概述
蜂窩寬頻在移動通信領域，目前為人們所廣泛關注的熱點技術即是第三代移動通信技術（3G）。與第二代移動通信系統相比，第三代移動通信技術最大的優勢是能夠向用戶提供移動寬頻數據接入，從而能向用戶提供寬頻多媒體業務。除了3G以外，從2G向3G演進的2.5G、2.75G移動通信技術也能向用戶提供一定的寬頻接入能力。由此，包括2.5G、2.75G、3G在內的能向用戶提供一定寬頻接入能力的蜂窩移動通信技術，歸於寬頻無線接入技術。
發展史
蜂窩寬頻蜂窩移動通信技術從發展到現在主要經歷了三個階段，即第一代、第二代和第三代蜂窩移動通信技術。第一代蜂窩移動通信技術是模擬蜂窩移動通信技術，以美國貝爾實驗室開發的先進行動電話系統AMPS為典型代表。第一代蜂窩移動通信技術由於採用模擬技術和FDMA多址接入方式，在使用中暴露出很多弊端，如頻譜利用率比較低、保密性差、只能提供低速語音業務、設備體積大成本高等，在實際中已經基本不再使用。
第二代移動通信技術是數字移動通信系統，採用數字調製技術，具有頻譜利用率高，保密性好的特點，不僅可以支持話音業務，也可以支持低速數據業務，因而又稱為窄帶數字通信系統。第二代數字移動通信系統典型代表有美國的DAMPS系統、IS-95系統和歐洲GSM系統，其中DAMPS和GSM都採用TDMA多址接入方式，而IS-95採用則採用CDMA多址接入方式，系統容量比GSM和DAMPS要大的多。第二代數字移動通信技術是目前廣泛套用的蜂窩移動通信技術，但由於只能提供窄帶業務，已經不能滿足人們越來越多的對於移動寬頻多媒體業務的需求。
第三代移動通信系統是寬頻數字通信系統，它的目標是提供移動寬頻多媒體通信，多址方式基本都採用CDMA多址接入，屬於寬頻CDMA移動通信技術。第三代移動通信系統能提供多種類型的高質量多媒體業務，能實現全球無縫覆蓋，具有全球漫遊能力並與固定網路相兼容。它可以實現小型攜帶型終端在任何時候、任何地點進行任何種類的通信。第三代移動通信技術的標準化工作由3GPP和3GPP2兩個標準化組織來推動和實施。目前，在世界範圍內套用最為廣泛的第三代移動通信系統體制為WCDMA和CDMA2000。下面將對這兩種體制的第三代移動通信技術以及相應的二代半過渡性技術進行介紹。
無線接入技術
1．GPRS技術：
GPRS技術是從第二代移動通信GSM技術向3G移動通信技術WCDMA發展演進的一種過渡技術，也即屬於所謂的2.5G移動通信技術。GPRS全稱為通用分組無線業務（GeneralPacketRadioService），是一種新的分組數據承載業務。相對原來GSM的撥號方式的電路交換數據傳送方式，GPRS是分組交換，GPRS是在GSM網路基礎上，對原有GSM網路子系統和無線子系統的設備及功能進行增強而成。在網路子系統中增加了GGSN（網關GPRS支持節點）和SGSN（服務GPRS支持節點）。這樣，在GPRS網路子系統中，GGSN和SGSN一起構成了分組交換域，可與外部分組交換網路如X.25網路、IP網路直接相連；而原有的MSC和GMSC則構成了電路交換域，與PSTN網路相連。此外，GPRS還用用戶數據和路由信息將GSM網路中的HLR增強為GPRS的資料庫（GR）。在無線子系統中，GPRS增強了BSC的功能，增加了GSM業務信道和控制信道的種類，以支持GPRS的多種數據業務。
GPRS頻道採用TDMA，一個TDMA幀劃分8個時隙，每個時隙對應一個物理信道。在GPRS中，每個物理信道可以由多個用戶共享，並可根據語音和數據的業務要求動態分配。GPRS還採用了更好物理信道編碼方案，當使用8個時隙時，每個用戶的最高接入速率可達164kbps。GPRS支持IP，X.25等數據通信協定，可提供移動台與移動台之間，移動台與外部分組交換網路之間的數據通信。
GPRS可最佳化利用網路和無線資源，維護無線子系統和網路子系統的嚴格分離，並允許採用其他非GSM標準的無線子系統接入GPRS網路子系統，這有利於GPRS網路的升級，便於向3G演進。GPRS的缺點是其可提供的接入速率有限，可提供的多媒體業務相當有限。
2．EDGE技術：
EDGE是一種基於GSM/GPRS網路的數據增強型技術，其英文全稱為EnhancedDataRateforGSMEvolution，中文含義為“增強數據速率的GSM演進技術”。EDGE相比GPRS最大的變化是在數據傳輸時採用8psk調製替代原先GSM/GPRS中的GMSK調製（高斯最小頻移鍵控，為2PSK調製），再結合不同糾錯檢錯能力的信道編碼方案，EDGE共提供9種不同的調製編碼方案（MCS），而GPRS採用單一GMSK調製，僅提供四種編碼方案（CS）。這樣EDGE可以適應更惡劣更複雜多變的無線傳播環境。此外，EDGE在鏈路層數據傳送和重傳機制上，採用了“鏈路適配”和“增量冗餘”技術，提高了數據重發成功率。鏈路適配技術可在不同MCS之間根據實時的無線鏈路質量及時調整採用最佳MCS方案；增量冗餘技術在重發信息種加入更多的冗餘信息來提高接收端正確解調的機率。綜合以上各項技術，EDGE技術理論數據傳輸速率可高達384Kbps～473.6Kbps，與GPRS相比大大提高了用戶數據接入速率，因為也被稱之為2.75G技術。目前，北美和亞洲少數運營商已經開通了基於EDGE的服務，但由於運營時間尚短，其成熟性和可靠性還有待進一步觀察。
3．WCDMA技術：
bsp;CDMA2000體制移動寬頻無線接入技術
1．CDMA20001X：
cdma20001x是由IS-95A/B演化而來的，它是cdma2000第三代移動通信系統的第一個階段，可以看作是2.5G技術。cdma20001x在IS-95A/B的基礎上，對無線接入網路部分進行了改進，採用比IS295A/B更先進的技術，在無線信道類型、物理信道調製和無線分組接口功能上都有很大的增強。cdma20001x的話音容量大約是IS-95A/B的1.5～2倍，能夠在1.25MHz的頻寬上提供高達153.6kbit/s的雙向數據業務。核心網部分則原來的電路交換網基礎上,增加了一個分組交換網路，支持移動IP業務，支持QoS，能適應更多、更複雜的多媒體業務。
根據IMT-2000原定計畫，cdma2000系統將從1x起步，即首先使用單載波系統來保證與第二代移動通信系統的兼容。隨著技術的發展，通過把三個或三個以上的載波捆綁在一起的方式，進一步提高性能。但之後，多個載波的方式沒有成為主要的研究方向。而是在單個載波的基礎上,提出了一系列新的技術，來增強cdma2000的性能。這些新的技術被叫做1xEV技術，即1x技術的演進。這些1xEV技術主要包括1xEV-DO和1xEV-DV。
2．CDMA20001XEV-DO：
1xEV-DO採用將數據業務和和語音業務分離的思想，在獨立於cdma20001x的載波上向移動終端提供高速無線數據業務，不支持話音業務。1xEV-DO針對高速分組數據傳輸的特點，在前向鏈路上採用了諸如前向最大功率傳送、高階調製、動態速率控制、自適應編碼調製、HARQ、多用戶分集和調度以及時分調度等多項技術，前向鏈路速率可達2.46Mbps；而對於反向鏈路上的數據傳輸，和cdma20001x基本相同。
1xEV-DO與1x不完全兼容，1xEV-DO單模終端不能在cdma20001x網路中通信，同樣cdma20001x單模終端也不能在1xEV-DO網路中通信。在組網方面，對於那些只需要分組數據業務的用戶，1xEV-DO可以單獨組網，此時的核心網配置可採用基於IP的、較為簡單的網路結構；對於同時需要語音、數據業務的用戶，可以與cdma20001x聯合組網，同時提供語音與高速分組數據業務，不過這時用戶終端需要採用同時支出。
市場前景
全球每年用於蜂窩系統的投資額已升至470億美元，網路融合的實現，以及對寬頻和“綠色”通信的需求，成為促進行動網路未來演進的關鍵要素。
蜂窩系統或許是當今社會最重要的通信媒體。自本世紀初，在全球特別是在開發中國家，移動通信的滲透率不斷增長，已超越了固定通信。新興市場的服務提供商紛紛將焦點轉向移動通信技術，加大了對蜂窩系統的投資。這些變革刺激了全球通信業投資的增長，全球每年用於蜂窩系統的投資額已升至470億美元。
GSM：全球套用最廣
作為當前行動網路技術的領頭羊，GSM的套用機會最多，為接近30億用戶提供服務並且被大約670家運營商在超過200個國家部署。它是目前全球套用最廣的移動技術。亞洲近年來GSM基礎設施套用最廣，其GSM用戶數超過全球GSM用戶數的40%。拉丁美洲、東歐、中東和非洲等開發中國家和地區也是重要的GSM市場。在滿足基本覆蓋和容量需求的前提下，未來幾年對GSM的需求將維持在一個較高水平。
UMTS：市場發展的核心趨動力
UMTS是一項重要的技術，但當前用於蜂窩基礎設施的機會相對較小。UMTS在未來幾年內將成為加速蜂窩市場發展的核心驅動力。截至目前，全球已部署了210多個UMTS商用網路，主要分布在西歐。日本在亞洲最先部署3G網路，而亞洲的其他國家由於牌照審批、技術選擇，和處於市場發展初期等原因，部署3G的速度較慢。拉丁美洲、東歐、中東和非洲的開發中國家，過去的投資重點是滿足基本的無線通信需求，向3G的過渡才剛剛開始。因此UMTS的真正機會仍然在若干年後，尤其是在服務提供商希望通過下一代技術提供增強的移動數據業務的地區。
CDMA：成熟並極具潛力
CDMA目前的市場機會相當大。在全球，有超過98個國家的255家運營商正在運營CDMA網路。儘管這些網路所服務的人群僅占全世界移動用戶的五分之一，但具體的用戶數高達4.5億。北美和亞洲在CDMA技術上的投資最大。亞洲CDMA用戶數的比例最高，有70家運營商為大約2.3億用戶提供服務(而北美用戶數為1.4億)。其餘國家也在積極發展CDMA，以準備為8000萬左右的用戶提供服務，其中有6300萬用戶來自中美洲和拉丁美洲。由於北美運營商對此項技術的青睞，未來的行業投資重點將會是下一代系統技術(如EV-DO)。網路將會由此轉型，運營商將能更加有效地提供移動數據套用和服務。
供應商比較
愛立信在蜂窩設備領域排名第一。2007年愛立信總銷售收入約為210多億美元。據估計，它在移動基礎設施領域的收入超過了130億美元。僅次於愛立信的是合併後的諾基亞西門子網路(簡稱諾西)。諾西2007年的總收入大約為240億美元(包含第一季度源於西門子的收入；因合併時間的緣故，官方的統計數據並不包含此部分收入)，其中約有120億美元的收入來自移動基礎設施產品的銷售。阿爾卡特朗訊(簡稱阿朗)報告總收入為270億美元，其移動產品的銷售收入大約為100億美元。
隨後是排名快速上升的華為，其收入增長速度在第一陣營的蜂窩設備供應商中為最快。2007年，華為的總銷售收入超過125億美元，其中有40億美元源於移動基礎設施的銷售。
愛立信、諾西和華為在GSM和UMTS蜂窩技術領域處於領導地位。到目前為止，愛立信和諾西50%以上的移動基礎設施的銷售收入仍然主要來源於GSM。儘管兩家公司均宣稱其GSM產品線的單位銷售收入仍在上升，然而價格的急劇下降預示未來這一塊的收入占總收入的比重將會縮減。兩家公司都在向UMTS過渡，並把發展UMTS作為未來收入增長的主要手段。華為在這方面也一樣。2007年，華為的GSM發貨量超過了71.3萬載頻，奠定了其在GSM領域的領導地位。同年，愛立信和諾西的GSM發貨量分別為110萬載頻和82.2萬載頻。
在CDMA領域，阿朗處於領先地位，這在很大程度上緣於它跟Verizon無線和Sprint的友好合作關係。這兩家美國運營商每年資本支出總和超過100億美元，其中有幾十億美元用於購買CDMA設備。
華為與Reliance、Tata，以及北美以外的第一大CDMA運營商中國聯通等關係密切，近年來在CDMA技術上不斷進步。就CDMA設備契約數量而言，華為在2007年排名第一。該公司在2007年的CDMA設備銷售收入總計達到13.5億美元。北電和摩托羅拉也在較大程度上受益於CDMA基礎設施的銷售，其客戶群主要包括北美的移動運營商，以及全球的其他運營商。
未來趨勢
行動網路正在經歷一個動態的轉型過程。網路融合的實現，以及對寬頻和“綠色”通信的需求，成為促進行動網路未來演進的關鍵要素。同時，降低支出的需求突出了發展規模經濟的重要性。從根本上講，驅動運營商網路需求的因素包括：成本、業務交付環境、面向未來的演進，及可持續性發展能力等。這些因素決定了未來行動網路的特徵：網路趨於採用SDR(SoftwareDefinedRadio，軟體無線電)、網路IP化、綠色網路。
設備模組化和平台化：邁向SDR
SDR的引入使通信設備開發平台化和可持續演進化，有效滿足了運營商實現高效、融合和平滑演進網路的需求。作為一項前沿技術的SDR，其技術優點與運營商的需求是自然吻合的。它是目前各大移動通信製造業者及先進研發機構鎖定方展的重點技術。通過安裝軟體補丁實現升級的方式，能合理保護運營商在技術上的投資。
IP化：實現寬頻、ALLIP基站及端到端ALLIP
IP在行動網路的轉型和未來演進中起著核心作用。ALLIP基站、端到端ALLIP解決方案能夠有效提升網路頻寬，與傳統的非分組技術相比，能夠以相當低的成本提供寬頻服務。IP也能創造一種環境，使得新業務和套用的快速誕生與交付成為可能。面向ALLIP的網路轉型過程相當複雜且耗時長久，因此與供應商的合作在這個過程中非常關鍵。
綠色網路：實現可持續發展，保護環境
氣候變化和全球變暖的問題極大地影響著當今社會生活和商業行為。移動運營商也毫無例外地受此影響——在努力提升效益和降低網路TCO的同時，積極實施“綠色通信”行動。移動運營商需要基站具備以下特性：廣覆蓋、大容量、少基站；運用高效功放和軟體算法來管理基站，控制功耗，並採用熱彈性部件降低對冷卻裝置的需求，將基站的功率消耗減至最低；緊湊型基站，占地少，易安裝。
連結：蜂窩市場增長的驅動力
正在進行的蜂窩系統投資主要由以下幾個方面的需求所驅動：採用下一代通信技術以交付新的業務；擴大覆蓋範圍，提升容量；向人口密度低的農村地區延伸，以滿足農村地區的通信需求。
下一代技術：在通信較為發達、競爭較為激烈的市場，蜂窩基礎設施的投資集中於下一代通信技術以支持移動數據業務。下一代技術如UMTS的投資主要集中在較發達的市場。
覆蓋和容量：在基礎設施欠發達的市場，蜂窩技術為語音和基本數據通信業務提供低成本、快速部署的解決方案。在2007年，GSM的投資成本在所有移動基礎設施投資中仍然占據最高的比例。而大多數移動設備供應商的收入主要來源於GSM基站和相關設備的銷售。
向農村延伸：為通信服務普及率低、ARPU值較小的農村地區，特別是有線基礎設施部署成本較高的地區，提供經濟上可行的解決方案。服務於鄉村用戶對供應商意味者更大的挑戰，比如商業模式的創新，預期ARPU須低於平均水平的50%。中國移動等運營商通過實踐證明：服務於這一市場，同樣也是可以盈利的。
未來值得關注技術
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