淺談通信業(yè)的發(fā)展趨勢——移動(dòng)通信

楊占勇 （中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司天津市西青區(qū)分公司 天津300384）

1 中國通信業(yè)崛起

進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著消費(fèi)市場的擴(kuò)大及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國通信業(yè)迎來了高速成長的黃金時(shí)期。此時(shí)高速傳輸技術(shù)以光纖通信為主，并向更高速率、更靈活的組網(wǎng)方向發(fā)展。而與我國廣大網(wǎng)民息息相關(guān)的寬帶接入技術(shù)也日益多樣化，并有建立綜合接入系統(tǒng)的趨勢，以此最大程度地滿足用戶對不同業(yè)務(wù)的需求。也就是在這個(gè)階段，3G通信技術(shù)迅速崛起。目前我國包括中國電信、中國移動(dòng)和中國聯(lián)通在內(nèi)的三大移動(dòng)通信運(yùn)營商已全面普及3G業(yè)務(wù)，僅在北京、上海、天津等地就擁有數(shù)千個(gè)站點(diǎn)并在不斷增加。3G通信的發(fā)展無疑成了我國通信業(yè)近十年最值得關(guān)注的一幕。今天，移動(dòng)通信已成為潮流，是大勢所趨。從中國市場出現(xiàn)的3G熱，從各大高校和研究所對移動(dòng)通信研究的投入上，從中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國電信對3G業(yè)務(wù)的努力和競爭中，從各大媒體對通信技術(shù)的報(bào)道中，從CDMA、WCDMA、TD-SCDMA逐漸進(jìn)入到百姓的日常生活中我們可以清晰地看到一條主線：通信技術(shù)在移動(dòng)通信方面的發(fā)展是迅速而驚人的，這種通信方式不僅僅給用戶帶來極大的方便，還能引起一系列商業(yè)行為的改變，比如手機(jī)支付、手機(jī)炒股等。隨著4G技術(shù)、LTE技術(shù)的研究，通信的容量和速度都將有更長足的進(jìn)步。這些市場需求要求我們努力發(fā)展移動(dòng)技術(shù)。

2 移動(dòng)通信的淺述和核心技術(shù)

移動(dòng)通信系統(tǒng)由移動(dòng)臺(tái)、基臺(tái)、移動(dòng)交換局組成。若要同某移動(dòng)臺(tái)通信，移動(dòng)交換局通過各基臺(tái)向全網(wǎng)發(fā)出呼叫，被叫臺(tái)收到后發(fā)出應(yīng)答信號(hào)，移動(dòng)交換局收到應(yīng)答后分配一個(gè)信道給該移動(dòng)臺(tái)并從此話路信道中傳送一信令使其振鈴。移動(dòng)通信（Mobile communication）是移動(dòng)體之間的通信，或是移動(dòng)體與固定體之間的通信。移動(dòng)體可以是人，也可以是汽車、火車、輪船、收音機(jī)等在移動(dòng)狀態(tài)中的物體。移動(dòng)通信系統(tǒng)由空間系統(tǒng)和地面系統(tǒng)組成。地面系統(tǒng)主要有無線電臺(tái)和基站等。移動(dòng)通信從1G發(fā)展到如今的3G，現(xiàn)在4G的研究也在進(jìn)行中，從第一代通信雙方只能進(jìn)行語音通信，發(fā)送短信；到2G用戶可以發(fā)送接收彩信，還可以上網(wǎng)；如今的3G可以在線觀看視頻，可以視頻通話；而到4G時(shí)應(yīng)用將更多。在應(yīng)用不斷進(jìn)步的背后是技術(shù)的發(fā)展，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)速率的提高，機(jī)能性能的提高，帶寬的提高，以及支撐這些技術(shù)提高的底層硬件技術(shù)的提高上，從微米技術(shù)走向納米技術(shù)，集成電路的發(fā)展，通信中的先進(jìn)算法的發(fā)展，以及基礎(chǔ)科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、材料等的發(fā)展都為更快捷、更方便、更“炫”的產(chǎn)品和服務(wù)作出了貢獻(xiàn)。

第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3rd Generation Communication）是一種支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕诜涓C的移動(dòng)通信技術(shù)，由于其帶寬的提高，可以更加快捷順暢地傳輸聲音和數(shù)據(jù)，其優(yōu)點(diǎn)主要是數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)乃俣壬系奶嵘?，能夠讓用戶在線觀看視頻、wap應(yīng)用、電話會(huì)議、傳送下載更加方便，可以說逐漸地成為一個(gè)類似于個(gè)人計(jì)算機(jī)的終端。在3G時(shí)代國際上主要有以下 4種主流技術(shù)：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WIMAX。

WCDMA是Wideband Code Division Multiple Acess的簡稱，寬帶碼分多址移動(dòng)通信技術(shù)，是由歐洲提出的，其主要基于2G技術(shù)，與2G技術(shù)能夠很好的兼容，是一種基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來的3G技術(shù)規(guī)范。能夠從GSM（現(xiàn)行用戶還很多）很好地過渡到3G網(wǎng)，因此具有很好的先天市場優(yōu)勢。WCDMA有兩種模式：FDD和TDD。其中FDD是上行和下行鏈路采用兩個(gè)不同頻率的載波工作的雙工模式；TDD是上行和下行鏈路采用兩個(gè)不同的時(shí)隙來區(qū)分、在相同的頻率上工作的雙工模式，即上下鏈路的信息是交替發(fā)送的。從中我們可以看到發(fā)送端天線的空時(shí)處理技術(shù)，能夠同時(shí)在空間和時(shí)間上處理信號(hào)，因此它相當(dāng)于多個(gè)天線同時(shí)發(fā)送信息，這樣對時(shí)間帶寬等資源實(shí)現(xiàn)充分的利用，所達(dá)到的效果是僅靠單個(gè)天線的單時(shí)間處理方法所不能比擬的。

CDMA是Code Division Multiple Access的簡稱，碼分多址移動(dòng)通信技術(shù)，是由美國高通公司發(fā)展而來的。其研究的初衷是防止敵方對自己通信的干擾，因此如今的CDMA一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性很好。CDMA是個(gè)自擾系統(tǒng)，所有的用戶使用同一個(gè)帶寬和頻率，用戶數(shù)增加相當(dāng)于通信背景噪聲的增加，因此這也給系統(tǒng)一個(gè)很好的靈活性和彈性空間，我們可以在用戶數(shù)量和通信質(zhì)量上取得一個(gè)平衡。

CDMA與WCDMA相比，系統(tǒng)容量更大。CDMA技術(shù)可以支持13 kb的語音編碼器，因而能提供更好的通話質(zhì)量，根據(jù)背景噪聲不同改變門限值。同時(shí)CDMA相對TDMA采用“軟交換”技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)跳變時(shí)更加緩和，以使得通信連續(xù)性更佳。所以在抗干擾、高通話質(zhì)量方面CDMA絕對是一個(gè)很好的選擇。

TD-SCDMA是Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access的簡稱，是由中國研究發(fā)展的，也是全球3G標(biāo)準(zhǔn)之一。由于中國是一個(gè)大市場，因此很多廠商都宣布能夠支持TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。TD-SCDMA技術(shù)采用時(shí)分復(fù)用雙工技術(shù)，上行和下行速度基本一致，基站根據(jù)接收信號(hào)估計(jì)上行和下行信道特性較容易；TD-SCDMA技術(shù)采用智能天線技術(shù)，這也是一個(gè)優(yōu)勢，提高了頻譜的利用率；智能性使系統(tǒng)的復(fù)雜性可以降低，從而造價(jià)降低。但是究其時(shí)分雙工技術(shù)本身，在移動(dòng)調(diào)頻、小區(qū)覆蓋等方面都存在一定的問題。

WiMax是Worldwide Interoperability for Microwave Access的簡稱，全球微波互聯(lián)接入移動(dòng)通信技術(shù)。WiMax是一種城域網(wǎng)技術(shù)，能夠覆蓋英里數(shù)高，在覆蓋范圍內(nèi)上網(wǎng)極其方便，而且其開源的特性使得消費(fèi)者希望的服務(wù)基本都能實(shí)現(xiàn)。采用的是未來的技術(shù)OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等。因此我們可以預(yù)見在4G、LTE以及未來的移動(dòng)通信的發(fā)展中，WiMax技術(shù)必能更好的發(fā)展，有基礎(chǔ)的研究一定能創(chuàng)造出更好的成果。對于WiMax我們可以淺顯地理解為其無線覆蓋范圍大，比如今廣泛應(yīng)用的WiFi覆蓋的范圍更大，因此這種技術(shù)使用在3G上也一定有其無線方面的優(yōu)勢，最高傳輸距離能夠達(dá)到50 km。

從以上對移動(dòng)通信在當(dāng)今通信領(lǐng)域中的重要性以及4種國際3G標(biāo)準(zhǔn)的淺顯討論中我們可以看到這種趨勢——移動(dòng)通信才是未來的通信之路。對于技術(shù)的發(fā)展我們抱著樂觀的態(tài)度，各種標(biāo)準(zhǔn)都有其優(yōu)勢，也有其局限之處，頻分復(fù)用、碼分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用等基本的概念，以及無線覆蓋的強(qiáng)度和信號(hào)的穩(wěn)定性，移動(dòng)跳變的影響，背景噪聲問題的解決等都是通信標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)需要考慮的問題。

3 移動(dòng)通信是趨勢

為什么說移動(dòng)通信是通信的趨勢呢？移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展，便捷的移動(dòng)通信工具普及，在高速發(fā)展的今天，產(chǎn)生了巨大的影響！移動(dòng)通信無處不在，上至飛機(jī)導(dǎo)航、衛(wèi)星轉(zhuǎn)播，甚至國家安全局的情報(bào)偵察、信息的加密與解密，下至列車調(diào)度，沒有一樣不需要移動(dòng)通信。移動(dòng)通信豐富多彩的業(yè)務(wù)，都能讓您懷揣一部手機(jī)，就享受無盡的樂趣。

目前移動(dòng)通信已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了人與人的互聯(lián)，下一步是實(shí)現(xiàn)人與互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)，接著人類將迎來人與物、物與物之間互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，而物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)之一就是移動(dòng)通信技術(shù)。作為功能強(qiáng)大的下一代無線通信技術(shù)，LTE的下載峰值速率可達(dá)每秒100兆比特，上傳峰值速率也可達(dá)每秒50兆比特。如果帶寬實(shí)現(xiàn)突破，目前互聯(lián)網(wǎng)上的各種功能均可移植到手機(jī)上，手機(jī)作為一種媒體將迅速崛起，其發(fā)展速度將超過互聯(lián)網(wǎng)最初的發(fā)展速度。所以隨著手機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力的加強(qiáng)，隨著帶寬的提高，手機(jī)就成為了當(dāng)今的PC，這種應(yīng)用體現(xiàn)了潮流與趨勢?！?/p>