(通信企业管理)蜂窝移动
通信
蜂窝移动通信
百科名片
蜂窝移动通信
蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式,于终端和网络设备之间通过无线通道连
接起来,进而实现用户于活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性,且具
有越区切换和跨本地网自动漫游功能。蜂窝移动通信业务是指经过由基站子系统
和移动交换子系统等设备组成蜂窝移动通信网提供的话音、数据、视频图像等业
务。
目录
蜂窝移动通信概念
蜂窝移动的发展历史
蜂窝移动通信的市场
蜂窝移动通信的未来
蜂窝移动通信概念
蜂窝移动的发展历史
蜂窝移动通信的市场
蜂窝移动通信的未来
展开
编辑本段蜂窝移动通信概念
概念的提出
移动通信的发展历史能够追溯到 19 世纪。1864 年麦克斯韦从理论上证明了
电磁波的存于;1876 年赫兹用实验证实了电磁波的存于;1900 年马可尼等
人利用电磁波进行远距离无线电通信取得了成功,从此世界进入了无线电通
信的新时代。现代意义上的移动通信开始于 20 世纪 20 年代初期。1928 年,
美国 Purdue 大学学生发明了工作于 2MHz 的超外差式无线电接收机,且很快
于底特律的警察局投入使用,这是世界上第壹种能够有效工作的移动通信系
统;20 世纪 30 年代初,第壹部调幅制式的双向移动通信系统于美国新泽西
的警察局投入使用;20 世纪 30 年代末,第壹部调频制式的移动通信系统诞
生,试验表明调频制式的移动通信系统比调幅制式的移动通信系统更加有效。
于 20 世纪 40 年代,调频制式的移动通信系统逐渐占据主流地位,这个时期
主要完成通信实验和电磁波传输的实验工作,于短波波段上实现了小容量专
用移动通信系统。这种移动通信系统的工作频率较低、话音质量差、自动化
程度低,难以和公众网络互通。于第二次世界大战期间,军事上的需求促使
技术快速进步,同时导致移动通信的巨大发展。战后,军事移动通信技术逐
渐被应用于民用领域,到 20 世纪 50 年代,美国和欧洲部分国家相继成功研
制了公用移动电话系统,于技术上实现了移动电话系统和公众电话网络的互
通,且得到了广泛的使用。遗憾的是这种公用移动电话系统仍然采用人工接
入方式,系统容量小。
蜂窝移动系统的改进
从 20 世纪 60 年代中期至 70 年代中期,美国推出了改进型移动电话系统,
它使用 150MHz 和 450MHz 频段,采用大区制、中小容量,实现了无线频道自
动选择及自动接入公用电话网。20 世纪 70 年代中期,随着民用移动通信用
户数量的增加,业务范围的扩大,有限的频谱供给和可用频道数要求递增之
间的矛盾日益尖锐。为了更有效地利用有限的频谱资源,美国贝尔实验室提
出了于移动通信发展史上具有里程碑意义的小区制、蜂窝组网的理论,它为
移动通信系统于全球的广泛应用开辟了道路。
编辑本段蜂窝移动的发展历史
第壹代蜂窝移动通信系统
1978 年,美国贝尔实验室开发了先进移动电话业务(AMPS)系统,这是第
壹种真正意义上的具有随时随地通信能力的大容量的蜂窝移动通信系统。
AMPS 采用频率复用技术,能够保证移动终端于整个服务覆盖区域内自动接
入公用电话网,具有更大的容量和更好的语音质量,很好地解决了公用移动
通信系统所面临的大容量要求和频谱资源限制的矛盾。20 世纪 70 年代末,
美国开始大规模部署 AMPS 系统。AMPS 以优异的网络性能和服务质量获得了
广大用户的壹致好评。AMPS 于美国的迅速发展促进了于全球范围内对蜂窝
移动通信技术的研究。到 20 世纪 80 年代中期,欧洲和日本也纷纷建立了自
己的蜂窝移动通信网络,主要包括英国的 ETACS 系统、北欧的 NMT-450 系统、
日本的 NTT/JTACS/NTACS 系统等。这些系统均是模拟制式的频分双工
(FrequencyDivisionDuplex,FDD)系统,亦被称为第壹代蜂窝移动通信系
统或 1G 系统。
第二代蜂窝移动通信系统
900/1800MHzGSM 移动通信
900/1800MHzGSM第二代数字蜂窝移动通信(简称 GSM移动通信)业务是指利用
工作于 900/1800MHz 频段的 GSM 移动通信网络提供的话音和数据业务。GSM
移动通信系统的无线接口采用 TDMA 技术,核心网移动性管理协议采用 MAP
协议。
900/1800MHzGSM 第二代数字蜂窝移动通信业务包括以下主要业务类型:
-端到端的双向话音业务。
-移动消息业务,利用 GSM 网络和消息平台提供的移动台发起、移动台接收
的消息业务。
-移动承载业务及其上移动数据业务。
-移动补充业务,如主叫号码显示、呼叫前转业务等。
-经过 GSM 网络和智能网共同提供的移动智能网业务,如预付费业务等。
-国内漫游和国际漫游业务。
900/1800MHzGSM 第二代数字蜂窝移动通信业务的运营者必须自己组建 GSM
移动通信网络,所提供的移动通信业务类型能够是壹部分或全部。提供壹次
移动通信业务经过的网络能够是同壹个运营者的网络,也能够由不同运营者
的网络共同完成。提供移动网国际通信业务,必须经过国家批准设立的国际
通信出入口。
800MHzCDMA 移动通信
800MHzCDMA 第二代数字蜂窝移动通信(简称 CDMA 移动通信)业务是指利用工
作于 800MHz 频段上的 CDMA 移动通信网络提供的话音和数据业务。CDMA 移动
通信的无线接口采用窄带码分多址 CDMA 技术,核心网移动性管理协议采用
IS-41 协议。
800MHzCDMA 第二代数字蜂窝移动通信业务包括以下主要业务类型:
-端到端的双向话音业务。
-移动消息业务,利用 CDMA 网络和消息平台提供的移动台发起、移动台接收
的消息业务。
-移动承载业务及其上移动数据业务。
-移动补充业务,如主叫号码显示、呼叫前转业务等。
-经过 CDMA 网络和智能网共同提供的移动智能网业务,如预付费业务等。
-国内漫游和国际漫游业务。
800MHzCDMA 第二代数字蜂窝移动通信业务的运营者必须自己组建 CDMA 移动
通信网络,所提供的移动通信业务类型能够是壹部分或全部。提供壹次移动
通信业务经过的网络,能够是同壹个运营者的网络,也能够由不同运营者的
网络共同完成。提供移动网国际通信业务,必须经过国家批准设立的国际通
信出入口。
第三代蜂窝移动通信系统
第三代数字蜂窝移动通信(简称 3G 移动通信)业务是指利用第三代移动通信
网络提供的话音、数据、视频图像等业务。
第三代数字蜂窝移动通信业务主要特征是可提供移动宽带多媒体业务,其中
高速移动环境下支持 144kb/s 速率,步行和慢速移动环境下支持 384kb/s 速
率,室内环境支持 2Mb/s 速率数据传输,且保证高可靠服务质量(QoS)。第
三代数字蜂窝移动通信业务包括第二代蜂窝移动通信可提供的所有的业务
类型和移动多媒体业务。
第三代数字蜂窝移动通信业务的运营者必须自己组建 3G 移动通信网络,所
提供的移动通信业务类型能够是壹部分或全部。提供壹次移动通信业务经过
的网络,能够是同壹个运营者网络设施,也能够由不同运营者的网络设施共
同完成。提供移动网国际通信业务,必须经过国家批准设立的国际通信出入
口。
编辑本段蜂窝移动通信的市场
今天,全球每年用于蜂窝系统的投资额已升至 470 亿美元,网络融合的实现,
以及对宽带和“绿色”通信的需求,成为促进移动网络未来演进的关键要素。
蜂窝系统或许是当今社会最重要的通信媒体。自本世纪初,于全球特别是于
发展中国家,移动通信的渗透率不断增长,已超越了固定通信。新兴市场的
服务提供商纷纷将焦点转向移动通信技术,加大了对蜂窝系统的投资。这些
变革刺激了全球通信业投资的增长,全球每年用于蜂窝系统的投资额已升至
470 亿美元。
GSM:全球应用最广
作为当前移动网络技术的领头羊,GSM 的应用机会最多,为接近 30 亿用户提
供服务且且被大约 670 家运营商于超过 200 个国家部署。它是目前全球应用
最广的移动技术。亚洲近年来 GSM 基础设施应用最广,其 GSM 用户数超过全
球 GSM 用户数的 40%。拉丁美洲、东欧、中东和非洲等发展中国家和地区也
是重要的 GSM 市场。于满足基本覆盖和容量需求的前提下,未来几年对 GSM
的需求将维持于壹个较高水平。
UMTS:市场发展的核心趋动力
UMTS 是壹项重要的技术,但当前用于蜂窝基础设施的机会相对较小。UMTS
于未来几年内将成为加速蜂窝市场发展的核心驱动力。截至目前,全球已部
署了 210 多个 UMTS 商用网络,主要分布于西欧。日本于亚洲最先部署 3G 网
络,而亚洲的其他国家由于牌照审批、技术选择,和处于市场发展初期等原
因,部署 3G 的速度较慢。拉丁美洲、东欧、中东和非洲的发展中国家,过
去的投资重点是满足基本的无线通信需求,向 3G 的过渡才刚刚开始。因此
UMTS 的真正机会仍然于若干年后,尤其是于服务提供商希望通过下壹代技术
提供增强的移动数据业务的地区。
CDMA:成熟且极具潜力
CDMA 目前的市场机会相当大。于全球,有超过 98 个国家的 255 家运营商正
于运营 CDMA 网络。尽管这些网络所服务的人群仅占全世界移动用户的五分
之壹,但具体的用户数高达 亿。北美和亚洲于 CDMA 技术上的投资最大。
亚洲 CDMA 用户数的比例最高,有 70 家运营商为大约 亿用户提供服务(而
北美用户数为 亿)。其余国家也于积极发展 CDMA,以准备为 8000 万左右
的用户提供服务,其中有 6300 万用户来自中美洲和拉丁美洲。由于北美运
营商对此项技术的青睐,未来的行业投资重点将会是下壹代系统技术(如
EV-DO)。网络将会由此转型,运营商将能更加有效地提供移动数据应用和服
务。
供应商比较
爱立信于蜂窝设备领域排名第壹。2007 年爱立信总销售收入约为 210 多亿美
元。据估计,它于移动基础设施领域的收入超过了 130 亿美元。仅次于爱立
信的是合且后的诺基亚西门子网络(简称诺西)。诺西 2007 年的总收入大约
为 240 亿美元(包含第壹季度源于西门子的收入;因合且时间的缘故,官方
的统计数据且不包含此部分收入),其中约有 120 亿美元的收入来自移动基
础设施产品的销售。阿尔卡特朗讯(简称阿朗)方案总收入为 270 亿美元,其
移动产品的销售收入大约为 100 亿美元。
随后是排名快速上升的华为,其收入增长速度于第壹阵营的蜂窝设备供应商
中为最快。2007 年,华为的总销售收入超过 125 亿美元,其中有 40 亿美元
源于移动基础设施的销售。
爱立信、诺西和华为于 GSM 和 UMTS 蜂窝技术领域处于领导地位。到目前为
止,爱立信和诺西 50%之上的移动基础设施的销售收入仍然主要来源于 GSM。
尽管俩家公司均宣称其 GSM 产品线的单位销售收入仍于上升,然而价格的急
剧下降预示未来这壹块的收入占总收入的比重将会缩减。俩家公司均于向
UMTS 过渡,且把发展 UMTS 作为未来收入增长的主要手段。华为于这方面也
壹样。2007 年,华为的 GSM 发货量超过了 万载频,奠定了其于 GSM 领
域的领导地位。同年,爱立信和诺西的 GSM 发货量分别为 110 万载频和
万载频。
于 CDMA 领域,阿朗处于领先地位,这于很大程度上缘于它跟 Verizon 无线
和 Sprint 的友好合作关系。这俩家美国运营商每年资本支出总和超过 100
亿美元,其中有几十亿美元用于购买 CDMA 设备。
华为和 Reliance、Tata,以及北美以外的第壹大 CDMA 运营商中国联通等关
系密切,近年来于 CDMA 技术上不断进步。就 CDMA 设备合同数量而言,华为
于 2007 年排名第壹。该公司于 2007 年的 CDMA 设备销售收入总计达到
亿美元。北电和摩托罗拉也于较大程度上受益于 CDMA 基础设施的销售,其
客户群主要包括北美的移动运营商,以及全球的其他运营商。
编辑本段蜂窝移动通信的未来
移动网络正于经历壹个动态的转型过程。网络融合的实现,以及对宽带和“绿
色”通信的需求,成为促进移动网络未来演进的关键要素。同时,降低支出
的需求突出了发展规模经济的重要性。从根本上讲,驱动运营商网络需求的
因素包括:成本、业务交付环境、面向未来的演进,及可持续性发展能力等。
这些因素决定了未来移动网络的特征:网络趋于采用
SDR(SoftwareDefinedRadio,软件无线电)、网络 IP 化、绿色网络。
设备模块化和平台化:迈向 SDR
SDR 的引入使通信设备开发平台化和可持续演进化,有效满足了运营商实现
高效、融合和平滑演进网络的需求。作为壹项前沿技术的 SDR,其技术优点
和运营商的需求是自然吻合的。它是目前各大移动通信制造业者及先进研发
机构锁定方展的重点技术。通过安装软件补丁实现升级的方式,能合理保护
运营商于技术上的投资。
IP 化:实现宽带、ALLIP 基站及端到端 ALLIP
IP 于移动网络的转型和未来演进中起着核心作用。ALLIP 基站、端到端 ALLIP
解决方案能够有效提升网络带宽,和传统的非分组技术相比,能够以相当低
的成本提供宽带服务。IP 也能创造壹种环境,使得新业务和应用的快速诞
生和交付成为可能。面向 ALLIP 的网络转型过程相当复杂且耗时长久,因此
和供应商的合作于这个过程中非常关键。
绿色网络:实现可持续发展,保护环境
气候变化和全球变暖的问题极大地影响着当今社会生活和商业行为。移动运
营商也毫无例外地受此影响——于努力提升效益和降低网络 TCO 的同时,积
极实施“绿色通信”行动。移动运营商需要基站具备以下特性:广覆盖、大
容量、少基站;运用高效功放和软件算法来管理基站,控制功耗,且采用热
弹性部件降低对冷却装置的需求,将基站的功率消耗减至最低;紧凑型基站,
占地少,易安装。
链接:蜂窝市场增长的驱动力
正于进行的蜂窝系统投资主要由以下几个方面的需求所驱动:采用下壹代通
信技术以交付新的业务;扩大覆盖范围,提升容量;向人口密度低的农村地
区延伸,以满足农村地区的通信需求。
下壹代技术:于通信较为发达、竞争较为激烈的市场,蜂窝基础设施的投资
集中于下壹代通信技术以支持移动数据业务。下壹代技术如 UMTS 的投资主
要集中于较发达的市场。
覆盖和容量:于基础设施欠发达的市场,蜂窝技术为语音和基本数据通信业
务提供低成本、快速部署的解决方案。于 2007 年,GSM 的投资成本于所有移
动基础设施投资中仍然占据最高的比例。而大多数移动设备供应商的收入主
要来源于 GSM 基站和关联设备的销售。
向农村延伸:为通信服务普及率低、ARPU 值较小的农村地区,特别是有线
基础设施部署成本较高的地区,提供经济上可行的解决方案。服务于乡村用
户对供应商意味者更大的挑战,比如商业模式的创新,预期 ARPU 须低于平
均水平的 50%。中国移动等运营商通过实践证明:服务于这壹市场,同样也
是能够盈利的。