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超导技术引领无线通信变革

时间:05-12 来源:互联网 点击:

得到了迅猛发展和广泛应用。然而,廖晓滨指出,"在常温下,无线通信技术的研发已走到极限,很难再进步,加上实际应用环境的变化和无线传播条件的限制,许多问题用传统技术难以得到解决。"

抗干扰问题

现在的无线通信系统时常面临各种干扰的影响,有效的抗干扰技术可以确保数据传输的安全、有序和通畅。以接收机为例,需要解决它的抗干扰问题和系统噪声问题。以前所有无线的接收机接收时都需要抗干扰,但是它前端的滤波器都是损耗很大,会影响整个链路的噪声性能,所以就把滤波器放在后端。以致于原来的接收机是把整个的干扰,包括带外的干扰(杂散和阻塞),带外干扰之间和与工作频率之间产生的有源和无源互调干扰全吸到"肚子里",然后用放大器放大,在常温下工作的放大器由于布朗运动会产生热噪声,这样由带外干扰、互调干扰和热噪声合起来的底噪声,严重影响系统性能。只有从根本上降低系统底噪声,提高对有用信号的灵敏度,才能彻底提高系统性能。

弱覆盖问题

根据多年中国通信行业的工作经验,廖晓滨指出,一个网络从正式发放牌照和开展建网起5年内,不可能达到90%以上的覆盖。即使该网络运作了5年以后,仍会有5%~8%用现在的技术和设备无法解决的问题。比如它会面临变化的建筑场景障碍、存在网内外干扰、无法建站、没有市电、环保和行政管制等诸多问题。网络初建以后,也会存在日益严重的网内外干扰--同频干扰以及来自其他网的干扰。比如,CDMA和WCDMA系统是自干扰系统,同时,它具有呼吸效应,用户数量越多,干扰信号越强,基站覆盖半径就越小,而且会产生软切换的导频污染。这些都是现行网络存在的难以解决的问题,也是国际难题。

建运维成本问题

廖晓滨称,基站的建设费用方面,除基站设备和电源设备的费用以外,更大一部分来自于基础设施的费用,如机房、铁塔、光缆、空调等,约为设备费用的6倍。平均每个基站的建设费用约40万元的以上,建设100米铁塔的高山基站约140万元以上。在运行费用方面,一个基站的电费和房租将花费9万元一年,某上海一年电费和房租更高达30万元。在维护费用方面,每年的花费高达10万元以上。5年内,一个基站的建运维成本在90万元以上。

环保问题

廖晓滨谈到,以前中国常用的通信频段在800~900MHz,而进入LTE时代后,频段升高至2G~2.6GHz。使用的频率越高,电磁波衰减得越快,覆盖半径越小。这意味着要建更加密集的基站,才能覆盖原来的地方,才能达到当时的通信水平和覆盖程度,这是由传播特性决定的。然而,基站越多,造成的电磁污染越大,信号越不好,手机发射功率就越大,就越不利于人体健康,此外耕地的占用和到处都是天线的市容直接影响环保中的节能减排。

超导技术:无线通信难题逐个击破

超导电子系统设备产业是世界新兴的、国际先进水平的产业。经过四年多的奋斗,特信公司已经全面突破超导关键技术,成功研制出完全中国国产化、自主知识产权的系列超导电子系统设备,彻底打破国际垄断和封锁,成为是世界第一家研制完全自主知识产权、完全中国国产化制备的超导电子系列产品的公司。近日,特信发布的世界首台大冷量、最小尺寸的TD-LTE超导链路系统室内机(BL-TD-LTE),更是大幅改进LTE基站性能,大大提高通信质量,降低建运维成本,提高实战通信能力。

"超导技术不仅可以解决现存的2G、3G网络所解决不了的抗干扰和弱覆盖等问题,还能解决4G网络建设建运维成本高和环保等棘手问题。"廖晓滨介绍说。接下来,他从多个方面对超导技术的优势做了阐释。

在技术方面,超导技术与传统技术相比,具备优异的选择性和噪声性能。在100MHz-10GHz频率范围内,超导技术的选择性和噪声性能比其他所有技术都好。首先,从单个指标来看,传统技术比超导差很远。其次,传统技术不能够同时兼顾到选择性和噪声性能。严格的讲,现在的传统技术,系统设备的噪声性能已经做到了极限。若想把噪声系数再减少0.1dB都很困难。但是,利用超导技术,可以把噪声系数改善3dB左右,若超导设备放在铁塔上甚至有望改善6dB,这就是革命性的变化。超导技术可以最高提高通信距离100%,其抗干扰能力比传统技术强几千倍,乃至上万倍。能够解决3G现存5%~8%覆盖不好的问题,用不建新站解决基站拆除问题,密集区域深覆盖的信号渗透问题,以及农村广覆盖不足的问题。

在建设速度方面,加装1个超导射频前端接收系统(BL)设备平均<3小时,是建设10万平方米室内覆盖系统平均时间的1/250,是建设1个新基站平均时间的1/700。

在经济效益方面,以民用为例,在原

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