无线市话(3)

无线市话被视为中国电信、中国网通新的经济增长点，目前已在中国得到广泛的应用。本讲座上一讲介绍了无线市话的基本概念，这一讲将介绍无线市话实用系统——ZXPCS，并对无线市话的系统规划、网络优化方法进行讨论。

　　11 无线市话的未来

　　谈及无线市话的未来，必须从无绳电话谈起，因为无线市话是从无绳电话发展而来。早在20世纪90年代以前，结合移动电话和固定电话的特点，欧洲邮电部长会议提出了研发一种价廉而又具有一定移动性的中间系统——无绳电话。又基于当时的移动电话80%为呼出，20%为呼入的情况，英国首先开发出了第2代无绳电话——CT2。其技术特点是：话音编码采用自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)，速率为32 kb/s，采用时分双工/时分多址(TDD/TDMA)技术，信道配置采用动态信道自动选择(DAC)等技术[1—2]。

　　CT2的出现，在无绳电话发展史上有着里程碑的意义。CT2是第1个实用的数字无绳电话系统，第1次将TDD、TDMA和DAC技术用于无绳电话系统，第1次将无绳电话应用扩展到公共场合并创立了公共无绳电话系统的理念和系统。但基于价廉的指导思想，CT2被做成了一个呼出不呼入的单向呼叫系统(在后来发展的系统中，这一不符合用户使用习惯的缺点得到了改进，出现了BeBoP系统和CT-2+系统)。随后爱立信公司开发成功了第3代无绳电话——CT3，欧洲电信标准协会(ETSI)开发出了欧洲数字无绳电话(DECT)标准和系统，日本开发出个人手持机系统(PHS)，美国在日本PHS的基础上开发出了个人接入通信系统(PACS)，中国也开发出了中国数字无线电话(CDCT)。这些均属于TDD/TDMA制式的数字无绳电话，CDMA制式的数字无绳电话后来也研制出来。它们都具有价廉和慢速移动的特点。由此可看出无绳电话开发的目标在于追求价廉和适度的移动性，而不以追求高新尖技术为目的。

　　中国的电信市场具有两大特征，一是需求旺盛，但人们消费水平还不高；二是中国80%以上的人口，在80%的时间内基本上在本地活动。这两个特点给无线市话提供了一个充分的发展空间[3]。

　　无线市话给出的重要启示就是满足了广大工薪阶层所需的价廉物美的无线通信需求。应该说，有需求就有存在，存在就是合理，合理就有市场[4]。 朱高峰院士2003年初提出通信发展要与国家的总体经济水平相适应，他说：“一个产品，一个产业或一个事业，其存在与发展总是决定于需求与供给两个方面。无线通信、移动通信也不例外”[5]。

　　文献[5]的数据表明，到2002年底，中国移动用户数达到2亿，通用分组无线业务(GPRS)用户数仅有70万，而对GPRS很感兴趣的用户数只有20万，仅占总用户的1‰。感兴趣的用户少的主要原因在于费用难以承受。日本的宽带移动数据业务收费每分钟约1美元，比中国贵不了多少，但日本人也嫌贵[4]。由于没有市场，缺少用户，GPRS在全世界范围的推广困难重重。目前，中国移动用户数已超过2.5亿，其中80%为中低端用户。他们的通信方式主要是语音通话，他们期望的每月话费占可支配收入的5%(约100元) 左右，其中更多的人希望在50元左右[6](也有专家估计在60元左右[3])。无线市话可以满足这一要求，所以它的发展空间很大，发展速度很快，连对无线市话持有异议的人士也用“攻城略地，所向披靡”来形容无线市话的发展。有个别文献称无线市话为“怪胎”，其实无线市话的发展没什么可怪的，适者生存、适者发展是永恒的真理。随着市场经济的发展，估计那种数个月里连下4个红头文件对无线市话发展发出一系列甚至有些自相矛盾的决定[7]的情况可能不会再见到。2003年6月—8月，中国对无线市话的发展作了深入讨论，少数持反对意见的人士充分表达了意见。他们认为CT2是模拟无绳电话，数字无绳电话就是PHS，是落后的技术，并断定无线市话在两三年内必遭淘汰。其实数字无绳电话有很多种类，数字无绳电话并不仅仅是PHS，PHS只是许多数字无绳电话中的一种。许多数字无绳电话的基本概念多年前就已经出现在邮电职工培训教材和大量的通信刊物中。京瓷株式会社山口增海先生两年前就撰文说：“和从前相比，人们对PHS的理解正不断加深，已经没有人再认为PHS是落后的技术了”[8]。不幸的是有些人仍然难以理解，为此在文献[9]中，中国电信总工韦乐平认为：“无线市话源于数字无绳电话系统，自然不能算是先进的技术……经过近两年来的技术改进，内涵已有了深入发展，其组网方式已逐渐发展成为基于7号信令的网络方式，性能和组网灵活性有了明显改进……如此，无线市话已经基本解决了覆盖、切换和容量等关键问题。就业务而言，无线市话已从单纯的语音业务发展成为可实现预付费、短消息、数据上网等一系列新业务……”[9]。

　　PHS在日本确实受挫，用户数由700万下降至600万[10]。其原因是多方面的，有经营理念问题，也有经营方式问题[11]。交换资源和传输线路出租商不肯作出价格让步，PHS运营商利润空间过小，是造成PHS市场受挫的主要原因，而这些情况中国并不存在。不能以为日本PHS受挫，中国无线市话就一定会受挫。何况PHS在台湾、越南、印度、孟加拉、海地等众多地区和国家得到了广泛应用，受到国际运营商的普遍欢迎。

　　本文认为，外界干涉越少，无线市话获得迅速发展的机会就越多。如果3G牌照推迟几年发放，对无线市话发展壮大会更有利。

　　尽管3G设备提供商一再说他们已做好一切准备，全球GSM协会CEO康威乐先生来中国游说3G，高通公司总载艾文·雅各布先生也来中国进行“院外活动”，但是本文认为中国在3至5年内，用户通信方式仍将以语音业务为主，多媒体业务属于高端业务，用户仍不会多。3G暂时没有市场，就不必急于发展。文献[5] 认为：“3 G肯定是要用的，宽带也是会发展的。问题是比重占到多大……当前要特别注意，不要落入‘中国一枝独秀，中国可以救世界’的陷阱中去……我们不要替发达国家近年来的泡沫付帐”。

　　本文建议3年后再考虑3G问题。目前应先将无线市话网、GSM网和CDMA网建设好。PHS要向中低端甚至甚低端用户扩展市场，用户主要包括工人、农民、职员、下岗工人、退休人员、学生、家庭妇女。若干(如两年)年后，再向高端用户扩展市场。

　　任何时候、任何情况下都需要把握好无线市话的市场定位，定位包括技术、业务、网络等方面。无线市话网络定位要适度，其通话质量可比固定电话稍有下降，覆盖范围应以城市商业区、居住区、游乐区、市中心、公共设施区为主，近郊区、零散居住区为辅。不应与GSM、CDMA移动网络比覆盖大小，也没有必要在高等级公路、高速公路、水路等处筹建网络。但网络质量一定要搞好，这是发展的基础。一定要完善无线市话网络信号盲区解决方案，提高整体网络质量[12]。

　　在业务定位方面，本文认为早期无线市话应定位于通话业务。为此要设法提高前述范围的覆盖率、接通率，减少掉话率和单向通话现象。要经常进行网络优化。无线市话发展的中、后期可以开通高数据速率业务和漫游业务。无线市话漫游业务应以本地网和省内网为主，暂不开展全国性漫游业务，因为要实现全国漫游，设备和技术改造费用太大，且与原有政策也存在相勃之处。

　　在技术定位方面，本文支持继续对无线市话系统进行改造。但要在低成本、高性能基础之上采用先进技术，因此不必将高速切换技术引入到无线市话网内，因为改造费用太大。

　　12 无线市话的技术发展

　　中国电信和中国网通2003年实现了无线市话(俗称小灵通)制式的统一，他们把各地自行规划、建设的基于TDMA、CDMA、GSM的无线市话，统一成以PHS为基础的无线市话系统。相关设备提供商也着手对无线市话系统进行技术改造。本文认为无线市话可以从以下几个方面提升技术水平。

　　(1)采用高效的话音编码技术

　　数字蜂窝系统中不论是GSM、D-AMPS、PDC还是IS-95，均采用话音编码与参数编码的混合编码技术。这样做的好处为：在平均评价分(MOS)下降不多的情况下，可使比特率下降，并且扩大了系统容量，增加了信道。对于无线市话系统，因为自适应差分脉冲编码调制的MOS达到4.1以上，可比移动话音质量好得多，因而存在使用低速语音编码条件。如采用多频带激励(MBE)技术，既可获得较高话音质量，比特率又不高。

　　(2)信道编码增加交织技术

　　交织技术并不增加冗余码元，而且很容易实现，能提高系统抗突发干扰能力。

　　(3)采用高效调制技术

　　目前无线市话系统采用π/4-QPSK(正交移相键控)，但如采用8相相移键控(8PSK)调制或16状态正交振幅调制(16QAM)，效率将更高。对系统扩容，增加信道将极为有利。

　　(4)采用线性放大技术

　　线性放大技术有预失真法、负反馈法以及线性放大器组合法等方法，是20世纪80年代的技术。线性放大技术对线性调制技术的使用有很大帮助，代价不大。中兴通讯的ZXPCS系统中就采用了这一技术。

　　(5)采用智能基站技术

　　采用智能天线的基站被称为智能基站。在工程中智能天线分为波束切换型和自适应阵列型两种，它们由天线阵列、波束形成网络和控制网络构成。波束切换型智能天线形成的波束(数量和指向以及半功率角)是固定的，因而不能保证用户始终处在波束最大方向上；自适应阵列型智能天线可以保证用户始终处于最大辐射方向上[13]，但波束形成网络结构和控制单元复杂，成本也高于波束切换型智能天线，其可通过减少天线数量来减低造价。目前中兴通讯和朗讯公司已能提供4天线智能基站。

　　智能天线的使用提高了信号幅度，抑制了干扰，提高了频率利用率(允许一个基站多次使用同一频率)，从而大大增加信道数和覆盖范围。

　　(6)采用空间多信道技术

　　在自适应智能天线形成空间波束，形成空分多址(SDMA)的基础上，配合有关控制技术，能为用户提供波束很窄的信道。波束越窄，基站能形成的信道数越多，这对提高无线市话系统频率资源利用率极为有利。

　　(7)采用高灵敏度接收技术

　　采用高增益低噪声放大、低损耗变频等技术，使接收机获得高灵敏度。这有助于改善上下行系统余量平衡，延长上行通信距离，中兴通讯的ZXPCS系统中已经采用了这一技术。

　　(8)采用基站捆绑技术

　　在无线市话系统中，基本基站能提供1C3T(1个控制信道、3个业务信道)，利用多个基站捆绑，能形成1C7T、1C15T和1C31T。因此多信道基站能极大吸收小区话务量，适用于高话务小区。

　　(9)采用限定区域的漫游技术

　　尽管原来的无线市话系统没有漫游业务标准，各设备提供商和运营商原先也均未考虑漫游，但无线市话系统应当开展漫游业务。漫游应限定在一定区域，如省内，但不要发展成全国性漫游。限制原因不是在于技术难度，而在于成本和网络设备的增加。图4和图5分别提供了中兴通讯的ZXPCS系统在省内同类型设备和不同类型设备间的漫游实现方案[14]。

　　目前已知各设备提供商在自己设备之间完全可以开展漫游业务，而UT斯达康和中兴通讯(ZTE)公司的设备之间，中兴通讯和朗讯公司的设备之间也可以开展漫游业务。漫游业务互连实验工作已经完成。

　　(10)采用盲区改善技术

　　无线市话系统工作频率高、波长短、传播损耗大，易造成无线电弱场区和盲区。改善方法有采用天线放大器、直放机和室内分布系统。天线放大器用于直接放大收信信号，改善上行链路和下行链路不平衡状态；直放机的作用类似于移动网中的直放站，目前已开发出一个信道的直放机，如能实现2～3个信道最好；室内分布系统能很好地改善弱场区和盲区的电波传播，但价格偏高。

　　(11)开发多模手机

　　如能开发出无线市话系统与GSM网、CDMA网互相兼容的手机将给移动用户带来极大的方便，目前有一定难度。但使无线市话手机与3G手机互相兼容，为无线市话系统未来发展铺平道路是一件很有意义的事。

　　13 结束语

　　基于中国电信和中国网通都表示即使今后发展3G，仍要重视无线市话 [15]，因此用户没有必要担心无线市话未来会受到3G冲击。可以作出这样的预测：若干年后，即使3G网络建成了，因为3G初期业务主要还是话音业务，因此，无线市话将仍有相当的市场。无线市话和GSM、cdma 2000 1x、GPRS、增强型GPRS(E-GPRS)等通信系统将共存。希望中国电信、中国网通、中国移动、中国联通以及其他电信运营商避免目前存在于各电信运营商网络之间的类似于短消息不能互通的现象出现，早日形成共赢局面，让用户和运营商获得更大利益。(续完)

　　14 参考文献

　　[1] 王世顺．移动通信——原理与应用 [M]．北京: 人民邮电出版社, 1992.

　　[2] 陈德荣, 林家儒．数字移动通信系统 [M]．北京: 北京邮电大学出版社, 1994.

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　　[4] 彭绍华．市场决定“小灵通”的发展空间  [J]．移动通信, 2003,(6):87-89.

　　[5] 朱高峰．通信发展要与国家的总体经济水平相适应 [J]．中国无线电管理, 2003,(1):1-3.

　　[6] 刘礼白．3G的出路 [J]．移动通信, 2003,(5):30-33.

　　[7] 黄先国．小灵通——从风雨中走来 [J]．移动通信, 2002,(8):22-24.

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　　[12] 李云刚．PHS网络信号盲区解决方案 [J]．电信网技术, 2002,(4):27-29.

　　[13] 石志诚, 郦荣, 樊彦等．智能天线及其在无线通信中的应用 [J]．江西通信科技, 2001,(2):17-21.

　　[14] 中兴通讯股份有限公司移动事业部．构筑未来新网 [Z]．深圳:中兴通讯股份有限公司, 2003.

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