基站历程和走向.doc

基站历程：市场发展促使其不断演进 从第一代模拟通信系统(AMPS/TACS)的应用，到被第二代窄带数字移动通信系统(GSM/CDMA/PHS)所替代，历经了15年，其间主要解决通话的需求。第二代基站主要是GSM与CDMA两大阵营。根据GSA的统计，GSM阵营用户市场占有率超过85%，占有绝对优势。移动通信市场发展促使基站技术不断发展，每隔几年就有更高性能的新一代GSM基站推出。 以GSM系统为例，其基站的发展大致经历了三个历程。第一阶段的GSM基站，设备集成度低，耗电大，功放效率低，能提供的容量有限，产品形式单一，只有室内宏蜂窝型号。经过3到5年时间，微电子技术使设备能高度集成，设备耗电小，功放效率高，单机柜的系统容量得到很大提升，产品形式极大丰富，除了常用的室内宏蜂窝外，还有室外一体化基站、室内微蜂窝基站和直放站等。随着数据业务需求的出现，第二阶段基站通过部分硬件更换和软件升级的方式，发展到第三阶段基站，此阶段的基站具备了支持GPRS/EDGE、半速率、小区定位等功能，同时设备向更高的集成度和更大的容量发展。 基站历经从模拟到数字、从窄带到宽带的发展历程，每45年就更新一代。但其发展方向一直没有改变，都是向高性能、高可靠、布网灵活、升级维护方便，节省总成本的方向发展。随着计算机的快速发展，小数据量的通信能力已经不能满足人们丰富的业务需求，窄带数字系统正逐步向第三代宽带数字移动通信系统(WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA)演进，从窄带系统的出现到宽带系统的出现，大约经历了15年，正是因为从2G到3G是演进而非革命，使得两者可以共存相当长的一段时间，3G除了提供2G的所有业务外，还具备了宽带数据业务的能力。当前最新一代3G基站具备多载波、高效数字功放、全性能HSDPA、开放式的架构等特征，已经成为业界的主流。3G基站向高集成度方向发展，不断引入新技术，目前部署的WCDMA基站都支持HSDPA，部分已经支持HSUPA。 未来的基站在形态上，将朝着更高性能和集成度的宏基站、体积更小的微基站、更灵活的分布式基站三种方向发展；而各种基站在组成架构上，将成为开放式的模块化的产品；在技术上，未来基站朝着更高集成度、全IP化，多载波和更高效率数字功放方向发展。基站走向：满足运营商多方需求 近年来，伴随着移动通信技术从窄带数字系统逐步向宽带数字移动通信系统的演进。在2001年日本开通全球第一个商用WCDMA网络中，采用了第一代3G基站，当时的设备以单载频扇区配置为主，大部分采用室内宏蜂窝基站。经过45年的时间，移动基站技术本身也发生了巨大的变化，在包括集成度、功耗、产品形态的多样化、业务支持能力、平滑演进能力等方面都有了一系列的突破，现在已经进入了新一代3G基站时代。 传统型基站主要提供宏基站和微基站服务。宏基站容量大、体积大、功率大，适用于大部分区域；微基站特点是容量小、体积小。小功率型适用于密集地区和室内覆盖，大功率型适用于机房获取困难地区及偏远地区。大功率的模块化基站被用于解决大容量问题，小型化基站则主要解决室内覆盖的建网。另外，还有概念型基站微微蜂窝，主要解决家庭小区域的覆盖。 从运营商需求的角度来看，未来基站的设计理念是要满足运营商的高性能、高可靠、节省TCO、布网灵活和升级维护方便的需求。基站的总体发展趋势是更低成本、更灵活的架构、更高的性能和集成度；基站产品形态将朝着满足各种复杂无线环境的方向发展；基带技术朝着更高性能、更高集成度的方向发展；射频技术将朝着更高效率、更高灵活性的方向发展；传输技术将朝着全IP方向发展。此外，一些特色的解决方案，如细分的室内覆盖解决方案以及分布式解决方案也成为业界关注的焦点。总的来看，基站技术发展主要呈现出以下几个方面的趋势。 第一，开放式模块化是基站发展的重要方向。近年来，运营商投入大量精力进行下一代网络技术、协议和标准的研究，希望能够更多地采用开放、统一、标准的技术来实现各种功能，减少各种私有标准的应用，从而充分运用社会力量开发新的增值业务，发展合作同盟，共同拓展市场。对开放接口的推动，也可以帮助运营商减少初始的网络投资，降低风险。接口的标准化带来的则是设备的模块化。而模块化设计在下一代基站中更重要的体现是管理模块与射频模块的分离，这大大增加了基站的覆盖灵活性。而在基站和用户终端都采用模块化设计的情况下，运营商的网络将因为设备配置灵活而具有良好的扩展性，容易扩充和增加新业务。总的来说，开放式模块化使基站建设可以以“搭积木”的方式进行，能够快速响应，缩短建设时间，同时使维护设备种类减少，降低运维难度，节省运维成本。 第二，未来的基站将能够支持多载波、大容量，具有更高的集成度、更低的功耗、更高的性能。容量需求变化时只需增加信道板，就可以实现快速平滑扩容，这将成为基站的另一个重要发展趋势。现在能看到的是12个载波的系统，一个宏基站加上载频模块就能够提供更大的容量和更好的覆盖。 第三，未来的基站应该具有更高的功率效率，节能环保。高功率、更高的集成度，意味着更高的效率。小体积低功耗，可以有效降低维护成本，并增强系统的可靠性。基站的整体效率提高后，基站发出来的热量就减少，功放稳定性相应增强、集成度增加，并且支持更宽的信号频带，配合高集成度的射频器件，使基站功能模块变得更小。 第四，多场景多形态分布式基站。在未来移动网络建设过程中，为了满足不同场景下对基站设备的要求，要求基站能体现多场景下的多形态，分布式基站就是其中一种重要发展方向。其演进路线是：第一代分布式基站是从传统的宏基站通过CPRI接口接到RRU上的；第二代分布式基站由标准的基带处理单元BBU和RRU组成，BBU具有标准的尺寸，可以灵活地放置在任意一个标准机柜里；第三代分布式基站由BBU和各种系列的RRU组成，适用于各种场景的大、中、小功率RRU，还可以通过RHUB灵活组网，满足各种应用的需求；更大功率的分布式基站，解决广覆盖和大容量问题，具备替代宏基站的能力；更小型化的分布式基站，适应室内覆盖建网模式。 第五，新室内覆盖解决方案。3G室内业务量巨大，采用特有3G室内无线设备及解决方案，细分各种室内覆盖市场，针对大型室内区域、中型室内区域以及SOHO推出不同的室内覆盖解决方案，特别是在SOHO地区，体积小、布网灵活的新形态基站UMTSAP将得到较为广泛的应用。 第六，未来基站应符合多无线接入化发展趋势。从核心网到无线接入网，再到终端，未来的移动通信网络向全IP方向发展，网络呈现扁平化趋势，这里的全IP化不仅指基站设备的IP化，还包括了传输的IP化，为降低从传统的TDM网络直接升级为全IP网络的风险、保护投资，业界一般采用分步平滑升级的方式实现向全IP的过渡。如为降低建设HSDPA对传输的压力，采用混合IP传输的技术，将语音等CS域业务与高QoS的PS业务通过E1传输，将低QoS的BE类业务通过IP传输，为运营商降低运营成本。如今移动应用和移动通信网络都在向多无线接入的方向发展，基站设备也必须注重向将来的技术演进和与未来技术的共存方式。从传统的GSM基站向EDGE/WCDMA/TDSCDMA/HSPA的共存演进，这样可以降低运营商的风险，保护投资。 综上所述，基站经历从模拟到数字、从窄带到宽带的发展历程，每4到5年就更新一代。但其发展方向一直没有改变，都是向高性能、高可靠、布网灵活、升级维护方便、节省全生命周期成本的方向发展。 中国移动通信20年的发展历程验证了竞争促进发展的真理，同时也带来了无序竞争严重浪费资源的恶果，引发了标准多样、重复建设、影响市容、电磁污染等一系列的问题。我们必须将20年发展移动通信所交的学费，作为2G网络建设的教训，以求合理、高效地建设新的网络。 标准多样问题：第一代模拟移动通信，全国一张网，一部手机可以漫游华夏。第二代数字移动通信，由两张可互联互通的GSM网，到2001年中国联通另建一种CDMA网造成二网互联互通困难，到2002年以后中国电信专营固网，因收益不佳造就PHS小灵通第三种全国网，再到2004年为解决农村通信而建设的SCDMA大灵通网。中国2G时代形成了4种体制、3足鼎立的割据。3G时代有WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA三种主流标准，中国如果3种都上，则在未来510年会同时有7种标准存在，应该怎么办？ 重复建设问题：中国移动和中国联通所建移动通信基站已超过30万个，两公司的铁塔常是并肩而立，浪费了大量钢材和土地。如果1/3共建共用，便可以节省资金300亿元。这些基站共占用了约3000万平方米的土地，超过澳门特别行政区的总面积（23.6平方公里）。中国3G网络建设估计还需要30万个基站，由于缺乏资源共用机制而各行其道，应该怎么办？ 影响市容问题：大量建设移动通信工程，使得楼顶、公园、古迹纷纷树立了众多的基站天线，在约300的楼顶上，各类天线的数量居然超过20个，俨然一个“小树林”！严重破坏了市容市貌和自然景观。再者运营商各自部署网络，前一个刚刚挖沟埋缆完工，后一个又要破土动工，城市整天尘土飞扬，响声不绝，烦扰居民。现在许多城市都提出了建设“生态城市”、“美化环境”的目标，应该怎么办？ 电磁污染问题：现代社会环保意识加强，关注基站辐射，担心影响身体；小区居民提出“拒绝辐射，还我健康！请基站远离我们家园！”导致人民群众不满、投诉甚至激化对抗。运营商面临基站“选址难”、“建站难”、“维护难”等麻烦，应该怎么办 之所以能在短短几年间全面扭转天线市场格局，国产品牌天线产品低廉的价格自然是主要因素，但更重要的是产品质量也与国外同等产品相当，有些指标甚至超过国外产品。 目前，国产品牌移动通信天线已经和国际品牌中上水平相当。其中，室内分布系统天线的国内水平甚至高于国际水平，常规基站天线在技术方面可以和国际先进水平一比高下。即使是在电调基站天线方面，特别是2G/3G共用的双宽频电调基站天线领域，国产品牌和国外先进水平的差距也在迅速缩减。 在TD-SCDMA智能天线领域，国内厂家也不断进行技术改进以保障满足市场需求。随着老百姓环保意识日益加强以及考虑到工程施工难度和建设成本方面的问题，天线尺寸及安装要求已经成为选择天线的重要条件。在这方面，很多国内厂家都提出了很好的解决方案。比如大唐移动等公司通过对算法进行优化，在保证与8阵元天线一样的覆盖范围下，提出了6阵元天线的解决方案等等。 目前在2G网络中使用的国产品牌基站天线在技术层面上已经很成熟，基本可以和国外进口天线媲美。但与此同时，国产品牌仍存在一些不足，比如在工艺细节等方面，仍需要进一步改进和提高。即使综合质量已经没有差别，作为市场上的后来者，赢得市场的认可仍然需要时间，用户对其信任度和美誉度的提高也需要一个过程。另外，当前国产品牌天线产业有必要继续寻找产品质量和销售价格之间的平衡点，争取用户的完全信任，同时还要强化知识产权意识，打造核心竞争力。 总的来看，和中国移动通信产业的整体发展历程一样，2G发展初期国外基站天线一统天下，随后国产品牌凭借地利、人和，迅速占据绝对优势。而随着3G时代的来临，国内基站天线企业将迎来新一轮的发展契机。 对于我国未来的3G网络建设，必须根据我国通信的历史状况，进行综合考虑，合理高效建设3G全国网，3G网络的建设，我们必须理智地考虑以下几个方面。 (1)基站承载业务多样化。随着移动数据业务的快速发展，基站承载的业务类型不断增加，不同业务的QoS要求不同，覆盖半径不同，业务特性不同，使得业务规划、容量规划相对复杂和困难。如何平衡语音和数据网络资源，有效配置无线资源，是需要重点解决的问题。以前的无线网络规划和设计重语音、轻数据。数据业务需求与语音业务相比具有突发性强的特点，需求很难把握，需要根据已有用户的消费特点结合企业发展策略确定用户需求。以后需要根据现网数据以及用户数据业务行为特性的分析研究数据业务无线资源配置的原则、方法。 (2)无线配套的标准化。在移动通信网基站中，除无线主设备外的其它配套设备（电源设备、传输设备、空调设备、天馈线设备、监控设备等）和主设备一样同时为无线网络的正常可靠运行和使用起着至关重要的作用。配套投资在无线网投资中的比例呈上升趋势。需要解决如何针对不同站型、不同场景、不同区域、不同等级基站的配套设备提出优化的、标准化的配置方案。控制基站建设成本，加快基站的建设速度。在主设备投资日趋下降的情况下，降低配套和运营成本成为降低总成本的新出路。 (3)多厂家混合组网。现在的无线网络组网中，存在多厂家混合组网的情况。在已有运营商引入3G时，也会存在不同厂家的2G/3G设备之间的混合组网与互操作。需要解决多厂家混合组网情况下的统一的维护管理，监控问题。同时需要重视混合组网的安全策略与网络