新一代寬帶無線接入與移動通信的頻率規(guī)劃和發(fā)展策略

　　摘要：本文在介紹中國無線電頻率劃分規(guī)定的全面修訂新進(jìn)展基礎(chǔ)上，重點論述新一代寬帶無線接入與移動通信的中國頻率規(guī)劃思路、結(jié)果及相關(guān)發(fā)展策略考慮。

　　關(guān)鍵詞：頻率劃分規(guī)定 WRC-2000 寬帶無線接入 IMT-2000 2.5G/3G/3G+/4G 平流層高空氣艇平臺 高密度固定業(yè)務(wù) WAP/x-HTML i-Mode 藍(lán)牙 無線局域網(wǎng)

　　引言

　　縱觀全球，今后三五年內(nèi)，固定電話、移動電話及互聯(lián)網(wǎng)用戶將形成三分天下的基本格局；而未來五至八年中，移動電話用戶和固定電話用戶將平分秋色，各占“半壁江山”。至2000年底，全球移動用戶已達(dá)7.34億，目前仍以高于50%的速度在快速增長，至2005年，全球移動用戶可能高達(dá)15億左右。而中國從1987年開始移動通信商用，初期發(fā)展很慢，從發(fā)展之初到跨越1000萬用戶大致用了10年時間，而今年第一季度已跨越1億大關(guān)，由此從1000萬至1億僅用了短短4年時間不到，其發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全球移動通信最發(fā)達(dá)的美國；而且，2001年7月，中國移動通信用戶數(shù)已增達(dá)1.206億，已超越美國成為全球移動通信用戶最多的國家，且并未計入實際上在本地網(wǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行區(qū)域漫游的PHS用戶在內(nèi)。至2005年中國移動通信用戶估計可達(dá)3億左右，約為全球總數(shù)的1/5，而且那時中國的固定電話用戶數(shù)、家電用量，甚至INTERNET用戶數(shù)及上網(wǎng)移動終端總數(shù)，均可能居全球榜首。因此，中國的市場潛力確為全球所驚嘆，在全世界最為誘人。而面對這一光輝的發(fā)展前景，特別是對支撐此移動通信及無線INTERNET發(fā)展支柱的新一代寬帶無線接入及寬帶移動通信發(fā)展而言，作為資源先行保障的中國頻率規(guī)劃及相關(guān)發(fā)展策略考慮已提上緊迫議事日程，具有十分重要的現(xiàn)實意義與戰(zhàn)略作用。

　　全面修訂中國無線電頻率劃分規(guī)定

　　我國原國家無線電管理委員會于1982年9月頒發(fā)了“無線電頻率劃分規(guī)定”（試行），爾后雖出臺了一些較細(xì)節(jié)化的相關(guān)管理規(guī)定，但一直未作全面修訂。隨著上世紀(jì)80年代中期以來無線電通信事業(yè)的飛速發(fā)展，全球電信環(huán)境急劇變化，無線電新業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)、層出不窮，此原有“無線電頻率劃分規(guī)定”已不能反映我國頻率劃分及相應(yīng)頻率規(guī)劃的實際現(xiàn)狀，更不能適應(yīng)市場經(jīng)濟環(huán)境下未來無線電通信發(fā)展的緊迫需要，由此，信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局遵照上級領(lǐng)導(dǎo)的工作部署與要求，積極組織對1982年版的“無線電頻率劃分規(guī)定”進(jìn)行全面修訂。在進(jìn)行頻率劃分框架規(guī)劃時遵循了我國對內(nèi)、外一貫強調(diào)的六項基本原則：

　　1. 統(tǒng)籌考慮各類無線電業(yè)務(wù)的實際需要，促進(jìn)所有業(yè)務(wù)健康發(fā)展。

　　2. 在規(guī)劃新技術(shù)、新業(yè)務(wù)的頻譜需求時，充分考慮我國頻譜使用的現(xiàn)實狀況，包括國內(nèi)相關(guān)運營、科研和生產(chǎn)部門的實際需求，盡力做到既鼓勵采用新技術(shù)，又不脫離實際。

　　3. 根據(jù)國際電聯(lián)最新進(jìn)展及我國已有頻率劃分規(guī)定，進(jìn)行新的頻譜規(guī)劃時既要符合國情，又要盡量與國際頻率劃分一致，與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌。

　　4. 選擇技術(shù)成熟、先進(jìn)可靠的標(biāo)準(zhǔn)和體制，積極支持頻譜利用率高的通信方式；既要保護(hù)民族工業(yè)，又要鼓勵不同廠家、不同體制的競爭。

　　5. 深入研究各類業(yè)務(wù)之間的電磁兼容特性及頻率共用的可能性，以提高頻譜利用率。

　　6. 合理分配、有效使用頻率資源；同時兼顧長遠(yuǎn)及近期需求，分步實施，便于調(diào)整，有利平滑過渡。

　　進(jìn)行具體修訂時貫徹了下述五項原則：

　　1. 要體現(xiàn)合理、有效、節(jié)約使用無線電頻譜的原則，要有超前性，兼顧考慮無線電技術(shù)的先進(jìn)性、成熟性和經(jīng)濟性，并結(jié)合我國國情。

　　2. 對各種無線電業(yè)務(wù)的定義，對頻率劃分的業(yè)務(wù)和劃分的種類等，參照電聯(lián)現(xiàn)行（即最新版本）無線電規(guī)則。

　　3. 按現(xiàn)行“無線電規(guī)則”全球劃分、第三區(qū)劃分和涉及我國的腳注進(jìn)行修改。

　　4. 對我國的頻率劃分確實不能與“無線電規(guī)則”全球劃分、第三區(qū)劃分和腳注保持一致的部分，在今后參加國際電聯(lián)大會時，爭取列入“無線電規(guī)則”。在未列入“無線電規(guī)則”前，在我國“頻率劃分規(guī)定”中用腳注形式表達(dá)，并加以一定的限制條件。

　　5. 要反映香港、澳門特別行政區(qū)的頻率劃分。

　　對一些涉及歷史情況與現(xiàn)實需求的綜合問題，按下述四項原則性要求進(jìn)行修訂：

　　1. 對“殺手锏”之類對我國相關(guān)部門建設(shè)有重大意義的所需頻譜要千方百計確保。

　　2. 對一些因歷史原因沿用的相關(guān)部門老的裝備所需頻譜按逐步過渡的思路鼓勵向新裝備頻段過渡，包括適當(dāng)調(diào)整主次關(guān)系或由腳注說明情況。

　　3. 對諸如第三代移動通信核心頻段或其確定的擴充頻段，要從全球標(biāo)準(zhǔn)化及確保經(jīng)濟建設(shè)需要進(jìn)行頻率劃分的必要調(diào)整。

　　4. 對新頻段、高頻段、新業(yè)務(wù)要積極鼓勵開發(fā)應(yīng)用和創(chuàng)造發(fā)明，平衡各部門之間的頻譜使用需求，盡可能從科學(xué)、合理、有效地使用頻譜角度達(dá)成各方面較為滿意的共識。

　　按此，經(jīng)過十余次全國各部委的協(xié)調(diào)討論及兩次權(quán)威的“無線電頻率規(guī)劃專家咨詢委員會”的咨詢審議，完成了對1982年版 “無線電頻率劃分規(guī)定”（試行）文本的全面修訂，使之適應(yīng)全球信息/電信新環(huán)境下中國市場經(jīng)濟的發(fā)展需求與各行各業(yè)的實際需要，并與國際電聯(lián)出版的1998年版“無線電規(guī)劃”最新版本和WRC-2000通過的最后法案文件的國際最新進(jìn)展[3]相接軌。一些重要新進(jìn)展可歸納為如下八項：

　　1．低頻及超低頻頻率獲得進(jìn)一步有效利用；

　　2．進(jìn)行了70GHz左右以上高頻段應(yīng)用的有效擴展；

　　3．以IMT-2000為中心的地面移動業(yè)務(wù)的擴充調(diào)整；

　　4．對國防建設(shè)、廣播、氣象、射電天文、交通、鐵道、衛(wèi)星等有關(guān)部門的相應(yīng)業(yè)務(wù)要求進(jìn)行較大范圍調(diào)整；

　　5． 對WRC-2000最新結(jié)果進(jìn)行了接軌修訂；

　　6．無線電頻率劃分表的欄目設(shè)置除有“我國頻率劃分”、“國際頻率劃分（國際電聯(lián)第3區(qū)）”外，同時并列了我國香港及澳門特別行政區(qū)的頻率劃分作對比參考；

　　7．列注了570條左右國際電聯(lián)頻率劃分腳注（保留其原符號及編號字樣，以便于查考）及數(shù)十條中國特有的頻率劃分腳注（以CHN字樣開頭編號），作頻率劃分表列表內(nèi)容的交叉引證說明；

　　8． 增補了“無線電管理的術(shù)語與定義”章節(jié)作參考，其中包括一般術(shù)語，有關(guān)頻率管理的專用術(shù)語、無線電業(yè)務(wù)、無線電臺與系統(tǒng)、操作術(shù)語、發(fā)射與無線電設(shè)備的特性、頻率共用、空間技術(shù)名詞、無線電業(yè)務(wù)間的關(guān)系參考圖、無線電頻帶和波段的命名、常用字母代碼及業(yè)務(wù)頻段對應(yīng)表及國際電聯(lián)ITU區(qū)域劃分等共十二項內(nèi)容。

　　此新無線電頻率劃分規(guī)定，作為各類無線電應(yīng)用業(yè)務(wù)及各種頻段的頻率使用規(guī)劃的總框架已報經(jīng)上級領(lǐng)導(dǎo)，包括國務(wù)院及中央軍委最高領(lǐng)導(dǎo)簽批通過，最近又完成了再一次的編輯核查審定，不久將向社會公布，并將以中英兩種文字正式出版。

　　新一代寬帶無線接入的頻率規(guī)劃

　　1. 寬帶固定無線接入與新一代移動通信的關(guān)系

　　由于固定無線接入比移動通信場合容易現(xiàn)實操作，智能天線、軟件（定義的）無線電以及一系列現(xiàn)代編碼調(diào)制及自適應(yīng)信號處理技術(shù)等功率/頻譜有效利用新技術(shù)往往首先在固兩種定無線接入中試驗與裝備應(yīng)用；從而，固定無線接入往往成為新一代移動通信的技術(shù)先導(dǎo)，第三代后的第四代移動通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一種重要設(shè)想即為對各種新老交替的無線通信接入手段，包括新一代FWA技術(shù)及移動通信技術(shù)和Bluetooth Pico-cell接入技術(shù)相組合，借助中介橋接適配系統(tǒng)與以IP為基礎(chǔ)的核心網(wǎng)相連接即構(gòu)成此第四代移動通信系統(tǒng)的框架描述，形成固定與移動的較有機融合。

　　2. 已投入業(yè)務(wù)的無線接入頻段的頻率再規(guī)劃

　?。?）1.8GHz頻段的TDD模式無線接入在1710～1880MHz這一DCS/GSM1800MHz頻段范圍內(nèi)，存在著TDD運行的收發(fā)保護(hù)間隔1785～1805MHz，可考慮作TDD模式的無線接入運行，已發(fā)布的頻段為1800～1805MHz，以SCDMA TDD模式系統(tǒng)供公眾網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)無線接入應(yīng)用，亦鼓勵包括具有高效率接入系統(tǒng)性能的現(xiàn)代OFDM的方式（此種方式可統(tǒng)稱為（X）-OFDMCY）方式，為利用各項先進(jìn)自適應(yīng)處理手段的現(xiàn)代OFDM方式，諸如C-OFDM、W-OFDM、V-OFDM、OFDMA等在內(nèi)的TDD模式進(jìn)行技術(shù)試驗，檢驗其應(yīng)用可行性。

　?。?）1900～1920MHz頻段按TDD模式由下述五種制式進(jìn)行頻率共用：

　　1900～1915MHz，PHS；

　　1905～1920MHz，DECT；

　　1908～1915MHz，TDMA/CDMA TDD；

　　1915～1920MHz，Cordless DECT。

　　目前均為窄帶運行模式，PHS較為市場所看好，這是一種特定改革運行環(huán)境下的產(chǎn)物，實質(zhì)目前已超越原先規(guī)則定義的WLL固定業(yè)務(wù)范疇而演變?yōu)橐环N區(qū)域漫游的移動業(yè)務(wù)，有一定的管理規(guī)劃、資費政策爭議還在協(xié)調(diào)整合中。此頻段窄帶運用目前尚未宣布其截止期，但遲早亦要確定其截止期，促使其向TDD模式寬帶移動通信過渡。

　　（3） 1880～1900MHz、1960～1980MHz，F(xiàn)DD，可采用TDMA或CDMA方式。為確保IMT-2000核心頻段的頻譜需求，該頻段FDD WLL運行僅為臨時過渡規(guī)劃，僅能使用至2002年底為止。

　?。?）ISM頻段的擴頻SS系統(tǒng)接入

　　2.4GHz頻段：2400～2483.5MHz；

　　5.8GHz頻段：5725～5850MHz。

　　這些頻段的接入效率較低，目前仍按發(fā)放電臺（站）執(zhí)照方式進(jìn)行有序發(fā)展管理。應(yīng)限制其作點對多點或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；以便為2.4GHz頻段藍(lán)牙等短距離、微功率、無執(zhí)照系統(tǒng)共存運行創(chuàng)造較好的環(huán)境，同時進(jìn)行5.8GHz頻段技術(shù)試驗，開辟可能的高效率的寬帶無線接入運作。

　　3.新的中高速率（中寬帶）無線接入頻率規(guī)劃考慮

　　根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局[2000]88文件要求，目前已規(guī)劃3400～3430MHz/3500～3530MHz共2×30MHz頻帶作FDD方式中高速無線接入運用，經(jīng)過技術(shù)試驗及電磁兼容分析，若證明此FWA系統(tǒng)與衛(wèi)星C擴展頻段有頻率共用可能，并確定其共用條件后，可根據(jù)FWA技術(shù)發(fā)展與市場需求，研究和確定FWA系統(tǒng)在3400～3600MHz頻段內(nèi)實施與衛(wèi)星系統(tǒng)的頻率共用；若證明兩者之間不可兼容，或為避免相互干擾付出的代價太大，F(xiàn)WA系統(tǒng)將于2005年底前退出此3400～3600MHz頻段。在北京、天津及廈門的窄帶及中寬帶無線接入結(jié)束技術(shù)試驗階段后，針對進(jìn)一步推向商用試驗頻率分配需求的巨大壓力，原先單一行政審批手段分配稀缺有限的頻譜資源，已不適應(yīng)有效平衡眾多電信運營商及有志從事電信業(yè)務(wù)經(jīng)營并符合經(jīng)營資質(zhì)的其它企業(yè)對此有限資源分配需求的公平合理解決，由此經(jīng)仔細(xì)分析研究后，信息產(chǎn)業(yè)部下決心對3.5GHz頻段地面固定無線接入系統(tǒng)使用頻率采用評選（招標(biāo)）方式進(jìn)行分配，并且為穩(wěn)妥執(zhí)行，先取有代表性，但又不屬最敏感的五個城市南京、廈門、青島、武漢、重慶（既有直轄市，又有省會城市，亦有計劃單列市，既有無線接入需求，亦非其需求量及敏感度最大的北京、上海、廣州、深圳之類城市）進(jìn)行試點，取得了成功，獲得普遍好評。在此基礎(chǔ)上擬再進(jìn)一步向全國其余32個?。▍^(qū)、市）級大城市及計劃單列市進(jìn)行推廣，以及更進(jìn)一步擴充至數(shù)百個有此應(yīng)用需求的地、市級中、小城市，充分發(fā)揮此頻譜資源的使用效益?？赡艿脑?，還擬推進(jìn)與衛(wèi)星及無線電定位等頻率共用研究與試驗規(guī)劃工作，爭取此頻段能進(jìn)一步上、下有所擴充，以滿足對此頻段中寬帶無線接入的巨大需求壓力。

　　4.高頻段寬帶無線接入頻率規(guī)劃考慮

　　高頻段寬帶無線接入目前僅考慮LMDS。取26GHz及38GHz這一高一低的兩個頻譜塊，由一些運營商與制造廠家聯(lián)手，分別在廣州、上海、北京、重慶、武漢、杭州、大連、青島、深圳、珠海、綿陽等地全面展開試驗，在補充進(jìn)行了進(jìn)一步雨衰影響試驗后，技術(shù)試驗將進(jìn)入評審階段。LMDS的頻率規(guī)劃與試驗工作在充分分析參考美國、歐洲的經(jīng)驗教訓(xùn)基礎(chǔ)上，結(jié)合中國的實際頻率劃分與業(yè)務(wù)分布狀況，首先取雨衰性能相對優(yōu)良的26GHz頻段的2.3GHz左右頻帶寬度的大塊頻譜作LMDS主用頻譜，這亦有利于國產(chǎn)化實施，38GHz頻段作頻率協(xié)調(diào)更短距離高密度運用，其頻帶寬度為3GHz左右。其基本頻帶寬度亦按3.5MHz×N方式遞增，而希望其基本容量效率應(yīng)≥4×2.048Mbit/s/7MHz。26GHz頻段的試行FDD頻譜限界規(guī)劃為中心站下行24.507～25.515GHz，遠(yuǎn)端站上行25.757～26.765GHz。頻道配置試行規(guī)劃可見信部無[2001]652號文。

　　5.Bluetooth/Pico-cell無線接入頻率規(guī)劃考慮

　　目前Bluetooth使用2.4GHzISM頻段，然而中國在該頻段目前存在有執(zhí)照的SS擴頻業(yè)務(wù)，因此，在進(jìn)行了該頻段內(nèi)藍(lán)牙、無線局域網(wǎng).SS等業(yè)務(wù)頻率共用電磁兼容實際測試后，進(jìn)一步頒發(fā)了2.4GHz頻段再規(guī)劃的信部無[2001]653號文。確定藍(lán)牙、室內(nèi)無線局域網(wǎng)、數(shù)字無繩電話和無線自動識別等技術(shù)按短距離、微功率、無執(zhí)照無線電通信設(shè)備方式管理。對于較高發(fā)射功率的SS系統(tǒng)仍以有執(zhí)照臺站管理方式進(jìn)行管理，并嚴(yán)格限制SS的有效全向輻射功率≤500mW及其網(wǎng)結(jié)構(gòu)僅作點對點影響面較小的方式運行，鼓勵將來逐步轉(zhuǎn)向運用較高效率的中寬帶無線接入手段，以便為藍(lán)牙等Pico-cell無線接入手段創(chuàng)造較好的運行環(huán)境。

　　6.平流層高空氣艇平臺（HAPS或STS）的頻率規(guī)劃考慮

　　這是一種2005～2008年左右以后可能有良好潛在應(yīng)用價值的寬帶無線接入手段，一方面國內(nèi)相關(guān)科研部門與國外合作在進(jìn)行相應(yīng)研究開發(fā)的前期工作，相應(yīng)頻率規(guī)劃基本意向?qū)碔TU的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展靠攏，原則上支持在1885～1980MHz、2010-2025MHz及2110-2170MHz頻段IMT-2000空中基站寬帶技術(shù)試驗及高頻段27.5～28.35GHz/31.0-31.3GHz和47.2～47.5GHz/47.9～48.2GHz的寬帶技術(shù)試驗。

　　7.Unlicensed（無執(zhí)照）無線接入頻率規(guī)劃考慮

　　目前中國無執(zhí)照無線接入頻段僅有一些屬所謂短距離、微功率范疇的室內(nèi)無繩電話之類頻段，諸如45.0～45.5/48.0～48.5MHz及840～843MHz的模擬無繩電話頻段與1915～1920MHz的數(shù)字無繩電話頻段。然而此800MHz頻段及1.9GHz頻段均為IMT-2000運行頻段，應(yīng)逐步納入IMT-2000相應(yīng)核心頻段及附加頻段運行。相應(yīng)數(shù)字無繩電話無執(zhí)照運行頻段可向2.4GHzISM已規(guī)劃頻段轉(zhuǎn)移。

　　至于U-NII之類無執(zhí)照運行方式的頻率規(guī)劃，一方面需密切注視其國際進(jìn)展,同時應(yīng)緊密結(jié)合中國的實際狀況冷靜、穩(wěn)妥地進(jìn)行分析研究后再確定其細(xì)節(jié)規(guī)劃考慮。這樣新一代寬帶無線接入的頻率規(guī)劃按不同頻段、不同覆蓋能力、不同容量配合、不同接入方式進(jìn)行密切結(jié)合我國國情的頻率規(guī)劃考慮，以期使這些寬帶無線業(yè)務(wù)能穩(wěn)步、有序并以綜合集成方式健康地發(fā)展。

　　新一代移動通信的頻率規(guī)劃

　　1. 對IMT-2000核心頻段的考慮

　　首先積極展開1920～1980MHz/2110～2170MHz IMT-2000 FDD核心頻段的清頻與試驗準(zhǔn)備工作，相應(yīng)原先沖突運用的1.9GHz FDD WLL 必須于2002年底前無條件讓出。2010～2025MHz可作IMT-2000 TDD試驗應(yīng)用，同時1900～1920MHz現(xiàn)今TDD WLL頻段亦將適時提出其截止運行與過渡規(guī)定，逐步過渡演進(jìn)為IMT-2000 TDD運用。1865～1900MHz頻段的處理原則上根據(jù)國際上IMT-2000附加頻段1710～1885MHz頻段的規(guī)劃結(jié)果再予確立相應(yīng)方案，但不排除如果IMT-2000 TDD模式的TD-SCDMA運行結(jié)果為廣大用戶歡迎情況下，較多地考慮為IMT-2000 TDD模式運行。1980～2010MHz/2170～2200MHz頻段仍用作IMT-MSS運行。

　　2. 對IMT-2000附加頻段的考慮

　　ITU-CPM-99提交WRC-2000審議的IMT-2000附加后選頻帶為8段地面業(yè)務(wù)用頻帶：

　　470～806MHz、806-960MHz、1429～1501MHz、1710～1885MHz、2290～2300MHz、2300～2400MHz、2520～2670MHz、2700～2900MHz及3000～3400MHz為需進(jìn)一步研究的頻帶；3對MSS業(yè)務(wù)用頻帶1525～1559MHz/1626.5～1660.5MHz、1610～1626.5MHz/2483.5～2500MHz、2500～2520MHz/2670～2690MHz。

　　中國考慮到自身預(yù)測至2010年的IMT-2000附加頻譜需求為160MHz～210MHz左右，比國際上已確認(rèn)的三個區(qū)域160MHz帶寬需求一般要更高些，其中不包括800～900MHz頻段及1.8GHz頻段2G至3G自然演進(jìn)的系統(tǒng)運用頻段，同時中國提議的IMT-2000 TDD標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA可比FDD方式將來更靈活地利用附加頻譜塊，由此中國在WRC-2000會上及爾后，均積極支持確立更多的IMT-2000附加頻帶。

　　3．對470～806MHz頻帶及6GHz甚至8GHz以下頻率的運用考慮

　　對此應(yīng)注視不少發(fā)展中國家及移動通信欠發(fā)達(dá)國家對此470～806MHz作IMT-2000演進(jìn)運用感興趣，而且2008～2010年后逐步顯露的3G+/4G運用的頻譜總需求可能會高達(dá)1.5～2.0GHz左右之巨，需逐步有計劃規(guī)劃其6～8GHz以下傳播條件依然較有利的頻段，其中包括對2700～2900MHz及3.0～6/8GHz頻段的進(jìn)一步分析考慮，以作3G+/4G移動通信的可能應(yīng)用，如果4G的基本框架包括移動業(yè)務(wù)與寬帶無線接入相互融合為通用無線接入，則目前正在積極考慮的3.0～3.4GHz、3.4～3.6GHz、5.3GHz、5.8GHz等寬帶無線接入的頻帶亦將會成為重要考慮對象。中國目前對350、450MHz、800、900MHz及2.4、5.8GHz頻段的進(jìn)一步頻率再規(guī)劃考慮亦將有助于將來在此傳播條件很好的較低頻段展開向新一代移動通信業(yè)務(wù)演進(jìn)發(fā)展。

　　4.高頻段新一代移動通信的頻率規(guī)劃考慮

　　與有線寬帶傳輸發(fā)展相對應(yīng)，通用寬帶無線接入亦在平行地快速推進(jìn)，諸如地面寬帶固定無線接入MMDS（MVDS）、LMDS（LMCS）、IEEE802.11及16、HIPERLAN2、HIPERACCES、U-NII SUPERNET、BWAN、Magic WAND AWACS、SAMBA、MEDIAN、HDFS、HAPS、Optical Air Wavestar等向?qū)掝l帶、似光纖方向推進(jìn)，調(diào)制與波形成形處理技術(shù)從QPSK、DQPSK、OQPSK、8-PSK-16-QAM等邁向利用更高狀態(tài)數(shù)的M-QAM、并包括利用先進(jìn)的自適應(yīng)(X)-OFDM(Y）技術(shù)在內(nèi)。HAPS的工作頻段如上所述已涉及2GHz頻段，27.5～28.35GHz/31.0～31.3GHz頻段及42.7～47.5GHz/47.9～48.2Ghz頻段，LMDS及HDFS頻段已涉及24、26、28、31、34、38GHz頻段及37～40GHz、40.5～43.5GHz、51.4～52.6GHz與55.78～66GHz頻段。尚對寬帶移動接入與移動通信MBS（Mobile Broadband Seystem）而言，除上述提到的5.3GHz、5.8GHz、10-16GHz頻段外，更高頻段大都集中考慮19.485～19.565GHz、39.5～40.5GHz、42.5～43.2GHz、59～64GHz等頻段，這方面的基本研究工作在歐洲、美國和日本均在積極進(jìn)行中。例如在歐洲涉及MBS的ACTS （Advanced Communications Tedinelogies and Serviecs)項目中的著名研究項目，如MWAND、AWACS、SAMBA及MEDIAN，其工作頻段即取用5GHz、19GHz、40GHz、61GHz等頻段，MWAND及MEDIAN為室內(nèi)慢速移動工作，AWACS及SAMBA可充當(dāng)室外較高移動速度工作，覆蓋范圍一般較小為數(shù)十米至200米左右。這是一種廣義的UMTS GRAN/BRAN新一代無線網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)與裝備技術(shù)的研究，其目標(biāo)是裝備STM-1 155Mbit/s 乃至更高的移動或半移動環(huán)境下高速優(yōu)質(zhì)多媒體個人通信服務(wù)與應(yīng)用。在進(jìn)一步規(guī)劃3G+/4G系統(tǒng)的頻譜資源應(yīng)用時，可注意這些基本情況，并結(jié)合國際社會進(jìn)一步新進(jìn)展及中國國情而適時逐步確定其細(xì)節(jié)。

　　發(fā)展策略考慮

　　1. 頻譜有償使用與運營執(zhí)照發(fā)放問題

　　涉及頻譜有償使用及運營執(zhí)照發(fā)放問題，目前大抵上有下述五種典型方法：單一行政審批、拍賣、選美、招標(biāo)或其混合或修正。根據(jù)中國目前對新一代寬帶無線接入及移動通信的期望經(jīng)營的有資質(zhì)運營者數(shù)快速增加及有限的頻譜資源情況來看，單一行政審批手段已不能公平合理及盡可能透明地解決此有限頻譜資源的分配問題，尤其是目前這種微不足道的頻占費形式的頻譜有償使用方式更增加了這種分配難度，亦嚴(yán)重影響了頻率再規(guī)劃及頻譜有效利用。另一方面，拍賣這種方式雖然具有最徹底的透明性，亦可充分促進(jìn)頻譜有效利用，但結(jié)合中國操作者的實際經(jīng)濟實力與國情，并考慮到歐洲英國338.6億美元，德國462.6億美元等3G頻譜的天價拍賣后遺留的巨大負(fù)面教訓(xùn)，人們幾乎一致共識對寬帶無線接入與3G之類依然較有限的頻譜資源至少在目前采用拍賣方式進(jìn)行頻率分配與許可證發(fā)放是不可取的。選美招標(biāo)或其它修正方式成為一種較現(xiàn)實的選擇，但中國目前無“選美”的立法依據(jù)，類似有立法依據(jù)的方式為“招標(biāo)”，而且“選美”方式通?？梢暈槠漕愃魄闆r的一種子集，由此“招標(biāo)”是一種可供優(yōu)先選擇的頻率分配方式。但與此同時，必須盡快加速增強有償使用頻譜力度的頻占費改革，這已成當(dāng)務(wù)之急，那怕配套進(jìn)行招標(biāo)方式的頻率分配亦是如此，特別對3G核心頻譜那種非常寶貴的頻譜資源分配更屬緊迫。

　　2. 夾于2.5G及3G+/4G間的3G問題

　　目前，全球含義上3G業(yè)務(wù)運行普遍推后，2.5G在加強運作及其增強型方案的出臺，實際已步入3G+、4G的基本概念與框架結(jié)構(gòu)的研究討論，從而夾于2.5G及3G+/4G間的3G似乎已呈現(xiàn)步履艱難、疑慮眾生的格局。人們往往由此提出一系列疑問，3G到底何時真正出臺？是否2.5G的大力推進(jìn)將導(dǎo)致3G延后出臺？延后出臺的3G到底能夠或需要持續(xù)多久？可否索性一步到位，由2.5G或2.5G+直跳至全I(xiàn)P的3G+/4G？等等。因此分析、研究與澄清3G面臨的問題其發(fā)展軌跡及前景看來十分必要。應(yīng)該說3G從過熱炒作至目前逐步降溫與冷靜，包括日本NTT DoCoMo這一3G業(yè)務(wù)急先鋒的計劃推遲等等，決非偶然。首先標(biāo)準(zhǔn)化運作中的經(jīng)濟、技術(shù)、政治利益爭奪是導(dǎo)致3G冷熱無常的根本原因；DoCoMo公司FOMA延期，除其自身宣稱的由于手機及交換機等系統(tǒng)方面還存在需解決的技術(shù)問題這一技術(shù)不成熟因素外，還包括著與歐洲通信運營廠商爭奪市場利益的標(biāo)準(zhǔn)化問題及市場競爭的更深刻背景。同時，歐盟集團(tuán)鑒于自身利益匆匆；決定甘冒重大風(fēng)險要求歐盟各國于2001年底完成3G經(jīng)營許可證發(fā)放，導(dǎo)致天價拍賣頻譜，使一些大運營商債臺高筑，不堪重負(fù)，再連鎖反應(yīng)，從而延緩了全球3G發(fā)展速度。

　　但是另一方面，分析移動通信的發(fā)展歷史可說至今已經(jīng)歷五個階段[1]，頭兩階段為公眾移動通信未大規(guī)模發(fā)展時期，發(fā)展花費的時間分別為30年及20年左右，爾后進(jìn)入1G、2G至今進(jìn)入3G，包括其應(yīng)用重疊期在內(nèi)均為15～20年左右時間。就第三代移動通信而言，提出FLMTS概念為1985年，即使按1992年WARC確定其基本頻率劃分配置作起始里程碑計，至今亦是10年左右時間，進(jìn)入較成熟應(yīng)用期一般仍需三五年左右，至2005年左右，再考慮其與3G+/4G重疊應(yīng)用，仍將持續(xù)15～20年左右。因此，目前針對3G標(biāo)準(zhǔn)框架下的試驗設(shè)備已較成熟，可逐步進(jìn)入技術(shù)試驗，商用試驗及商用之際，結(jié)合動態(tài)市場與技術(shù)演進(jìn)暴露這些設(shè)備性能不足情況下，加上競爭利益驅(qū)動，借助寬帶無線接入基本技術(shù)的新進(jìn)展，將2.5G增強，啟動3G+/4G概念，這是前向演進(jìn)發(fā)展的正常規(guī)律。從而目前的基本格局成為日本DoCoHo依然雄心未變，以i-Mode進(jìn)展為基礎(chǔ)，借3G為契機，以報2G時代PDC制式未成全球標(biāo)準(zhǔn)的被動與失利的一箭之仇，并積極啟動其4G研究，把握3G前向演進(jìn)的主動；以Quacomm為代表的北美集團(tuán)則以基本IPR和INTERNET數(shù)據(jù)傳輸飛速增長為動力，借助8PSK/16QAM更高效率調(diào)制，構(gòu)成cdma2000 1X EV-DO的純數(shù)據(jù)傳輸HDR方式，使峰值數(shù)據(jù)速率突破2Mbit/s而達(dá)2.4Mbit/s，數(shù)據(jù)容量614kbit/s，相當(dāng)cdma2000 1x ReleaseA的峰值數(shù)據(jù)速率，并進(jìn)一步由3GPPz于2000年11月，對數(shù)據(jù)與語音同時傳輸cdma2000 1 x增強型方式cdma2000 1x EV-DV中的8種技術(shù)提案融合為四種：iflex(Nortel Network)、L3QS（LGE、LSI、Lucent、Qualcomm、Sumsung）LAS-CDMA（CWTS），1 X TREME（Nokia、Motorola、Texas Iustiument，Philips），采用16QAM/64QAM之類更高效率調(diào)制方式使峰值數(shù)據(jù)速率達(dá)到5.2Mbit/s或更高，從而對GPRS/EDGE→WCDMA演進(jìn)進(jìn)行挑戰(zhàn)，以挽回3G標(biāo)準(zhǔn)化中北美集團(tuán)的被動局面，并強調(diào)市場定位下的技術(shù)演進(jìn)重要性；與此相應(yīng)，歐洲集團(tuán)一方面以GSM巨大后向兼容市場實力為基礎(chǔ)加固其WAP/x-HTML-GPRS/EDGE→WCDMA的2.5G應(yīng)用開發(fā)及其前向演進(jìn)攻勢，同時亦利用M-QAM高效率調(diào)制與一整套自適應(yīng)信號處理技術(shù)提出HSPA（HSDAP/HSUPA）之類更高速率提案，使峰值數(shù)據(jù)速率可高達(dá)10Mbit/s或更高，并于2001年3月中旬由Ericsson Nokia、Siemens、Alcatel、Motorola等發(fā)起成立WWRF論壇從事4G研究工作，從而啟動3G→3G+/4G的演進(jìn)研究。與此相應(yīng)，ITU-R WP 8F的WG-Vis(vision)遠(yuǎn)景工作組的PNDR與RSPC更新工作從標(biāo)準(zhǔn)化角度協(xié)調(diào)這些研究進(jìn)度，使之適應(yīng)3G由IMT-2000增強或后IMT-2000向新一代4G移動通信系統(tǒng)演進(jìn)。從而由這些簡單描述即可明了2.5G→3G→3G+/4G演進(jìn)脈絡(luò)的原委與必然性。因此，從市場驅(qū)動為首要決定性因素，以及每一代移動通信啟動形成與發(fā)展的演進(jìn)性歷史看，3G服務(wù)的來臨是毋庸置疑的，一方面從語音、短信數(shù)據(jù)、中級多媒體至高級多媒體的應(yīng)用需要一個過程進(jìn)行市場培育與發(fā)展，其次3G的高投入必然要求穩(wěn)步發(fā)展3G業(yè)務(wù)以滿足這一漸進(jìn)增長的市場需求并取得盡可能合理的財務(wù)回報，與此同時及時考慮其前向兼容演進(jìn)的開放研究，一方面可適應(yīng)市場需求對3G產(chǎn)品成熟化與增強化作出貢獻(xiàn)，另一方面可平穩(wěn)銜至更新一代全I(xiàn)P方式的4G運行。當(dāng)然中國國情與日本、歐洲、北美之間有一定不同，固然目前中國已成為世界上頭號移動通信用戶大國，但應(yīng)該說，其使用需求與國民經(jīng)濟實力和文化需求背景與上述國家與地區(qū)依然有較大區(qū)別與不同，語音為主體的運行還需持續(xù)相當(dāng)時期，個性化服務(wù)亦必須以合理的價位與方便的操作運行與優(yōu)良的服務(wù)為市場開辟的基本前提，直接照抄照搬日本i-Mode于中國亦無濟于事，正因為如此，中國移動的夢網(wǎng)計劃（Moutelnet）亦仍需要緊密結(jié)合中國國情與市場特點拿出有效的對策才能取得長足的進(jìn)展。因此目前信息產(chǎn)業(yè)部確定發(fā)展中國3G及3G產(chǎn)業(yè)的基本方針與原則“冷靜、穩(wěn)妥、求實、科學(xué)”及“積極準(zhǔn)備、試驗先行、培育市場、支持發(fā)展”是完全正確的。

　　3．演進(jìn)發(fā)展與處理好市場驅(qū)動與技術(shù)驅(qū)動的基本關(guān)系問題

　?。?） 演進(jìn)發(fā)展軌跡

　　如上所述目前2.5G→3G→3G+/4G的演進(jìn)軌跡為：

　　GSM→WAP/ x -HTML-GPRS/EDGE（TS-136→EDGE）→WCDMA→HSPA（HSDPA/HSUPA）-FDD；IS-95A
（IS-95A+）→IS-95B→cdma2000 1x →cdma2000 1x EV-DO→cdma2000 1x EV-DV(cdma2000 3x?)-FDD；
GSM→TD-SCDMA（UTRA-TDD？）→？→TDD。

　　相應(yīng)傳輸速率演進(jìn)軌跡為：

　　9.6kbit/s→14.4kbit/s→56/64kbit/s→114/153kbit/s→384kbit/s→2 Mbit/s→2.4Mbit/s→5.2Mbit/s→≥10Mbit/s

　　(2)處理好市場驅(qū)動與技術(shù)驅(qū)動的關(guān)系

　　發(fā)生在我們身邊的許多經(jīng)驗和教訓(xùn)表明，在積極開發(fā)新技術(shù)同時，必須首先著力研究市場，把握其走勢。固然，一項新技術(shù)的出現(xiàn)，往往會造就一代新產(chǎn)品，推動市場進(jìn)一步發(fā)展，但新技術(shù)有無生命力，歸根結(jié)底必須要有市場定位，并接受市場檢驗。

　　4． 標(biāo)準(zhǔn)化與新技術(shù)研制開發(fā)問題

　　在把握好市場導(dǎo)向為基本關(guān)系前提情況下，重視標(biāo)準(zhǔn)化與新技術(shù)研制開發(fā)十分重要，但標(biāo)準(zhǔn)化工作決不能太多停留于紙面工作，而應(yīng)建立在新技術(shù)研制開發(fā)實力的基礎(chǔ)之上，而且必須強調(diào)適應(yīng)市場需求及在市場應(yīng)用檢驗中不斷完善與更新，這種標(biāo)準(zhǔn)的確立與更新才能有效可行及具備發(fā)展生命力。這一點，對我國TD-STDMA及LAS-CDMA/TD-LAS的相應(yīng)工作亦不例外，甚至必須更多強調(diào)與著力推進(jìn)。

　　圍繞2.5G→3G→3G+/4G的演進(jìn)發(fā)展，積極跟蹤關(guān)注以下領(lǐng)域中將對頻譜/軌道資源有效利用和無線電通信業(yè)務(wù)更新?lián)Q代發(fā)展產(chǎn)生重要影響的一些具普遍意義的新技術(shù)是有利的，事實上，上述cdma2000 1X-EV/DO及DV和HSDPA/HSUPA的提案均離不開這些普遍意義的新技術(shù)，這對發(fā)展集高新技術(shù)于一體的新一代移動通信、寬帶通用無線接入、無線INTERNET/移動IP等均毫不例外[2]。

　?。?） 多維信號處理與電磁兼容分析及多維頻率共用

　　此多維涉及頻率域、時間域、空間域、信號域、網(wǎng)絡(luò)域及顯示域，包括多天線發(fā)送接收在內(nèi)的多輸入、輸出（MIMO）多維處理在內(nèi)。

　?。?） 智能天線

　　這是第三代移動通信改進(jìn)系統(tǒng)性能的重要手段，是TD-SCDMA方案的核心技術(shù)，目前正擴展成TDD、FDD全面開發(fā)應(yīng)用。研制開發(fā)出穩(wěn)定性、收斂性等性能優(yōu)良的控制算法屬其關(guān)鍵。

　　（3） 軟件無線電

　　預(yù)計21世紀(jì)初，中頻處理的軟件（定義的）無線電技術(shù)將成為現(xiàn)實可行。普遍裝備于新一代移動通信與寬帶無線接入系統(tǒng)中，將會產(chǎn)生重大技術(shù)與經(jīng)濟效益。

　?。?） 現(xiàn)代編碼/調(diào)制技術(shù)

　　低時延、低比特速率語音壓縮編碼技術(shù)以及圖像數(shù)字壓縮技術(shù)從MPEG2至MPEG4及MPEG7；性能卓越、裝備實施可行的CDMA“好碼”技術(shù)。

　　優(yōu)良性能的信道編碼調(diào)制技術(shù)，除通常所知的TCM型、BCM型、SPORT型、恒包絡(luò)型、部分響應(yīng)型、實用型等編碼調(diào)制技術(shù)外，應(yīng)特別注意適應(yīng)移動通信衰落環(huán)境、非線性信道及多重圖像分辨率要求情況下的多重編碼調(diào)制、多信號間隔恒包絡(luò)編碼調(diào)制、多分辨率編碼調(diào)制，以及大幅度提高功率處理能力的串、并聯(lián)級聯(lián)碼調(diào)制，包括Turbo碼及Turbo編碼調(diào)制技術(shù)。

　　另一方面聯(lián)合M-QAM運作的自適應(yīng)（X）-OFDM（Y）方式（諸如C-OFDM、W-OFDM、V-OFDM及OFDMA等）值得注意，它具備寬帶運行時的優(yōu)良抗色散能力及波形成形能力，可實現(xiàn)非（直）視距離方式傳輸，對寬帶無線接入及寬帶移動通信新一代運作很有吸引力，而且QPSK/8PSK/16QAM/64QAM/（X）-OFDM（Y）多調(diào)制方式自適應(yīng)可變運作，對自適應(yīng)覆蓋或傳輸性能自適應(yīng)控制有很好可實現(xiàn)能力。

　　（5） 自適應(yīng)信號處理及統(tǒng)計檢測

　　包括多用戶聯(lián)合檢測、動態(tài)信道分配及統(tǒng)計頻譜有效利用，自適應(yīng)發(fā)信功率控制及干擾抵消/抑制，自適應(yīng)慢速及快速可變調(diào)制狀態(tài)并組合信道自適應(yīng)均衡與包括方向圖分集在內(nèi)的多重分集，以及復(fù)雜環(huán)境下的降低檢測狀態(tài)數(shù)與復(fù)雜性的軟判決最佳/次最佳序列檢測等高級信號檢測處理技術(shù)。

　?。?） 多媒體綜合業(yè)務(wù)的多層型工作平臺

　　包括以SDH/ATM/IP技術(shù)支撐下的自適應(yīng)速率可變、業(yè)務(wù)類型可變及QoS要求不同時組合不同頻段和（或）不同HCS結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一工作平臺。也包括優(yōu)化星座結(jié)構(gòu)的LEO/MEO/GEO多重衛(wèi)星系統(tǒng)協(xié)同工作的綜合平臺以及同一軌道位置多顆衛(wèi)星聯(lián)合運行（Co-Location）與所謂虛擬衛(wèi)星系統(tǒng)概念的應(yīng)用。

　?。?） 軟交換技術(shù)

　　這是新一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活可變前后向兼容的核心技術(shù)。它采用分層的全開放網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，具有獨立的模塊化結(jié)構(gòu)；是一種業(yè)務(wù)驅(qū)動型網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)和呼叫控制可完全分離，呼叫與承載可完全分離；亦是一種基于統(tǒng)一協(xié)議的分組型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。它可適應(yīng)技術(shù)發(fā)展新趨勢，滿足不同用戶新需求；能快速提供新業(yè)務(wù)，涉足新領(lǐng)域，創(chuàng)造新的利潤增長點；它亦可有效地降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與維護(hù)成本，從而對新一代移動通信全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成很有吸引力。

　?。?） 自適應(yīng)動態(tài)資源分配

　　包括聯(lián)合上述天線MIMO技術(shù)、自適應(yīng)編碼/調(diào)制技術(shù)在內(nèi)，實施高速分組數(shù)據(jù)傳輸時控制QoS的一系列自適應(yīng)鏈路控制技術(shù)（LA）、自適應(yīng)調(diào)度增益控制（A2IR）及不同業(yè)務(wù)內(nèi)容自適應(yīng)功率分配和自適應(yīng)調(diào)度算法等。

　　（9） 無線應(yīng)用連接協(xié)議及無線連接技術(shù)

　　WAP、i-Mode、c-HTML和x-HTML等無線應(yīng)用連接協(xié)議及Bluetooth、WLAN無線連接技術(shù)與Pico-WLAN等的推廣應(yīng)用。一方面注意這些新技術(shù)對各類無線運用的普遍性與重要性，并注意其競爭能力、性能改進(jìn)與兼容性、可操作性及對管理規(guī)則的適應(yīng)能力等等。

　　6． 發(fā)揮我國巨大的市場潛力對中國民族產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與獲得自主知識產(chǎn)權(quán)努力的重要作用

　　如眾所知，2001年3月中國移動用戶數(shù)已跨越一億大關(guān)，而且至2001年7月，已增達(dá)1.206億，超過美國，成為世界上移動用戶數(shù)最多的國家，而其普及率才達(dá)10%左右，依然有巨大的發(fā)展?jié)摿?。同時，預(yù)測數(shù)據(jù)表明，至2005年中國的固定用戶數(shù)、移動用戶數(shù)、INTERNET用戶數(shù)、移動IP用戶數(shù)等均可能居全球第一位，等等。因此中國驚人的巨大市場潛力必然是技術(shù)創(chuàng)新與知識革命的源動力。對此，中國的制造廠商、操作運營者、科研部門及投資商必須建立密切的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并與外國朋友緊密合作，以快速發(fā)展中國的民族產(chǎn)業(yè)與滿足中國市場的巨大需求，銳意創(chuàng)新和加強自主知識產(chǎn)權(quán)努力，為增強新世紀(jì)我國綜合國力、為全球合作與全球技術(shù)進(jìn)步，積極貢獻(xiàn)我們的力量！

　　結(jié)語

　　回顧無線通信的發(fā)展歷程，展望新世紀(jì)中信息/通信的重要作用表明，全球個人通信的移動性與無縫隙覆蓋多媒體綜合業(yè)務(wù)需求特征將愈來愈突出。為此，快速、穩(wěn)步、健康、有序地發(fā)展好新一代寬帶無線接入及移動通信有重要意義。在充分有效利用既有頻譜資源基礎(chǔ)上，積極規(guī)劃、開發(fā)、拓展頻譜延伸至毫米波，亞毫米波的電磁“無線光纖”仍至激光粒子通信范疇的無線通信將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發(fā)展前景。

　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 陳如明，進(jìn)入21世紀(jì)的全球無線通信，電信科學(xué)，No.1，pp.16-20，2000
　　[2] 陳如明，信號、系統(tǒng)與高速無線數(shù)字傳輸，科學(xué)出版社，2000
　　[3] ITU，Provisional Final Acts,WRC-2000，Istanbul，8May-2 June，2000
（陳如明：信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局副局長，主任高級工程師，浙大、清華、北大等大學(xué)兼職教授；中國通信學(xué)會會士；獲國家及部級多項一至三級科研獎；已發(fā)表中英文論文110余篇，專著4本。）