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1.無線接入的各種技術體制
無線接入有蜂窩移動電話系統(tǒng)、數(shù)字無繩電話系統(tǒng)以及點到多點微波系統(tǒng)等多種技術體制可供選擇，那么，為了實施電信普遍服務的艱巨任務，中國運營業(yè)選擇那種技術體制為宜呢？PHS在原中國電信所屬各省已有超過1200萬的用戶；CDMA1900WLL在深圳已有超過20萬用戶；GSM1800在上海奉賢已建試用網，約有1000用戶；我國自主研發(fā)的SCDMA系統(tǒng)已先后在重慶、成都、杭州、南京、江西和海南建立過實驗網，最近還在大慶油田開通具有可用手機的經改進的SCDMA網；CDMA450WLL在西藏開通一個月就有1萬戶農民入網。要想合理高效地建設一個無線接入網，我們完全可以從克服電信普遍服務的瓶頸出發(fā)，對上述不同的技術體制適用的運行環(huán)境客觀地進行比較分析。
2.無線運行環(huán)境與無線通信網絡類別
固定通信既可利用有線介質（銅線或光纖）又可利用無線電波等兩大類傳輸媒介。移動通信可憑借的傳輸媒介，只有唯一的無線電波。因此，利用無線電波，既可作固定通信，也可作移動通信。無線電運行環(huán)境實質上是移動通信環(huán)境，可以主要按電波空間（指地區(qū)和傳播范圍的物理屬性）、移動速度、用戶屬性（指話務量等）和傳播模式（指地面或衛(wèi)星）來進行分類。ITU－R經過大量的研究工作后提出了13類運行環(huán)境。無線通信按不同用戶屬性及所用無線電波的波長（頻率）與技術而有不同的類別。現(xiàn)代移動通信技術的迅猛發(fā)展按電波空間大小形成了4種蜂窩無線通信網絡，即巨區(qū)、宏區(qū)、微區(qū)、微微區(qū)，借以適應不同移動速度、業(yè)務量密度等各種無線電運行環(huán)境。
蜂窩宏區(qū)移動系統(tǒng)（如CDMA450、GSM900）適用于鄉(xiāng)村郊區(qū)、高車速和中業(yè)務量密度；蜂窩微區(qū)移動系統(tǒng)（如CDMA1900、GSM1800）適用于市區(qū)、慢車速和高業(yè)務量密度；無繩微微區(qū)移動系統(tǒng)（如PHS）適用于市區(qū)室內、低速和高業(yè)務量密度；衛(wèi)星巨區(qū)移動系統(tǒng)（如海事衛(wèi)星）適用于所有運行環(huán)境、最高機速和小業(yè)務量密度，因此，蜂窩移動系統(tǒng)、無繩移動系統(tǒng)和衛(wèi)星移動系統(tǒng)作為無線接入各有其適用的無線電運行環(huán)境，會在相當長的時期并存。
3.無線接入系統(tǒng)適用性的因素分析
每種應用無線技術的無線接入環(huán)路，從系統(tǒng)覆蓋、蜂房規(guī)模、功率、移動性、頻譜效率、質量、性能及相應的成本等方面與其它應用都互有差異。
一般而言，任何無線電系統(tǒng)都可用于無線接入，但是其適用性是若干因素的函數(shù)。對某種特定的用途而言，最為適用的系統(tǒng)一般取決于下列因素：
（1）用戶要求———要考慮業(yè)務類型和業(yè)務量密度，不僅是普通老式電話業(yè)務（POTS）或是有許多特色的業(yè)務設置，還要考慮其性能價格比對多數(shù)用戶能否承受。
�。�2）頻譜效率———要分析不同空中接口技術體制的特性，既要考慮技術的先進性，更要考慮產品的成熟性。特別是其頻譜效率能否支持用戶不斷增長的要求。
�。�3）電波覆蓋———要確定對該系統(tǒng)恰當?shù)臒o線電頻譜的可用性，以及覆蓋地區(qū)實際蜂房大小能否滿足用戶分布。
�。�4）建網成本———要分析比較：網絡基礎設施的費用；用戶設備的費用；運營的費用；實現(xiàn)大規(guī)模生產降低價格的速度；初期建網投資要小并能夠分階段投入。這取決于電話用戶總量的密度和所采用系統(tǒng)的先進性和靈活性，特別是該系統(tǒng)的頻譜效率和電波覆蓋。
>（5）現(xiàn)有網絡———另一個重要的考慮事項是怎樣達到新建無線接入系統(tǒng)與運營者的現(xiàn)有網絡特點相綜合，諸如能夠滿足G3FAX和話帶數(shù)據(jù)甚至是綜合業(yè)務數(shù)字網（ISDN）等現(xiàn)有業(yè)務的要求，以充分利用運營者已有的網絡資源和號碼資源。
了解每一種技術推廣應用的激勵因素，在盡量減小方案成本和努力增大方案效能過程中是至關重要的。除了上述因素之外，還有其他各種因素影響著網絡的應用。特別是終端用戶和運營者的許多要求，采用有線與無線通信技術的混合方案，也許能夠被最好地解決。根據(jù)一個國家的具體情況，對諸如已有的基礎設施，擬用的空中接口標準，建設工期的計劃，未來發(fā)展的目標甚至氣侯等等因素進行分析，加以比較，才能針對某種特定的用途確定什么是最佳無線接入方案。
4.CDMA450是電信普遍服務的最佳技術途徑
我們可以從克服電信普遍服務的瓶頸出發(fā)，對蜂窩宏區(qū)移動系統(tǒng)（如CDMA450、GSM900、模擬450）、蜂窩微區(qū)移動系統(tǒng)（如GSM1800、CDMA1900）和無繩微微區(qū)移動系統(tǒng)（如PHS）等就其是否適用于農村特定環(huán)境進行比較，分析下列因素，從而抉擇最佳的系統(tǒng)。
4.1用戶要求
主要包含用戶業(yè)務類型要求和業(yè)務量密度要求。中國解決電信普遍服務的重點是農村和西部，業(yè)務類型當前首先是普通老式電話業(yè)務（POTS），隨后才會有許多特色的補充業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務。業(yè)務量密度對市區(qū)與郊區(qū)的應用，要求很高的容量———每平方公里數(shù)百個、有時數(shù)千個電話用戶。而對中國解決電信普遍服務的重點，當前首先是村鎮(zhèn)，經常與人口密集地區(qū)相隔絕，只有較低的通信密度容量要求，可能只要求服務幾百個電話用戶。其次是農村地區(qū)，唯一的要求，即在非常孤寂的地區(qū)，每個小村落只需幾條通信線路。在系統(tǒng)容量方面，假設一個本地網的面積是10000平方公里，模擬450最多只能承載1.5萬用戶的電話業(yè)務，而采用2.5G技術的CDMA新制式———450MHz數(shù)字無線接入系統(tǒng)，其系統(tǒng)容量可達150萬用戶，且能夠提供豐富多彩的話音與數(shù)據(jù)新業(yè)務。
4.2頻譜效率
系統(tǒng)的頻譜效率取決于多址方式：頻分多址（FDMA），如我國的模擬蜂窩系統(tǒng)TACS，頻譜效率最低；時分多址（TDMA），如我國的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)GSM，頻譜效率較高；碼分多址（CDMA），如我國的聯(lián)通蜂窩系統(tǒng)cdma2000－1x，頻譜效率最高。CDMA為頻分雙工，每個CDMA信道各使用1.25MHz發(fā)送和接收頻譜。一種能有效地利用頻譜的空中接口可以在相同帶寬內支持很多的用戶，同時降低與頻譜相關的費用。CDMA頻率復用系數(shù)高，同時由于采用了完善的功率控制及話音激活等技術，在相同頻譜情況下，CDMA的容量可達GSM的5.5倍，TACS系統(tǒng)的10倍，模擬450的21倍。在高速移動狀態(tài)下，基于cdma2000－1x技術的450MHz系統(tǒng)每扇區(qū)可以提供大于25個通話信道。在無線本地環(huán)路或低速移動應用中，如果用高增益天線，則每扇區(qū)可以支持大于40個通話信道。
4.3電波覆蓋
提供適當?shù)母采w面積是蜂窩移動通信系統(tǒng)、無線接入系統(tǒng)的基本要求。電波覆蓋與空中接口技術和頻率特性相關。每個蜂窩小區(qū)的覆蓋面積受鏈路預算的影響很大。根據(jù)確定的鏈路預算，可以比較不同空中接口技術的小區(qū)半徑的大小和需要基站的數(shù)目。這里給出在城區(qū)、郊區(qū)和鄉(xiāng)村等不同環(huán)境下，CDMA與GSM初期覆蓋
范圍的比較，CDMA比GSM所需的小區(qū)數(shù)約少80％，實際使用情況表明CDMA的覆蓋區(qū)域更廣（見表1）。
參數(shù) | 密集城區(qū) | 稀疏城區(qū) | 郊區(qū) | 鄉(xiāng)村 |
CDMA小區(qū)面積（km）2 | 3.1～8.1 | 5.3～13.8 | 28.3～73.2 | 254.4～659.1 |
GSM小區(qū)面積（km）2 | 0.6～1.6 | 1.1～2.8 | 9.1～23.5 | 76.4～197.8 |
CDMA∶GSM面積比 | 5.2∶1 | 4.9∶1 | 3.1∶1 | 3.3∶1 |
從頻率特性看，900MHz和1800MHz頻率高，繞射能力弱，傳輸損耗大，覆蓋面積小，一般適合城市使用，用于農村通信不很適合。而450MHz頻率低，繞射能力強，覆蓋面積可以更大，適合農村通信解決普遍服務。目前許多省份用模擬450系統(tǒng)解決村通問題，最遠可通50公里，新疆甚至達到80公里，提高了村通率（廣西從33％提高到90％，就說明了該問題）。
從電波覆蓋的面積來說，450MHzCDMA要大于800MHzCDMA、900MHzGSM，遠大于1800MHzGSM、1900MHzCDMA。此處以800MHzCDMA為基準來分析它們覆蓋上的差異（見表2）。
| 無線終端最大發(fā)射功率 | 基站接收機靈敏度 | 頻率差異引起的空中傳播損耗差異 | 總計允許的路徑損耗的差異 | 用Hata模型估計的城區(qū)平均覆蓋半徑 | |
| 900MHz GSM | 33dBm | －105dBm | 1dB | －5dB | 0.7R |
| 800MHz CDMA | 23dBm | －119dBm | 0 | 0 | R |
| 450MHz CDMA | 23dBm | －119dBm | －7dB | 7dB | 1.6R |
從上表可以看到450MHzCDMA系統(tǒng)覆蓋能力比800MHzCDMA系統(tǒng)高出7dB，比900MHzGSM高出12dB。如果采用Hata模型，那么相同的環(huán)境下，450MHzCDMA覆蓋半徑是800MHzCDMA的1.6倍，是900MHzGSM的2.2倍。因此，CDMA450更為適合農村通信，可以先大覆蓋、小容量，解決村村通；隨著業(yè)務量密度的增長，可以小區(qū)分裂，提高容量，解決普遍服務。
4.4建網成本
取決于用戶要求中的業(yè)務量密度和系統(tǒng)空中接口技術體制中的電波覆蓋與多址方式。對業(yè)務量密度低的農村和西部地區(qū)，由于其地廣人稀，從電波覆蓋來說，以選覆蓋面積最大的450MHz為宜，這些地區(qū)要求首先解決電波覆蓋，再隨著用戶的增多，業(yè)務的擴展，而逐步小區(qū)分裂進行擴容。從多址方式來說，以選頻譜效率最高的CDMA為佳。近幾年，模擬450系統(tǒng)，因造價低廉在國內“村村通”建設中得到廣泛使用。但由于該模擬系統(tǒng)規(guī)范為FDMA方式，技術成熟但落后，頻譜效率低（一些地方已無法安排頻率），很難用以進一步解決農村“家家通”的問題，同時也帶來設備成本相對較高，業(yè)務單一，一定程度上影響了電信普遍服務的普及。
頻率是稀有資源，隨著技術的發(fā)展，現(xiàn)在已有頻譜效率高的成熟技術，且成本較低，業(yè)務較為豐富，非常適合農村和西部地區(qū)用來解決電信普遍服務，這就是采用2.5G技術的CDMA450新制式———數(shù)字無線接入系統(tǒng)。CDMA450系統(tǒng)成本可將模擬450的2000元～3000元/線降到800元/線；終端價格1000～3000元；運營維護費用平均每戶只需50元/年；隨著容量增大，建網投資更少，終端價格更低。用以解決農村通信，估計兩年即可
收回投資，使運營商獲利，達到雙贏目的（見表3）。
| 模擬450 | CDMA450 |
市場定位 | 以農村通信為主 | 城市、郊區(qū)和農村 |
覆蓋范圍 | 大 | 大 |
頻率復用效率 | 低 | 高（原因：分扇區(qū)、復用距離�。� |
業(yè)務提供能力 | 話音、低速數(shù)據(jù)（2.4kbps） | 豐富（智能網、分組數(shù)據(jù)業(yè)務等） |
網絡演進能力 | 僅做有線的補充或延伸 | 技術規(guī)范完整，可向3G過渡 |
系統(tǒng)成本 | 2000－3000元/線 | 800元/線 |
終端價格 | 2000元左右 | 1000－3000元 |
成本下降空間 | 成本與容量相關性不大 | 容量增大，成本更低 |
此外，CDMA450無線接入系統(tǒng)憑借其低成本、廣覆蓋等優(yōu)勢，在獨聯(lián)體國家和東歐市場獲得了巨大成功，已逐步成為國際通信領域的主要制式之一，而且我國華為、中興、貝爾、金鵬等通信制造企業(yè)，產業(yè)化生產已經成熟并領先于國際同行，在俄羅斯、白俄羅斯等國已簽訂總計超過1億美元的商用合同。綜上所述，可以認為：CDMA450無線接入是當前我國實現(xiàn)電信普遍服務的最佳技術途徑。
5.結束語
作者曾發(fā)表文章論述了我國全面建設小康社會必須電信普遍服務先行，要想實施全國的電信普遍服務，有線接入投資需2萬億元，施工需100年，這是一個無法逾越的瓶頸；無線接入由于建網運營成本低，建網速度快，成為最佳技術途徑。綜合本文所述，采用2.5G技術的CDMA450新制式———數(shù)字無線接入系統(tǒng)，有可能在未來20年投資1千億元實現(xiàn)我國農村和西部地區(qū)的電信普遍服務，而且會逐步取得經濟效益，進入良性循環(huán)，達到2002年“世界電信日”主題所提出的“信息通信技術為全人類服務：幫助人們跨越數(shù)字鴻溝”這一宏偉目標。
摘自 人民郵電報
