蜂窩移動通信網(wǎng)的技術發(fā)展戰(zhàn)略

蜂窩移動通信網(wǎng)的技術發(fā)展戰(zhàn)略

蜂窩移動電話已成為世界范圍內的一項非凡成功之作，其發(fā)
展如此迅速以致業(yè)務 需求遠遠超過了原先的預測。大多數(shù)情況下，經(jīng)營者只限定在一個固定頻段
上，幾乎
無望增加頻譜而原來的模擬技術也不能加以擴展跟上需求的發(fā)展。較新的技術
具備 了頻譜的更有效利用以及為用戶提供改善的安全性和更多的便利。即使如此，分配給
這些新技術的頻段常常與老技術所用的重疊，這使得轉移策略復雜起來。

傳統(tǒng)上歐洲使用900MHz頻段而北美使用800MHz頻段。多數(shù)亞
洲國家同時使用兩 個頻段。歐洲900MHz分配頻率的主要模擬標準是全接入通信系統(tǒng)(TACS)，雖然
某些
歐洲國家使用其它標準GSM是900MHz頻段的一種數(shù)字系統(tǒng)，已為歐洲采用為共
同 標準并在世界上許多其它國家使用，提供了非常有用的漫游設備。此外，GMS標準已
用于1800MHz(DCS1800)。一些國家正建立獨立的1800MHz網(wǎng)而另一些正試圖
用 此頻段增加其GSM容量。因為在兩個頻段上使用相同協(xié)議，現(xiàn)在越來越普遍使用GMS－900
和GSM－1800這些術語而不用GSM和DCS1800。

在1800MHz上高級移動電話網(wǎng)(AMPS)是占優(yōu)勢的標準。從
AMPS轉移到IS－88NAMPS、IS－54
US－TDMA和IS－95CDMA是可能的。NAMPS是高容量模擬／數(shù)字混合系統(tǒng)，用
10KHz信 道代替通常的30KHzAMPS信道。US－TDMA和CDMA均為數(shù)字式。雖然一度期望CDMA
會成為主要的數(shù)字技術，但是也對1900MHz作了分配，許多經(jīng)營者正在此頻率
上使 用GSM：即"個人通信系統(tǒng)(PCS)"網(wǎng)絡。

日本有其自已獨特的頻率分配，在用的兩個不同的模擬技術
有PDC數(shù)字系統(tǒng)。CDMA 也正由日本用于容納每月大于一百萬用戶的增長率。

選擇轉移技術幾乎完全是目前使用頻段的作用。所有的跡象
表明在可預見的將來 GSM、CDMA和PDC將是主要的數(shù)字蜂窩技術。摩托羅拉公司是唯一提供所有三
種技術
設備的制造商。

一旦選定一種新技術，有幾個問題在計劃轉移時要加以考
慮。例如，系統(tǒng)提供模擬／數(shù) 字雙模式能力的策略明顯不同于只有一單獨系統(tǒng)的情況。在所有情
況下，新網(wǎng)必須
在播送條件下建立和優(yōu)化然后再作商業(yè)應用。在早已占用頻段上優(yōu)化一個新系
統(tǒng)，只 可能在夜間和周末使新系統(tǒng)播送。

必須建立啟動新系統(tǒng)所需之頻譜。如果要用頻段不同于老系
統(tǒng)所用的就沒有困難， 如果現(xiàn)有模擬系統(tǒng)未處于滿負載狀態(tài)那么也能安裝和優(yōu)化新的系統(tǒng)而不對
性能或容
量產(chǎn)生影響。但是一般的情況是頻段早已為模擬系統(tǒng)全部占用。這時，必須對
如何為 新蜂窩建立頻譜作出選擇。最簡單的選擇是從現(xiàn)有分配中移出新系統(tǒng)所需的頻譜并
接受模擬系統(tǒng)的較高阻塞。這是網(wǎng)絡經(jīng)營者應仔細考慮的得失，這會嚴重影響
現(xiàn)有用 戶的滿意度。

用傳統(tǒng)方式建立所需頻譜也是可能的，例如分割小區(qū)或增
加"熱點微小區(qū)"。一般這 類小區(qū)的擴展用于增加系統(tǒng)容量，因為增加的小區(qū)可使頻率復用更有
效。不過這種情
況下，小區(qū)分割或微小區(qū)用來為新系統(tǒng)建立一獨立的頻段而不是增加用戶。

如果正在安裝的新系統(tǒng)是雙模式的，也能使用一種稱為"預負
載"技術。用此種技術 要備有雙模式手持機，使用戶能使用老的系統(tǒng)直到切換時刻，緊接著立即使
用新系統(tǒng)。

預負載需要仔細計劃并且該系統(tǒng)在商業(yè)業(yè)務前不必使用新模
式就能優(yōu)化新的系統(tǒng)。 AMPS網(wǎng)轉入NAMPS就是預負載的例子。鑒于摩托羅拉公司AMPS電話五年多
來已具
備NAMPS能力，所以在AMPS系統(tǒng)中早已有了NAMPS的自然預負載。

最難掌握的轉移發(fā)生在兩個網(wǎng)實際上完全分開但又共用同一
頻譜的情況：這大部 分發(fā)生在完全占滿TACS頻段的GSM網(wǎng)，在歐洲是普遍現(xiàn)象。假如向GSM提供某
一籽
頻譜，允許GSM開通業(yè)務時不對現(xiàn)有TACS系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重影響，那么這種轉移就
更為 順利。

GSM系統(tǒng)最少需要2.4MHz，以便用單一的GSM按4×3的頻率復
用方式啟動業(yè)務。 在困難的射頻環(huán)境中，啟動要增加到3.2MHz或更多。由于這對初始部署是相當
多的
頻譜，在GSM引入后會對TACS的功能產(chǎn)生重大影響。

有一種策略已成功應用到TACS到GSM的轉移，就是向目前TACS
用戶中的很大一 部分出售或提供GSM電話�？梢灾贫ㄓ形�引力的折價供機以鼓勵早買GSM電話。用
戶
在系統(tǒng)變換前得到GSM電話，但可在切換那個晚上之前使用TACS電話。下一天
就用 GSM電話，對那些早已有了GSM單元的用戶就不再提供TACS服務了。用戶利用歸屬
位置登記(HLR)或者交換機的創(chuàng)建路由，在轉入GSM時仍能保持他或她的現(xiàn)有模
式 的號碼。

新的GSM系統(tǒng)的優(yōu)化可能特別具有挑戰(zhàn)性，因為它需要大的起
始頻譜。GSM系統(tǒng)可 在夜間和周末接通，此時TACS系統(tǒng)負載輕，這樣部分TACS系統(tǒng)可暫時撤出服
務。

1994年到1996年期間，和記電信公司在香港成功地完成了
TACS－GSM的轉移�？� 供使用的7.5MHzTACSB頻段已完全占用，沒有籽頻譜供GSM，因此初始轉移
需要
3.2MHz去啟動GSM。在切換前，向一部分用戶提供了GSM電話，GSM電話在商用
業(yè) 務第一天就使用了。隨著切換，遺留的TACS轉入GSM，直到1996后TACS系統(tǒng)完全關
閉，給GSM系統(tǒng)留下了所有7.5MHz的頻譜。

相反，在英國的兩家GSM運營公司(Cellnet和Vodafone公司)
已有五年一直與GSM 同時運行TACS，計劃到下一世紀才停止。在這種情況下，GSM網(wǎng)的資費比TACS
的更
具吸引力，隨著手機價格給予貼補用戶已逐漸從一個系統(tǒng)轉入另一系統(tǒng)。

雙頻段是一種通常與GSM和DCS1800有關的轉移策略，因為，
這兩個頻段已使用 GSM技術作為單一系統(tǒng)運行。雙頻段事實上是隨著DCS1800用于增加原先GSM網(wǎng)
的
容量而增加更多頻譜。這種轉移的最顯著的方面是要求GSM和DCS1800系統(tǒng)共用
相 同的公用陸地移動網(wǎng)(PLMN)的標識符，即GSM網(wǎng)標識符。一個GSM手機僅能在某一
時間在一個PLMN上運行，這樣使用相同的PLMN使GSM和DCS1800可起到單一系
統(tǒng) 的功能。

如果GSM和DCS1800系統(tǒng)不作為完全結合的系統(tǒng)使用，那么采
用單個PLMN網(wǎng)能 造成某種復雜性，譬如，業(yè)務作為DCS1800僅向某些用戶出售(也許按不同資費)
那
么就這些用戶而論拒絕GSM接入是稱心滿意的，但對那些使用真正雙模式業(yè)務
的用 戶就不一樣了。

無論如何，系統(tǒng)必須決定在重疊地區(qū)用戶可接入哪一頻段，
在此可能發(fā)生擁塞將是 主要因素。也許在擁塞的情況下寧可是GSM用戶使用DCS1800而不是相反。
上述這
些情況對網(wǎng)絡形成了極難對付的控制系統(tǒng)。

另外也有兩個頻段不同幅射特性的事，因為高頻段一般路徑
損耗更大所以小區(qū)地 十的最佳設置也將不同。

雙模式網(wǎng)均在北美800MHz段，轉移性能已成為其固有的特
點。IS－88NAMPS、IS－54 /IS－136US－TDMA和IS－95CDMA都是使用AMPS模擬的雙模式規(guī)范，
因此雙模式手
機處于僅有AMPS覆蓋地區(qū)時將作為一個普通的AMPS用戶來處理呼叫。

每一種雙模式規(guī)范的基本目的是：在例如大城市一類的中心
地區(qū)首先疊加一網(wǎng)以 增加現(xiàn)已擁塞網(wǎng)絡的系統(tǒng)容量。在重疊的邊緣移動臺能切換到AMPS模擬小區(qū)
(而這
一點已包括在規(guī)范之內)。

NAMPS和IS－54US－TDMA系統(tǒng)使用與AMPS一組相同的信令信
道。在AMPS上還是 在重疊系統(tǒng)上分配一信道系統(tǒng)要根據(jù)手機功能作出選擇，在呼叫建立時報向基
站。因
此，所有系統(tǒng)的分配控制保持在系統(tǒng)內部。這種方法的缺點是信令信道容量和
信令相 關的性能受到AMPS信令信道相應因素的限制。

CDMA和IS－136US－TDMA使用與AMPS分開的信令信道。如果
找不到數(shù)字系統(tǒng)手機 會缺省約定AMPS，在此之前用戶常常試圖找到并鎖定在數(shù)字系統(tǒng)。此時一地
區(qū)內既
有數(shù)字又有模擬業(yè)務的所有雙模式手機將自動使用數(shù)字方式。采用一組新的信
令信道 有其優(yōu)點，可得到更大的信令信道容量和引入新的性能。

每一種雙模式技術的系統(tǒng)起始頻譜大致為1.25MHz。按照此技
術，也許需要一個 保護頻段以便使新分配的頻率與AMPS所用的分開。在CDMA的情況下，系統(tǒng)的每
一側
需要250KHz的保護段。一般情況是在商業(yè)業(yè)務開始前已設置了這個頻譜以便能
使 新網(wǎng)絡最優(yōu)化。

對于新業(yè)務區(qū)內的重疊程度也必須做出決策。如果是CDMA，
容量能大幅增加可選 擇較少的站址安裝CDMA，而不是在現(xiàn)有的成熟的AMPS系統(tǒng)中安裝。對戶外用
戶占舉
足輕重地位的網(wǎng)，這是有效的部署策略。但是，亞洲的典型手持系統(tǒng)也需要優(yōu)
良的室 內覆蓋。這時，CDMA所需的基站數(shù)也許與AMPS的一樣多。新的雙模式系統(tǒng)比現(xiàn)有的
AMPS系統(tǒng)將有更大的容量，顯然鼓勵現(xiàn)在的用戶轉移過去是明智的。

如能恰當管理，這一策略可明顯取得容量增加的效果，且不
必增加新的小區(qū)站址。

雙頻段／雙模式網(wǎng)絡聽起來有點像大雜燴。美國的幾個經(jīng)營
者正采用此策略，因為 某些經(jīng)營公司已占用了許多800MHzAMPS，它們已買下了供PCS系統(tǒng)的
1900MHz
頻譜。這一般是建立區(qū)域或全國范圍覆蓋的企圖，因為美國規(guī)章規(guī)定一個經(jīng)營
公司不 可在同一地區(qū)既得到800MHz又獲有1900MHz的許可證。

市場策略是出售能在單一的全國性系統(tǒng)工作的雙頻段／雙模
式手機，這樣在單一的 經(jīng)營公司或品牌下就能提供全國覆蓋。幾個大的經(jīng)營公司已公布了幾個雙
頻段／雙模
式手機合同。用此策略的經(jīng)營者典型的做法是在1900MHz上使用一數(shù)字系統(tǒng)。
(IS－95 CDMA或者IS－136TDMA)而在800MHz上為AMPS，或者也會使用與1900MHz區(qū)一
樣的雙模式數(shù)字技術。

PrimeCo公司就是這種例子。一批擁有現(xiàn)有
800MHzAMPS／CDMA市場的公司已為 它們提供800MHz覆蓋的地區(qū)買進了1900MHz的頻譜。采用雙頻
段／雙模式手機可
使1900MHz和800MHz系統(tǒng)都能運行。這個政策需應付的一個問題是提供一種手
機， 無論地處何方將會適當?shù)刈詣犹暨x正確的頻段和正確的協(xié)議。這要求手機有更多的
智能。

隨著世界各地移動網(wǎng)高速擴展，在現(xiàn)有頻率分配中移入一種
新技術的做法將變得 越來越普遍。本文上述四種類型(分立網(wǎng)、雙頻網(wǎng)、雙模式和雙頻段／雙模
式)的轉移已
取得許多成功或正在進行。雖然技術變換在技術上是復雜的事情。但明c智的
規(guī)劃可大 大減少麻煩。