【題記】

一直以來,PHS(小靈通)技術在中國被看做一種“歪門邪道”,主要原因是:

技術源自日本;

與移動、聯通的GSM網路競爭

因此,在許多專家自覺或不自覺的灌輸下,PHS(小靈通)技術成為落後技術的代名詞。那麼,到底PHS技術是一種什麼樣的技術,是不是落後的技術呢?

2005年,在本人的拙著《小靈通技術百問百答》一書中,我已經回答了這個問題,那就是PHS技術是一種很有特點的移動通訊技術,並不是所謂的落後技術。

多年後,我早已經離開了PHS技術的第一線,從事著GSM、WCDMA乃至LTE的技術工作。在遠離PHS的地方,我還不時關注PHS的變化,畢竟PHS技術是我進入移動通訊技術領域的敲門磚。

透過這些年的實際工作,對其他通訊技術有了更深入的瞭解,我現在有更多的底氣說:之前的判斷是準確的,PHS技術就是一種很有特點的移動通訊技術,所謂的落後技術一說,要麼來源於無知,要麼來源於偏見。

對於技術工作者來說,無知與偏見都是很可怕的。在PHS技術日漸消沉的今天,我覺得客觀、公正地評價PHS技術還是很有必要的。

【PHS技術的特點】

PHS技術是非主流移動通訊技術。目前主流的移動通訊技術是GSM、WCDMA、LTE,這是大眾的移動通訊技術,而其他的移動通訊技術都是非主流移動通訊技術,比如CDMA2000、DECT、WiMAX、TD-SCDMA、SCDMA等等。

相比較而言,PHS技術並不算混得差的,最高使用者數量在非主流中曾經僅次於CDMA2000。

身為非主流技術,肯定都有自身鮮明的特點,才能“一招鮮,吃遍天”。空中介面是移動通訊技術中最核心的技術,與同屬TDMA技術陣營的GSM空中介面相比,PHS空中介面具有“小、簡、靈”的特點:

小:

發射功率小、覆蓋範圍小。PHS終端的發射功率只有10mW,比GSM終端最大2W的發射功率小很多。儘管PHS系統大量採用500mW基站,但與GSM的20W基站相比,功率還是差別很大。加上PHS採用1。9GHz的工作頻段,與900MHz頻段的GSM相比,覆蓋能力上本身就有差距。因此,PHS基站的覆蓋範圍相對GSM基站還是小一個數量級,相當於GSM的微蜂窩基站。

簡:

由於小靈通基站覆蓋範圍小,多徑效應造成延遲時間對PHS空中介面影響不大。因此PHS空中介面大大簡化了訊號處理過程,使得PHS裝置的處理任務得以簡化。

PHS系統還簡化了對網路的管理,不需要基站設定鄰區關係,也不需要終端上報測量報告,一切全憑自覺。

靈:

GSM空中介面需要做頻率規劃,因此GSM空中介面的頻率分配是事先已經規定好的,基站只要遵照執行就行了。

而PHS空中介面恰恰相反,其頻率資源分配機制上採用動態分配機制,不必做頻率規劃,實際執行中給了基站動態調整的空間。切換時候PHS空中介面也很靈活,不需要上級裝置的控制。

【PHS技術的優點】

節能環保

發射功率小無疑是PHS技術的最大優點,這樣就構成了PHS的最大特色:“環保”。如果非要選擇一種顏色來形容PHS手機的話,“深綠”也許是最恰當的。在日本,GSM手機是不允許在醫院使用的,但PHS手機卻可以暢行無阻。

眾多小靈通使用者的經歷也證明了這一點:小靈通手機即使連續通話幾十分鐘,也不會出現GSM手機那樣機身發燙、頭髮暈的現象。

由於PHS手機功率低,因此一次充電通話時間更長,使用更方便,也更加節能。目前看,即使是採用3G乃至4G技術,也找不到可以媲美PHS技術那樣節能環保的通訊方式。

節能環保是現代社會人們追求的目標,就像汽車雖然給人們帶來極大的便利,但是腳踏車卻是汽車很難取代的。因此,從節能環保的角度看,PHS技術有其保留的必要。

自治靈活

汶川大地震小靈通系統的表現說明了PHS系統的另外一個優點:靈活。

在PHS系統中,無線資源由基站自主控制,基站控制器只是相當於一個接入閘道器,不涉及無線資源的排程。這種組網方式與GSM系統形成了鮮明的對比,反而與LTE的無線網路理念很接近,只是PHS的基站間沒有相互的連線。

PHS空中介面還可以支援終端之間的對講功能,即使脫離基站,終端還可以起到對講機的作用。

【PHS技術的貢獻】

TDD方式大規模組網

在中國的小靈通系統之前,從沒有一種移動通訊系統採用TDD方式來大規模組網,小靈通做到了。TDD方式下遇到的各種干擾問題,對小靈通系統是一大挑戰,

對TD-SCDMA以及TD-LTE也同樣是挑戰。小靈通系統驗證了TDD工作方式可以大規模組網,對行動通訊工程是一大貢獻。

微蜂窩大規模組網

在中國的小靈通系統之前,從沒有一種移動通訊系統採用微蜂窩方式來大規模組網,小靈通做到了。小靈通系統驗證了微蜂窩可以大規模組網,對行動通訊工程又是一大貢獻。

天線陣列的大規模部署

在PHS系統之前,沒有那一種移動通訊系統大量採用4路接收分集的天線,PHS系統做到了。後來PHS還引入了智慧天線,比TD-SCDMA早,也是開先河的。

空中同步

PHS系統的基站可以採用空中同步的工作方式,對拓寬同步方法,也是一大貢獻。

【PHS技術的缺點】

實施

PHS系統實施上的缺陷可以從覆蓋和容量兩個方面來分析:

1。 覆蓋

中國的建築物穿透損耗高,10mW的PHS訊號覆蓋室內有問題。這估計是日本多為木質結構建築,穿透損耗低。這時最好引入類似Femto的

HomeStation,但是卻走了另外一條路線:提高基站的功率到500mW,這樣干擾大增,從而帶來網路最佳化上的很大壓力。

另外,PHS基站採用了天線陣列,天線太多,而且多為鞭狀天線,日久容易發生故障,引發覆蓋的劣化,帶來大量的維護和最佳化成本。

2。 容量

PHS基站的最大問題是容量太低,一個組控基站才8個通道,僅相當於GSM的一個單TRX的小區,在業務密集區應用需要部署大量的PHS基站。據說中國有100萬的小靈通基站,遠超過GSM基站數量。

技術

PHS技術在技術上最致命的缺陷是語音採用ADPCM的編碼方式,沒有充分利用編碼技術來提高容量和降低干擾。當初可能是為了簡化終端的設計,但是隨著技術的進步,這明顯成了一個短腿。

當然技術上最大的問題是PHS的標準掌握在日本。在日本,沒有中國那麼高基站密度和高話務密度,缺乏完善PHS標準的動力;

而國內廠家受PHS技術生命期短這種心理預期的影響大,抱著撈一票就走的心態,也不願在改進PHS技術上投入精力,導致PHS空中介面設計的一些問題,例如:

尋呼效率低

基站單向分配通道,分配通道成功率低

缺少簡訊息廣播方式

短訊息佔用話音通道

等等缺陷遲遲得不到解決,也制約了PHS技術的進一步發展。

【結束語】

自從1993年PHS的技術規範面世以來,PHS技術已經進入了第20個年頭,逐步走向謝幕。

總結PHS技術,可以看到其“小、簡、靈”以及節能環保、自治靈活等鮮明的技術特點,並且透過PHS系統驗證了TDD、微蜂窩等技術的大規模組網能力,為行動通訊工程做出了相應的貢獻。

不可否認,PHS技術也有其缺陷,制約了其的進一步發展。但是完美的技術是不存在的,任何技術都會有其不足的一面,關鍵是如何揚長避短。

2012