無線接入技術(shù)及其在數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用

西南電子電信技術(shù)研究所 熊瑾煜
　　摘要：本文介紹了無線接入技術(shù)的基本概念、發(fā)展趨勢(shì)以及我國(guó)對(duì)無線接入技術(shù)的頻率規(guī)劃。然后對(duì)目前主要的無線接入系統(tǒng)LMDS、MMDS進(jìn)行了分析，并從無線接入的角度詳細(xì)討論了GSM/GPRS和CDMA2000等蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用。



一、概述
　　無線接入是指在交換節(jié)點(diǎn)到用戶終端之間的傳輸線路上，部分或全部采用了無線傳輸方式，其采用的技術(shù)主要包括微蜂窩技術(shù)、蜂窩技術(shù)、微波點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù)。廣義上講，無線接入包括固定無線接入（FWA）和移動(dòng)無線接入兩大類。其中，固定無線接入又稱無線本地環(huán)路（WLL），其用戶終端（電話機(jī)、傳真機(jī)和計(jì)算機(jī)等）固定或只有有限的移動(dòng)性。主要的固定無線接入系統(tǒng)包括：多路多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（MMDS）、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）、一點(diǎn)多址微波系統(tǒng)、衛(wèi)星直播系統(tǒng)（DBS）。固定無線接入是原有的固定無線接入系統(tǒng)是作為PSTN/ISDN網(wǎng)的無線延伸而發(fā)展起來的，但是隨著LMDS和MMDS等寬帶無線接入系統(tǒng)的出現(xiàn)，固定無線接入在多媒體數(shù)據(jù)傳輸以及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等方面顯示了強(qiáng)大的實(shí)力，已經(jīng)成為城市接入網(wǎng)建設(shè)的主要輔助方案。


　　移動(dòng)無線接入主要指用戶終端在較大范圍內(nèi)移動(dòng)的通信系統(tǒng)的接入技術(shù)。它主要為移動(dòng)用戶提供服務(wù)，其用戶終端包括手持式、便攜式、車載式電話等。主要的移動(dòng)無線接入系統(tǒng)包括：


　�。�1）無繩電話系統(tǒng): 它可以視為固定電話終端的無線延伸。無繩電話系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是靈活方便。固定的無線終端可以同時(shí)帶有多個(gè)無線子機(jī)，子機(jī)除和母機(jī)通話外，子機(jī)之間還可以通信。主要代表系統(tǒng)是DECT、PHS和CT2。


　�。�2）移動(dòng)衛(wèi)星系統(tǒng): 通過同步衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信聯(lián)網(wǎng)，可以真正實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、與任何人的通信。它的最大特點(diǎn)是利用衛(wèi)星通信的多址傳輸方式，為全球用戶提供大跨度、大范圍、遠(yuǎn)距離的漫游和機(jī)動(dòng)靈活的移動(dòng)通信服務(wù)，是陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)的擴(kuò)展和延伸，在邊遠(yuǎn)的地區(qū)、山區(qū)、海島、受災(zāi)區(qū)、遠(yuǎn)洋船只、遠(yuǎn)航飛機(jī)等通信方面更具有獨(dú)特的優(yōu)越性。整個(gè)系統(tǒng)由三個(gè)部分構(gòu)成：空間部分（衛(wèi)星）、地面控制設(shè)備（關(guān)口站）和終端。


　�。�3）集群系統(tǒng)：專用調(diào)度指揮無線電通信系統(tǒng)，應(yīng)用廣泛。集群系統(tǒng)是從一對(duì)一的對(duì)講機(jī)發(fā)展而來的，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為數(shù)字化多信道基站多用戶撥號(hào)系統(tǒng)，它們可以與市話網(wǎng)互連互通。


　　（4）無線局域網(wǎng): 無線局域網(wǎng)（Wireless LAN）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它不受電纜束縛，可移動(dòng)，能解決因有線網(wǎng)布線困難等帶來的問題，并且組網(wǎng)靈活，擴(kuò)容方便，與多種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)兼容，應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)。過去WLAN曾一度增長(zhǎng)緩慢，主要原因在于傳輸速率低、成本高、產(chǎn)品系列有限，而且很多產(chǎn)品不能相互兼容。隨著高速無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11的制定以及基于該標(biāo)準(zhǔn)的10Mbps乃至更高速率產(chǎn)品的出現(xiàn)，WLAN已經(jīng)在金融、教育、醫(yī)療、民航、企業(yè)等不同的領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。


　�。�5）蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)：70年代初由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室提出的，在給出蜂窩系統(tǒng)的覆蓋小區(qū)的概念和相關(guān)理論之后，該系統(tǒng)在70年代末得到迅速的發(fā)展。第一代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)即陸上模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，用無線信道傳輸模擬信號(hào)；第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，采用數(shù)字化技術(shù)，具有一切數(shù)字系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)，代表性的是泛歐蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM和北美的IS-95 CDMA；目前二代半系統(tǒng)如GPRS、CDMA2000-1X已經(jīng)大規(guī)模商用，為廣大用戶提供可靠、中速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)以及傳統(tǒng)的電話業(yè)務(wù)；第三代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)也已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室，開始在部分國(guó)家和地區(qū)開始正式商業(yè)運(yùn)營(yíng)。


二、我國(guó)關(guān)于無線接入技術(shù)的頻率


　　規(guī)劃為了合理有效地使用寶貴的頻譜資源，保證我國(guó)無線通信技術(shù)健康、快速、穩(wěn)定地發(fā)展，規(guī)范我國(guó)無線通信市場(chǎng)的秩序，無線電委員會(huì)對(duì)無線接入技術(shù)頻段的使用、雙工方式的選擇、技術(shù)體制的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)劃。


　　頻段：460.5-462.0MHz（下行）/450.5-452.0MHz（上行），雙工方式：FDD，技術(shù)體制：FDMA。該頻段主要用于農(nóng)村無線接入系統(tǒng)，但是并不是農(nóng)村無線接入系統(tǒng)專用頻段。在互不干擾的前提下，在該頻段以及各省、市、自治區(qū)無線電管理委員會(huì)辦公室有權(quán)指配的464.100-467.075MHz（下行）/454.100-457.075MHz（上行）頻段內(nèi)，農(nóng)村無線接入系統(tǒng)也可以和常規(guī)的調(diào)頻對(duì)講機(jī)、集群系統(tǒng)共存。這類系統(tǒng)的缺點(diǎn)是頻率利用率不高，且可用頻率資源少，主要適用于地廣人稀／話務(wù)量低的農(nóng)村地區(qū)。


　　頻段：1900-1920MHz，雙工方式：TDD，技術(shù)體制：DECT、PHS、PACS、GSM、CDMA、數(shù)字無繩技術(shù)


　　該頻段主要用于公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)的無線接入。為避免相互干擾，無委會(huì)規(guī)定1900-1915MHz頻段用于PHS技術(shù)，1905-1920MHz頻段用于DECT技術(shù)。對(duì)于其它類似的TDMA/CDMA TDD方式的無線接入技術(shù)及微功率（短距離）數(shù)字無繩電話接入技術(shù)按信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局相關(guān)文件要求與DECT及PHS進(jìn)行頻率共用。


　　頻段：1800-1805MHz，雙工方式：TDD該頻段主要用于公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)無線接入系統(tǒng)。在該頻段內(nèi)可使用具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SCDMA技術(shù)。


　　頻段：1960-1980MHz（下行）/1880-1900MHz（上行），雙工方式：FDD，技術(shù)體制：TDMA和CDMA


　　在2002年底前，該頻段可用于公網(wǎng)無線接入。為滿足我國(guó)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心頻段的頻譜需求，該頻段僅作為臨時(shí)過渡規(guī)劃，該頻段內(nèi)的無線接入系統(tǒng)設(shè)備只能使用至2002年底止。


三、無線接入的主要技術(shù)體制及其在數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用


1、固定無線接入系統(tǒng)


　　根據(jù)系統(tǒng)可以提供的帶寬和數(shù)據(jù)接入速率，固定無線接入系統(tǒng)可以分為窄帶系統(tǒng)和寬帶系統(tǒng)。窄帶固定無線接入系統(tǒng)是無線接入技術(shù)的早期形式，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的有線環(huán)路相比其建設(shè)周期短、維護(hù)容易，而且可以克服某些復(fù)雜的地理環(huán)境限制，所以是有線方式很好的補(bǔ)充，在電信設(shè)施薄弱、又急需提供電信業(yè)務(wù)的發(fā)展中國(guó)家得到迅速發(fā)展和推廣。對(duì)于地廣人稀、地理環(huán)境復(fù)雜的廣大農(nóng)村地區(qū)窄帶固定無線接入是較適合的通信手段，這其中比較典型的系統(tǒng)為450MHz FDMA固定無線接入，其中包括華為的ETS450、大唐的TSAWF-1、中興的ZXWLL 450M模擬無線接入通信系統(tǒng)。但是這類窄帶固定無線接入技術(shù)的應(yīng)用卻沒有像人們所預(yù)期的那樣廣泛，主要是由于該類系統(tǒng)采用模擬技術(shù)，頻帶利用率低、系統(tǒng)容量小，而且產(chǎn)品穩(wěn)定性不夠，提供新業(yè)務(wù)的能力有限，尤其不能滿足數(shù)據(jù)通信的要求。所以，目前窄帶固定無線接入系統(tǒng)已經(jīng)逐漸退出了主要市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。


　　無線化和寬帶化是當(dāng)今通信業(yè)乃至整個(gè)信息業(yè)的熱點(diǎn)，兩者的結(jié)合更引人注目。作為一種極具競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的網(wǎng)絡(luò)接入選擇，固定寬帶無線接入技術(shù)目前正迅速走紅。運(yùn)用該技術(shù)可以將數(shù)據(jù)、Internet、話音、視頻和多媒體應(yīng)用傳送到商業(yè)和家庭用戶。固定寬帶無線接入技術(shù)的發(fā)展基于以下三個(gè)事實(shí)：數(shù)字調(diào)制技術(shù)和壓縮技術(shù)的發(fā)展提高了頻率利用率；高頻無線傳輸技術(shù)的改進(jìn)，使得用10G以上無線頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸成為可能，大大豐富了頻率資源；IP、ATM技術(shù)與無線傳輸技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。目前，寬帶固定無線接入技術(shù)主要包括LMDS和MMDS。其主要特點(diǎn)如下：


　�。�1）工作頻帶寬，系統(tǒng)容量大。LMDS的帶寬可以達(dá)到 lGHz，能夠支持高達(dá)155Mbps的用戶數(shù)據(jù)接入，可以同時(shí)為大量用戶提供業(yè)務(wù)服務(wù)。


　　（2）基礎(chǔ)設(shè)施投資少，建設(shè)周期短，運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低；而且系統(tǒng)安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，可以迅速為用戶提供服務(wù)。


　　（3）靈活性強(qiáng)，擴(kuò)容簡(jiǎn)單方便。無線系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)充性，可根據(jù)用戶需求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)或動(dòng)態(tài)分配系統(tǒng)資源，不會(huì)造成資金或設(shè)備的浪費(fèi)。


　　（4）業(yè)務(wù)豐富。可同時(shí)向用戶提供話音、數(shù)據(jù)、視頻等綜合業(yè)務(wù)，滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求，并可以提供多種承載業(yè)務(wù)。


1.1本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù) （LMDS）


　　LMDS是近年來逐漸發(fā)展起來的一種工作于2.4GHz頻段的寬帶無線點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)接入技術(shù)。國(guó)際上尚未制定統(tǒng)一的LMDS標(biāo)準(zhǔn)，不同國(guó)家分配給LMDS的頻段也不同，目前大部分LMDS系統(tǒng)都工作在27.5~29.5GHz頻段。LMDS利用毫米波傳輸，提供雙向話音、數(shù)據(jù)及視頻圖像業(yè)務(wù)，可以實(shí)現(xiàn) N× 64kbps、 2Mbps到155Mbps的用戶接入速率，可靠性高。使用LMDS，可以使寬帶業(yè)務(wù)克服銅線電纜本地環(huán)路這一瓶頸，滿足用戶對(duì)高速因特網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信日益增長(zhǎng)的需求。


　　LMDS系統(tǒng)通常由基礎(chǔ)骨干網(wǎng)、基站、用戶終端設(shè)備和網(wǎng)管系統(tǒng)組成。骨干網(wǎng)可由 ATM或 IP的核心交換平臺(tái)及因特網(wǎng)、 PSTN網(wǎng)互連模塊等組成�；�站實(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)與無線信號(hào)的轉(zhuǎn)換，可支持多個(gè)扇區(qū)，以擴(kuò)充系統(tǒng)容量。一般來說，用戶終端都有室外單元（含定向天線和微波收發(fā)設(shè)備）和室內(nèi)單元（含調(diào)制解調(diào)模塊及網(wǎng)絡(luò)接口NUI）。LMDS用戶設(shè)備的接口形式也比較多樣化（有DS0、POTS、10BaseT、ATM等），能滿足不同用戶的需求。LMDS系統(tǒng)采用FDD方式進(jìn)行雙工通信，多址方式為FDMA或TDMA。 FDMA適合大量連續(xù)非突發(fā)性數(shù)據(jù)的接入，TDMA適合支持多個(gè)突發(fā)性或低速率數(shù)據(jù)用戶的接入，運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)用戶業(yè)務(wù)的特點(diǎn)及分布來選擇合適的多址方式。正交振幅調(diào)制技術(shù)（QAM）、蜂窩技術(shù)和扇區(qū)分割技術(shù)的使用提高了LMDS系統(tǒng)的頻率復(fù)用率，增加了系統(tǒng)容量。LMDS系統(tǒng)也存在一些固有的技術(shù)問題，如雨衰大，直接影響工作在雨量大的地區(qū)的系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；基站與用戶終端之間必須可視，保證視距傳輸（LOS）；傳輸距離有限；這些都是高頻段通信系統(tǒng)共有的問題。
1.2 多路多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)( MMDS)


　　MMDS是一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)分布、提供寬帶業(yè)務(wù)的無線技術(shù)，適用于中小企業(yè)用戶和集團(tuán)用戶。MMDS可以為用戶提供互聯(lián)網(wǎng)接入、本地用戶的數(shù)據(jù)交換、話音業(yè)務(wù)和VOD視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)，并提供T1/E1、100Base-T和OC-3接口與其它網(wǎng)絡(luò)連接，。 MMDS最初用于傳輸單向電視和網(wǎng)絡(luò)廣播，1970年FCC在2.5GHz上劃分了200MHz（2.5G~2.7GHz）給無線電信運(yùn)營(yíng)商，其中共有31個(gè)信道，每信道帶寬6MHz。1998年9月，F(xiàn)CC批準(zhǔn)運(yùn)營(yíng)商可以采用雙向的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸，允許更加靈活地使用MMDS頻譜，同時(shí)MMDS的數(shù)字化發(fā)展也使得它更具競(jìng)爭(zhēng)力。 MMDS的覆蓋范圍很廣，適用于用戶分布分散的情況。


　　MMDS采用正交幅度調(diào)制16QAM，其系統(tǒng)配置及所采用的技術(shù)與 LMDS相似，一般也由骨干網(wǎng)、基站、用戶終端設(shè)備和網(wǎng)管系統(tǒng)組成。MMDS可用的頻譜資源比LMDS少，信道數(shù)量有限，所以傳輸速率要比LMDS低得多，系統(tǒng)容量不如LMDS；在高速數(shù)據(jù)傳輸方面的能力受到資源的限制。但是，由于工作頻段遠(yuǎn)低于LMDS，所以信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過LMDS，而且受天氣影響較小。MMDS技術(shù)發(fā)展比較早，技術(shù)成熟，產(chǎn)品豐富，使得MMDS的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，到 2001年底全球用戶數(shù)已經(jīng)超過千萬。但是在國(guó)內(nèi)，MMDS的使用并不廣泛，隨著LMDS技術(shù)的成熟和產(chǎn)品的豐富，MMDS技術(shù)將成為固定無線接入系統(tǒng)的輔助手段，將在特定范圍內(nèi)發(fā)揮作用�？偟膩砜�, 寬帶固定無線接入技術(shù)代表了寬帶接入技術(shù)的一種新的不可忽視的發(fā)展趨勢(shì),不僅開通快、維護(hù)簡(jiǎn)單、用戶較密時(shí)成本低,而且改變了本地電信業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)觀念 ,最適于新的本地網(wǎng)竟?fàn)幷吲c傳統(tǒng)電信公司與有線電視公司展開有效競(jìng)爭(zhēng),也可以作為電信公司有線接入的重要補(bǔ)充而得到應(yīng)有的發(fā)展。


2、移動(dòng)無線接入系統(tǒng)


　　在前面提到的各種移動(dòng)無線接入系統(tǒng)中，發(fā)展最迅速、技術(shù)最先進(jìn)的是蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)WLAN。前者屬于城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)范疇，目前可以提供中速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和普通的話音業(yè)務(wù)，主要代表是GSM/GPRS和CDMA2000；后者從覆蓋范圍來講，屬于傳統(tǒng)的局域網(wǎng)，而數(shù)據(jù)傳輸速率則大大提高，可以達(dá)到10Mbps或更高，典型代表是基于ITU-T 802.11a/b標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)。需要注意的是，我國(guó)對(duì)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻率規(guī)劃有專門的規(guī)定，并沒有包括在前面介紹的我國(guó)關(guān)于無線接入技術(shù)頻率規(guī)劃中。下面主要介紹GSM/GPRS和CDMA2000系統(tǒng)及其在數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用。


2.1 GPRS


　　GSM蜂窩移動(dòng)網(wǎng)是目前世界上最大的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，在話音質(zhì)量、漫游能力等方面，GSM為用戶提供了方便、快捷、有效的通信方式。但是，隨著互聯(lián)網(wǎng)在全球范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用，僅能提供話音業(yè)務(wù)和低速數(shù)據(jù)傳輸?shù)腉SM網(wǎng)越來越難以滿足用戶的需要。原因在于GSM網(wǎng)絡(luò)基于電路交換，其數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)受到9．6kbps速率的限制；在整個(gè)通信過程中，使用以電路交換為基礎(chǔ)的信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸造成大量的網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)；另外，電路交換的呼叫建立時(shí)間長(zhǎng)，呼叫意外中斷后需要重新建立通信鏈路，非常不適用于具有突發(fā)特性的短數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。


　　為了提高GSM系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持能力，GSM推出了兩種高速移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：HSCSD(高速電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))和GPRS(通用分組無線業(yè)務(wù))。GSM在話音及數(shù)據(jù)通信過程中，每信道只占用200kHz（每載波帶寬）的8個(gè)時(shí)隙中的一個(gè)；而HSCSD則同時(shí)利用多個(gè)時(shí)隙建立鏈路，最高可以達(dá)到64kbps的傳輸速率，這個(gè)速率正好與核心網(wǎng)絡(luò)所提供的窄帶ISDN 64kbps的速率一致。HSCSD業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，它只需對(duì)無線鏈路協(xié)議作一些改變，而不需要改造核心網(wǎng)絡(luò)，工程費(fèi)用比較低。HSCSD技術(shù)仍然建立在電路交換的基礎(chǔ)上，并沒有解決電路交換固有的信道利用率低的問題，只是通過時(shí)隙的捆綁提高了數(shù)據(jù)傳輸速率。


　　GPRS在現(xiàn)有的 GSM電路交換網(wǎng)絡(luò)上疊加一個(gè)基于分組的無線接口，通過多個(gè)時(shí)隙捆綁提供最高115.2kbps速率（使用全部8個(gè)時(shí)隙）的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，無線信道資源可以在話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之間動(dòng)態(tài)共享。分組交換的最大優(yōu)點(diǎn)是可以靈活分配網(wǎng)絡(luò)資源，即僅在有數(shù)據(jù)傳送和接收時(shí)才占用無線資源，很類似于LAN上各臺(tái)計(jì)算機(jī)對(duì)總線的占用，從而實(shí)現(xiàn)"永遠(yuǎn)在線(always on-line)"。GPRS引入了兩個(gè)新網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)：業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(GGSN)。SGSN為服務(wù)區(qū)內(nèi)的所有用戶在該SGSN業(yè)務(wù)區(qū)域之內(nèi)提供雙向的分組路由，可以負(fù)責(zé)跟蹤單個(gè)MS的位置和實(shí)現(xiàn)安全功能和接入控制。GGSN在 GPRS網(wǎng)絡(luò)和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)起到網(wǎng)關(guān)的作用；GGSN也可以用于連接到其他的 GPRS網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)GPRS漫游。


（1） GPRS的主要特點(diǎn)


　　* 優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)使用和無線資源，保持了無線子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)之間的嚴(yán)格區(qū)分，允許其它無線接入技術(shù)使用網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，對(duì)巳安裝的基站無改造的要求。


　　* GPRS信道分配靈活，頻譜效率高。每個(gè)TDMA幀可分配的時(shí)隙數(shù)為1~8個(gè)，時(shí)隙均由用戶共享，當(dāng)用戶真正發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí)，才使用 GPRS無線資源，而且上、下行鏈路單獨(dú)分配。


　　* GPRS支持基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)協(xié)議尤其是TCP/IP協(xié)議的應(yīng)用，從而保證移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，還可以實(shí)現(xiàn)與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)（如X．25和IP網(wǎng)絡(luò)）的互聯(lián)。


　　* GPRS支持連續(xù)和突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，支持大量的數(shù)據(jù)傳輸，并對(duì)服務(wù)質(zhì)量（QoS）提供一定的支持。


（2） GPRS的主要業(yè)務(wù)


　　* 信息業(yè)務(wù)：可為移動(dòng)電話用戶提供廣泛的信息內(nèi)容，包話股票行情、體育新聞、天氣預(yù)報(bào)、飛機(jī)航班信息、交通信息等等。


　　* 網(wǎng)頁瀏覽和電子郵件收發(fā)：移動(dòng)用戶使用電路交換數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)頁瀏覽無法保證持續(xù)性。由于電路交換傳輸速率比較低，因此數(shù)據(jù)從Internet服務(wù)器傳到瀏覽器需要很長(zhǎng)時(shí)間。GPRS的數(shù)據(jù)傳輸速率可以保證網(wǎng)頁的瀏覽和電子郵件的閱讀。


　　* 文件共享／協(xié)作：移動(dòng)數(shù)據(jù)使文件共享和遠(yuǎn)程協(xié)作變得更加便利。結(jié)合話音、文本、圖片和圖像的多媒體應(yīng)用可以在GPRS網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)。


　　* 定位服務(wù)：GPRS和GPS結(jié)合可以精確確定用戶方位。交通工具定位業(yè)務(wù)能夠用來進(jìn)行遠(yuǎn)程交通工具故障診斷、對(duì)被盜車輛進(jìn)行跟蹤和新的出租車費(fèi)率統(tǒng)一管理等。
　　用分組交換來補(bǔ)充電路交換網(wǎng)絡(luò)是GSM技術(shù)的一個(gè)重要升級(jí)，但是GPRS的172.2Kbps速率仍然不能滿足目前多媒體業(yè)務(wù)的要求。而且，由于在實(shí)際使用過程中，目前GPRS的用戶不可能全部占用8個(gè)時(shí)隙進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，所以實(shí)際的數(shù)據(jù)速率最高只能達(dá)到40kbps左右。因此，GSM選擇EDGE作為向3G演進(jìn)的下一個(gè)技術(shù)方案，它通過專用的信道編碼方式和8PSK技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)384Kbps的最高信息傳輸速率。


2.2 CDMA2000


　　CDMA是在90年代初由美國(guó)QUALCOMM公司提出的，IS-95是北美CDMA系列標(biāo)準(zhǔn)中最先發(fā)布的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而真正在全球得到廣泛應(yīng)用的第一個(gè)CDMA標(biāo)準(zhǔn)是IS-95A。在IS-95A的基礎(chǔ)上，又分別出版了支持13K話音編碼器的TSB74標(biāo)準(zhǔn)，支持1.9GHz的CDMA PCS系統(tǒng)的STD-008標(biāo)準(zhǔn)，支持64kbps的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的IS-95B。IS-95B與IS-95A的區(qū)別在于可以捆綁多個(gè)碼分信道，類似于GPRS對(duì)GSM多個(gè)時(shí)隙的捆綁。當(dāng)不使用輔助業(yè)務(wù)信道時(shí)，IS-95B與IS-95A是基本相同的，可以共存于同一個(gè)載波中。目前將IS-95B和GPRS稱為2.5G蜂窩系統(tǒng)，是北美的CDMA與歐洲的GSM兩種主要體制分別向3G演進(jìn)的方案。聯(lián)通新時(shí)空目前在全國(guó)范圍內(nèi)建設(shè)的CDMA系統(tǒng)就采用了IS-95A/B技術(shù)，以提供通常的話音業(yè)務(wù)和最高64kbps的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。與IS-95A/B相比，CDMA2000 1X則有較大的改進(jìn)。如果用于傳送語音業(yè)務(wù)，CDMA2000 1X系統(tǒng)的總?cè)萘渴荌S-95系統(tǒng)的2倍；如果傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，CDMA 2000 1X的系統(tǒng)總?cè)萘渴荌S-95系統(tǒng)的3.2倍。CDMA 2000 1X可以提供144 kbps速率以上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且增加了輔助信道等，可以對(duì)一個(gè)用戶同時(shí)承載多個(gè)數(shù)據(jù)流和多種業(yè)務(wù)，所以CDMA 2000 1X提供的業(yè)務(wù)比IS-95有很大的提高，為支持未來的各種多媒體分組業(yè)務(wù)打下了基礎(chǔ)。CDMA 2000 1X與IS-95是通過不同的無線配置來區(qū)別的。CDMA 2000 1X系統(tǒng)設(shè)備可以通過無線配置同時(shí)支持1X終端和IS-95A/B終端，因此IS-95A/B/1X可以同時(shí)存在于同一載波中。而且QUALCOMM公司開發(fā)了使IS-95A、 IS-95B、CDMA2000 1X完全兼容的手機(jī)和基站專用芯片，而且芯片的管腳定義也與以前的芯片完全一致，從而在硬件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方面保證了完全的前向兼容性。從系統(tǒng)升級(jí)的角度來看，CDMA2000 1X可以采用逐步替換的方式向自己的3G方案（CDMA2000 3X）過渡。即壓縮2G系統(tǒng)的一個(gè)載波，轉(zhuǎn)換為3G載波，并開始向用戶提供中高速率的業(yè)務(wù)。通過這種方式，可以很好地解決網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的問題，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商通過這種平滑升級(jí)，不僅可以向用戶提供各種最新的業(yè)務(wù)，而且很好地保護(hù)了已有設(shè)備的投資。


四、無線接入技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)


　　由于無線接入網(wǎng)在建設(shè)周期、資金投入等方面具有的優(yōu)勢(shì)，對(duì)電信基礎(chǔ)設(shè)施薄弱而又急于提高電話普及率的發(fā)展中國(guó)家具有極大的吸引力。到目前為止，國(guó)際上并沒有形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而寬帶無線接入技術(shù)的發(fā)展極為迅速，各種微波、無線通信領(lǐng)域的先進(jìn)手段和方法不斷引入。在未來幾年內(nèi)，無線接入技術(shù)的發(fā)展將主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。


　　技術(shù)體制: 早期的無線接入技術(shù)以點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)微波通信技術(shù)為主，但隨著數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)尤其是采用CDMA技術(shù)的3G的迅速發(fā)展以及高頻段數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的進(jìn)步，未來的無線接入技術(shù)將主要采用數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)、數(shù)字無繩電話技術(shù)體制、以及新興的LMDS體制。 交換接口: 指無線接入系統(tǒng)與交換機(jī)之間的接口。數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)有專用的移動(dòng)交換中心（MSC），其它無線接入系統(tǒng)則需要提供與交換機(jī)的接口�，F(xiàn)有的接口方式包括E1數(shù)字群路接口、Z接口和V5接口。其中，V5接口是ITU-T于1990年提出的開放式用戶接入網(wǎng)接口標(biāo)準(zhǔn)，即V5.1/V5.2，具有廣泛的兼容性，是目前無線接人系統(tǒng)與交換機(jī)的主要接口方式。


　　多址接入方式： 現(xiàn)有的多址接入方式有FDMA、TDMA、CDMA及它們的組合。各種多址方式的特點(diǎn)不同，適用的場(chǎng)合也有所區(qū)別。其中，F(xiàn)DMA、TDMA技術(shù)最成熟和完善，產(chǎn)品豐富，目前系統(tǒng)主要采用FDMA+TDMA體制。另外，CDMA方式具有容量大、話音質(zhì)量好、覆蓋范圍廣、安全性高和易于規(guī)劃等特點(diǎn)，成為未來無線接入系統(tǒng)最有前途和競(jìng)爭(zhēng)力的多址接入方式，但是在產(chǎn)品的全面推廣應(yīng)用方面仍然需要一定的時(shí)間。此外，CDMA/TDMA/FDMA/SDMA等多種接入方式的融合也是目前的發(fā)展趨勢(shì)。OFDM（正交頻分復(fù)用）是一種采用了新的信號(hào)處理技術(shù)的復(fù)用方法，在寬帶無線接入領(lǐng)域的應(yīng)用正在逐漸成為一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。它是從以前的歐洲數(shù)字音頻廣播DAVIC標(biāo)準(zhǔn)中和ADSL中引入的一種技術(shù)，具有抗多徑傳播能力較強(qiáng)、頻譜利用率高等優(yōu)點(diǎn)。隨著該技術(shù)的不斷普及，設(shè)備復(fù)雜，信號(hào)處理時(shí)間較長(zhǎng)、發(fā)射功率較大對(duì)非線性極其敏感等缺點(diǎn)將逐漸被克服。OFDM將成為未來無線接入系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是目前無線傳輸技術(shù)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。


　　從電路交換到分組交換的過渡：當(dāng)前通信發(fā)展的主要趨勢(shì)之一是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的分組化，這場(chǎng)深刻的變革已經(jīng)開始影響到包括核心網(wǎng)到接入網(wǎng)的所有通信網(wǎng)領(lǐng)域。但是在未來十年內(nèi)，電路交換仍然將大量存在，特別是在接入網(wǎng)，市場(chǎng)對(duì)基于電路交換方式的接入設(shè)備仍有大量需求。所以，目前所有寬帶無線接入系統(tǒng)、大部分窄帶無線接入系統(tǒng)都同時(shí)支持電路交換和分組交換兩種模式。大部分LMDS設(shè)備都以ATM平臺(tái)為基礎(chǔ)，而其他的一些較低端的產(chǎn)品如BreezeCom的3.5GHz接入、無線局域網(wǎng)設(shè)備等選擇了以IP為基礎(chǔ)的接入平臺(tái)。隨著全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，最終將在無線接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)IP分組交換。


　　業(yè)務(wù)擴(kuò)展:現(xiàn)有無線接入系統(tǒng)仍然以各種話音業(yè)務(wù)和電路交換的數(shù)據(jù)傳輸為主，但是無線數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)無可爭(zhēng)議地成為了未來無線接入系統(tǒng)的主要應(yīng)用之一。目前的各種無線接入系統(tǒng)在提供語音通信的同時(shí)，都增加了對(duì)TCP/IP、X.25等多種協(xié)議的支持，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行�性和可靠性。但是在高速�?shù)據(jù)傳輸（如圖象、文件下載）的能力和傳輸質(zhì)量上，仍然有許多問題噬待解決。


結(jié)論


　　隨著無線通信應(yīng)用的迅猛發(fā)展，無線接入技術(shù)日趨完善。有線與無線技術(shù)的融合是通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。就目前來講，無線接入系統(tǒng)可以作為有線系統(tǒng)的重要互補(bǔ)手段。但是，隨著LMDS等先進(jìn)技術(shù)的成熟與市場(chǎng)化以及OFDM等新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，無線接入技術(shù)在整個(gè)通信網(wǎng)中將扮演更加重要的角色。


摘自《通信市場(chǎng)》