中继器是通信网络物理层上面的连接设备,负责在两个节点的物理层上按位传递信息,完成信号的复制、调整和放大功能,以便延长网络的长度。由于在线路上传输的信号功率存在损耗,会逐渐衰减,当其衰减到一定程度时将造成信号失真,可能导致接收错误。中继器就是为解决这一问题而设计的。一般情况下,中继器的两端连接的是相同的媒体,但有的中继器也可以完成不同媒体的转接工作。
为了了解中继器领域的研发情况,笔者针对有源中继系统地面站的相关技术展开分析,希望为行业发展和技术**提供参考。
起步较早 国外技术暂**
作为一项快速发展的技术,申请人在中继器领域提交了大量的**申请。笔者对该领域中涉及地面站的**文献分布情况进行了检索和分析,检索日期截至2015年10月12日。从相关数据可以看出,在2005年至2014年的10年间,全球申请人在该领域提交的**申请总量接近1.2万件,其中,2010年是该技术发展的高峰,申请人共提交了2222件**申请。在此之后,相关技术逐渐走向成熟,**申请量也有所下降。
此外,从中继器领域提交的**申请量可以看出,美国在该领域中具有**优势,其在该领域提交的**申请量比排名**位的欧洲还多一倍。我国在这一领域也显示出了较强的竞争力,**申请量已超越日本,紧追欧洲和韩国。
值得一提的是,国外申请人在该领域主要集中于各大通信设备公司,包括三星电子株式会社、LG电子株式会社、富士通株式会社、高通股份有限公司、瑞典爱立信有限公司、韩国电子通信研究院、松下产业株式会社、NTT移动通信网株式会社、阿尔卡特公司等。另外,尽管诺基亚公司早期也在该领域提交了大量**申请,但是在2011年后,其在该领域提交的**申请量骤减,反映出该公司研发重点发生变化。
相比而言,虽然我国在该领域的技术发展起步较晚,但是研发氛围一直较为活跃,尤其是华为技术有限公司、中兴通讯技术股份有限公司和大唐移动通信设备有限公司等3家公司,无论是在该领域提交的**申请量,还是在研发高度方面都处于世界**地位。笔者认为,我国相关企业在进行相关领域的研发时,一方面可以对相关国家、相关企业的**予以关注;另一方面,可以进一步校准自身的研发方向,避免产生知识产权纠纷。
后来居上 核心技术是关键
在无线通信系统中,由于电磁波的路径衰减或者建筑物遮挡等原因,使得有些地方成为无线通信信号强度较弱的地区,而这些地区的移动终端通信质量将变得很差。因此,中继站的研究主要在于对基站和移动台之间的无线通信信号进行增强,具体的研究方向主要有两种:覆盖增强型场合和速率增强型场合。
在覆盖增强型场合利用高频无线频带,可能会出现随着距离变远,传输距离导致的衰减变大的情况。尤其是在利用高频无线频带的移动通信系统实际地应用情况下,基站的覆盖区域变小,需要设置更多的基站。然而,基站的设置需要花费相应的成本。为扩大各基站的覆盖区域,在基站与移动台之间设置无线通信中继站装置,经由中继站进行基站与移动台之间的通信,成为研发人员的研发方向。在2010年之前,申请人在该领域提交的**申请主要涉及在通信系统中设置中继地面站来实现增加覆盖和吞吐量,其中,用于拓展覆盖范围的中继方式称为非透明中继方式;而用于提高小区容量的中继方式称为透明中继方式。2010年之后,申请人在该领域提交的**申请主要对覆盖范围和吞吐量进行改进,包括对中继站或其传输信道的设计等。
事实上,覆盖增强型场合的中继是用于固定位置的,而不是用于支持中继在不同小区之间的移动性。相比而言,速率增强型场合考虑的是如何把中继应用在例如高速移动的火车上,高速移动火车的无线环境比较特殊,例如高噪声、高的穿透损耗、严重的多普勒频率偏移等。然而,现有的中继所提供的服务质量无法满足运营商的需求,移动中继就是要解决上述现有中继存在的问题,提高高速火车上所能提供服务的质量,更好地满足用户的需求。速率增强型场合的技术分支主要在提高传输速率和改善传输质量方面。
在笔者看来,有关中继站的技术还应包括其他的一些着眼点,例如保障切换成功率、利用中继站进行定位等。当然,各种技术手段并不孤立,对传输质量的改善也会带来覆盖范围的扩大,中继站结构和资源处理方面的改进也有利于传输速率的提高。笔者认为,上述技术分支之间存在着大量的交叉,并且各个技术流派之间的相互借鉴更有利于这一领域技术的发展和成熟。
值得一提的是,尽管国外在该领域的**起步较早,并且已形成了较为基础的理论体系,但其近年来的研发有所停滞。相比而言,我国各企业在国外研究的基础上,除了对硬件进行完善以外,还在应用层面进行了大量研发,大有后来居上之势。
笔者建议,我国企业和科研院所应进一步加强自主**力度,在保持应用**的前提下,进一步提高核心技术的研究,力求在基础技术方面获得进展。此外,我国相关企业应加强与国外相关企业的交流和学习,尽快突破现有的技术瓶颈,逐步在该领域开辟新天地。值得一提的是,国内相关企业除了进一步提高知识产权保护意识、了解该领域的知识产权分布情况外,还应找准研究领域、规避知识产权侵权风险。(知识产权报 作者 卞晓飞 庞娜)