矢泽瑶岑
中国移动通信市场发展与3G应用前景 移动通信事业的飞速发展 回顾我国移动电话10多年的发展历程，可以看出，中国的移动通信发展史是超常规的发展史。自1987年中国电信开始开办移动电话业务以来到1993年用户增长速度均在200%以上，从1994年移动用户规模超过百万大关，移动电话用户数每年几乎比前一年翻一番。1997年7月17日，我国移动电话第1000万个用户在江苏南京诞生，意味着中国移动电话用10年时间所发展的用户数超过了固定电话110年的发展历程。2001年8月，中国的移动通信用户数超过美国跃居为世界第一位。2003年底移动电话用户总数已达到69亿户，普及率为8%。而在2002年底世界上已有10个国家的移动电话普及率超过83%。其中，英国为4%，意大利为65%，卢森堡为34%；当时，中国为09%。所以，我国移动通信业务尚具有巨大的发展潜力。 历史发展的新机遇 回顾我国移动通信发展的历程是第一代移动通信制式较多，有美国的AMPS，英国的TACS，北欧、日本的制式等。我国科技人员分析对比根据国情选用了TACS系统，购买国外设备建设移动通信网，设备制造厂也与外国公司合作生产(装配)了部分系统设备和手机。研究部门也研制了部分设备，但由于种种原因，都没有成为气候。到了第二代，国际上主要是GSM、CDMA两种制式。在建立第二代移动通信网之前，我国分别在嘉兴、天津进行了GSM、CDM的试验，测试了各种性能。由于GSM标准成熟较早，我国开始选用了GSM系统，后来联通公司又引进了CDMA统，在第二代移动通信建设中我国制定了较为完整的技术体制和标准系列，为第二代移动通信网络的发展提供了有利条件。与此同时，设备制造商如华为、中兴等公司也参与标准的制定工作，这样他们就推进了产品的开发生产，使我国民族产业在国内外市场占有一些比例。在制定第三代移动通信的标准时我国的相关领导和广大技术人员，明确认识到这是改变我国在移动通信业局面的重要机遇，组织相关技术人员积极参加3G标准制定工作，成立了IMT-2000RTT(无线传输技术)评估组，并先后向国际标准组织提出了具有自主知识产权的TD-SCDMA和LAS-CDMA。TD-SCDMA已成为国际上3G的三大主流标准之一，LAS-CDMA也成为3G国际标准组织的后备标准。设备制造厂商在积极参加标准制定的同时，努力开发产品，取得较好进展。尤其是中兴、华为开发的产品不仅在国内可以提供运营商使用，而且在国外也占有一定位置。 3G改变中国通信格局 关于3G的发展，三年前我国政府部门已确定了“冷静、稳妥、科学、求实”和“积极跟进，先行试验，培育市场，支持发展”的3G及3G产业发展的基本方针与原则。信息产业部于2002年出台了中国第三代移动通信系统的频率规划，时分双工获得了55 100=155MHz的频谱，FDD获得了120 60 (170)=180～C350MHz的频谱。这充分体现了我国政府对具有自主知识产权的时分双工标准体制的重视与支持。 根据政府确定的基本方针与原则，2001年6月22日信息产业部成立3G技术试验专家组(3GTEG)，负责实施3G技术试验，专家组由来自国内的运营、设备制造和科研院校的专家组成。信息产业部六个司局组成3G领导小组。试验工作分两个阶段进行：第一阶段，在MTNet(移动通信实验网)进行；第二阶段，在运营商网络和MTNet进行。截止2003年底，已对WCDMA，TD-SCDMA，2GHzCDMA20001x完成了第一阶段试验工作，结论是系统基本成熟，终端尚存在一定问题需要改进。2004年进行第二阶段试验。 国际电联ITU-R在1985年，就开始研究第三代移动通信的技术和标准。其目标是统一全球移动通信标准和频段，实现全球漫游，提高移动通信的频谱利用率及数据传输速率，满足多媒体业务的需求。1998年，国际电联ITU向全世界征集第三代移动通信世界标准草案，共征集了来自美、欧、中、日、韩等国家和地区的16种3GRTT(第三代移动通信无线传输技术)标准提案。在提案评审和筛选过程中，国际电联根据对3G标准的要求，对3G标准提案进行了长达两年的评估、仿真、融合、关键参数的确定工作，通过了包括中国提案在内的5个无线传输的技术规范。目前，国际上共认的3G主流标准有3个，分别是欧洲阵营的WCDMA、美国高通的CDMA2000和中国大唐的TD-SCDMA。 三种标准一经确定，就展开激烈的争夺战。这三种技术标准都各有自己的特点。作为中国大唐设计的TD-SCDMA标准，具有多项明显优势的特色技术。采用TDD模式，收发使用同一频段的不同时隙，加之采用28Mb／s的低码片速率，只需占用单一的6M频带宽度，就可传送2Mb／s的数据业务。该标准是目前世界上唯一采用智能天线的第三代移动通信系统。智能天线的采用，可有效的提高天线的增益。它特别适合于用户密度较高的城市及近郊地区，非常适用于中国国情。 2004年下半年至2005年，将是决定中国3G商用启动的重要时期。随着3G商用的日益临近，国内几大运营商首先应考虑如何针对自己既有的固定和移动网络与核心网络平台、核心业务能力，在取得3G运营执照后能按NGN演进发展的思路，拿出快速应对3G或3G演进发展业务及所谓全业务竞争的有效务实对策，并以市场需求驱动为导向，通过细分市场开发对用户更有吸引力的应用。一旦发放新牌照，市场格局必将重新划分，几大运营商的竞争将更为激烈，同时，必会因建设新网络而掀起新的投资高潮，设备制造商将成为最大的受益者。一旦3G启动，整个通信行业的产业链会高速旋转起来，我国通信设备制造业将由此实现第三次突破。 具体说来，3G将改变现有的运营市场布局，改变市场结构，促进中国通信产业发展。从产业链其他环节的角度看，3G有利于培养出具有国际竞争力的IT企业。从宏观层面上看，3G是中国经济发展的历史性机遇。3G技术是未来信息技术的核心，通信产业是世界经济发展的领军力量，也是未来国与国之间经济竞争的重要部分。3G在我国经济发展中具有重要意义，抓住3G发展的历史性机遇，实现跨越式发展。作为拥有全球最大移动通信市场的中国，应抓住这一契机，提升我国通信产业的国际竞争力。 3G的来临，正是移动通信山雨欲来风满楼的时候，现在无法想像的科技产品会飞快地出现在我们身边，那时，手机不会再仅仅是你的个人通讯工具，相信它会成为你可靠的工作助手(上网、记事、制定工作计划、照相、录音、互动学习、电子商务、移动银行、)和有趣的娱乐伙伴(游戏、听MP3、音乐、看电影、体育赛事)，而它的形状也会有各种各样(手表、头戴式、分离式、笔式)以适应不同人群的要求，让我们共同期待移动通信创造的美好未来吧! 
3G移动通信网络中室内信号覆盖解决方案设计室内覆盖作为3G网络建设的重要组成部分，虽然已经有为数不少的3G室内覆盖试点工程在不同城市完成了施工和测试，但是室内覆盖环境普遍较为复杂，不同试点工程的测试目标和工作重点也不尽相同，为了给后期的3G网络建设提供一个有实际参考价值的规划原则，结合我们在2G网络室内分布系统建设方面的丰富经验和3G系统自身的特点，我们制定了一套3G(以WCDMA为主)室内覆盖分布系统建设的规划原则。为了验证这套指导原则的合理性，我们按照指导原则组织了一次现场的工程改造，并对改造后的分布系统做了模拟覆盖效果测试，测试重点是考察工程改造原则是否适用。3G工程考虑因素WODMA系统需要提供给用户丰富的业务类型(如可视电话、多媒体、高速率下载等)，高速率意味着高容量的无线网络，也意味着更高的服务质量和服务水平，这又直接和网络建设的投入相关联。由于不同的用户群需要的服务不一样，因此在网络规划初期就有必要按业务需求合理分配资源，以节省投资，并能加快网络建设速度。所以在WODMA网络建设方案实施前，需要对覆盖目标做详细的规划标准和所需要的服务等级，结合实际工程经验，一个合理的3G室内覆盖工程需要重点考虑以下几个因素:目标覆盖区覆盖等级按照不同区域对业务需求不同，根据需要提供的服务等级和规划目标可将目标覆盖区分为:重要区域(384kbit/s高速数据密集区域):要求CS2K、0S64K、PS384K等业务的连续覆盖;次重要区域(144kbit/s低速数据密集区域):要求CS2K、0864K、PSl28K等业务的连续覆盖;一般区域(64kbit/s语音电话、可视电话密集区，数据业务低发区):要求C2K、0S64K等业务的连续覆盖，可以考虑补充PS64K业务;非重点考虑的区域(有普通语音电话需求，数据业务低发区):保证CS2K业务。用信号强度和信号质量区分不同目标覆盖区覆盖等级是一种较为简单有效的策略，这也是目前普遍采用的设计指标标准:重要区域:边缘导频功率≥-85dBm，Ec/Io≥-8dB;次重要区域:边缘导频功率≥-90dBm，Ec/Io≥-10dB;一般区域:边缘导频功率≥-95dBm，Ec/10≥-12d8;非重点区:边缘导频功率≥-1 00dBm，Ec/1o≥-15dB。信源的选择由于实际WODMA网络中可能同时提供CSl 2kbit/s、OS64kbit/3、PS64kbit/3、PSl 28kbit/s、PSl 44kbit/s及PS384kbit/s业务，每种业务占用不同的网络资源，对信号质量的要求也不一样，要构建一个合理的满足话务需求的无线网络，就需要对业务需求做仔细考察。从外场测试结果看，WODMA系统的容量较OSM系统大很多，考虑在建网初期网络用户较少，网络的广泛覆盖是网络建设的关键，在此前提下可以多使用直放站代替基站作为信源，这样不仅能加快网络建设速度，还可以有效转移大型宏基站的多余资源，能够降低初期建设投资;待日后话务量渐涨的情况下再将其更换为基站。对于业务需求大、有条件建设专用机房的目标覆盖区，可优先考虑采用室内宏基站;对于建设条件有限(如没有专门的机房)的场合，则优先考虑使用微蜂窝。信号源的选取，我们需要综合考虑话务量、覆盖面积、建筑结构、信号源方式等因素的影响，最终采用既可达到所需的覆盖要求又可合理控制成本的分布系统。频率规划WODMA系统中每个载频内的所有用户共享频率、时间和功率资源，用特征码(扰码和信道码)对信号作统计处理来区分信道，也即所说的码分多址技术。虽然WODMA系统无需进行复杂的频率规划，信道间的隔离完全由特征码的统计特性的正交性来实现。但特征码的正交性并不理想，造成系统的信道隔离不如FDMA和TDMA好，而且使用的信道越多，其他信道信号对本信道的干扰就越强。如果功率配置、覆盖范围设置不合理，经常会出现导频污染现象。导频污染是WCDMA系统独有的特性，是影响网络性能的一项重要因素。导频污染增加了网络的干扰，同时使得切换算法无法有效地工作，必须严格加以控制。在室内覆盖工程中，因为有建筑物的屏蔽、阻挡作用，室外宏基站对室内信号的干扰一般较小，所以在大部分场合都可以尽量采用室内、室外同频信号的策略，以节省有限的频率资源但是在有较大业务需求而无线环境本来就复杂的区域(如密集城区的高层型建筑物内)，室内、室外采用异频策略就能很好的解决增加容量和控制干扰的目的。合理的切换区WODMA系统由于软切换的引入，对抗了阴影衰落，引入了软切换增益，扩大了小区的覆盖范围，同时减少对于其它小区的干扰，并通过分集改善性能;但是软切换也带来了硬件的额外开销，基站一般需要多预留30%的信道单元。在室内分布系统建设中，室内系统会引入了新的信源，这样肯定要在目标覆盖区边缘形成新的切换区。因为无线信号传播特性和实际环境有很大影响，工程开通后实际的切换区可能会较大，这样就需要通过大量的测试及优化工作，如果采用室内、室外同频策略，需要将软切换区控制在我们需要的合理范围内;如果采用室内、室外异频策略，则更需要仔细设计切换区，既要保证有足够的切换区间供系统完成硬切换，还不能让切换区过大以避免频繁的硬切换。天线的布放及功率分配表1是WCDMA室内覆盖系统中同一天线覆盖范围内不同业务有效覆盖半径的测试结果。因为3G室内覆盖区域基本都需要保证CS64K业务的连续覆盖，结合上表测试数据，设计的分布系统中室内全向天线的有效覆盖半径建议控制在8—12m范围内。另外，WCDMA系统是白干扰系统，理论分析UE发射功率的动态变化量会造成小区内的干扰，其原因是在室内WODMA覆盖系统中，如果手机接收的信号强度足够强，由于功率控制会使手机的发射功率达到最低，如果这个时候用户的发射功率达到最低而用户还是离天线越来越近，那么就会对其它手机造成干扰，使其它手机不得不抬高发射功率。从图1的仿真结果可以看出，当最小耦合损耗MOL(Minlmum Couplinc Loss，可以认为是手机在位于离天线最近时候的路径损耗)为45dB，它引起了约9dB的噪声抬高，这意味着基站端所需要的功率的升高9dB，或者保证服务的最小比特率的降低;当MOL高于65dB时，由uE最小发射功率所引起的噪声电子的抬高将忽略不计。经测试，普通全向吸顶天线空间耦合损耗大约为25—30dB，为了保证MOL≥65dB，则从基站到天线入口的链路损耗需要35dB以上，即天线入口导频功率应不大于33-35=-2dBm。考虑到楼内天线安装高度普遍在2m以上，而用户实际持手机高度不会超过2m，所以建议实际天线入口导频功率不超过3dBm，以控制天线的最大覆盖半径不至于太小。干扰在3G室内分布系统建设中，因为要尽量共用室内分布系统，各系统的有源设备在发射有用信号的同时，在它的工作频带外还会产生杂散、谐波、互调等无用信号，这些信号落到其他系统的工作频带内，就会对其他系统形成干扰。通过理论分析，对于整个系统的各种干扰信号的抑制，只能通过多频合路器的通道隔离度来实现。在无源器件的使用上，需要严格选取。其他在GSM移动通信系统中，上下行增益平衡是比较重要的问题。若下行增益远大于上行增益，会导致手机接收到场强很高，却打不通电话;若上行增益远大于下行增益，导致覆盖范围缩小。WCDMA系统中，上行链路和下行链路的平衡并非网络设计目标。基站功率在下行由小区所有用户及信令共享， 因而不会成为覆盖受限链路。相反，手机发射功率是在规范中加以定义的。由于手机发射功率有限，上行链路则成为WCDMA系统覆盖的受限链路。也就是说，小区的最大半径取决于功率上限最小的一类手机。所以WODMA系统的链路预算通常是指上行链路预算，即从最大允许的上行损耗中除掉路径损耗以外的其他损耗和增益，从而得到最大允许的路径损耗，再将最大允许的路径损耗值带入传播模型中，得到预期的小区覆盖半径和覆盖面积。由于WCDMA的覆盖区域不像GSM那样由信号电平的绝对值来决定，它的覆盖与系统的负载或干扰水平相关，加入负载和邻近小区干扰后，小区半径会作相应的收缩。在实际工程中，这些问题都还需要经过大量的测试及优化工作才能有效控制。试点工程测试内容为验证以上思路的合理性，对审计署大楼的室内分布系统进行了改造和模拟测试，本次测试场景是比较典型的办公环境，单层面积约600m2。测试的主要目的是验证整个室内分布系统按前述方案改造后是否能够满足设计指标要求。 信源:Agilent E4438C，输出64信道WODMA信号，导频信号占总功率的1 0%，Ec/Io=-10dB;路测仪:TSMU(ROHDE&SCHWA2Z)&Notebook(已安装ROMES)。测试结果每个天线入口导频功率约5dBm，3副天线都接入分布系统中的测试图和测试结果总 结从测试结果看，改造后的工程基本能够达到3G信号覆盖标准的要求。但在3G工程改造中还应注意以下两点:首先由于原GSM室内分布系统普遍采用大功率、少天线的设计思路(这种设计方式在20网络中基本都可以达到设计要求，并且能大幅度降低工程成本，因此被广泛采用)，但该类设计易造成室内信号功率分配不均;其次2G室内分布系统基本没有采用分区覆盖的方式，如果3G系统室内采用2小区以上配置，将很难设置切换区; 因此在原有室内分布系统基础上增加天线数量、更改天线位置等简单改造既不能明显改善原2G系统的覆盖质量，而且改造工程的施工难度较大，耗费更多;建议这类工程采用全部改造方式(即拆除原系统新建)。原文地址：-/ModeArticle/ShowAasp?ArticleID=43455&Page=1仅供参考，请自借鉴希望对您有帮助
