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无线网络通信

无线通信网络技术的应用


        ※无线网络通讯的发展趋势

        随着无线通信网络技术的发展,通信网和互联网紧密结合。无线通信网络将向用户提供个性化的多种业务,很大程度上改变人们的生活习惯。本文主要探讨了无线通信网络主要技术,并深入地研究了无线通信网络的发展前景。

        无线网络技术涵盖的范围很广,既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术。通常用于无线网络的设备包括便携式计算机、台式计算机、手持计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话、笔式计算机和对讲机。

        网络优化覆盖即是指无线通信领域中在基站等核心网络设备完成信号基础覆盖的情况下,对特定区域进行的信号强化或补充覆盖。无线网络优化覆盖系统的建立可以有效改善网络通信质量、提高网络速度、扩展覆盖范围、消除覆盖盲区、解决掉话问题,广泛应用于商场、宾馆、机场、码头、车站、体育馆、地铁、隧道、高速公路、海岛等场所。无线网络优化覆盖行业主要包括无线网络优化覆盖设备制造、系统集成、运维服务三部分业务,其中设备制造主要是指直放站、天线等与无线网络优化覆盖系统集成相关的设备制造。


我国无线网络优化覆盖行业业务占比图

        电信固定资产投资逐年增加的同时,我国无线网络优化覆盖市场规模亦逐年增长。特别是2008年以来,受益于全国3G网络建设的全面启动,至2010年行业市场规模更是连续三年保持了20%以上的高增长率。虽然随着3G核心网络建设的完成,未来4G总体建设规模增长速度可能会有所放缓,但考虑到在移动通信核心网络基本建成以后,投资重点将逐步转向无线网络优化覆盖领域,形成巨大存量网络的维护与更新需求,预计无线网络优化覆盖行业规模将保持10%以上的年增长率。

        宽带无线接入技术在全球的无线通讯领域发展得十分红火。或许在未来,还会有更加强大的新技术出现,又会对无线网络通讯领域起到推进作用。但现在来看,我们应该理性的看待,科学的把握宽带无线接入技术。高速接入是目前宽带无线接入技术的主要技术,但它的移动性和话音支持能力仍不能与公众移动通信网络相提并论。从宏观的角度来看待宽带无线接入技术,在整体上对其进行把握调控,使其与移动网络互相补充,以此达到充分发挥技术特殊性且减少资源浪费的效果。

        移动与无线技术在实践中扬长避短、趋利避害,一步一步地走向灿烂和辉煌。随着各种创新移动、无线技术的不断推陈出新,移动、无线技术的发展进入了一个高速发展的时期。当今的移动、无线应用市场十分活跃,各种技术都投入到了商业运用中,并发挥着不小的作用。就目前的现状来看,以3G为代表的公众移动通信与其他各种无线技术不会彼此终结或相互取代,而3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术走向融合是必然的发展过程。因此,在移动与无线技术实现共同发展的同时,还可以满足人类社会对无线通信日益多样化的需求。

        在多元融合的大趋势下,无线局域网(WLAN)和无线城域网(WiMAX)等各种无线技术在竞争中互相借鉴靠近,这加快了新型射频技术的引入,如MIMO和OFDM等新技术。与此同时,蜂窝移动通信与无线宽带接入在各自发展的过程中,互相汲取,都增加了新的内容。

        蜂窝移动通信启动了LTE项目,这是种以OFDM/FDMA为核心的技术,是3G技术向4G技术演进的一个过渡。LTE有在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率,可以改善小区边缘用户的性能,提高小区容量和降低系统延迟,以此来增强宽带传输的性能。

        WiMAX、WLAN等无线宽带技术的进步推动我们的网络一步步走向成熟,但接收信号的幅度和相位呈随机变化和频谱效率低下成为了亟待解决的问题。因此,采用MIMO与OFDM相结合,使传输速率成倍提高就成为各种无线技术的共同选择。作为多载波调制(MCM)的一种,OFDM技术的核心能力就是将信道分成许多正交子信道,容易通过不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率,它能在解决信道多径衰落问题的同时增加带宽分配、子载波数量、子载波调制的几率,实现系统复杂度的提升和带宽的增大;而MIMO技术能在不增加宽带的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,它改善了系统性能,提高了数据速率,所以在新一代无线通信系统中MIMO技术必不可少。因此,MIMO系统与OFDM技术相结合,能充分利用两者的优势,弥补彼此的不足,是未来无线宽带技术的重要力量。

        如今,无线通信技术已经日臻完善。在未来的社会,移动通信与无线接入在相互角逐的同时,走向互补融合,各展所长,向接入综合化、全球化、电子 化、一体化的宽带无线网络的方向发展,进而逐步实现和宽带固定网络的有机融合。相信无线通信技术会实现新的突破,通信技术的进步,也给我们的生活带来了新的体验,为我们的生活带来新的变革,开辟了中国特色社会主义道路,赋予社会主义新的生机活力。

        伴随着行业发展,单纯拥有制造技术优势的设备提供商将越来越不能满足客户的需要,客户更倾向于将设备采购、系统集成和运维服务打包给同一家无线网络优化覆盖综合产品服务提供商,系统集成与运维服务在产业结构中的地位不断提升。在保证设备制造领域技术进步的同时,系统集成与运维服务的综合实力竞争未来将成为各公司竞争的焦点。由于本行业系统集成与运维服务有较大的地域分散性,拥有较强营销服务网络的公司将有望在未来竞争中占据优势。

        *无线网络通讯的发展优势:

        (1)国家产业政策支持
以移动通信设备制造及服务行业为代表的通信产业是我国的支柱产业之一。近年来,我国工业化、城镇化进程加快,经济持续快速发展,人民生活不断改善,对通信产业整体水平提出了更高的要求。大力发展通信产业对于加快我国产业结构调整和产业优化升级有积极作用,对扩大内需也有重要的战略意义。在“以信息化带动工业化、以工业化促进信息化”的发展战略指引下,国家出台了多项关于移动通信行业的扶持政策,对本行业的发展有切实的推动作用。

        (2)我国移动电话用户数持续增长
我国移动电话用户数持续增长。移动电话用户数的增长会增加运营商对无线网络优化系统的设备、系统集成、代维服务的投入。原有无线网络优化系统面临升级扩容更新的需要,更多的区域需要进行新的无线网络优化系统建设。运营商基于投入产出比考虑,我国移动电话用户数量的高速增长为运营商带来了丰厚的电信资费收入,也为运营商不断加大无线网络优化覆盖领域的投入提供了强劲的动力。

        (3)移动通信服务由传统语音服务向数据服务过渡带来的机遇
我国移动通信服务正逐渐由传统的语音服务向数据服务过渡,越来越多的用户选择通过手机获得数据服务。2005 年全国移动分组数据用户数量约为7200 万户,至2009 年增长到3.85 亿户,年均复合增长率达52.1%。至2009 年底我国移动分组数据用户普及率达51.5%,比2008 年增长11.7%.

        近年来,移动通信终端数据服务蓬勃发展,无线上网、手机下载、在线游戏、手机聊天、手机炒股、手机电视、视频通话、手机支付、在线电子书、智能手机、平板电脑等各类热门应用均需要强劲的移动通信数据服务做支撑;而我国正在实施的三网融合计划正是无线网络数据服务蓬勃发展的集中体现。移动通信服务由语音服务向数据服务过渡,对无线网络优化覆盖提出了更高的要求。运营商不仅需要满足用户电话、短信等基本通讯需求,还须提供更多的高速

        数据流量服务,原有无线数据传输网络的扩容与升级为本行业提供了巨大的市场空间。

        (4)2G 网络的维护与深度覆盖

        经过十多年的建设期,全国已经建成庞大的 2G 移动通信网络,未来几年,2G网络提供的服务将仍然是移动通信的主流。一方面,2G 网络中部分设备进入老化期,运营商存在对原有网络的更新换代与系统优化的需求;另一方面,我国移动通信用户数与用户结构不断增长与变化,在现有网络基础上对重点目标进行扩容与深度覆盖建设成为运营商重点投资方向。同时2G 技术本身也是在不断的演进与升级之中,例如GSM 标准在原始技术基础上,发展有GPRS、EDGE 等衍生技术,即2.5G 与2.75G 技术,这些2G 技术的发展也推动了无线网络优化系统行业的进步。

        此外,经过2008 年的重组整合之后,各运营商对自身业务的优劣势与发展方向更为明晰。中国电信与中国联通迫切需要缩小2G 业务与中国移动2G 业务之间的网络覆盖质量差距。与室外基站等核心网广度覆盖情况相比,中国电信与中国联通2G 业务同中国移动2G 业务在室内、郊区、村庄、交通干线等网络边缘区域的信号深度覆盖水平差距更为明显,而这些区域正是无线网络优化系统主要应用领域。
以上这些都为无线网络优化系统市场提供了增长点。

        (5)3G 建设带来的机遇

        中国从 2009 年开始全面规划建设3G 移动通信网络,而且采取了WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000 三个3G 网络同时建设的策略,制定了2009-2011 年3G网络建设目标,这对我国移动通信设备行业和无线网络优化系统行业提供了巨大的市场。目前,三大运营商均大力进行其 3G 网络建设。至2009 年底,三大运营商3G 网络建设已初具规模,中国移动TD-SCDMA 实现全国238 个城市的网络覆盖,中国联通WCDMA 实现全国335 个城市覆盖,中国电信CDMA EVDO 实现342 个城市网络覆盖 (数据来源:各运营商年报)。到2010 年底,运营商基本完成我国所有地级市以及大多数的县级城市3G 网络覆盖,全国3G 用户增加至4705 万户,预计到2011 年底全国3G 用户将达1.28 亿户 (数据来源:工信部)。经过 2009 年与2010 年的建网密集期,3G 核心网建设渐入中后期,三大电信运营商在持续基站建设同时,需要对现有3G 系统进行优化,重点为室内以及各人流密集场所的信号覆盖以及吞吐量增强。由于3G 网络较2G 网络使用频段更高、信号穿透性能弱、每站点有效覆盖围更小、更加重视数据通信的质量与速度,在相同区域范围内往往需要建立更多的覆盖站点,而每个站点需要提供优质的信号以保证更大的数据吞吐量,这些都为无线网络优化系统市场提供了更广阔的发展空间

        (6)WLAN 网络建设带来的机遇。

        作为 3G 网络的重要补充,各大运营商在3G 网络建设同时加大了WLAN 网络的部署,以实现在重点区域进行数据分流。据国际WiFi 联盟统计,我国2008 年共部署WLAN 热点(WLAN 信号覆盖点)不到5 万个,截至2009 年末超过了20 万个,2010 年三大运营商也已组织了WLAN 设备集采,预计未来运营商WLAN 网络建设将加速发展,WLAN 网络的高速发展为无线网络优化系统行业提供了新的增长点。

        (7)4G 与物联网规划带来的需求

        根据全球移动设备供应商协会 GSA 发布的《LTE 演进之路》,全球已有48 个国家和地区、110 家运营商开始对4G 网络LTE 进行投资,其中33 个国家和地区的80 家运营商已经明确表示将部署LTE 商用网。2010 年世博会上,中国移动部署了我国第一个LTE 实验网络。物联网作为战略新兴产业正逐渐成为我国未来发展的热点领域,各地政府相继推出物联网产业发展规划,尤其是国务院2010 年10 月发布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》提出“促进物联网的研发与示范作用”更是将物联网产业的发展提升到国家战略的高度。4G 和物联网技术都是以高密度的无线网络覆盖为基础,普通的核心网大范围覆盖很难满足数据传输规模与质量的要求,这为本行业提供了广阔的发展空间。

        *无线网络通讯发展的障碍:

        (1)对运营商依赖度高

        本行业产品及服务集中于中国移动、中国联通、中国电信等三大运营商,对运营商依赖程度高。如果运营商无线网络优化系统投资出现较大波动,将对本行业经营带来一定风险。

        (2)资金需求高
本行业项目执行、验收和回款都需要有较长的周期,企业需要垫付较多的资金。因此,本行业对业内各公司的资金实力提出了较高的要求,资金实力偏弱的企业在行业竞争中处于劣势地位。

        (3)研发能力要求高
移动通信产业的技术升级和产品更新速度越来越快,对行业内企业的技术研发和创新能力提出了较高的要求,要求行业内企业能够迅速适应市场的变化和技术升级、产品更新的需求。

        值得注意的是,由于技术相通性与销售环境相似性,越来越多的分布系统天线制造企业关注到核心网基站天线的研发与生产。由于基站天线有很大数量部署于室外,所以除基站建设以外,更新维护也是其重要的需求点,随着我国移动通信网络规模的不断扩大,基站天线市场需求也呈逐年增加的趋势。