使用帮助
关注公众微信
 读懂通信 LTE学习大使 登陆 搜索

>> 讨论PHS空中接口的技术原理、结构参数和设计理念
空中接口学园小灵通技术PHS技术 → 被误读的PHS技术——小灵通技术深入剖析
  发表一个新主题  发表一个新投票  回复主题 您是本文的第 13359 个阅读者  浏览上一篇主题  刷新本主题   树形显示文章 浏览下一篇主题
 * 主题: 被误读的PHS技术——小灵通技术深入剖析 保存该页为文件  报告本帖给版主  显示可打印的版本  把本贴打包邮递  把本贴加入论坛收藏夹  发送本页面给朋友  把本贴加入IE收藏夹 
 tom 在线,有人找我吗?
  
  
  等级:LTE学习大使
  文章:4333
  积分:
  注册:2003-06-10
给tom发送一个短消息 把tom加入好友 查看tom的个人资料 搜索tom在PHS技术的所有文章 点击这里发送电邮给tom 引用回复这个文章 回复这个文章楼主
发文心情 被误读的PHS技术——小灵通技术深入剖析
【题记】
一直以来,PHS(小灵通)技术在中国被看做一种“歪门邪道”,主要原因是:
1. 技术源自日本;
2. 与移动、联通的GSM网络竞争
因此,在许多专家自觉或不自觉的灌输下,PHS(小灵通)技术成为落后技术的代名词。那么,到底PHS技术是一种什么样的技术,是不是落后的技术呢?
2005年,在本人的拙著《小灵通技术百问百答》一书中,我已经回答了这个问题,那就是PHS技术是一种很有特点的移动通信技术,并不是所谓的落后技术。
七年后,我早已经离开了PHS技术的第一线,从事着GSM、WCDMA乃至LTE的技术工作。在远离PHS的地方,我还不时关注PHS的变化,毕竟PHS技术是我进入移动通信技术领域的敲门砖。
通过这些年的实际工作,对其他通信技术有了更深入的了解,我现在有更多的底气说:七年前的判断是准确的,PHS技术就是一种很有特点的移动通信技术,所谓的落后技术一说,要么来源于无知,要么来源于偏见。
对于技术工作者来说,无知与偏见都是很可怕的。在PHS技术日渐消沉的今天,我觉得客观、公正地评价PHS技术,重新了解PHS还是很有必要的。

【PHS技术的特点】
PHS技术是非主流移动通信技术。目前主流的移动通信技术是GSM、WCDMA、LTE,这是大众的移动通信技术,而其他的移动通信技术都是非主流移动通信技术,比如CDMA2000、DECT、WiMAX、TD-SCDMA、SCDMA等等。相比较而言,PHS技术并不算混得差的,最高用户数量在非主流中仅次于CDMA2000。
身为非主流技术,肯定都有自身鲜明的特点,才能“一招鲜,吃遍天”。空中接口是移动通信技术中最核心的技术,与同属TDMA技术阵营的GSM空中接口相比,PHS空中接口具有“小、简、灵”的特点:
 小:
发射功率小、覆盖范围小。PHS终端的发射功率只有10mW,比GSM终端最大2W的发射功率小很多。尽管PHS系统大量采用500mW基站,但与GSM的20W基站相比,功率还是差别很大。加上PHS采用1.9GHz的工作频段,与900MHz频段的GSM相比,覆盖能力上本身就有差距。因此,PHS基站的覆盖范围相对GSM基站还是小一个数量级,相当于GSM的微蜂窝基站。
 简:
由于小灵通基站覆盖范围小,多径效应造成延迟时间对PHS空中接口影响不大。因此PHS空中接口大大简化了信号处理过程,使得PHS设备的处理任务得以简化。
PHS系统还简化了对网络的管理,不需要基站设置邻区关系,也不需要终端上报测量报告,一切全凭自觉。
 灵:
GSM空中接口需要做频率规划,因此GSM空中接口的频率分配是事先已经规定好的,基站只要遵照执行就行了。而PHS空中接口恰恰相反,其频率资源分配机制上采用动态分配机制,不必做频率规划,实际运行中给了基站动态调整的空间。切换时候PHS空中接口也很灵活,不需要上级设备的控制。

【PHS技术的优点】
 节能环保
发射功率小无疑是PHS技术的最大优点,这样就构成了PHS的最大特色:“环保”。如果非要选择一种颜色来形容PHS手机的话,“深绿”也许是最恰当的。在日本,GSM手机是不允许在医院使用的,但PHS手机却可以畅行无阻。
众多小灵通用户的经历也证明了这一点:小灵通手机即使连续通话几十分钟,也不会出现GSM手机那样机身发烫、头发晕的现象。
由于PHS手机功率低,因此一次充电通话时间更长,使用更方便,也更加节能。目前看,即使是采用3G乃至4G技术,也找不到可以媲美PHS技术那样节能环保的通信方式。
节能环保是现代社会人们追求的目标,就像汽车虽然给人们带来极大的便利,但是自行车却是汽车很难取代的。因此,从节能环保的角度看,PHS技术有其保留的必要。
 自治灵活
汶川大地震小灵通系统的表现说明了PHS系统的另外一个优点:灵活。
在PHS系统中,无线资源由基站自主控制,基站控制器只是相当于一个接入网关,不涉及无线资源的调度。这种组网方式与GSM系统形成了鲜明的对比,反而与LTE的无线网络理念很接近,只是PHS的基站间没有相互的连接。
PHS空中接口还可以支持终端之间的对讲功能,即使脱离基站,终端还可以起到对讲机的作用。

【PHS技术的贡献】
 TDD方式大规模组网
在中国的小灵通系统之前,从没有一种移动通信系统采用TDD方式来大规模组网,小灵通做到了。TDD方式下遇到的各种干扰问题,对小灵通系统是一大挑战,对TD-SCDMA以及TD-LTE也同样是挑战。小灵通系统验证了TDD工作方式可以大规模组网,对移动通信工程是一大贡献。

 微蜂窝大规模组网
在中国的小灵通系统之前,从没有一种移动通信系统采用微蜂窝方式来大规模组网,小灵通做到了。小灵通系统验证了微蜂窝可以大规模组网,对移动通信工程又是一大贡献。

 天线阵列的大规模部署
在PHS系统之前,没有那一种移动通信系统大量采用8路接收分集的天线,PHS系统做到了。后来PHS还引入了智能天线,比TD-SCDMA早,也是开先河的。

 自适应发射端口
PHS系统的基站可以选择接收效果最好的天线端口作为发射端口,这也是在其他移动通信系统中罕见的。

 空中同步
PHS系统的基站可以采用空中同步的工作方式,对拓宽同步方法,也是一大贡献。


【PHS技术的缺点】
 实施
PHS系统实施上的缺陷可以从覆盖和容量两个方面来分析:
1. 覆盖
中国的建筑物穿透损耗高,10mW的PHS信号覆盖室内有问题。这估计是日本多为木质结构建筑,穿透损耗低。这时最好引入类似Femto的HomeStation,但是却走了另外一条路线:提高基站的功率到500mW,这样干扰大增,从而带来网络优化上的很大压力。
另外,PHS基站采用了天线阵列,天线太多,而且多为鞭状天线,日久容易发生故障,引发覆盖的劣化,带来大量的维护和优化成本。

2. 容量
PHS基站的最大问题是容量太低,一个组控基站最多才15个信道,仅相当于GSM的一个2TRX的小区,在话务密集区应用需要部署大量的PHS基站。据说中国有100万的小灵通基站,远超过GSM基站数量。

 技术
PHS技术在技术上最致命的缺陷是语音采用ADPCM的编码方式,没有充分利用编码技术来提高容量和降低干扰。当初可能是为了简化终端的设计,但是随着技术的进步,这明显成了一个短腿。
当然技术上最大的问题是PHS的标准掌握在日本。在日本,没有中国那么高基站密度和高话务密度,缺乏完善PHS标准的动力;而国内厂家受PHS技术生命期短这种心理预期的影响大,抱着捞一票就走的心态,也不愿在改进PHS技术上投入精力,导致PHS空中接口设计的一些问题,例如:
 寻呼效率低
 基站单向分配信道,分配信道成功率低
 缺少短信息广播方式
 短消息占用话音信道
等等缺陷迟迟得不到解决,也制约了PHS技术的进一步发展。

【结束语】
自从1993年PHS的技术规范面世以来,PHS技术已经进入了第20个年头,逐步走向谢幕。
总结PHS技术,可以看到其“小、简、灵”以及节能环保、自治灵活等鲜明的技术特点,并且通过PHS系统验证了TDD、微蜂窝等技术的大规模组网能力,为移动通信工程做出了相应的贡献。
不可否认,PHS技术也有其缺陷,制约了其的进一步发展。但是完美的技术是不存在的,任何技术都会有其不足的一面,关键是如何扬长避短。

[此贴子已经被作者于2012-1-11 8:36:45编辑过]

----------------------------------------------

点击查看用户来源及管理<br>发贴IP:*.*.*.* 2012-01-10 10:35:31
  鲜花(0)  鸡蛋(0)
 transmit 离线,有人找我吗?
  
  
  等级:学长
  文章:511
  积分:
  注册:2004-02-27
给transmit发送一个短消息 把transmit加入好友 查看transmit的个人资料 搜索transmit在PHS技术的所有文章 点击这里发送电邮给transmit 引用回复这个文章 回复这个文章2
发文心情 
我也发点感慨,可能比较零碎,不成条理啊。
1、确实如tom所说,电信抱着捞一票就走的心态,造成了各方面无心恋战,更多的时候是把它当作“逼宫”的一个手段,而非一项事业,能过得去就行。但不可否认的是,PHS为中国电信积累了很多移动通信的技术力量,对顺利接手联通C网起了很大的作用。
2、PHS的组网方便、无需频率规划、无需配邻区等优势在某些外行或者居心叵测的人口中,就变成攻击PHS的理由,在他们嘴里,我们的优化只是简单地数楼、加站,随便什么人都会做,而我们有些基层技术人员理论不扎实,也给了他们攻击的口实。其实我觉得技术发展得越好,留给技术人员发挥的余地越小。
3、PHS的发射端口自动选择也是一个特点,为其他的通信技术所不具备的。
tom,几个小问题啊:组控基站是1C15T,相当于G网2个TRX;PHS基站是8分集接收,如果仅仅是4分集接收的话,以前的模拟网就已经实现6分集接收了。
点击查看用户来源及管理<br>发贴IP:*.*.*.* 2012-01-10 22:54:21
 tom 在线,有人找我吗?
  
  
  等级:LTE学习大使
  文章:4333
  积分:
  注册:2003-06-10
给tom发送一个短消息 把tom加入好友 查看tom的个人资料 搜索tom在PHS技术的所有文章 点击这里发送电邮给tom 引用回复这个文章 回复这个文章3
发文心情 
  谢谢Transmit的补充。

  离开PHS已经很长时间了,是不是这样的:普通RP是1C3T,组控RP是1C7T;普通CS是1C7T,组控CS是1C15T。而7T相当于GSM的1个TRX,15T相当于GSM的2个TRX。
  另外,组控CS的天线端子是否需要合路?

   发射端口自动选择这个特点一定要加进去。

   “模拟网实现6分集接收”有相关介绍吗?以前没有接触过模拟网。

  另外,Transmit你对PHS在技术和实施上的缺陷有没有什么补充?

[此贴子已经被作者于2012-1-11 8:33:04编辑过]

----------------------------------------------

点击查看用户来源及管理<br>发贴IP:*.*.*.* 2012-01-11 08:23:51
 transmit 离线,有人找我吗?
  
  
  等级:学长
  文章:511
  积分:
  注册:2004-02-27
给transmit发送一个短消息 把transmit加入好友 查看transmit的个人资料 搜索transmit在PHS技术的所有文章 点击这里发送电邮给transmit 引用回复这个文章 回复这个文章4
发文心情 
关于信道部分是对的。
组控的天线端不合路,组控基站的射频什么还是相对独立的,只是信道资源统一调配而已。
模拟网最早有两种基站类型:全向(O型),全发全收;定向(O/S型),全向发射,接收是6分集的定向天线。后来才出来SOS型(Signal on Sector),全部是定向的。
ADPCM编码方式虽然有Tom所说的缺点,但也有语音失真度低的优点。
基站密度高了以后,CCH资源方面也有问题,由于CCH每天自动选择,经常会产生CCH Block。
另外,PHS是不是核心网侧有漫游号码数量等限制,导致无法进行大规模漫游?核心网方面不很清楚,总之,好像有个什么瓶颈。
点击查看用户来源及管理<br>发贴IP:*.*.*.* 2012-01-12 09:29:28
 transmit 离线,有人找我吗?
  
  
  等级:学长
  文章:511
  积分:
  注册:2004-02-27
给transmit发送一个短消息 把transmit加入好友 查看transmit的个人资料 搜索transmit在PHS技术的所有文章 点击这里发送电邮给transmit 引用回复这个文章 回复这个文章5
发文心情 
寻呼容量也是个大问题,理论上支持1.2秒内只最多发8条寻呼消息,即每小时24000条,考虑到话务的不均匀性,一般工程上不能超过20000条,这样导致每个寻呼区都很小,手机要频繁位置登记,我记得当时成都好像就有150多个寻呼区。
点击查看用户来源及管理<br>发贴IP:*.*.*.* 2012-01-12 09:38:50
 tom 在线,有人找我吗?
  
  
  等级:LTE学习大使
  文章:4333
  积分:
  注册:2003-06-10
给tom发送一个短消息 把tom加入好友 查看tom的个人资料 搜索tom在PHS技术的所有文章 点击这里发送电邮给tom 引用回复这个文章 回复这个文章6
发文心情 
所谓全发定向收的OTSR在WCDMA早期也有提及,但是没有采用。但是我理解6根天线还是每两根接收天线一个小区,而不是6根接收天线一个小区吧。

  我理解TDD模式用于大话务区域还是力有不逮的。

----------------------------------------------

点击查看用户来源及管理<br>发贴IP:*.*.*.* 2012-01-13 10:06:21
 transmit 离线,有人找我吗?
  
  
  等级:学长
  文章:511
  积分:
  注册:2004-02-27
给transmit发送一个短消息 把transmit加入好友 查看transmit的个人资料 搜索transmit在PHS技术的所有文章 点击这里发送电邮给transmit 引用回复这个文章 回复这个文章7
发文心情 
tom,模拟网是6根接收天线一个全向小区,应该没记错。
点击查看用户来源及管理<br>发贴IP:*.*.*.* 2012-01-13 17:33:16
 tom 在线,有人找我吗?
  
  
  等级:LTE学习大使
  文章:4333
  积分:
  注册:2003-06-10
给tom发送一个短消息 把tom加入好友 查看tom的个人资料 搜索tom在PHS技术的所有文章 点击这里发送电邮给tom 引用回复这个文章 回复这个文章8
发文心情 
另外,PHS采用了8分集吗?我记得是双4分集。

----------------------------------------------

点击查看用户来源及管理<br>发贴IP:*.*.*.* 2012-01-13 20:43:03
 transmit 离线,有人找我吗?
  
  
  等级:学长
  文章:511
  积分:
  注册:2004-02-27
给transmit发送一个短消息 把transmit加入好友 查看transmit的个人资料 搜索transmit在PHS技术的所有文章 点击这里发送电邮给transmit 引用回复这个文章 回复这个文章9
发文心情 
我也被你说得不自信了,应该是8分集吧?
点击查看用户来源及管理<br>发贴IP:*.*.*.* 2012-01-19 10:55:00
 tom 在线,有人找我吗?
  
  
  等级:LTE学习大使
  文章:4333
  积分:
  注册:2003-06-10
给tom发送一个短消息 把tom加入好友 查看tom的个人资料 搜索tom在PHS技术的所有文章 点击这里发送电邮给tom 引用回复这个文章 回复这个文章10
发文心情 
三菱的基站是八路分集接收,京瓷的基站是四路分集接收。

----------------------------------------------

点击查看用户来源及管理<br>发贴IP:*.*.*.* 2012-01-20 11:15:14

本主题文章数10,分页: [1]

管理选项锁定 | 解锁 | 提升 | 删除 | move | 固顶 | 总固顶 | 奖励 | 惩罚 | 发布公告

Powered by:Old version
Copyright ©2002 - 2019空中接口学园 , 页面执行时间:109.375毫秒