当前位置首页> 知识园地 > 文章选萃

新一代宽带无线接入与移动通信的频率规划和发展策略

浏览量: 时间:2005-08-29 11:04

  摘要:本文在介绍中国无线电频率划分规定的全面修订新进展基础上,重点论述新一代宽带无线接入与移动通信的中国频率规划思路、结果及相关发展策略考虑。

  关键词:频率划分规定 WRC-2000 宽带无线接入 IMT-2000 2.5G/3G/3G+/4G 平流层高空气艇平台高密度固定业务 WAP/x-HTML i-Mode 蓝牙 无线局域网

  引言

  纵观全球,今后三五年内,固定电话、移动电话及互联网用户将形成三分天下的基本格局;而未来五至八年中,移动电话用户和固定电话用户将平分秋色,各占半壁江山。至2000年底,全球移动用户已达7.34亿,目前仍以高于50%的速度在快速增长,至2005年,全球移动用户可能高达15亿左右。而中国从1987年开始移动通信商用,初期发展很慢,从发展之初到跨越1000万用户大致用了10年时间,而今年第一季度已跨越1亿大关,由此从1000万至1亿仅用了短短4年时间不到,其发展速度远远高于全球移动通信最发达的美国;而且,20017月,中国移动通信用户数已增达1.206亿,已超越美国成为全球移动通信用户最多的国家,且并未计入实际上在本地网范围内进行区域漫游的PHS用户在内。至2005年中国移动通信用户估计可达3亿左右,约为全球总数的1/5,而且那时中国的固定电话用户数、家电用量,甚至INTERNET用户数及上网移动终端总数,均可能居全球榜首。因此,中国的市场潜力确为全球所惊叹,在全世界最为诱人。而面对这一光辉的发展前景,特别是对支撑此移动通信及无线INTERNET发展支柱的新一代宽带无线接入及宽带移动通信发展而言,作为资源先行保障的中国频率规划及相关发展策略考虑已提上紧迫议事日程,具有十分重要的现实意义与战略作用。

  全面修订中国无线电频率划分规定

  我国原国家无线电管理委员会于19829月颁发了无线电频率划分规定(试行),尔后虽出台了一些较细节化的相关管理规定,但一直未作全面修订。随着上世纪80年代中期以来无线电通信事业的飞速发展,全球电信环境急剧变化,无线电新业务不断涌现、层出不穷,此原有无线电频率划分规定已不能反映我国频率划分及相应频率规划的实际现状,更不能适应市场经济环境下未来无线电通信发展的紧迫需要,由此,信息产业部无线电管理局遵照上级领导的工作部署与要求,积极组织对1982年版的无线电频率划分规定进行全面修订。在进行频率划分框架规划时遵循了我国对内、外一贯强调的六项基本原则:

  1. 统筹考虑各类无线电业务的实际需要,促进所有业务健康发展。

  2. 在规划新技术、新业务的频谱需求时,充分考虑我国频谱使用的现实状况,包括国内相关运营、科研和生产部门的实际需求,尽力做到既鼓励采用新技术,又不脱离实际。

  3. 根据国际电联最新进展及我国已有频率划分规定,进行新的频谱规划时既要符合国情,又要尽量与国际频率划分一致,与国际标准接轨。

  4. 选择技术成熟、先进可靠的标准和体制,积极支持频谱利用率高的通信方式;既要保护民族工业,又要鼓励不同厂家、不同体制的竞争。

  5. 深入研究各类业务之间的电磁兼容特性及频率共用的可能性,以提高频谱利用率。

  6. 合理分配、有效使用频率资源;同时兼顾长远及近期需求,分步实施,便于调整,有利平滑过渡。

  进行具体修订时贯彻了下述五项原则:

  1. 要体现合理、有效、节约使用无线电频谱的原则,要有超前性,兼顾考虑无线电技术的先进性、成熟性和经济性,并结合我国国情。

  2. 对各种无线电业务的定义,对频率划分的业务和划分的种类等,参照电联现行(即最新版本)无线电规则。

  3. 按现行无线电规则全球划分、第三区划分和涉及我国的脚注进行修改。

  4. 对我国的频率划分确实不能与无线电规则全球划分、第三区划分和脚注保持一致的部分,在今后参加国际电联大会时,争取列入无线电规则。在未列入无线电规则前,在我国频率划分规定中用脚注形式表达,并加以一定的限制条件。

  5. 要反映香港、澳门特别行政区的频率划分。

  对一些涉及历史情况与现实需求的综合问题,按下述四项原则性要求进行修订:

  1. 杀手锏之类对我国相关部门建设有重大意义的所需频谱要千方百计确保。

  2. 对一些因历史原因沿用的相关部门老的装备所需频谱按逐步过渡的思路鼓励向新装备频段过渡,包括适当调整主次关系或由脚注说明情况。

  3. 对诸如第三代移动通信核心频段或其确定的扩充频段,要从全球标准化及确保经济建设需要进行频率划分的必要调整。

  4. 对新频段、高频段、新业务要积极鼓励开发应用和创造发明,平衡各部门之间的频谱使用需求,尽可能从科学、合理、有效地使用频谱角度达成各方面较为满意的共识。

  按此,经过十余次全国各部委的协调讨论及两次权威的无线电频率规划专家咨询委员会的咨询审议,完成了对1982年版无线电频率划分规定(试行)文本的全面修订,使之适应全球信息/电信新环境下中国市场经济的发展需求与各行各业的实际需要,并与国际电联出版的1998年版无线电规划最新版本和WRC-2000通过的最后法案文件的国际最新进展[3]相接轨。一些重要新进展可归纳为如下八项:

  1.低频及超低频频率获得进一步有效利用;

  2.进行了70GHz左右以上高频段应用的有效扩展;

  3.以IMT-2000为中心的地面移动业务的扩充调整;

  4.对国防建设、广播、气象、射电天文、交通、铁道、卫星等有关部门的相应业务要求进行较大范围调整;

  5.对WRC-2000最新结果进行了接轨修订;

  6.无线电频率划分表的栏目设置除有我国频率划分国际频率划分(国际电联第3区)外,同时并列了我国香港及澳门特别行政区的频率划分作对比参考;

  7.列注了570条左右国际电联频率划分脚注(保留其原符号及编号字样,以便于查考)及数十条中国特有的频率划分脚注(以CHN字样开头编号),作频率划分表列表内容的交叉引证说明;

  8.增补了无线电管理的术语与定义章节作参考,其中包括一般术语,有关频率管理的专用术语、无线电业务、无线电台与系统、操作术语、发射与无线电设备的特性、频率共用、空间技术名词、无线电业务间的关系参考图、无线电频带和波段的命名、常用字母代码及业务频段对应表及国际电联ITU区域划分等共十二项内容。

  此新无线电频率划分规定,作为各类无线电应用业务及各种频段的频率使用规划的总框架已报经上级领导,包括国务院及中央军委最高领导签批通过,最近又完成了再一次的编辑核查审定,不久将向社会公布,并将以中英两种文字正式出版。

  新一代宽带无线接入的频率规划

  1. 宽带固定无线接入与新一代移动通信的关系

  由于固定无线接入比移动通信场合容易现实操作,智能天线、软件(定义的)无线电以及一系列现代编码调制及自适应信号处理技术等功率/频谱有效利用新技术往往首先在固两种定无线接入中试验与装备应用;从而,固定无线接入往往成为新一代移动通信的技术先导,第三代后的第四代移动通信系统结构的一种重要设想即为对各种新老交替的无线通信接入手段,包括新一代FWA技术及移动通信技术和Bluetooth Pico-cell接入技术相组合,借助中介桥接适配系统与以IP为基础的核心网相连接即构成此第四代移动通信系统的框架描述,形成固定与移动的较有机融合。

  2. 已投入业务的无线接入频段的频率再规划

  (11.8GHz频段的TDD模式无线接入在17101880MHz这一DCS/GSM1800MHz频段范围内,存在着TDD运行的收发保护间隔17851805MHz,可考虑作TDD模式的无线接入运行,已发布的频段为18001805MHz,以SCDMA TDD模式系统供公众网或专用网无线接入应用,亦鼓励包括具有高效率接入系统性能的现代OFDM的方式(此种方式可统称为(X-OFDMCY)方式,为利用各项先进自适应处理手段的现代OFDM方式,诸如C-OFDMW-OFDMV-OFDMOFDMA等在内的TDD模式进行技术试验,检验其应用可行性。

  (219001920MHz频段按TDD模式由下述五种制式进行频率共用:
  19001915MHzPHS
  19051920MHzDECT
  19081915MHzTDMA/CDMA TDD
  19151920MHzCordless DECT

  目前均为窄带运行模式,PHS较为市场所看好,这是一种特定改革运行环境下的产物,实质目前已超越原先规则定义的WLL固定业务范畴而演变为一种区域漫游的移动业务,有一定的管理规划、资费政策争议还在协调整合中。此频段窄带运用目前尚未宣布其截止期,但迟早亦要确定其截止期,促使其向TDD模式宽带移动通信过渡。

  (318801900MHz19601980MHzFDD,可采用TDMACDMA方式。为确保IMT-2000核心频段的频谱需求,该频段FDD
WLL
运行仅为临时过渡规划,仅能使用至2002年底为止。

  (4ISM频段的扩频SS系统接入

  2.4GHz频段:24002483.5MHz
  5.8GHz频段:57255850MHz

  这些频段的接入效率较低,目前仍按发放电台(站)执照方式进行有序发展管理。应限制其作点对多点或网状结构网络应用;以便为2.4GHz频段蓝牙等短距离、微功率、无执照系统共存运行创造较好的环境,同时进行5.8GHz频段技术试验,开辟可能的高效率的宽带无线接入运作。

  3.新的中高速率(中宽带)无线接入频率规划考虑

  根据信息产业部无线电管理局[2000]88文件要求,目前已规划34003430MHz/35003530MHz2×30MHz频带作FDD方式中高速无线接入运用,经过技术试验及电磁兼容分析,若证明此FWA系统与卫星C扩展频段有频率共用可能,并确定其共用条件后,可根据FWA技术发展与市场需求,研究和确定FWA系统在34003600MHz频段内实施与卫星系统的频率共用;若证明两者之间不可兼容,或为避免相互干扰付出的代价太大,FWA系统将于2005年底前退出此34003600MHz频段。在北京、天津及厦门的窄带及中宽带无线接入结束技术试验阶段后,针对进一步推向商用试验频率分配需求的巨大压力,原先单一行政审批手段分配稀缺有限的频谱资源,已不适应有效平衡众多电信运营商及有志从事电信业务经营并符合经营资质的其它企业对此有限资源分配需求的公平合理解决,由此经仔细分析研究后,信息产业部下决心对3.5GHz频段地面固定无线接入系统使用频率采用评选(招标)方式进行分配,并且为稳妥执行,先取有代表性,但又不属最敏感的五个城市南京、厦门、青岛、武汉、重庆(既有直辖市,又有省会城市,亦有计划单列市,既有无线接入需求,亦非其需求量及敏感度最大的北京、上海、广州、深圳之类城市)进行试点,取得了成功,获得普遍好评。在此基础上拟再进一步向全国其余32个省(区、市)级大城市及计划单列市进行推广,以及更进一步扩充至数百个有此应用需求的地、市级中、小城市,充分发挥此频谱资源的使用效益。可能的话,还拟推进与卫星及无线电定位等频率共用研究与试验规划工作,争取此频段能进一步上、下有所扩充,以满足对此频段中宽带无线接入的巨大需求压力。

  4.高频段宽带无线接入频率规划考虑

  高频段宽带无线接入目前仅考虑LMDS。取26GHz38GHz这一高一低的两个频谱块,由一些运营商与制造厂家联手,分别在广州、上海、北京、重庆、武汉、杭州、大连、青岛、深圳、珠海、绵阳等地全面展开试验,在补充进行了进一步雨衰影响试验后,技术试验将进入评审阶段。LMDS的频率规划与试验工作在充分分析参考美国、欧洲的经验教训基础上,结合中国的实际频率划分与业务分布状况,首先取雨衰性能相对优良的26GHz频段的2.3GHz左右频带宽度的大块频谱作LMDS主用频谱,这亦有利于国产化实施,38GHz频段作频率协调更短距离高密度运用,其频带宽度为3GHz左右。其基本频带宽度亦按3.5MHz×N方式递增,而希望其基本容量效率应≥4×2.048Mbit/s/7MHz26GHz频段的试行FDD频谱限界规划为中心站下行24.50725.515GHz,远端站上行25.75726.765GHz。频道配置试行规划可见信部无[2001]652号文。

  5.Bluetooth/Pico-cell无线接入频率规划考虑

  目前Bluetooth使用2.4GHzISM频段,然而中国在该频段目前存在有执照的SS扩频业务,因此,在进行了该频段内蓝牙、无线局域网.SS等业务频率共用电磁兼容实际测试后,进一步颁发了2.4GHz频段再规划的信部无[2001]653号文。确定蓝牙、室内无线局域网、数字无绳电话和无线自动识别等技术按短距离、微功率、无执照无线电通信设备方式管理。对于较高发射功率的SS系统仍以有执照台站管理方式进行管理,并严格限制SS的有效全向辐射功率≤500mW及其网结构仅作点对点影响面较小的方式运行,鼓励将来逐步转向运用较高效率的中宽带无线接入手段,以便为蓝牙等Pico-cell无线接入手段创造较好的运行环境。

  6.平流层高空气艇平台(HAPSSTS)的频率规划考虑

  这是一种20052008年左右以后可能有良好潜在应用价值的宽带无线接入手段,一方面国内相关科研部门与国外合作在进行相应研究开发的前期工作,相应频率规划基本意向将按ITU的标准化进展靠拢,原则上支持在18851980MHz2010-2025MHz2110-2170MHz频段IMT-2000空中基站宽带技术试验及高频段27.528.35GHz/31.0-31.3GHz47.247.5GHz/47.948.2GHz的宽带技术试验。

  7.Unlicensed(无执照)无线接入频率规划考虑

  目前中国无执照无线接入频段仅有一些属所谓短距离、微功率范畴的室内无绳电话之类频段,诸如45.045.5/48.048.5MHz840843MHz的模拟无绳电话频段与19151920MHz的数字无绳电话频段。然而此800MHz频段及1.9GHz频段均为IMT-2000运行频段,应逐步纳入IMT-2000相应核心频段及附加频段运行。相应数字无绳电话无执照运行频段可向2.4GHzISM已规划频段转移。

  至于U-NII之类无执照运行方式的频率规划,一方面需密切注视其国际进展,同时应紧密结合中国的实际状况冷静、稳妥地进行分析研究后再确定其细节规划考虑。这样新一代宽带无线接入的频率规划按不同频段、不同覆盖能力、不同容量配合、不同接入方式进行密切结合我国国情的频率规划考虑,以期使这些宽带无线业务能稳步、有序并以综合集成方式健康地发展。

  新一代移动通信的频率规划

  1. IMT-2000核心频段的考虑

  首先积极展开19201980MHz/21102170MHz IMT-2000
FDD
核心频段的清频与试验准备工作,相应原先冲突运用的1.9GHz FDD WLL
必须于2002年底前无条件让出。20102025MHz可作IMT-2000
TDD
试验应用,同时19001920MHz现今TDD
WLL
频段亦将适时提出其截止运行与过渡规定,逐步过渡演进为IMT-2000
TDD
运用。18651900MHz频段的处理原则上根据国际上IMT-2000附加频段17101885MHz频段的规划结果再予确立相应方案,但不排除如果IMT-2000
TDD
模式的TD-SCDMA运行结果为广大用户欢迎情况下,较多地考虑为IMT-2000
TDD
模式运行。19802010MHz/21702200MHz频段仍用作IMT-MSS运行。

  2. IMT-2000附加频段的考虑

  ITU-CPM-99提交WRC-2000审议的IMT-2000附加后选频带为8段地面业务用频带:

  470806MHz806-960MHz14291501MHz17101885MHz22902300MHz23002400MHz25202670MHz27002900MHz30003400MHz为需进一步研究的频带;3MSS业务用频带15251559MHz/1626.51660.5MHz16101626.5MHz/2483.52500MHz25002520MHz/26702690MHz

  中国考虑到自身预测至2010年的IMT-2000附加频谱需求为160MHz210MHz左右,比国际上已确认的三个区域160MHz带宽需求一般要更高些,其中不包括800900MHz频段及1.8GHz频段2G3G自然演进的系统运用频段,同时中国提议的IMT-2000
TDD
标准TD-SCDMA可比FDD方式将来更灵活地利用附加频谱块,由此中国在WRC-2000会上及尔后,均积极支持确立更多的IMT-2000附加频带。

  3.对470806MHz频带及6GHz甚至8GHz以下频率的运用考虑

  对此应注视不少发展中国家及移动通信欠发达国家对此470806MHzIMT-2000演进运用感兴趣,而且20082010年后逐步显露的3G+/4G运用的频谱总需求可能会高达1.52.0GHz左右之巨,需逐步有计划规划其68GHz以下传播条件依然较有利的频段,其中包括对27002900MHz3.06/8GHz频段的进一步分析考虑,以作3G+/4G移动通信的可能应用,如果4G的基本框架包括移动业务与宽带无线接入相互融合为通用无线接入,则目前正在积极考虑的3.03.4GHz3.43.6GHz5.3GHz5.8GHz等宽带无线接入的频带亦将会成为重要考虑对象。中国目前对350450MHz800900MHz2.45.8GHz频段的进一步频率再规划考虑亦将有助于将来在此传播条件很好的较低频段展开向新一代移动通信业务演进发展。

  4.高频段新一代移动通信的频率规划考虑

  与有线宽带传输发展相对应,通用宽带无线接入亦在平行地快速推进,诸如地面宽带固定无线接入MMDSMVDS)、LMDSLMCS)、IEEE802.1116HIPERLAN2HIPERACCESU-NII SUPERNETBWANMagic WAND AWACSSAMBAMEDIANHDFSHAPSOptical
Air Wavestar
等向宽频带、似光纤方向推进,调制与波形成形处理技术从QPSKDQPSKOQPSK8-PSK-16-QAM等迈向利用更高状态数的M-QAM、并包括利用先进的自适应(X)-OFDM(Y)技术在内。HAPS的工作频段如上所述已涉及2GHz频段,27.528.35GHz/31.031.3GHz频段及42.747.5GHz/47.948.2Ghz频段,LMDSHDFS频段已涉及242628313438GHz频段及3740GHz40.543.5GHz51.452.6GHz55.7866GHz频段。尚对宽带移动接入与移动通信MBSMobile Broadband Seystem)而言,除上述提到的5.3GHz5.8GHz10-16GHz频段外,更高频段大都集中考虑19.48519.565GHz39.540.5GHz42.543.2GHz5964GHz等频段,这方面的基本研究工作在欧洲、美国和日本均在积极进行中。例如在欧洲涉及MBSACTS Advanced Communications Tedinelogies and Serviecs)项目中的著名研究项目,如MWANDAWACSSAMBAMEDIAN,其工作频段即取用5GHz19GHz40GHz61GHz等频段,MWANDMEDIAN为室内慢速移动工作,AWACSSAMBA可充当室外较高移动速度工作,覆盖范围一般较小为数十米200左右。这是一种广义的UMTS GRAN/BRAN新一代无线网络框架结构与装备技术的研究,其目标是装备STM-1 155Mbit/s 乃至更高的移动或半移动环境下高速优质多媒体个人通信服务与应用。在进一步规划3G+/4G系统的频谱资源应用时,可注意这些基本情况,并结合国际社会进一步新进展及中国国情而适时逐步确定其细节。

  发展策略考虑

  1. 频谱有偿使用与运营执照发放问题

  涉及频谱有偿使用及运营执照发放问题,目前大抵上有下述五种典型方法:单一行政审批、拍卖、选美、招标或其混合或修正。根据中国目前对新一代宽带无线接入及移动通信的期望经营的有资质运营者数快速增加及有限的频谱资源情况来看,单一行政审批手段已不能公平合理及尽可能透明地解决此有限频谱资源的分配问题,尤其是目前这种微不足道的频占费形式的频谱有偿使用方式更增加了这种分配难度,亦严重影响了频率再规划及频谱有效利用。另一方面,拍卖这种方式虽然具有最彻底的透明性,亦可充分促进频谱有效利用,但结合中国操作者的实际经济实力与国情,并考虑到欧洲英国338.6亿美元,德国462.6亿美元等3G频谱的天价拍卖后遗留的巨大负面教训,人们几乎一致共识对宽带无线接入与3G之类依然较有限的频谱资源至少在目前采用拍卖方式进行频率分配与许可证发放是不可取的。选美招标或其它修正方式成为一种较现实的选择,但中国目前无选美的立法依据,类似有立法依据的方式为招标,而且选美方式通常可视为其类似情况的一种子集,由此招标是一种可供优先选择的频率分配方式。但与此同时,必须尽快加速增强有偿使用频谱力度的频占费改革,这已成当务之急,那怕配套进行招标方式的频率分配亦是如此,特别对3G核心频谱那种非常宝贵的频谱资源分配更属紧迫。

  2. 夹于2.5G3G+/4G间的3G问题

  目前,全球含义上3G业务运行普遍推后,2.5G在加强运作及其增强型方案的出台,实际已步入3G+4G的基本概念与框架结构的研究讨论,从而夹于2.5G3G+/4G间的3G似乎已呈现步履艰难、疑虑众生的格局。人们往往由此提出一系列疑问,3G到底何时真正出台?是否2.5G的大力推进将导致3G延后出台?延后出台的3G到底能够或需要持续多久?可否索性一步到位,由2.5G2.5G+直跳至全IP3G+/4G?等等。因此分析、研究与澄清3G面临的问题其发展轨迹及前景看来十分必要。应该说3G从过热炒作至目前逐步降温与冷静,包括日本NTT
DoCoMo
这一3G业务急先锋的计划推迟等等,决非偶然。首先标准化运作中的经济、技术、政治利益争夺是导致3G冷热无常的根本原因;DoCoMo公司FOMA延期,除其自身宣称的由于手机及交换机等系统方面还存在需解决的技术问题这一技术不成熟因素外,还包括着与欧洲通信运营厂商争夺市场利益的标准化问题及市场竞争的更深刻背景。同时,欧盟集团鉴于自身利益匆匆;决定甘冒重大风险要求欧盟各国于2001年底完成3G经营许可证发放,导致天价拍卖频谱,使一些大运营商债台高筑,不堪重负,再连锁反应,从而延缓了全球3G发展速度。

  但是另一方面,分析移动通信的发展历史可说至今已经历五个阶段[1],头两阶段为公众移动通信未大规模发展时期,发展花费的时间分别为30年及20年左右,尔后进入1G2G至今进入3G,包括其应用重叠期在内均为1520年左右时间。就第三代移动通信而言,提出FLMTS概念为1985年,即使按1992WARC确定其基本频率划分配置作起始里程碑计,至今亦是10年左右时间,进入较成熟应用期一般仍需三五年左右,至2005年左右,再考虑其与3G+/4G重叠应用,仍将持续1520年左右。因此,目前针对3G标准框架下的试验设备已较成熟,可逐步进入技术试验,商用试验及商用之际,结合动态市场与技术演进暴露这些设备性能不足情况下,加上竞争利益驱动,借助宽带无线接入基本技术的新进展,将2.5G增强,启动3G+/4G概念,这是前向演进发展的正常规律。从而目前的基本格局成为日本DoCoHo依然雄心未变,以i-Mode进展为基础,借3G为契机,以报2G时代PDC制式未成全球标准的被动与失利的一箭之仇,并积极启动其4G研究,把握3G前向演进的主动;以Quacomm为代表的北美集团则以基本IPRINTERNET数据传输飞速增长为动力,借助8PSK/16QAM更高效率调制,构成dma2000 1X EV-DO的纯数据传输HDR方式,使峰值数据速率突破2Mbit/s而达2.4Mbit/s,数据容量614kbit/s,相当cdma2000 1x ReleaseA的峰值数据速率,并进一步由3GPPz200011月,对数据与语音同时传输cdma2000 1 x增强型方式cdma2000 1x EV-DV中的8种技术提案融合为四种:iflex(Nortel Network)L3QSLGELSILucentQualcommSumsungLAS-CDMACWTS),1 X TREMENokiaMotorolaTexas IustiumentPhilips),采用16QAM/64QAM之类更高效率调制方式使峰值数据速率达到5.2Mbit/s或更高,从而对GPRS/EDGE→WCDMA演进进行挑战,以挽回3G标准化中北美集团的被动局面,并强调市场定位下的技术演进重要性;与此相应,欧洲集团一方面以GSM巨大后向兼容市场实力为基础加固其WAP/x-HTML-GPRS/EDGE→WCDMA2.5G应用开发及其前向演进攻势,同时亦利用M-QAM高效率调制与一整套自适应信号处理技术提出HSPAHSDAP/HSUPA)之类更高速率提案,使峰值数据速率可高达10Mbit/s或更高,并于20013月中旬由Ericsson NokiaSiemensAlcatelMotorola等发起成立WWRF论坛从事4G研究工作,从而启动3G3G+/4G的演进研究。与此相应,ITU-R WP 8FWG-Vis(vision)远景工作组的PNDRRSPC更新工作从标准化角度协调这些研究进度,使之适应3GIMT-2000增强或后IMT-2000向新一代4G移动通信系统演进。从而由这些简单描述即可明了2.5G3G3G+/4G演进脉络的原委与必然性。因此,从市场驱动为首要决定性因素,以及每一代移动通信启动形成与发展的演进性历史看,3G服务的来临是毋庸置疑的,一方面从语音、短信数据、中级多媒体至高级多媒体的应用需要一个过程进行市场培育与发展,其次3G的高投入必然要求稳步发展3G业务以满足这一渐进增长的市场需求并取得尽可能合理的财务回报,与此同时及时考虑其前向兼容演进的开放研究,一方面可适应市场需求对3G产品成熟化与增强化作出贡献,另一方面可平稳衔至更新一代全IP方式的4G运行。当然中国国情与日本、欧洲、北美之间有一定不同,固然目前中国已成为世界上头号移动通信用户大国,但应该说,其使用需求与国民经济实力和文化需求背景与上述国家与地区依然有较大区别与不同,语音为主体的运行还需持续相当时期,个性化服务亦必须以合理的价位与方便的操作运行与优良的服务为市场开辟的基本前提,直接照抄照搬日本i-Mode于中国亦无济于事,正因为如此,中国移动的梦网计划(Moutelnet)亦仍需要紧密结合中国国情与市场特点拿出有效的对策才能取得长足的进展。因此目前信息产业部确定发展中国3G3G产业的基本方针与原则冷静、稳妥、求实、科学积极准备、试验先行、培育市场、支持发展是完全正确的。

  3.演进发展与处理好市场驱动与技术驱动的基本关系问题

  (1)演进发展轨迹

  如上所述目前2.5G3G3G+/4G的演进轨迹为:   GSM→WAP/ x -HTML-PRS/EDGETS-136→EDGE→WCDMA→HSPAHSDPA/HSUPA-FDDIS-95A IS-95A+→IS-95B→cdma2000 1x →cdma2000 1x EV-DO→cdma2000 1x EV-DV(cdma2000 3x?)-FDD GSM→TD-SCDMAUTRA-TDD?)→TDD

  相应传输速率演进轨迹为:

  9.6kbit/s→14.4kbit/s→56/64kbit/s→114/153kbit/s→384kbit/s→2
Mbit/s→2.4Mbit/s→5.2Mbit/s→≥10Mbit/s

  (2)处理好市场驱动与技术驱动的关系

  发生在我们身边的许多经验和教训表明,在积极开发新技术同时,必须首先着力研究市场,把握其走势。固然,一项新技术的出现,往往会造就一代新产品,推动市场进一步发展,但新技术有无生命力,归根结底必须要有市场定位,并接受市场检验。

  4.标准化与新技术研制开发问题

  在把握好市场导向为基本关系前提情况下,重视标准化与新技术研制开发十分重要,但标准化工作决不能太多停留于纸面工作,而应建立在新技术研制开发实力的基础之上,而且必须强调适应市场需求及在市场应用检验中不断完善与更新,这种标准的确立与更新才能有效可行及具备发展生命力。这一点,对我国TD-STDMALAS-CDMA/TD-LAS的相应工作亦不例外,甚至必须更多强调与着力推进。

  围绕2.5G3G3G+/4G的演进发展,积极跟踪关注以下领域中将对频谱/轨道资源有效利用和无线电通信业务更新换代发展产生重要影响的一些具普遍意义的新技术是有利的,事实上,上述cdma2000 1X-EV/DODVHSDPA/HSUPA的提案均离不开这些普遍意义的新技术,这对发展集高新技术于一体的新一代移动通信、宽带通用无线接入、无线INTERNET/移动IP等均毫不例外[2]

  (1)多维信号处理与电磁兼容分析及多维频率共用

  此多维涉及频率域、时间域、空间域、信号域、网络域及显示域,包括多天线发送接收在内的多输入、输出(MIMO)多维处理在内。

  (2)智能天线

  这是第三代移动通信改进系统性能的重要手段,是TD-SCDMA方案的核心技术,目前正扩展成TDDFDD全面开发应用。研制开发出稳定性、收敛性等性能优良的控制算法属其关键。

  (3)软件无线电

  预计21世纪初,中频处理的软件(定义的)无线电技术将成为现实可行。普遍装备于新一代移动通信与宽带无线接入系统中,将会产生重大技术与经济效益。

  (4)现代编码/调制技术

  低时延、低比特速率语音压缩编码技术以及图像数字压缩技术从MPEG2MPEG4MPEG7;性能卓越、装备实施可行的CDMA“好码技术。

  优良性能的信道编码调制技术,除通常所知的TCM型、BCM型、SPORT型、恒包络型、部分响应型、实用型等编码调制技术外,应特别注意适应移动通信衰落环境、非线性信道及多重图像分辨率要求情况下的多重编码调制、多信号间隔恒包络编码调制、多分辨率编码调制,以及大幅度提高功率处理能力的串、并联级联码调制,包括Turbo码及Turbo编码调制技术。

  另一方面联合M-QAM运作的自适应(X-OFDMY)方式(诸如C-OFDMW-OFDMV-OFDMOFDMA等)值得注意,它具备宽带运行时的优良抗色散能力及波形成形能力,可实现非(直)视距离方式传输,对宽带无线接入及宽带移动通信新一代运作很有吸引力,而且QPSK/8PSK/16QAM/64QAM/X-OFDMY)多调制方式自适应可变运作,对自适应覆盖或传输性能自适应控制有很好可实现能力。

  (5)自适应信号处理及统计检测

  包括多用户联合检测、动态信道分配及统计频谱有效利用,自适应发信功率控制及干扰抵消/抑制,自适应慢速及快速可变调制状态并组合信道自适应均衡与包括方向图分集在内的多重分集,以及复杂环境下的降低检测状态数与复杂性的软判决最佳/次最佳序列检测等高级信号检测处理技术。

  (6)多媒体综合业务的多层型工作平台

  包括以SDH/ATM/IP技术支撑下的自适应速率可变、业务类型可变及QoS要求不同时组合不同频段和(或)不同HCS结构的统一工作平台。也包括优化星座结构的LEO/MEO/GEO多重卫星系统协同工作的综合平台以及同一轨道位置多颗卫星联合运行(Co-Location)与所谓虚拟卫星系统概念的应用。

  (7)软交换技术

  这是新一代网络结构灵活可变前后向兼容的核心技术。它采用分层的全开放网络构架,具有独立的模块化结构;是一种业务驱动型网络,业务和呼叫控制可完全分离,呼叫与承载可完全分离;亦是一种基于统一协议的分组型网络体系结构。它可适应技术发展新趋势,满足不同用户新需求;能快速提供新业务,涉足新领域,创造新的利润增长点;它亦可有效地降低网络建设与维护成本,从而对新一代移动通信全IP网络构成很有吸引力。

  (8)自适应动态资源分配

  包括联合上述天线MIMO技术、自适应编码/调制技术在内,实施高速分组数据传输时控制QoS的一系列自适应链路控制技术(LA)、自适应调度增益控制(A2IR)及不同业务内容自适应功率分配和自适应调度算法等。

  (9)无线应用连接协议及无线连接技术

  WAPi-Modec-HTMLx-HTML等无线应用连接协议及BluetoothWLAN无线连接技术与Pico-WLAN等的推广应用。一方面注意这些新技术对各类无线运用的普遍性与重要性,并注意其竞争能力、性能改进与兼容性、可操作性及对管理规则的适应能力等等。

  6.发挥我国巨大的市场潜力对中国民族产业技术创新与获得自主知识产权努力的重要作用

  如众所知,20013月中国移动用户数已跨越一亿大关,而且至20017月,已增达1.206亿,超过美国,成为世界上移动用户数最多的国家,而其普及率才达10%左右,依然有巨大的发展潜力。同时,预测数据表明,至2005年中国的固定用户数、移动用户数、INTERNET用户数、移动IP用户数等均可能居全球第一位,等等。因此中国惊人的巨大市场潜力必然是技术创新与知识革命的源动力。对此,中国的制造厂商、操作运营者、科研部门及投资商必须建立密切的战略合作伙伴关系,并与外国朋友紧密合作,以快速发展中国的民族产业与满足中国市场的巨大需求,锐意创新和加强自主知识产权努力,为增强新世纪我国综合国力、为全球合作与全球技术进步,积极贡献我们的力量!

  结语

  回顾无线通信的发展历程,展望新世纪中信息/通信的重要作用表明,全球个人通信的移动性与无缝隙覆盖多媒体综合业务需求特征将愈来愈突出。为此,快速、稳步、健康、有序地发展好新一代宽带无线接入及移动通信有重要意义。在充分有效利用既有频谱资源基础上,积极规划、开发、拓展频谱延伸至毫米波,亚毫米波的电磁无线光纤仍至激光粒子通信范畴的无线通信将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。 (源自:《中国无线电管理》陈明如)