類,核心網(wǎng)和接入網(wǎng)在 物理上、技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都處于完全不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境。在過去的幾十
年間,無論是交換設(shè)備還是傳輸設(shè)備都經(jīng)歷了幾代的更換,核心網(wǎng)正在越來越快的更換和應(yīng)用最先
進(jìn)技術(shù),不久將成為全數(shù)字化、智能化、軟件主宰和控制的高度集成的大系統(tǒng)。然而,傳統(tǒng)的接入
網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)
“老牛拉破車”似的穩(wěn)定使用了一個(gè)世紀(jì),至今仍然由雙絞銅纜和落后的模擬系統(tǒng)所主宰(90%以
上),兩者在技術(shù)上形成巨大的反差,說明接入網(wǎng)已經(jīng)成為制約全網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸,接入網(wǎng)的
革命勢(shì)在必行。進(jìn)入90年代以來,新的政策法規(guī)、新的業(yè)務(wù)需求、以及一系列新技術(shù)的產(chǎn)生,提供
了解決接入網(wǎng)問題的最好機(jī)遇,長期遭受冷落的接入網(wǎng)領(lǐng)域開始變得十分活躍,各種新老技術(shù)層出
不窮。預(yù)計(jì)光纖技術(shù)和無線接入技術(shù)在接入網(wǎng)中會(huì)有飛速的增長?梢源_信,接入網(wǎng)、特別是寬帶
無線接入網(wǎng)將成為21世紀(jì)電信網(wǎng)研究、開發(fā)和建設(shè)的熱點(diǎn),某種意義上可以說“21世紀(jì)進(jìn)入了接
入時(shí)代”。本文將重點(diǎn)介紹無線接入技術(shù)、無線接入市場(chǎng)分析。
接入網(wǎng)綜述
為了更好的了解無線接入,首先要對(duì)接入網(wǎng)的概念、接入網(wǎng)在電信網(wǎng)中的地位、接入網(wǎng)的分
類,無線接入網(wǎng)在各種接人網(wǎng)中所處的位置和作用,要有一個(gè)全面的了解,才能更深刻的理解一場(chǎng)
接入網(wǎng)的革命已經(jīng)到來。
一、接入網(wǎng)的概念
(一)接入網(wǎng):
1.接入網(wǎng)的物理位置和覆蓋范圍
所謂接入網(wǎng)是指用戶到本地交換局之間的所有機(jī)線設(shè)備又稱為用戶線路。接入網(wǎng)需要覆蓋所
有類型的用戶目前的接入網(wǎng)仍然由以雙絞線為主的銅纜所主宰。接入網(wǎng)的概念是國際電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)部
(ITU-T)根據(jù)近年來電信網(wǎng)的發(fā)展演變趨勢(shì)提出的,其目的是綜合考慮本地交換局、用戶環(huán)路和終
端設(shè)備,通過有限的標(biāo)準(zhǔn)接口,將各種用戶接入到業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。ITU-T規(guī)定,接入網(wǎng)由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口
和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口之間的一系列傳送實(shí)體,諸如線路設(shè)施和傳輸設(shè)施組成。
2.接入網(wǎng)的覆蓋范圍
接入網(wǎng)所覆蓋的范圍可由3個(gè)接口來標(biāo)志。圖2示出了接入網(wǎng)和這3個(gè)接口的關(guān)系。
圖1中:
AN?接入網(wǎng)
SN?是提供業(yè)務(wù)的實(shí)體,是一種可以接入各種交換型、半永久連接型電信業(yè)務(wù)的網(wǎng)元?商峁
規(guī)定業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn),有本地交換機(jī)、租用線業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)或特定配置下的點(diǎn)播電視和廣播電視業(yè)務(wù)節(jié)
點(diǎn)等。
TMN__電信管理網(wǎng)
SNI是AN與SN之間的接口
UNI 相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口,與用戶終端相連。
接入網(wǎng)技術(shù)可根據(jù)使用的媒體可以分為光纖接入、銅線接入、光纖同軸混合接入(HFC)和無線接入
等多種類型,本文主要介紹無線接入技。
(二)接入網(wǎng)的特點(diǎn):接入網(wǎng)在全網(wǎng)所處的位置和其功能,決定了接入網(wǎng)與核心網(wǎng)相比有如下
特點(diǎn):
1.電信設(shè)施不能共享
2.分散獨(dú)立
3.使用率低
4.成本高
5.工作在惡劣環(huán)境
6.原始模擬技術(shù)為主
7.技術(shù)演進(jìn)遲緩
8.硬件為主
9.主要功能是完成復(fù)用、交叉連接和傳輸功能,不具備交換功能。
10.接入網(wǎng)可獨(dú)立于交換機(jī)進(jìn)行升級(jí),靈活性高,有利于引入新業(yè)務(wù)和向?qū)拵ЬW(wǎng)過渡。
二、業(yè)務(wù)需求接入網(wǎng)向?qū)拵Х较虬l(fā)展
(一) 接入網(wǎng)業(yè)務(wù)需求
隨著信息化的發(fā)展,接入網(wǎng)除了支持2Mbit/s以下的窄帶業(yè)務(wù)以外,還要支持各種寬帶業(yè)務(wù),
具體如下:
1.點(diǎn)播電視(VOD)或準(zhǔn)點(diǎn)播電視(NVOD)
2.交互式圖像游戲
3.交互式圖像業(yè)務(wù)
4.遠(yuǎn)程教育
5.多媒體庫。這類業(yè)務(wù)是允許用戶進(jìn)行交互式搜索,并能看、讀、聽多媒體信息,即有視聽
讀能力。
6.寬帶有線、無線接入因特網(wǎng)。
(二)接入網(wǎng)向?qū)拵Х较虬l(fā)展
1.將光纖推向用戶是最終發(fā)展方向
2.寬帶無線接入網(wǎng)具有巨大潛力
三、接入網(wǎng)的分類
(一)接入網(wǎng)分為固定和移動(dòng);有線和無線之分,有線接入多數(shù)是銅雙絞線,CATV是銅纜,發(fā)展
方向是光纖到用戶。目前,可以將主要的技術(shù)選擇歸納為5類,即純雙絞線銅纜接入網(wǎng)、混合光纖/
雙絞線銅纜網(wǎng)、混合光纖/同軸電纜網(wǎng)、無線接入網(wǎng)和純光纖網(wǎng)。無線接入系統(tǒng)主要有以下幾種方
式:移動(dòng)通信系統(tǒng)、無線本地環(huán)路、無繩電話系統(tǒng)、移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)。本專題主要
介紹無線接入技術(shù),故在此重點(diǎn)介紹無線接
入系統(tǒng)的分類。
(二)無線接入系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
1.建網(wǎng)投資費(fèi)用低,與有線網(wǎng)建設(shè)相比,省去不少銅線設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)靈活,安裝迅速,大
約幾周就可投入使用,加速資金回收。
2.擴(kuò)容可以因需求而定,方便快捷,防止過量配置設(shè)備而造成浪費(fèi)。
3.運(yùn)營成本低,無線接入取消了銅線分配網(wǎng)和銅線分接線,也就無需配備維護(hù)人員,因而大
大降低了運(yùn)營費(fèi)用。
(三)無線接入系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)
無線接入系統(tǒng) 基本上采用頻分多址(FDMA)技術(shù),時(shí)分多址(TDMA)技術(shù)和碼分多址(CDMA)技
術(shù)等。
1.FDMA它將不同用戶的電話信息分配到不同頻率的載波信道中進(jìn)行傳輸,一個(gè)載波信道僅能
傳輸一種電話信息,頻譜利用率低,F(xiàn)DMA技術(shù)主要應(yīng)用在模擬移動(dòng)電話網(wǎng)中。
2.TDMA按照規(guī)定在不同時(shí)隙分別傳輸不同的電話信息,在同一載波中可同時(shí)傳輸多路信息,頻
譜利用率比FDMA高。該技術(shù)比較成熟,標(biāo)準(zhǔn)完善,因而得到了廣泛的應(yīng)用了。GSM(全球移動(dòng)通信
系統(tǒng))就是同時(shí)采用FDMA和TDMA兩種技術(shù),使通信容量有了較大的提高。
3.CDMA CDMA技術(shù),亦稱為擴(kuò)頻技術(shù),由于其具有較強(qiáng)的抗干擾能力,保密、低功率密度等特
點(diǎn),早在幾十年前用在軍事通信和衛(wèi)星通信中。系統(tǒng)容量已達(dá)到FDMA模擬系統(tǒng)的10倍,達(dá)到現(xiàn)有
的TDMA系統(tǒng)的2倍。是未來第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。
四、如何改變接入網(wǎng)瓶頸問題
(一)接入網(wǎng)怎樣成為電信網(wǎng)的瓶頸
接入網(wǎng)走過了漫長的一個(gè)世紀(jì),而仍然變化緩慢,究其原因,有其歷史的、經(jīng)濟(jì)的和技術(shù)原
因,具體分析如下:
1.接入網(wǎng)長期以來缺乏市場(chǎng)牽引和技術(shù)推動(dòng)
一種新的網(wǎng)絡(luò)能否順利發(fā)展,一是靠市場(chǎng)牽引,二是靠技術(shù)推動(dòng),新業(yè)務(wù)的需求是網(wǎng)絡(luò)發(fā)生
變化的催化劑。長期以來,電話業(yè)務(wù)主宰著電信業(yè),催化劑遲遲沒有誕生,至到90年代新業(yè)務(wù)才涌
現(xiàn),才使得接入網(wǎng)的需求由單純的話音,增加了數(shù)據(jù)和圖像,從而使接入網(wǎng)發(fā)生了變化。
2.接入網(wǎng)業(yè)務(wù)量密度低,難以形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)
核心網(wǎng)是高度互連的網(wǎng)絡(luò),可以應(yīng)付很高密度的業(yè)務(wù)量,通常一條高密度業(yè)務(wù)量的中繼電路
每天可傳送數(shù)百次至上千次的呼叫;而一條處于住宅用戶和本地交換機(jī)之間的接入電路可能每天只
需要傳送幾次呼叫而已,絕大部分時(shí)間閑置不用,業(yè)務(wù)量極低。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示核心網(wǎng)中繼電路使用
率通常達(dá)50%以上,而住宅用戶電路的占用率僅1%以下,形成強(qiáng)烈對(duì)比,其結(jié)果是接入網(wǎng)部分經(jīng)濟(jì)
效益很差,使人們不會(huì)輕易投資這一領(lǐng)域。傳統(tǒng)
接入網(wǎng)的分散性、專用性和重復(fù)性使之難形成規(guī)模經(jīng)濟(jì),成本居高不下。
3.接入網(wǎng)的成本與業(yè)務(wù)量無關(guān)核心網(wǎng)的總成本對(duì)業(yè)務(wù)量很敏感,而接入網(wǎng)只工作在很低的業(yè)
務(wù)量密度下,而用接入網(wǎng)每天幾分鐘和幾小時(shí)的業(yè)務(wù)量其接入網(wǎng)設(shè)施的成本是一樣的,即成本與業(yè)
務(wù)量無關(guān)。
4.接入網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境惡劣,導(dǎo)致維護(hù)費(fèi)用高
核心網(wǎng)的主要設(shè)備,如交換機(jī)和復(fù)用傳輸設(shè)備多都安裝在環(huán)境可控的機(jī)房內(nèi),保持一定的溫度和濕
度。而接入網(wǎng)設(shè)備必須安裝在室外不可控環(huán)境下,如路邊,遭受風(fēng)吹、雨淋、日曬、雷擊、冰雹、
蟲鼠蛇咬及人為的破壞,所以技術(shù)上和機(jī)械保護(hù)上需要很多特殊措施,維護(hù)費(fèi)較高。
5.技術(shù)變化慢
由上述種種經(jīng)濟(jì)和需求的原因,使接入網(wǎng)穩(wěn)使用了一百年,技術(shù)變化緩慢,形成整個(gè)電信網(wǎng)
的最大瓶頸。
(二)接入網(wǎng)怎樣走出瓶頸
走出瓶頸就意味著接入網(wǎng)的寬帶化、多媒體化。其措施是:光纖入戶、CATV的HFC結(jié)構(gòu)接入、
XDSL、寬帶無線接入等。
寬帶無線接入技術(shù)
一、無線接入的五種方式
(一)移動(dòng)通信系統(tǒng):移動(dòng)通信系統(tǒng)由第一代模擬制式到第二代數(shù)字制式,第三代以CDMA技術(shù)為
基礎(chǔ)的移動(dòng)通信也即將商用,第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)正在實(shí)驗(yàn)中,5年后將面世。
(二)無線本地環(huán)路系統(tǒng):是有線固定電話用戶以無線方式接入公用電話網(wǎng)稱為無餞本地環(huán)路
系統(tǒng)。此方式比較經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)實(shí),它不但降低了維護(hù)成本,縮短了建設(shè)周期,同時(shí)設(shè)備擴(kuò)容方便,特
別適合遠(yuǎn)離城市的邊遠(yuǎn)地區(qū)。GSM標(biāo)準(zhǔn)、CDMA、FDMA、TDMA技術(shù)也被應(yīng)用在無線本地環(huán)路中。
無線本地環(huán)路主要針對(duì)固定無線用戶接入,因此其工作頻率都不與公眾移動(dòng)通信網(wǎng)相同,
主要分布在1.8GHz~2.5GHz之間的頻段。
一點(diǎn)多址微波通信設(shè)備,實(shí)際上就是一種典型的無線本地環(huán)路設(shè)備,它一般采用TDMA時(shí)分多址
方式,中心站通過用戶與公用電話網(wǎng)聯(lián)接,通過全天線與分布在周圍的外圍站通信,提供固定的電
話服務(wù)。
(三)無繩電話系統(tǒng):是有線固定電話終端的延伸,無繩電話系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是靈活方便。
這類固定的無線終端可以同時(shí)帶有幾個(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。一類工作頻率一般在45MHz,天線覆蓋在100米左右。另一類如DECT、PHS等標(biāo)準(zhǔn)的無繩電話系
統(tǒng)工作頻率在800MHz~1.9GHz。
(四)移動(dòng)衛(wèi)星接入系統(tǒng):通過同步衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信聯(lián)網(wǎng)是一種理想的無線接入方式,可以
真正實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何人的移動(dòng)通信。這種系統(tǒng)通常需要衛(wèi)星運(yùn)行在低軌道,并且需
要較多的衛(wèi)星,投資很大。衛(wèi)星接入系統(tǒng)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。
(五)無線局域網(wǎng):無線局域網(wǎng)(Wireless LAN,簡稱WLAN)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)。WLAN既可滿足各類便攜機(jī)的入網(wǎng)要求,也可實(shí)
現(xiàn)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)遠(yuǎn)端接入、圖文傳真、電子郵件等多種功能。
二、寬帶無線固定接入技術(shù)LMDS
(一)LWDS簡介:無線接入技術(shù)正從窄帶、中寬帶向?qū)拵Х较虬l(fā)展,以本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)
(Local Multipoint Distribution Service MDS)為代表的寬帶無線固定接入技術(shù)正越來越受
到廣泛關(guān)注,成為一種不可忽視的發(fā)展趨勢(shì)。這種系統(tǒng)工作在20GHz~40GHz頻帶上,傳輸容量可與
光纖比擬,同時(shí)又兼有無線通信的經(jīng)濟(jì)和易于實(shí)施等優(yōu)點(diǎn)。窄帶和中寬帶無線接入是基于電路交換
的。但寬帶無線接入系統(tǒng)是基于分組交換的,是一
種點(diǎn)到多點(diǎn)的結(jié)構(gòu),由一個(gè)中心站和許多用戶站組成。寬帶無線接入LMDS是基于MPEG技術(shù)的,并
從微波視頻分布系統(tǒng)(Microwave Video Distribution System MVDS)發(fā)展而來。作為一種新
興的寬帶無線接入技術(shù),LMDS為最后一公里寬帶接入和交互式多媒體應(yīng)用提供經(jīng)濟(jì)和簡便的解決
方案,它的寬帶屬性使其可以提供大量下一代電信服務(wù)和應(yīng)用。
(二)LMDS的特點(diǎn)
1.LMDS的帶寬可與光纖相比擬,實(shí)現(xiàn)無線光纖到大樓,可用頻帶至少1GHz。與其他接入技術(shù)
相比,LMDS被認(rèn)為是最后一公里光纖的靈活替代技術(shù)。
2.光纖的傳輸速率高達(dá)10Gpbs,而LMDS傳輸速率可達(dá)155Mpbs,穩(wěn)居第二。
3.LMDS可支持所有主要的話音和數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),如ATM、TCP/IP、MPEGG-2等。
4.LMDS工作在毫米波波段,工作在20GHz~40GHz頻率上,被許可的頻率是24GHz、28GHzz、
31GHz、38GHz,其中以28GHz獲得的許可較多,該頻段具有較寬松的頻譜范圍,最有潛力提供多種
業(yè)務(wù)。
(三)LMDS的系統(tǒng)框圖
LMDS的典型結(jié)構(gòu)由圖2示出。圖中可見LMDS系統(tǒng)的中心網(wǎng)絡(luò)對(duì)外有兩個(gè)接口,一是與電信網(wǎng)連
接的電信交換單元(TSU),一是與外部視頻源連接的視像提供單元(VPU),TSU和VPU在內(nèi)部與數(shù)字
連接單元連接(DCU)。
其信號(hào)流程是:DCU從TSU和VPU接收數(shù)字信號(hào),將它們綜合處理成寬帶數(shù)字信號(hào),加載到合適的視
頻進(jìn)行傳輸,送到基站單元(BSU)。信號(hào)在用戶站設(shè)備單元,經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換處理后送往網(wǎng)絡(luò)接口單元
(NIU)。NIU實(shí)質(zhì)上是一個(gè)連接到調(diào)制解調(diào)器或機(jī)頂盒的接口,調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換信息后傳送到計(jì)算
機(jī)、電視機(jī)或電話機(jī)。回傳時(shí),BSU接收的信號(hào)送到DCU,若是數(shù)據(jù)或話音信號(hào)則分配給TSU,若是
視像控制信號(hào)則分配給VPU。
典型的LMDS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由類似蜂窩配置的多個(gè)收發(fā)信機(jī)的基站組成,每個(gè)收發(fā)信機(jī)經(jīng)點(diǎn)到多
點(diǎn)無線鏈路與服務(wù)區(qū)的固定用戶通信。一個(gè)LMDS系統(tǒng)與傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)相似之處是它也由一系列
蜂窩狀區(qū)域和一個(gè)中央控制點(diǎn)組成,其單個(gè)蜂窩的覆蓋區(qū)為50公里。
圖2 LMDS系統(tǒng)框圖
(四)LMDS廣闊的發(fā)展前景
1.LMDS的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
由LMDS特點(diǎn)可見,LMDS的傳輸容量可以與光纖比美,且又具有無線通信的經(jīng)濟(jì)和易于實(shí)施等
優(yōu)點(diǎn)。這兩大特點(diǎn)決定了LMDS最有天然的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),由于它是用于固定點(diǎn)無線通信,對(duì)于其他移
動(dòng)無線通信不構(gòu)成威脅,相反對(duì)其他有線通信,如HDSL、ADSL、HFC技術(shù)等形成強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng)局面,
首先,在傳輸速率方面,LMDS傳輸速率僅次于光纖為155Mpbs,而HFC為
50Mpbs,XDSL為6Mpbs;其次,LMDS和光纖兩種方式都具有提供高速對(duì)稱業(yè)務(wù)的潛力,而HFC和
XDSL是上下信道不對(duì)稱的,且LMDS比光纖便宜,建站要比鋪設(shè)光纖容易的多。第三,由于LMDS采
用多點(diǎn)傳輸技術(shù),當(dāng)增加新用戶時(shí),基站無須增加新的射頻設(shè)備,可以快速擴(kuò)容增加新的用戶。
2.LMDS網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用前景看好
在21世紀(jì)的信息化時(shí)代,發(fā)展接入網(wǎng),特別是寬帶接入網(wǎng),不僅成為解決電信網(wǎng)瓶頸問題,
而且也成為未來國家信息基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展重點(diǎn)和關(guān)鍵,其市場(chǎng)之大前所未有,吸引了幾乎所有國內(nèi)
外制造商、運(yùn)營公司和業(yè)務(wù)提供者的關(guān)注。以LMDS為代表的寬帶固定無線接入技術(shù)與其他接入技
術(shù)相比,具有不受地形限制、實(shí)施簡便,建設(shè)周期短,具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)
勢(shì),代表了一種寬帶接入的發(fā)展趨勢(shì),我們必須明確的認(rèn)識(shí)到發(fā)展LMDS的戰(zhàn)略地位,給予高度重
視。
三、 寬帶IP無線移動(dòng)接入技術(shù)
移動(dòng)信息社會(huì)是通過開發(fā)先進(jìn)的移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,在用戶中實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間,任何地點(diǎn),
在移動(dòng)中為他們提供所需的多媒體業(yè)務(wù)。這就需要基于IP的無線移動(dòng)接入網(wǎng),該網(wǎng)應(yīng)該是一個(gè)統(tǒng)一
于IP協(xié)議的網(wǎng),包括2G、3G、無線LAN、家庭和辦公室等一系列無線接入網(wǎng)技術(shù)的綜合,以統(tǒng)一的
IP接入方式與IP核心網(wǎng)連接。新IP無線移動(dòng)接入網(wǎng),需開發(fā)支持多IP地址,安全可靠的保障和不
同QOP水平的無線接入網(wǎng),并需要IPV6的支持。
(一)IP無線移動(dòng)接入網(wǎng)的形成
1.IP無線移動(dòng)接入網(wǎng):未來所有數(shù)據(jù)網(wǎng)都將基于IP協(xié)議。從終端角度看,無線數(shù)據(jù)網(wǎng)是因特
網(wǎng)的自然延伸;從因特網(wǎng)角度看,無線數(shù)據(jù)網(wǎng)只是其一部分,是一個(gè)子網(wǎng)。IP無線移動(dòng)接入網(wǎng)并不
局限于2G或3G網(wǎng)絡(luò),它還包括2G、GPRS、3G、IS136、EDEG、無線局域網(wǎng),其它寬帶接入網(wǎng)以及
辦公室寬帶接入系統(tǒng)。
2.IP無線移動(dòng)接入網(wǎng)的演進(jìn)與應(yīng)用
(1)應(yīng)有一個(gè)為無線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)的、有效的分組解決方案,那就是GPRS和WAP技術(shù)的誕生,使
無線移動(dòng)接入成為可能。GPRS是一種基于分組交換傳輸數(shù)據(jù)高效率的方式,其數(shù)據(jù)率是現(xiàn)有GSM的
十倍以上,巨大的
吞吐量改變了單一面向文本的無線應(yīng)用,使得包括圖片、話音和視頻的多媒體業(yè)務(wù)得以實(shí)現(xiàn)。
WAP (Wireless Application Protocol) 是一種標(biāo)準(zhǔn),是無線應(yīng)用協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),它的作用是將
Internet網(wǎng)的內(nèi)容和數(shù)據(jù)服務(wù)引入無線移動(dòng)終端,即WAP成為移動(dòng)通信通向Internet的橋梁。
(2)1999年底,通用無線分組業(yè)務(wù)GPRS進(jìn)入了GSM。GPRS采用分組交換方式,最高速率可達(dá)
164kbp,它通過在網(wǎng)絡(luò)中增加節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組接入Internet和X.2.5等分組數(shù)據(jù)網(wǎng),從而給移
動(dòng)用戶提供電子郵件、WWW瀏覽、專用數(shù)據(jù)、LAN接入等無線IP和無線X.2.5業(yè)務(wù)。
WAP克服了無線網(wǎng)絡(luò)和終端在傳輸無線多媒體和無線IP數(shù)據(jù)時(shí)所存在的局限,針對(duì)無線環(huán)境的
獨(dú)特性提出了建立在現(xiàn)有的Internet標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的新協(xié)議。WAP是一種新的描述性語言WML(無線鏈
接語言),能夠更好地在移動(dòng)終端顯示屏上閱讀不同的文本信息。通過它確定了在移動(dòng)終端安裝微
型瀏覽器處理與顯示信息的方式,這樣使移動(dòng)用戶可以直接利用移動(dòng)終
端(例如手機(jī))訪問Internet。而且WAP是一個(gè)開放且全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),支持包括GSM的各種移動(dòng)網(wǎng)
絡(luò),而它與GPRS結(jié)合是目前最佳方案。
(二)IPv6支持IP無線移動(dòng)接入網(wǎng)
1.IP新協(xié)議IPv6
目前,采用的是IPv4協(xié)議,它包含32位地址,但隨著網(wǎng)絡(luò)信息爆炸,網(wǎng)絡(luò)日益擁擠甚至堵
塞,有限的IPv4資源已越來越不能滿足Internet的發(fā)展需要,且IPv4幾乎不采用層次路由選擇,
因此在網(wǎng)絡(luò)安全,網(wǎng)絡(luò)管理和可適應(yīng)性路由選擇方面均存在不足。鑒于此,有關(guān)機(jī)構(gòu)已制定出新的
Internet協(xié)議__IPv6,亦稱為IPng。相對(duì)于IPv4有如下改進(jìn):
(1)擴(kuò)展尋址能力
IPv6將IP地址從32位擴(kuò)展到128位,支持更多級(jí)別的尋址層次,擁有更大數(shù)目的可編址節(jié)點(diǎn),
采用更簡單的自動(dòng)地址配置,并且定義了一種新的地址類型__任播地址。
(2)頭部簡化
一些IPv4頭部字段被去除或變成可選項(xiàng),從而降低了通常情況下分組處理的成本。
(3)可選項(xiàng)的變化
IP頭部可選項(xiàng)方面的變化,既減少對(duì)可選項(xiàng)長度的嚴(yán)格限制,并為將來新可選項(xiàng)的加入提供
了靈活性。
(4)流標(biāo)識(shí)能力
給特定業(yè)務(wù)流的分組標(biāo)識(shí)添加了一種新的能力。
(5)認(rèn)證和加密能力
IPv6支持認(rèn)證、數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)保密的擴(kuò)展。
2.IPv6給IP無線移動(dòng)接入網(wǎng)強(qiáng)有力的支持
(1)IPv6將帶來IP地址數(shù)量的巨大增加
在今天的固定網(wǎng)中,千百萬人共享有限數(shù)量的IP地址,當(dāng)你撥號(hào)上因特網(wǎng)時(shí),你被分配一個(gè)
臨時(shí)IP地址,在你這次上網(wǎng)時(shí)間內(nèi)一直是這個(gè)地址。然而在未來移動(dòng)信息社會(huì)里,你總是連在網(wǎng)
上,隨時(shí)保持聯(lián)系和準(zhǔn)備發(fā)送和接收信息,這就需要比目前IPv4所提供的更多的IP地址,據(jù)估
計(jì),在2002年至2012年間IP地址將用完,IPv4將成為通向移動(dòng)信息社會(huì)道路
上的瓶頸。IPv6有128位地址空間,據(jù)估計(jì)可以達(dá)到地球表面每平方米1500個(gè)IP地址的水平,屆時(shí)
可以達(dá)到所有有線網(wǎng)、無線網(wǎng)用戶以及其他大量的類似于汽車、洗衣機(jī)、電冰箱,甚至于汽車和房
間的鑰匙都能分配一個(gè)專用IP地址。
(2)IPv6保證網(wǎng)絡(luò)的安全
IPv6有兩個(gè)擴(kuò)展頭部來保證安全,即認(rèn)證擴(kuò)展頭部和封裝的安全凈荷擴(kuò)展頭部。IPv6通過認(rèn)
證頭部,用標(biāo)記源端地址的方法來保證分組確實(shí)是來自某主機(jī),這樣就防止了惡意用戶通過設(shè)置IP
地址假冒他人進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。而IPv4沒有這種功能。在IPv6提供了封裝的安全凈荷擴(kuò)展頭部來保證網(wǎng)
絡(luò)安全層的安全,它屬于一種高級(jí)保密和集成。
IPv6的加密和認(rèn)證業(yè)務(wù)一起組成了健全的標(biāo)準(zhǔn)的安全機(jī)制,在持續(xù)擴(kuò)展的基于IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的
商業(yè)和企業(yè)合作中起決定性的作用。
(3)網(wǎng)絡(luò)的QOS
IPv4和IPv6都支持資源預(yù)留協(xié)議RSVP,IPv6中增加了業(yè)務(wù)流標(biāo)識(shí)字段,是為了對(duì)分組進(jìn)行特
殊的處理,如實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)等。屬于同一流的分組標(biāo)識(shí)字段,其源端地址和目的端地址均相同。IPv6
還可提供各種QOS水平,確保象IP電話、可視電話、VoIP等的應(yīng)用。IPv6還有更有效的多播業(yè)務(wù)能
力,對(duì)于廣播型業(yè)務(wù)特別適用。
(三)寬帶IP移動(dòng)接入網(wǎng),接入移動(dòng)信息社會(huì)
社會(huì)的需求、市場(chǎng)的推動(dòng)、相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步,使得移動(dòng)通信技術(shù),特別是寬帶移動(dòng)接入技術(shù)
向著更高速率、更寬帶寬和提供更新業(yè)務(wù)的方向發(fā)展。移動(dòng)通信和Internet網(wǎng)的深刻結(jié)合,引導(dǎo)
人類社會(huì)進(jìn)入移動(dòng)信息社會(huì)的新紀(jì)元。IP移動(dòng)接入由于采用了GPRS和WAP最佳結(jié)合方案,因特網(wǎng)正
在進(jìn)入每個(gè)人的口袋里,無線移動(dòng)通信將進(jìn)入無線網(wǎng)上信息內(nèi)容爆炸階段,
無線網(wǎng)上數(shù)據(jù)信息流量將超過我們的想象快速增長。
無線數(shù)據(jù)領(lǐng)域蘊(yùn)藏著巨大的市場(chǎng),無線多媒體和無線IP業(yè)務(wù)將給我們帶來新的發(fā)展契機(jī),由
于采用IP技術(shù),數(shù)據(jù)業(yè)成本進(jìn)一步降低。而隨著GPRS、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的逐步商用,速率進(jìn)
一步提高,因此無論從價(jià)格上還是速率上 ,無線IP完全有能力與有線通信相抗衡。
目前世界上許多GSM運(yùn)營商已經(jīng)開始繞過固定網(wǎng)絡(luò),通過在GSM網(wǎng)絡(luò)上增加接入服務(wù)器和
TCP/IP服務(wù)局域網(wǎng),直接接入國際Internet出口 ,提供從GSM到Internet的直接數(shù)字接入服務(wù)。
因此,建立的連接時(shí)間和互連費(fèi)用都減少了一半,運(yùn)營成本進(jìn)一步降低。