(tài)來看與大洋彼岸的高通公司的CDMA系統(tǒng)相比有一些諸如頻率資源緊張、頻譜利用率不足和數(shù)據(jù)等新業(yè)務(wù)的引入等方面的差距，同時(shí)從編織2.5G與3G的角度出發(fā)聯(lián)通公司將建立一個(gè)全新的IS-95CDMA新網(wǎng)。 　　今年5月15日，備受產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的中國聯(lián)通CDMA一期工程系統(tǒng)設(shè)備招標(biāo)工作結(jié)束，5月22日中國電子報(bào)用“十廠商分食聯(lián)通CDMA巨標(biāo)”為題發(fā)布消息。中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)營報(bào)7月12日用“CDMA，電信市場的黑馬”為題的報(bào)道說，5月15日正式與中外廠商的簽約

10、，使聯(lián)通CDMA正式上路。這個(gè)整體規(guī)模達(dá)到5000億元的大市場似乎終于從海市蜃樓走入現(xiàn)實(shí)，成為最有“注意力”的商機(jī)。合同的最終簽署讓包括聯(lián)通、投標(biāo)企業(yè)，提供芯片、技術(shù)專利的高通，以及華爾街在內(nèi)的投資人等多方人士都長長松了一口氣。聯(lián)通的CDMA項(xiàng)目牽涉到太多的利益，包括經(jīng)濟(jì)上的，更包括政治上的。 　　中國聯(lián)通人士介紹，CDMA的一期工程的網(wǎng)絡(luò)容量將達(dá)到1515萬用戶，預(yù)計(jì)在2001年底或2002年初完工，投資121億元。而據(jù)確切消息說，在未來5年中，由聯(lián)通引發(fā)的市場，包括網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、終端手機(jī)和服務(wù)市場加起來將大約有5000億元人民幣。 　　6月初在香港舉辦的2001年3G大會(huì)暨第六屆CDMA年

11、會(huì)上，聯(lián)通與世界13大運(yùn)營商簽署了CDMA網(wǎng)間漫游諒解備忘錄。這無疑是給本已熱得發(fā)燙的CDMA火上澆油，包括美國、韓國等多個(gè)國家的13大運(yùn)營商基本涵蓋了全球所有的CDMA運(yùn)營商。全球CDMA陣營從此獲得與GSM陣營抗衡的可能。 沖刺3G　　3G異于2G，主要是數(shù)據(jù)傳輸能力大為增強(qiáng)，ITU規(guī)定如下： 　　*高速移動(dòng)（對(duì)FDD：500Km/h；對(duì)TDD：120Km/h）：144Kb/s 　　*室外靜止或步行時(shí)手持機(jī)環(huán)境（速度30Km/h）：384Kb/s 　　*室內(nèi)環(huán)境（速度3Km/h）：2Mb/s 　　3G與2G比較主要是傳輸帶寬變寬了，其典型帶寬為5MHz（2G的帶寬僅為其三分之

12、一，即1.6MHz）這樣就從無線接入網(wǎng)、用戶終端和核心網(wǎng)都要不同于2G。如何建設(shè)3G的道路不外有兩條：一條是創(chuàng)新式的，把無線接入網(wǎng)、終端和核心網(wǎng)重新進(jìn)行研發(fā)，100％是新的；演進(jìn)式的，即要用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向3G演進(jìn)。兩種辦法比較而言，運(yùn)營商多愿意后者辦法，因?yàn)楸苊饬藢?duì)已有的投資造成損失。 　　現(xiàn)在仍在高速發(fā)展的GSM和IS-95CDMA都有過渡到2.5G甚至3G的演進(jìn)方案，甚至有產(chǎn)品，GSM向GPRS（通用分組無線業(yè)務(wù)）和EDGE（增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率改進(jìn)）技術(shù)發(fā)展，IS-95向IS-95B（利用的碼聚集技術(shù)）和IX（多載波）發(fā)展。 　　1980年前后，即貝爾蜂窩概念剛提出來時(shí)，我們看不到它的未來

13、，1G的機(jī)會(huì)在我們眼前白白流失；當(dāng)2G席卷全球時(shí)，我們也只抓住了一個(gè)尾巴，在移動(dòng)通信的市場上，我國生產(chǎn)的基站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和手機(jī)的份額只占2％-5％；現(xiàn)在3G標(biāo)準(zhǔn)開始制定，機(jī)會(huì)再次來臨，我國無線通信標(biāo)準(zhǔn)研究院（CWTS）是第三代伙伴關(guān)系計(jì)劃3GPP、3GPP2這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織成員，我國專家，教授刻苦研究提出了適合中國實(shí)情的3G方案，試制了3G系統(tǒng)里的配套產(chǎn)品，甚至提出第四代通信系統(tǒng)（fourth generation4G）方案。 　　*我國提出時(shí)分雙工-同步碼分多址TD-SCDMA無線接入系統(tǒng)使用了智能天線（Smart Antena）、同步CDMA（Synchronous CDMA）和軟件無線電

14、（Software Radio）通信技術(shù)，三種技術(shù)的英文名字都是“S”開頭因而稱為SCDMA，以有別于其他CDMA系統(tǒng)。 　　SCDMA無線接入系統(tǒng)是目前國際上唯一使用了“智能天線”和TDD雙工方式的同步CDMA系統(tǒng)。其占用頻帶少，發(fā)射功率之低是任何系統(tǒng)都難以達(dá)到的?？偟膩碚f，使用SCDMA無線接入技術(shù)將帶來如下優(yōu)勢(shì)：相對(duì)最高的無線頻譜利用率；在低反射功率下，有較遠(yuǎn)的通信距離；設(shè)備構(gòu)成簡單，依靠軟件無線電，硬件成本較低，因而產(chǎn)品有較高的性能價(jià)格比；其靈活性高，便于系統(tǒng)性能的改進(jìn)，完善和提高（特別是增加新業(yè)務(wù)）都不需要改變硬件而可以用軟件加載來實(shí)現(xiàn)。 　　SCDMA使用時(shí)分雙工（TDD）：上

15、下行鏈路工作于同一頻率，不需要成對(duì)的頻率，適用于傳輸上/下行非對(duì)稱業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，尤其是基于IP的因特網(wǎng)業(yè)務(wù)，但是終端的移動(dòng)速度只達(dá)到120Km/h，僅適用于較高速的接入環(huán)境。此外TDD系統(tǒng)要考慮上/下行時(shí)隙保護(hù)時(shí)間，小區(qū)半徑限制在10Km左右。 　　TD-SCDMA最大的優(yōu)點(diǎn)是它可在現(xiàn)有的GSM平臺(tái)上平滑過渡到3G。 　　TD-SCDMA技術(shù)規(guī)范是我國提出的，是被ITD全套采納的無線通信標(biāo)準(zhǔn)。 　　*1998年初，華為公司開始從事WCDMA基站系統(tǒng)的研發(fā)工作目前正在進(jìn)行WCDMA產(chǎn)品的開發(fā)研制工作，具體部分分為無線接入網(wǎng)絡(luò)RAN，RAN包括基站Node B和無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC。 　　*

16、2000年，中國連宇公司向3GPP2提出LAS-CDMA（大區(qū)域間同步碼分多址）方案，該方案在擴(kuò)頻碼的構(gòu)造上實(shí)現(xiàn)了突破，通過“無干擾”時(shí)間窗內(nèi)的同步作用使干擾大大減少，具有頻譜效率高、傳輸數(shù)據(jù)率高和適合高速移動(dòng)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，可在1.25MHz帶寬上提供5.53Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸率，能適應(yīng)分組交換及移動(dòng)網(wǎng)向全I(xiàn)P發(fā)展的要求，為實(shí)現(xiàn)未來（4G）大容量、高數(shù)據(jù)速率的移動(dòng)通信系統(tǒng)提供了一個(gè)較為可行的方案。我們（絕非業(yè)內(nèi)人士），在雜志上看到上面三段消息后，希望業(yè)內(nèi)的大公司、大工廠不要一味緊跟那些跨國大公司后面“搖旗吶喊”；而應(yīng)更多的響應(yīng)（移動(dòng)通信）業(yè)內(nèi)一些專家教授和社會(huì)的呼吁，多支持國內(nèi)的研究、研發(fā)和試制

17、部門的工作，爭取在5-10年內(nèi)從根本上改變我國移動(dòng)通信發(fā)展依賴外國的局面，建立起我國移動(dòng)通信真正的民族工業(yè)，我們不愿看到3G重蹈3G繁榮的移動(dòng)通信市場、成功的運(yùn)營業(yè)和不發(fā)達(dá)的移動(dòng)通信制造業(yè)之復(fù)轍。 　　曾經(jīng)的心痛 　　有兩個(gè)一新一舊的失敗范例 　　中國經(jīng)營報(bào)7月17日題為“美國電信老大，寬帶受挫”一文中提到，經(jīng)過1984年一分為七之后保留原公司名稱AT&T（美國電話電報(bào)公司）只能經(jīng)營長途電話業(yè)務(wù)，面對(duì)國內(nèi)還有幾家公司的競爭，AT&T處境很難。AT&T公司首席執(zhí)行官高價(jià)與別人爭購第一媒體公司和電視通訊公司，接著利用它們的電視線路改造成雙向、交互式的電纜，從而拋開地方

18、電話公司的關(guān)卡，實(shí)現(xiàn)一線三用（即寬帶上網(wǎng)、打電話及看交互電視）的強(qiáng)大寬帶功能。但是這項(xiàng)工程耗資巨大，且吸引人們利用寬帶上網(wǎng)的人數(shù)增長并沒有預(yù)想的多，尤其它持的很大股份的寬帶上網(wǎng)服務(wù)公司虧損更是進(jìn)一步擴(kuò)大，到目前為止，AT&T僅吸引了70萬寬帶用戶，同時(shí)背負(fù)650億美元的債務(wù)，使AT&T深陷寬帶危機(jī)而不能自拔。7月9日美國通訊廣播公司（COMCAST）向AT&T的寬帶業(yè)務(wù)部發(fā)出愿意以450億美元的予以收購的信息。 　　在數(shù)字時(shí)代，寬帶給人們帶來了巨大想像空間，寬帶灸手可熱，但是熾熱的寬帶能否帶來預(yù)期的利潤，大規(guī)模的投入能否有所回報(bào)，想想心痛的感覺。 　　2000年3月17日銥星公司宣布破產(chǎn)。這個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)無論在設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方案、計(jì)劃管理和技術(shù)上都是一流的，由于它在錯(cuò)誤的時(shí)間選擇了錯(cuò)誤的用戶，最后敗下陣來，這項(xiàng)耗資60億美元經(jīng)過約十的研制的龐大而又優(yōu)秀的系統(tǒng)工程，可是只引來兩、三萬個(gè)用戶（計(jì)劃65萬戶）。最后只得到兩千萬美元的補(bǔ)償全賣給新銥星公司了事。