维普资讯 http://www.cqvip.com 科技信息 ０科教视野０ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｍ０Ｒ＾ ＴＩＯＮ ２００７年第３１期 当前主流无线通信技术研究 高志坚 （中国铁通开封分公司 河南开封４７５００１） Ｉ摘要】当今世界通信技术发展日新月异，无线化、宽带化、多媒体化和ＩＰ化逐渐成为通信技术发展的基本趋势。信息产业已经成为我国 的支柱产业和先导产业，作为我国第一次自行提出并主导完成的第三代移动通信国际技术标准ＴＤ—ＳＣＤＭＡ问世以来就备受世人关注。本文通 过对无线通信技术发展的分析，以及与有线通信技术的对比，客观、理性的探讨了我国无线通信技术发展的趋向。 【关键词Ｊ无线通信；网络；宽带；３Ｇ；ＴＤ—ＳＣＤＭＡ ０．前言 科技是第一生产力。通信行业技术的发展不断改变着我们的生 多址方式 ＣＣＫＯＦＤＭ， ＦＬＡＳＨ— ，０ＦＤＭ ＣＤＭＡ ＯＦＤＭＡ ＯＦＤＭ，ＦＨ 活，通过有效的信息传递大大降低生产成本，提高生产效率。 在我国在无线通信技术的研究上由于种种原因，丢掉了第一代． 工作频段 ２．４ＧＨｚ无需 ２一ｌ】ＧＨｚ部 ２Ｇ频段需要 许可 分无需许可 ＜３．５ＧＨｚ 许可 错过了第二代，而在第三代无线通信技术发展中自行提出并主导完成 制定了ＴＤ－ｓｃＤＭＡ。要使我国无线通信紧跟国际技术发展潮流而不 最高传输速率 ５４Ｍｂ／ｓ ＞７０Ｍｂ／ｓ ３Ｍｂ／ｓ，１６Ｍｂ／ｓ ２Ｍｈ，ｓ．１４Ｍｂ／ｓ 落后，就必须认真了解无线通信的发展历程，客观地分析无线通信技 覆盖范围 微蜂窝（＜ 宏蜂窝（＜ 宏蜂窝（＜ 宏蜂窝（＜ 术发展现状．这样才能理性的把握无线通信技术未来发展走势。 ２５０Ⅱ１） ５０ｋｉｎ） ３０ｋｉｎ） ７ｋｉｎ） 一、无线通信技术发展的主要阶段 信道带宽 ２２，２０ＭＨ２ ＞５ＭＨｚ １．２５ＭＨｚ １．２５－５ＭＨｚ 十九世纪末．麦克斯韦尔和赫兹等科学家对电磁场的研究为无线 移动性 步行 通信打下了基础；１８９５年马克尼发明了无线电，开发了无线通信在生 （ｌ８０２２０ｋｍ／ｈ ２５０ｋ１６ｅ１ ｍ／ｈ 高速移动 ．活中的实际应用。之后蜂窝移动通信系统的发展使无线通信的应用快 速的渗透到我们生活中．通过蜂窝移动通信系统的发展可以体现无线 频谱利用率 ＜２．７（ｂ／ｓ）／Ｈｚ ＜３．７５（ｂ／ｓ）／Ｈｚ ＜１．６（ｂ，ｓ）棚ｚ 通信在应用中的发展历程。如下表所示 ＱｏＳ支持 不支持 支持 支持 支持 阶段 第一代移动通信 第二代移动通信 第三代移动通信 终端 ＰＣ卡 Ｐｃ卡，智能信 手机． （１Ｇ） （２Ｇ） （３Ｇ） 息设备 ＰＤＡ，ＰＣ卡 模拟语音调制 数字通信 ＷＣＤＭＡ（欧洲） 业务 话音话音，数据，．数据 视频 数据，ＩＰ话音 话音．数据 技术标准 频分多址（ＦＤＭＡ） 时分多址（ＴＤＭＡ） ＣＤＭＡ２０００（美国 码分多址（ＣＤＭＡ） ＴＤ—ＳＣＤＭＡ（中国） Ｗｉ—Ｆｉ主要被定位在室内或小范围内的热点覆盖。提供宽带无线 传输速率 ２．４ｋｂ／ｓ ６ｋｂ／ｓ ２Ｍｂ／ｓ 数据业务。并结合ＶｏｌＰ提供语音业务；３Ｇ所提供数据业务主要是在 区域性移动通信服 数字化语音业务 数字化语音业务 室内低移动速度的环境下，而在高速移动时以语音业务为主，因此两 业务应用 务 低速数据业务 高速数据传输和宽 者在室内数据业务方面存在明显的竞争关系。ＷｉＭＡＸ已由固定无线 带多媒体服务 演进为移动无线，并结合ＶｏｌＰ解决语音接入问题，使得固定运营商可 多种制式不兼容，容 话音质量和保密性 全球覆盖，各网络业 利用ＷｉＭＡＸ技术来构建一个可以和３Ｇ网络抗衡的移动通信网，与 应用评测 量小，保密性差，通 得到提高．省内省 务之间无缝连接，支 ３Ｇ构成了一定的竞争。ＷＢＭＡ与３Ｇ两者存在较多的相似性，导致它 话质量低，无数据业 际自动漫游，无法全 持多媒体业务，服务 们的竞争较大融合的角度来看，在技术方面ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ、ＭＢＷＡ仅 务，不能自动漫游 球漫游 质量更高 定义了空中接口的物理层和ＭＡＣ层．而３Ｇ技术作为一个完整的网 络，空中接口、核心网以及业务等规范都已经完成了标准化工作。在业 ２００３年ＩＴＵ—ＲＷＰ８Ｆ定义了超３Ｇ（Ｂ３Ｇ）的关键性指标，由于接纳 务方面，Ｗｉ—Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ、ＷＢＭＡ提供的主要是具有一定移动特性的宽 了高速分组接入（ＨＳＰＡ）、正交频分复用（ＯＦＤＭ）等新的技术，最高数 带数据业务．而３Ｇ最初就是为话音业务和数据业务共同设计的；双方 据传输速率可以达到１Ｇｂ／ｓ，后来Ｂ３Ｇ被正式命名为ＩＭＴ—Ａｄｖａｎｃｅｄ。 侧重点不同．使得在一定程度上需要互相协作、互相补充。 新的技术大大的提升了数据传输速率，提高了业务质量，拓展了业务 三、ＴＤ—ＳＣＤＭＡ技术的优势 空间。但是与概念中的移动通信（４Ｇ）还是有一定差距。４Ｇ要求 ＴＤ—ＳＣＤＭＡ移动通信系统标准集成了频分（ＦＤＭＡ）、时分 在传统网络和技术的基础上提高网络效率和功能、提高数据通信速 （ＴＤＭＡ）、码分（ＣＤＭＡ）和空分（ＳＤＭＡ）四种多址接入技术的优势，与 率、增强通信网络间的互通性。在概念中还提出了以ＩＰ为基础进行无 ＷＣＤＭＡ（欧洲）、ＣＤＭＡ２０００（美国）一起成为公认的三种主流的３Ｇ技 线接续，支持ＱｏＳ；各系统之间实现无缝的业务支持；支持全球漫游； 术标准。 支持多重模式：支持对称和非对称业务等。 ＴＤ—ＳＣＤＭＡ有六大关键技术：时分双工（ＴＤＤ）、智能天线（ＳＡ）、 二、主流无线通信技术概况 联合检测（ＪＤ）、上行同步（ＵＬＳＣ）、动态信道分配（ＤＣＡ）和接力切换 当前全球移动通信系统（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ （ＢＨＯ）。 ・ 简称ＧＳＭ）是当前无线通信技术中应用最广泛的移动通信技术标准； １．时分双工 ｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ） 在对未来技术主流的选择中，同样是高速无线数据通信技术标准，数 ＴＤ—ＳＣＤＭＡ采用ＴＤＤ模式，接收和传送在同一频率信道（即载波） 据通信厂商倾向于对无线保真技术Ｗｉ—ｎ、无线城域网技术 的不同时隙，用保证时间来分离接收和传送信道。 （ＷｉＭＡＸ）、移动宽带无线接入（ＭＢＷＡ）开发研究，传统电信企业则专 时分双工具有如下优势： 注于第三代移动通信（３Ｇ）的运营应用。 ａ．无需使用对称频段，便于灵活使用频率资源； 从技术上分析．这四类无线通信技术主要是能够彼此互补的，只 ｂ．高效支持非对称上下行数据传输，有效提高频谱利用率； 是在局部会有部分竞争与融合。见下表 ｃ．基站终端无需双工器，简化系统设计，降低成本； 名称 Ｗｉ—Ｆｉ ＷｉＭＡＸ ｆ ＭＢＷＡ ｉ ３Ｇ￣３Ｇ ｄ．上下行无线传播环境一致，便于使用智能天线、功率控制等技 术．有效降低系统干扰，提高系统性能。 标准组织 ＩＥＥＥ８０２．１ １ ＩＥＥＥ８０２・１６ Ｉ ＩＥＥＥ８０２・２０ ３ＧＰＰ，３ＧＰＰ２ ２．智能天线（Ｓｍａｒｔ Ａｎｔｅｎｎａ） ６０ 维普资讯 http://www.cqvip.com 科技信息 ０科教视野０ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２００７年第３ｌ期 智能天线是由多个天线单元组成的天线阵，在通信过程中动态调 ｂ．切换过程中始终只需一条无线链路，比软切换节省无线资源； 整各个天线单元激励信号的相位和幅度，形成在空间针对用户的波 束，此波束会随用户移动而移动，始终跟随用户。由于这种天线阵能根 据通信需要形成所需的波束，且波束能自动跟踪用户和调节强弱，所 以称之为智能天线。 智能天线具有如下优势： ａ．对不同用户分别波束赋型，实现空分复用（ＳＤＭＡ）； ｃ．切换中上下行分别进行，比硬切换成功率高； ｄ．可以实现无损伤切换。 ＴＤ—ＳＣＤＭＡ应用的这些关键性技术使得频谱利用率、系统容量、 性能有了很大的提升，而这些关键性技术的固有特点也使得ＴＤ— ＳＣＤＭＡ在支持数据业务上具备独特的优势，同时降低了无线网络规 划复杂性、降低了租用线成本；它是近百年来我国通信史上第一个具 有完全自主知识产权的国际通信标准，极大的提高了我国在移动通信 ｂ．波束赋型有效降低小区间和小区内的干扰； ｃ．通过波束赋型，集中能量，有效提高信号强度６一，８ｄＢ，增大了覆 领域的技术水平；正是因为上述的诸多优点，国际电信联盟（ＩＴＵ）才接 纳ＴＤ—ＳＣＤＭＡ为第三代移动通信标准之一。 盖距离： ｄ．根据用户的来波方向，能提供方便经济的用户定位。 四、无线通信与有线通信的对比 随着技术的更新进步．无线通信技术正逐渐深入到生活的点点滴 ３．联合检测（Ｊｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ１ 联合检测是解调性能最好的多用户检测技术。当前只有ＴＤ— 滴中，甚至在很多方面取代了有线通信技术，但是目前它们都有着无 ＳＣＤＭＡ适于使用联合检测技术，这是由于ＴＤ—ＳＣＤＭＡ综合了ＴＤＭＡ 法弥补的缺点和不容忽视的优点。 和ＣＤＭＡ技术．每载波的用户被分布到各个不相互干扰的时隙中，使 如下表所示： 得最终每时隙中的并行用户数量很少．因此采用联合检测可以一次并 无线通信 有线通信 行地承受每个用户检测出来的运算量。 联合检测具有如下优势： ａ．极大降低甚至消除多址干扰（ＭＡ１）； ｂ．有效抑制远近效应，降低功率控制要求； ｃ．降低系统信噪比要求，有效提高系统容量。 ４．上行同步（Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ１ 上行同步就是通过同步调整，使得小区内同一时隙内的各个用户 发出的上行信号在同一时刻到达基站。ＴＤ—ＳＣＤＭＡ是一个同步系统， 系统内的基站与基站、基站与移动台之间都是同步的．同步精度可达 １／８码片（约９７．６６ｎｓ）。 上行同步具有如下优势： ａ．显著降低小区内各个用户之间的干扰； 较稳定； 优 频率复用度高，覆盖成本低； 可按需动态分配系统资源，扩容 线路具备屏蔽层等技术抗干扰； ，系统建设周期短，安装调试容易； 信号衰减主要受线路影响点 性好； 维护成本低。 通信信号只在线路中传播，不易被截 获。 通信线路的敷设受布线环境影响大； 缺 信号衰减的影响因素多，不稳定； 通信线路的成本受距离影响大； 信号抗干扰能力较差； 系统建设周期长； 点 通信安全性较低。 固定线路投入高．不灵活； 由于线路老化等因素带来的维护成本 高。 ｂ．增加了小区覆盖范围．提高系统容量； ｃ．优化了链路预算。 由此可见，虽然目前无线通信网络对有线通信网络造成的市场竞 ５．动态信道分配（Ｄｙｎａｍｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ） 争压力很大．但从技术上来看，有线通信与无线通信之间更多的是彼 动态信道分配（ＤＣＡ）就是动态调整无线资源分配，达到降低干 此互补作用．是不可互相取代的。 扰，均衡负载，确保ＱｏＳ要求的目的。ＴＤ—ＳＣＤＭＡ系统中的任何一条 通过对无线通信技术发展历程的回顾以及当前主流无线通信技 物理信道都是通过它的载频，时隙，扩频码，波束的组合来标记的。这就 术的了解，我们能看到未来通信技术无论是有线还是无线气趋势都是 使得ＤＣＡ可以在频域、时域、码域和空域四个维度内进行无线资源的 融合，终端标准在趋于一致，基于全ＩＰ的核心网是最无可争议的通信 调整．为提高系统性能提供了更为灵活的手段。 动态信道分配具有如下优势： ．网络结构，ＴＤ—ＳＣＤＭＡ在对数据业务的支持上已经走在了前列。但是 有线通信和无线通信的固有特点导致它们的优点和缺点一样明显．唯 阻的通信服务需求。 极大地避免用户问的干扰，高效率利用无线资源，提高系统容 有充分发挥他们的互补性才能更好的满足用户享受无所不在、畅通无 量： ｂ．适应未来业务发展需求．充分保证高速率的上下不对称数据业 务的发展： ｃ．无需信道预规划．自动适应网络中负载和干扰的变化。 【参考文献】 ［１］ＧＳＭ ｎｅｔｗｏｒｋ：Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ａｒｔｅｅｈ Ｈｏｕｓｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ Ｂｏｓｔｏｎ．Ｌｏｎｄｏｒ． ６．接力切换（Ｂａｔｏｎ Ｈａｎｄｏｖｅｒ） 计算机无线通信，中国科学技术大学学报，１９９９，４（３）． 接力切换是介于硬切换和软切换之间的一种新的切换方法，在切 ［２］叶中付，谭小刚等，［３］雷震洲，无线通信发展趋势，现代电信科技，２０００，１０（１０）． 换测量期间，使用上行预同步的技术．提前获取切换后的上行信道发 ［４］卢奇俊，邓寿鹏，李极冰等．２００６年ＴＤ—ＳＣＤＭＡ产业经济年会． 送时间、功率信息，从而达到减少切换时间，提高切换成功率、降低切 换掉话率的目的。 接力切换有如下优势： ａ．切换过程经历时间短； ［５］吴国华，朱高峰，杨大成等，２００７年无线通信应用（国际）研讨会（第四届） ［６］信息产业部，３Ｇ知识专题． ［责任编辑：韩铭］ ［２］斯蒂芬．罗斯（ＳｔｅｐｈｅｎＡ．Ｒｏｓｓ），伦道夫Ｗ．威斯特菲尔德（Ｒａｎｄｏｌｐｈ Ｗ Ｗｅｓｔｅｒｆｉｅｌｄ），杰弗利Ｆ．杰富（Ｊｅｆｆｒｅｙ Ｆ．Ｊａｆｆｅ）著，吴世农等译．公司理财．机械工业出 版社．２００３．９：４９３—５００． ［３］韩东．可分离交易可转债：投资与投机．中国证券报，２００６，１０． 作者简介：柳艳（１９７７一）．女，云南财经大学工商管理学院企业管理专业研 （上接第３７页） 一期数（年） ｒ一经过调整后可分离可转换债券中纯债券的市场利率 ｖ——债券面值 四、结论 本文介绍可分离交易可转换债券在中国的应用，并比较了可分离 交易可转换债券与普通可转换债券的区别。另外介绍了摊薄效应的 究生，研究方向：公司财务理论。 Ｂ—Ｓ认股权证理论定价模型应用于可分离交易可转换债券定价，发现 陈昆玉，（１９７３一），男，云南财经大学工商管理学院教授，管理学博士后．研究 中国可分离交易可转换债券的认股权证行权时公司真实价值和市场 方向：公司财务理论。 价值并不相符合，认股权证市场价值高于理论价值。当然认股权证行 权后， 为稀释效应，股价会自然除权，或者说股价会缓慢下跌回归真 ※本文为教育部人文科学青年基金项目的阶段性成果 （Ｏ６．１Ｃ６３００２４）． 实价值。 【参考文献】 ［１］发展附认股权证公司债构想．上海证券报．２００５．６日 ［责任编辑：张艳芳］ ６１
