1、无线通信技术发展方向与未来频率资源规划 刘栋楠无线电频率是自然界存在的一种电磁波，是一种物质，是一种看不见、摸不着的自然资源，具有有限性，排他性，复用性，非耗竭性，易污染等性质。无线通信技术健康发展的前提是科学合理的无线电频谱规划。国家的无线电频率规划政策对于移动通信和无线接入新技术的应用具有重要的导向作用。许多无线接入技术所涉及的频率存在很多相近甚至交叉的现象。为此，做出科学合理的无线电频率规划必须对相关技术及其需求进行分析。3G 移动通信主流技术的多极化，不同运营商支持不同制式标准，使各类无线电业务得到了广泛的发展。作为未来的移动通信系统，更加引起人们关注的是 4G 时代，4G 的关键技术
2、应用突破存在于无缝覆盖和无缝漫游两个方面，其中科学合理的无线电频率规划是重点。本文以邵阳联通公司为例，对无线通信技术发展方向与频率资源规划问题做些分析。一、无线通信技术发展方向及相应的频率资源需求移动通信到目前为止经历了 3 代：第一代移动通信主要工作在 900MHz 频段，基于模拟技术。第二代蜂窝通信系统主要工作在 900MHz 频段，基于数字技术。第三代移动系统规划为 2GHz 频段，目前在规划，基于 IMT2000 系列技术制式。3G 可以提供室内 2Mbps和室外 144Kbps 用户数据速率。自 3G 牌照发放以来，3G 网络规模不断扩大。移动通信与用途更为宽广的无线接入技术，其不仅
3、仅限于蜂窝电话系统，还包括许多新的通信系统如宽带无线接入系统。就是说，未来的移动通信系统必须满足两个方面：高速的宽带数据接入和无缝覆盖。考虑到这些技术因素，未来通信系统将包括若干个不同的子系统。其中的一些是专门为提供高速数据率业务的子系统，另外一些则解决覆盖问题。对于频率规划而言，作为未来的通信系统，引起人们关注的是 4G 移动通信系统和丰富多彩的宽带无线接入方式。4G 的关键突破在于无缝覆盖和无缝漫游，兼有高速数据和宽带接入。4G 时代，由于通信的器件尺寸受微电子技术发展的限制，频率资源问题仍然是一个比较突出的而且急待解决的问题。4G 将采用 RAN 结构优化的微蜂窝网络。主要基于 IP 技
4、术的网络架构，使得在 3G、4G、无线局域网之间无缝漫游可以实现。与 4G 相匹配的无线接入方式非常丰富，归纳起来，主要有以下十几种。（一）无线个域网无线个域网是能在便携式电器和通信设备之间进行短距离一种通信网络。其覆盖范围一般在半径为 10 米范围之内。无线个域网主要用于两方面：一是涉及大宗数据文档传送；二是涉及实时视像和声讯。（二）无线局域网无线局域网目前有两大技术体系。一种是基于 IEEE802.11 协议标准体系，另一种是由CEPT 制订的低 HIPerLAN 标准体系。该系统由移动终端通过接入点接入固定通信网络。无线局域网覆盖范围较无线个域网大，但也只有几十米。（三）无线网状网无线网
5、状网的接入点的覆盖范围可延伸到十几公里或更远，有效的弥补了无线个域网和无线局域网的不足。（四）本地多点分配系统本地多点分配系统是一种特殊的点对多点微波系统。它具有更高的带宽和双向数据传输的特点。传输容量可与光纤比拟。采用无线小区制技术，是一种宽带固定无线接入技术。（五）多点多信道分配系统多点多信道分配系统是以视距传输为基础的图像分配传输技术，能够作为 IPTDM和帧中继等网络的宽带无线接入解决方案。可实现语音通信，因特网接入，本地用户大容量数据交换，数据广播，高清晰度电视信号业务传输。还能支持用户终端业务、补充业务、GSM 短信息业务和各种 GPRS 通信业务，而且更容易升级。（六）不可见光纤
6、无线系统不可见光纤无线系统是一种采用连续点串接网络结构组成自愈环工作的宽带无线接入系统。具有 SDH 自愈环的高可用性能和无线接入的灵活配置特性。系统采用环型拓扑结构。在对其进行扩容时可以分拆环或在 PoP 点增加新环。系统的频谱效率很高，经营者可重复使用一对射频信道给业务区的所有用户提供服务。（七）自由空间光系统自由空间光系统是光纤通信技术与无线通信技术的结合。采用光纤传送通信信号，大气为传送媒体，而不是用光纤做媒体。它的组网可以有三种拓扑方式：点到点、点到多点(星形)和网状网结构，也可以采用混合组网。（八）卫星通信在我国庞大复杂的地理条件下，采用卫星通信技术是一种有效的方案。利用卫星的宽带
7、 IP 多媒体广播技术，可解决因特网宽带的瓶颈问题。由于卫星通信具有覆盖面大，传输距离远以及不受地理条件限制等优点，将卫星通信作为宽带接入网技术，将有更大的发展前景。（九）蓝牙技术蓝牙技术是一种短距离无线连接技术。适用于提供低成本的短距离无线连接解决方案，如对电话，耳机，PC 机实现无线连接。（十）超宽带无线技术超宽带无线技术是一种低功率无线电技术，可提供短距离高速无线连接。可将所有的电子设备如个人数字助理、电视、DVD 播放机等以快速高效的方式连接在一起。通信距离和通信能力远超蓝牙。（十一）无线虚拟网无线虚拟网基于宽带无线技术组建。其使用的协议主要分隧道协议和其他相关协议，采用不同协议可以组
8、建不同级别的无线虚拟网。 。（十二） Wi-Fi 技术Wi-Fi 技术是一种短距离无线连接技术。无线传输距离为 25 至 50 米，在户外可达 330米。通过 wiFi 网络，不用线缆，即可以实现计算机或智能手机与互联网相链接。（十三）WiMAX WiMAX 也就是无线城域网。是无线接入网的代表技术，能够实现几十上百公里的无线接入。由于频率规划未得到统一，可能使用在 3G 频段上。基于以上十几种技术或业务，未来在频率方面的需求如下：1）4G 核心网：2-8GHz ；2）无线局域网：5GHz ；3）无线网状网：2.4GHz 开放频段。还有 4.9GHz，900MHz，400MHz 等专用频段；4
9、）无线个域网：2.4GHz ；5）本地多点分配系统：24/26GHz；6）多点多信道分配系统：2-5GHz；7）不可见光纤无线系统：28GHz，29GHz ，31GHz，38GHz；8）自由空间光系统 不占用无线频谱资源；9）卫星通信：C 波段(4/6GHz)；10）超宽带无线技术 3.1-10.6GHz；11）蓝牙技术 2.4GHz 开放频段；12）无线虚拟网 2.4GHz 开放频段；13）无线保真 2.4GHz 和 5KHz；14）无线城域网 2-11GHz。二、未来无线电通信业务的频率资源规划分析对于移动通信和无线宽带接入业务，我国已经完成了六个频段的规划：第一个频段是 1.8GHz，频
10、段 20M。目前应用技术是 SCDMA。主要用于公众网的无线接入，也可以用于本地专用网。第二个频段是无线局域网或 WiFi，工作在 2.4GHz，不是通信频段，但是，通过申请后，点对点微波可受保护。第三个频段是 3.5GHz，规划为宽带无线接入，通过信息产业部招标的方式，分配给基础电信运营商，该频段目前是国际上 WIMAX 和包括 WIMAX 在内的无线接入的主流频段。第四个频段是 5.8GHz，分配给公众电信运营商使用。按照国际规定，也不是通信频段。但由于局域网得到广泛应用，可以互联的空中结构协议越来越大，已变成电信服务的手段，可用于无线局域网和其他的设备，此频段上还有无线电定位业务。第五个
11、频段是 26GHz。规定提供给无线宽带接入，上下行加起来 2GM，目前主要给基础运营商。基本上用于市区传输。第六个频段是第三代移动通信频段。第三代通信的含义既是宽带，同时也是一种接入，除了提供给 WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA，还有卫星业务。另外，我国近期考虑的宽带无线接入频段有两部分：3.3G 和 2.6G。3.3GHz 频段，从3300-3400MHz，用于公众或专用网宽带无线接入，目前没有正式颁布，仅仅限于无线接入系统与无线定位系统电磁兼容分析和频率共用试验。2.6GHz 频段，从 2500-2690MHz，按照 2003 年世界无线电通信大会决定，将该频段划为第三代通信
12、 3G 扩展频段，目前各国尚无定论。作为电信运营商的中国联通，频率资源规划直接受到国家对频率资源分配的管理。目前邵阳联通用到的频率资源也就国家划给运营商的频率第三个频段，第四个频段，第五个频段和第六个频段。从运营商的角度分析，邵阳市本地网的频率发展需求必然放在利润增长较快的无线电业务上，对于未来的 3G/4G 发展而言，这些无线业务主要包括无线局域网、多点多信道分配系统、本地多点分配系统、超宽带无线技术、无线城域网，不可见光纤无线系统。不管目前还是未来的无线通信系统，频谱资源稀缺是面临的一个重要问题，频谱需求和供应之间的矛盾日益突出，能够争取到更多的无线频率资源当然是关系到运营商切身利益的重要问题。另外，我们应当积极推动无线电新技术，新业务的发展，包括出台对 3G 和后 3G 网络频率的规划以及对各种新兴宽带接入技术的鼓励政策。在规划新业务，新技术的频谱需求时，在考虑无线电设备的可供性及技术的可操作性的基础上，要深入研究各类业务之间，同类业务不同体制之间的电磁兼容性和频率共用的可能性，还要综合考虑技术的成熟度、先进性和可靠性，尽量支持频谱利用率高，协议开放的通信方式。频率资源的特殊性，决定了频率规划既要做到符合国情，又要尽量与国际频率划分一致，与国际标准接轨。（作者单位：邵阳联通公司）
