 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] | 
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2012-01-10 10:35:31
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