發(fā)布時間：2023-03-21 17:07:58
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的通信發(fā)展論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和傳輸流量提高的需求，傳輸系統(tǒng)供應(yīng)商都在技術(shù)開發(fā)上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進(jìn)行了55x20Gbit/s傳輸?shù)难芯?，實現(xiàn)了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進(jìn)行了132x20Gbit/s、120km傳輸?shù)难芯浚瑢崿F(xiàn)了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實現(xiàn)了3Thit/s的傳輸。目前，以日本為代表的發(fā)達(dá)國家，在光纖傳輸方面實現(xiàn)了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實驗系統(tǒng)，對超長距離的傳輸已達(dá)到4000km無電中繼的技術(shù)水平。在光網(wǎng)絡(luò)方面，光網(wǎng)技術(shù)合作計劃(ONTC)、多波長光網(wǎng)絡(luò)(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(wǎng)(PHOTON)、泛歐光網(wǎng)絡(luò)(OPEN)、光通信網(wǎng)管理(MOON)、光城域通信網(wǎng)(MTON)、波長捷變光傳送和接入網(wǎng)(WOTAN)等一系列研究項目的相繼啟動、實施與完成，為下一代寬帶信息網(wǎng)絡(luò)，尤其為承載未來IP業(yè)務(wù)的下一代光通信網(wǎng)絡(luò)奠定了良好的基礎(chǔ)。
(一)復(fù)用技術(shù)
光傳輸系統(tǒng)中，要提高光纖帶寬的利用率，必須依靠多信道系統(tǒng)。常用的復(fù)用方式有：時分復(fù)用(TDM)、波分復(fù)用(WDM)、頻分復(fù)用(FDM)、空分復(fù)用(SDM)和碼分復(fù)用(CDM)。目前的光通信領(lǐng)域中，WDM技術(shù)比較成熟，它能幾十倍上百倍地提高傳輸容量。
(二)寬帶放大器技術(shù)
摻餌光纖放大器(EDFA)是WDM技術(shù)實用化的關(guān)鍵，它具有對偏振不敏感、無串?dāng)_、噪聲接近量子噪聲極限等優(yōu)點。但是普通的EDFA放大帶寬較窄，約有35nm(1530～1565nm)，這就限制了能容納的波長信道數(shù)。進(jìn)一步提高傳輸容量、增大光放大器帶寬的方法有：(1)摻餌氟化物光纖放大器(EDFFA)，它可實現(xiàn)75nm的放大帶寬；(2)碲化物光纖放大器，它可實現(xiàn)76nm的放大帶寬；(3)控制摻餌光纖放大器與普通的EDFA組合起來，可放大帶寬約80nm；(4)拉曼光纖放大器(RFA)，它可在任何波長處提供增益，將拉曼放大器與EDFA結(jié)合起來，可放大帶寬大于100nm。
(三)色散補償技術(shù)
對高速信道來說，在1550nm波段約18ps(mmokm)的色散將導(dǎo)致脈沖展寬而引起誤碼，限制高速信號長距離傳輸。對采用常規(guī)光纖的10Gbit/s系統(tǒng)來說，色散限制僅僅為50km。因此，長距離傳輸中必須采用色散補償技術(shù)。
(四)孤子WDM傳輸技術(shù)
超大容量傳輸系統(tǒng)中，色散是限制傳輸距離和容量的一個主要因素。在高速光纖通信系統(tǒng)中，使用孤子傳輸技術(shù)的好處是可以利用光纖本身的非線性來平衡光纖的色散，因而可以顯著增加無中繼傳輸距離。孤子還有抗干擾能力強、能抑制極化模色散等優(yōu)點。色散管理和孤子技術(shù)的結(jié)合，凸出了以往孤子只在長距離傳輸上具有的優(yōu)勢，繼而向高速、寬帶、長距離方向發(fā)展。
(五)光纖接入技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)量的增加，業(yè)務(wù)種類更加豐富。人們不僅需要語音業(yè)務(wù)，而且高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已得到用戶青睞。這些業(yè)務(wù)不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接人部分更是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的接入方式已經(jīng)滿足不了需求，只有帶寬能力強的光纖接人才能將瓶頸打開，核心網(wǎng)和城域網(wǎng)的容量潛力才能真正發(fā)揮出來。光纖接入中極有優(yōu)勢的PON技術(shù)早就出現(xiàn)了，它可與多種技術(shù)相結(jié)合，例如ATM、SDH、以太網(wǎng)等，分別產(chǎn)生APON、GPON和EPON。由于ATM技術(shù)受到IP技術(shù)的挑戰(zhàn)等問題，APON發(fā)展基本上停滯不前，甚至走下坡路。但有報道指出由于ATM交換在美國廣泛應(yīng)用，APON將用于實現(xiàn)FITH方案。GPON對電路交換性的業(yè)務(wù)支持最有優(yōu)勢，又可充分利用現(xiàn)有的SDH，但是技術(shù)比較復(fù)雜，成本偏高。EPON繼承了以太網(wǎng)的優(yōu)勢，成本相對較低，但對TDM類業(yè)務(wù)的支持難度相對較大。所謂EPON就是把全部數(shù)據(jù)裝在以太網(wǎng)幀內(nèi)傳送的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?，F(xiàn)今95％的局域網(wǎng)都使用以太網(wǎng)，所以選擇以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于對IP數(shù)據(jù)最佳的接入網(wǎng)是很合乎邏輯的，并且原有的以太網(wǎng)只限于局域網(wǎng)，而且MAC技術(shù)是點對點的連接，在和光傳輸技術(shù)相結(jié)合后的EPON不再只限于局域網(wǎng)，還可擴展到城域網(wǎng)，甚至廣域網(wǎng)，EPON眾多的MAC技術(shù)是點對多點的連接。另外光纖到戶也采用EPON技術(shù)。
二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言，超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標(biāo)，光纖到戶和全光網(wǎng)絡(luò)也是人們追求的夢想。
(一)光纖到戶
現(xiàn)在移動通信發(fā)展速度驚人，因其帶寬有限，終端體積不可能太大，顯示屏幕受限等因素，人們依然追求陸能相對占優(yōu)的固定終端，希望實現(xiàn)光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬，它是解決從互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。隨著技術(shù)的更新?lián)Q代，光纖到戶的成本大大降低，不久可降到與DSL和HFC網(wǎng)相當(dāng)，這使FITH的實用化成為可能。據(jù)報道，1997年日本NTT公司就開始發(fā)展FTTH，2000年后由于成本降低而使用戶數(shù)量大增。美國在2002年前后的12個月中，F(xiàn)TTH的安裝數(shù)量增加了200％以上。在我國，光纖到戶也是勢在必行，光纖到戶的實驗網(wǎng)已在武漢、成都等市開展，預(yù)計2012年前后，我國從沿海到內(nèi)地將興起光纖到戶建設(shè)?？梢哉f光纖到戶是光纖通信的一個亮點，伴隨著相應(yīng)技術(shù)的成熟與實用化，成本降低到能承受的水平時，F(xiàn)TTH的大趨勢是不可阻擋的。
(二)全光網(wǎng)絡(luò)
傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點處仍用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康奶岣?，因此真正的全光網(wǎng)絡(luò)成為非常重要的課題。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點代替電節(jié)點，節(jié)點之間也是全光化，信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換，交換機對用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行，而是根據(jù)其波長來決定路由。全光網(wǎng)絡(luò)具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性，并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，組網(wǎng)非常靈活，可以隨時增加新節(jié)點而不必安裝信號的交換和處理設(shè)備。當(dāng)然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并不可能獨立于眾多通信技術(shù)，它必須要與因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等相融合。目前全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但已顯示出良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別，更是理想級別。
三、結(jié)語
首先，市場需求不樂觀。和蜂窩移動通信用戶相比，集群用戶主要集中在公共專業(yè)領(lǐng)域，而集群手持臺和普通移動電話在功能上有著本質(zhì)的區(qū)別，也注定集群通信的市場范圍有限，使用需求太少又影響了設(shè)備廠家進(jìn)一步研制開發(fā)系統(tǒng)的熱情。目前國內(nèi)主要集群通信主要還是以專網(wǎng)的發(fā)展為主，在數(shù)字集群領(lǐng)域基本讓國外廠商所占據(jù)，而采用TETRA系統(tǒng)占了絕大多數(shù)，國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的中興GoTa和華為GT800應(yīng)用很少。
其次，我國集群通信起步較晚，推廣很慢，而一些西方發(fā)達(dá)國家對數(shù)字集群的應(yīng)用相當(dāng)普遍。因此國外的集群廠商得到了快速的發(fā)展，國內(nèi)集群市場也被這些國外通信巨頭占據(jù)，他們通過控制核心技術(shù)并設(shè)置專利等知識產(chǎn)權(quán)保護壁壘，內(nèi)部接口不公開，技術(shù)開放性很差，系統(tǒng)和終端設(shè)備市場價格居高不下，也制約了中國數(shù)字集群的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和規(guī)模應(yīng)用。
2無線集群通信技術(shù)的發(fā)展情況
從無線集群通信技術(shù)的發(fā)展情況看，無線集群系統(tǒng)市場近期將呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢，肯定的說是三種模式：集群專網(wǎng)模式，集群共網(wǎng)模式，和公眾移動蜂窩通信的PoC（PTToverCellular簡稱為POC）業(yè)務(wù)模式。集群專網(wǎng)模式，即用戶自己建設(shè)無線集群系統(tǒng)，架設(shè)基站，并自行維護的模式。這種模式用戶自主度高，使用方便，缺點是需要占用無線頻段，先期投入及后期維護成本高，話務(wù)量有限，浪費資源，性價比極低。這種模式是國家所不鼓勵的，但由于共網(wǎng)建設(shè)的滯后，仍然是目前主要的建設(shè)模式。集群共網(wǎng)模式，由專業(yè)的運營商負(fù)責(zé)投資建網(wǎng)，進(jìn)行維護，有需求的客戶通過繳納一定的費用來使用運營商的設(shè)備。這是目前業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)可的一種形式，它的優(yōu)缺點也很明顯，節(jié)省資源，設(shè)備利用率高，同時能夠減少使用部門的設(shè)備投入資金，降低維護成本，但由于產(chǎn)權(quán)使用及所有單位不同，需要在使用中明確責(zé)任，建立確保各方利益的使用制度，并做好溝通。但限于許多用戶是國家背景，由于有國家做后盾，花錢不心疼，僅考慮部門和行業(yè)的利益，不算大帳，造成重復(fù)投資和資源的浪費，也造成共網(wǎng)模式的發(fā)展緩慢。POC業(yè)務(wù)模式，是現(xiàn)有公眾蜂窩移動通信系統(tǒng)的無線增值業(yè)務(wù)。PoC業(yè)務(wù)依托于公眾移動通信系統(tǒng)，采用VoIP技術(shù),通過IP數(shù)據(jù)信道來傳送語音信息，目前做的比較好的如中國電信的“天翼對講”，它是三種模式中通話性能最低的，完全能夠滿足使用者的需要。它的運營模式和集群共網(wǎng)模式相似，但對終端用戶來說零投資、零維護費用，要做的只是購買定制的移動終端，支付數(shù)據(jù)通信費用。
3長遠(yuǎn)發(fā)展趨勢
從長遠(yuǎn)發(fā)展趨勢來看，政府投資的專網(wǎng)建設(shè)后期問題會越來越多，因為主流市場為國外廠商幾乎壟斷，除了動輒幾千萬，甚至上億的高額的設(shè)備投資建設(shè)費，給使用單位后期的維護帶來了不小的負(fù)擔(dān)，而設(shè)備壽命終了又給本來就不富裕的運營成本上狠狠的增加了高額的后期改造費用，特別是維護資金問題越來越突出，資源浪費，后期維護費用高企，因投資維護成本高，最終必定被放棄。公網(wǎng)模式是國家推薦的方式，他的低成本投入，低維護費用本應(yīng)是市場所需要的，但由于各行業(yè)間意識差別，運營商先期投入太大，盈利困難而使得它的發(fā)展也非常緩慢，從運營商的實驗情況來看，目前僅有中國衛(wèi)通在濟南、南京及天津開展了中興基于CDMA技術(shù)體制的GoTa共網(wǎng)商用實驗。
4結(jié)語
我國移動通信目前仍以極高的速度在發(fā)展，這是有目共睹的。到2001年9月，我國電話用戶從2000年9月的2億戶到目前已突破3億戶，即在1年之內(nèi)增加用戶1億戶。發(fā)展速度世界罕見。其中移動電話用戶中國移動"全球通"用戶為9580.2萬用戶，聯(lián)通移動用戶為3490萬戶，共計超過1.3億戶，普及率為10%，居世界第一位。據(jù)預(yù)測，到"十五"末期，我國電話用戶將超過5億戶，普及率將達(dá)到40%。其中固定電話為2.4~2.8億戶，占世界總數(shù)的1/5，居世界第一位。移動電話為2.6~2.9億戶，占世界電話用戶1/4，居世界第一。移動通信用戶數(shù)將超過固定用戶數(shù)。屆時，固定電話的用戶普及率為18%，而移動通信的用戶普及率為21%。中國將是名副其實的通信大國。
從中國移動通信終端市場的發(fā)展來看，據(jù)有關(guān)專家分析，今后3~5年將繼續(xù)保持兩位數(shù)的增長，到2005年，移動終端的銷售額可達(dá)到1200億元，這是一個巨大的市場。2000年全球10%的手機是在中國制造的。移動市場對中國GDP所貢獻(xiàn)的產(chǎn)值，到2005年將達(dá)到6000億元，在全國GDP中占6%~8%。中國移動通信市場包括三部分，即運營服務(wù)收入，手機終端銷售的產(chǎn)值及運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資。
國家決定，我國CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)由聯(lián)通負(fù)責(zé)建設(shè)和經(jīng)營。它將達(dá)到5000億元的整體市場規(guī)模。在"十五"期間聯(lián)通投入CDMA項目的資金達(dá)1000億元。國家計委決定，19家企業(yè)獲得了生產(chǎn)CDMA手機的資格，它們是：波導(dǎo)、科健、中興、首信、TCL、海爾、東方通信、康佳、南方高科、中電通信、大唐、貴州振華、浪潮、海信、大連大顯、南京普天、天津電話設(shè)備廠、廈華以及摩托羅拉中國公司。按照聯(lián)通的規(guī)劃，5年后CDMA手機用戶將達(dá)4000萬左右。
以上簡單的統(tǒng)計數(shù)字表明，我國移動通信的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們的預(yù)料，但應(yīng)該看到，世界先進(jìn)國家的移動用戶數(shù)占人口總數(shù)的20%~65%之間，而對于我們13億人口的大國來說，現(xiàn)在只占10%。因此，無庸置疑，在今后10年內(nèi)，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，我國移動通信仍將高速發(fā)展，形勢大好。
2我國移動通信的發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn)
在這樣的大好形勢下，我國移動通信的發(fā)展面臨巨大的機遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我國加入WTO后，電信市場的進(jìn)一步開放，國外運營商的進(jìn)入和產(chǎn)品低關(guān)稅的涌入，將在我國移動通信市場形成更加激烈的競爭局面。當(dāng)然，同時也會有大量國外資金、技術(shù)和人才的流入，對我國移動通信產(chǎn)業(yè)也會帶來促進(jìn)作用。審時度勢，我們只能采取正確的措施和策略迎接進(jìn)入WTO的機遇與挑戰(zhàn)。總地看來，我們應(yīng)在以下三個方面認(rèn)真對待。
第一，對于在我國目前也廣為應(yīng)用的2G和正在興起的2.5G的發(fā)展，應(yīng)統(tǒng)籌兼顧，合理布局，大力促進(jìn)其推廣應(yīng)用，進(jìn)一步擴大和占領(lǐng)現(xiàn)有的移動通信市場。
第二，WTO和3G同時到來，我們只能順應(yīng)時代的潮流，興利除弊，以積極的態(tài)度迎接WTO和3G的到來。
第三，建立我國移動通信產(chǎn)業(yè)（即制造業(yè)），仍然是發(fā)展我國移動通信帶有根本性和戰(zhàn)略的任務(wù)。及時開展關(guān)于未來新一代移動通信（或4G）的研究是我們面臨的新的機遇，切不可輕易放過。
下面，對上述三方面的問題再作進(jìn)一步的討論。
3統(tǒng)籌兼顧，合理布局，大力促進(jìn)移動通信的推廣應(yīng)用
我國目前正處在2G的發(fā)展階段，已有1.3億用戶，占世界第一位。但對于13億人口的大國，仍有巨大的發(fā)展空間。中國移動主要發(fā)展GSM系統(tǒng)，現(xiàn)在已有9000萬用戶，很快將超過1億用戶。繼續(xù)發(fā)展GSM無疑是滿足市場需求的有利方針。對于中國聯(lián)通，正在快馬加鞭建設(shè)和發(fā)展CDMA網(wǎng)絡(luò)，2001年將達(dá)到1550萬用戶容量?？梢灶A(yù)期，今后10年它將以更高的速度發(fā)展。對于我們這樣一個發(fā)展中的大國，建設(shè)CDMA網(wǎng)有利于解決頻率資源緊張、基本建設(shè)投資巨大和用戶承受能力相對較弱等實際問題。我們2G發(fā)展的一個可能的格局是GSM與CDMAIS-95平分秋色，同步發(fā)展，這對于各方面來說，都是有利的。
2.5G的發(fā)展正方興未艾。中國移動GPRS網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)目前已覆蓋16個省、直轄市、自治區(qū)，在25個城市投入試商用，容量達(dá)到40萬戶。面臨3G能為人們提供高達(dá)2Mbit/s的數(shù)據(jù)率和傳送多媒體信息的挑戰(zhàn)，人們致力于使2G采用一些改進(jìn)技術(shù)以達(dá)到提高數(shù)據(jù)速率的目的。從而產(chǎn)生HSCSD、GPRS和EDGE等一系列GSM的演進(jìn)技術(shù)，采用信包（分組）通信技術(shù)，可提供E-mail、ftp、電子商務(wù)等服務(wù)。目前運營商推出2.5G也是出于可以盡快滿足市場對移動數(shù)據(jù)服務(wù)的需求。同時也為向3G過渡做了技術(shù)上的準(zhǔn)備。目前已有愛立信、西門子等國外產(chǎn)品在中國市場推出數(shù)款GPRS手機。廈新公司也推出一款GPRS手機--A8698。另外，諾基亞、摩托羅拉等也紛紛出臺自己的GPRS產(chǎn)品。但不必諱言，一個窄帶系統(tǒng)用來傳送寬帶業(yè)務(wù)，即傳送高速數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，是力不從心的，是要付出一定代價的。在已推出GPRS手機的地區(qū)已出現(xiàn)了上網(wǎng)速度慢和影響電話通話的情況就是證明。因此，雖然2.5G有一定發(fā)展空間和時間，但終究是一種過渡技術(shù)，當(dāng)人們需要在移動中大量傳送高速數(shù)據(jù)和多媒體信息時，他們將很可能會選擇具有寬帶特性的3G系統(tǒng)。
總之，對國家來講，無論是繼續(xù)擴大2G的應(yīng)用和發(fā)展2.5G，都需統(tǒng)籌兼顧，合理布局，以避免顧此失彼，才能真正促進(jìn)我國移動通信的推廣應(yīng)用。
4興利除弊，迎接進(jìn)入WTO及3G的到來
我國加入WTO，這對于我國進(jìn)一步開放、發(fā)展經(jīng)濟將起到積極的推動作用。對于電信業(yè)，特別是移動通信的運營業(yè)和制造業(yè)無疑是機遇與挑戰(zhàn)并存，有利有弊，利大于弊。所謂機遇與挑戰(zhàn)并存，指的是我國面臨國內(nèi)外更為激烈的競爭。如果采取正確的措施和策略，我們將在競爭中取勝，求得更大的發(fā)展。所謂有利有弊，是指如果在競爭中有所失誤，則將嚴(yán)重影響我國運營業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展。所謂利大于弊，指的是無論如何，國外資金、技術(shù)、產(chǎn)品、人才和管理經(jīng)驗的大量流入，為我國移動通信進(jìn)一步的發(fā)展提供了一些有利的條件，總體上說，我們將贏得這場競爭。
同樣3G從CCIR提出到今天已15年了。經(jīng)過人們長期的研究開發(fā)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之爭，應(yīng)該是初見分曉的時候了。世界上各國對3G發(fā)展的必要性的共識也是不容質(zhì)疑的?，F(xiàn)在的問題是3G付諸實際商用是否能達(dá)到人們預(yù)期的性能上、技術(shù)上和經(jīng)濟上的目的和要求。我國對3G的發(fā)展應(yīng)該說起步并不太晚，但決心不大，投資強度不大，動作力度也不大。在國家"863"計劃和"九五"計劃中均有所安排，也有了喜人的成果并提出了TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)，但與國際上各大國相比，差距較大也是不能否認(rèn)的。因而，大力發(fā)展3G，仍然是我國發(fā)展移動通信極為重要的戰(zhàn)略決策，其出發(fā)點主要是：
（1）大力發(fā)展3G是建立我國移動通信產(chǎn)業(yè)和占領(lǐng)未來國內(nèi)移動通信市場一次難得的機遇。
（2）應(yīng)把發(fā)展3G與發(fā)展2G結(jié)合起來一同加以考慮，使二者既能滿足當(dāng)前國內(nèi)市場的需求又能適應(yīng)未來的發(fā)展。
（3）容量和頻譜利用率的問題是發(fā)展移動通信的根本性問題。應(yīng)盡量采用先進(jìn)的頻譜利用率的系統(tǒng)。3G的基本技術(shù)是寬帶CDMA技術(shù)，因而是有很大優(yōu)勢的。
（4）我國未來2G的發(fā)展可能是GSM與CDMAIS-95平分秋色，因而對于3G的三種主流技術(shù)：WCDMA、cdma2000及TD-SCDMA均應(yīng)發(fā)展。
（5）我國發(fā)展3G應(yīng)與建立生產(chǎn)制造業(yè)結(jié)合起來，并盡可能地注入自己的知識產(chǎn)權(quán)。同時，國家要加大投入，使移動通信真正成為國家的經(jīng)濟增長點和支柱產(chǎn)業(yè)。
5發(fā)展未來新一代移動通信（4G），建立我國移動通信產(chǎn)業(yè)
3G尚未商用，為什么人們已開始關(guān)注發(fā)展4G呢？應(yīng)該說，這種關(guān)注不是沒有道理的。一代技術(shù)的發(fā)展，要經(jīng)歷提出、研究、實驗、形成標(biāo)準(zhǔn)、批量生產(chǎn)直至最后到客戶手里，大概需要10年左右的時間。1G、2G、3G的發(fā)展都是如此。估計4G的發(fā)展沒有10年時間是不行的。中國3G的應(yīng)用估計可能要到2005年左右。到了2010年左右4G可能登上世界歷史舞臺。一般認(rèn)為，新一代的產(chǎn)品無論在技術(shù)上和應(yīng)用上都應(yīng)比老一代的產(chǎn)品有"革命性"的變革。因而4G要比3G有明顯的進(jìn)展。目前對4G雖然尚無明確的定義和規(guī)范，但應(yīng)具備以下一些基本特點：
（1）4G應(yīng)比3G數(shù)據(jù)傳輸速率高一個數(shù)量級，達(dá)到20Mbit/s~150Gbit/s。
（2）主要采用更寬的頻帶，即以廣帶（Broadband）為基礎(chǔ)的技術(shù)。
（3）應(yīng)具有自適應(yīng)系統(tǒng)分配和適應(yīng)變化的業(yè)務(wù)流和信道條件，有很強的自組織性和靈活性。
（4）能綜合多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如固定、移動、廣播網(wǎng)絡(luò)，并能加以控制。
（5）能滿足不同用戶不同業(yè)務(wù)和碼率的要求。
我國移動通信目前仍以極高的速度在發(fā)展,這是有目共睹的。到2001年9月,我國電話用戶從2000年9月的2億戶到目前已突破3億戶,即在1年之內(nèi)增加用戶1億戶。發(fā)展速度世界罕見。其中移動電話用戶中國移動"全球通"用戶為9580.2萬用戶,聯(lián)通移動用戶為3490萬戶,共計超過1.3億戶,普及率為10%,居世界第一位。據(jù)預(yù)測,到"十五"末期,我國電話用戶將超過5億戶,普及率將達(dá)到40%。其中固定電話為2.4~2.8億戶,占世界總數(shù)的1/5,居世界第一位。移動電話為2.6~2.9億戶,占世界電話用戶1/4,居世界第一。移動通信用戶數(shù)將超過固定用戶數(shù)。屆時,固定電話的用戶普及率為18%,而移動通信的用戶普及率為21%。中國將是名副其實的通信大國。
從中國移動通信終端市場的發(fā)展來看,據(jù)有關(guān)專家分析,今后3~5年將繼續(xù)保持兩位數(shù)的增長,到2005年,移動終端的銷售額可達(dá)到1200億元,這是一個巨大的市場。2000年全球10%的手機是在中國制造的。移動市場對中國GDP所貢獻(xiàn)的產(chǎn)值,到2005年將達(dá)到6000億元,在全國GDP中占6%~8%。中國移動通信市場包括三部分,即運營服務(wù)收入,手機終端銷售的產(chǎn)值及運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資。
國家決定,我國CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)由聯(lián)通負(fù)責(zé)建設(shè)和經(jīng)營。它將達(dá)到5000億元的整體市場規(guī)模。在"十五"期間聯(lián)通投入CDMA項目的資金達(dá)1000億元。國家計委決定,19家企業(yè)獲得了生產(chǎn)CDMA手機的資格,它們是:波導(dǎo)、科健、中興、首信、TCL、海爾、東方通信、康佳、南方高科、中電通信、大唐、貴州振華、浪潮、海信、大連大顯、南京普天、天津電話設(shè)備廠、廈華以及摩托羅拉中國公司。按照聯(lián)通的規(guī)劃,5年后CDMA手機用戶將達(dá)4000萬左右。
以上簡單的統(tǒng)計數(shù)字表明,我國移動通信的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們的預(yù)料,但應(yīng)該看到,世界先進(jìn)國家的移動用戶數(shù)占人口總數(shù)的20%~65%之間,而對于我們13億人口的大國來說,現(xiàn)在只占10%。因此,無庸置疑,在今后10年內(nèi),隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高,我國移動通信仍將高速發(fā)展,形勢大好。
2我國移動通信的發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn)
在這樣的大好形勢下,我國移動通信的發(fā)展面臨巨大的機遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我國加入WTO后,電信市場的進(jìn)一步開放,國外運營商的進(jìn)入和產(chǎn)品低關(guān)稅的涌入,將在我國移動通信市場形成更加激烈的競爭局面。當(dāng)然,同時也會有大量國外資金、技術(shù)和人才的流入,對我國移動通信產(chǎn)業(yè)也會帶來促進(jìn)作用。審時度勢,我們只能采取正確的措施和策略迎接進(jìn)入WTO的機遇與挑戰(zhàn)?？偟乜磥?我們應(yīng)在以下三個方面認(rèn)真對待。
第一,對于在我國目前也廣為應(yīng)用的2G和正在興起的2.5G的發(fā)展,應(yīng)統(tǒng)籌兼顧,合理布局,大力促進(jìn)其推廣應(yīng)用,進(jìn)一步擴大和占領(lǐng)現(xiàn)有的移動通信市場。
第二,WTO和3G同時到來,我們只能順應(yīng)時代的潮流,興利除弊,以積極的態(tài)度迎接WTO和3G的到來。
第三,建立我國移動通信產(chǎn)業(yè)(即制造業(yè)),仍然是發(fā)展我國移動通信帶有根本性和戰(zhàn)略的任務(wù)。及時開展關(guān)于未來新一代移動通信(或4G)的研究是我們面臨的新的機遇,切不可輕易放過。
下面,對上述三方面的問題再作進(jìn)一步的討論。
3統(tǒng)籌兼顧,合理布局,大力促進(jìn)移動通信的推廣應(yīng)用
我國目前正處在2G的發(fā)展階段,已有1.3億用戶,占世界第一位。但對于13億人口的大國,仍有巨大的發(fā)展空間。中國移動主要發(fā)展GSM系統(tǒng),現(xiàn)在已有9000萬用戶,很快將超過1億用戶。繼續(xù)發(fā)展GSM無疑是滿足市場需求的有利方針。對于中國聯(lián)通,正在快馬加鞭建設(shè)和發(fā)展CDMA網(wǎng)絡(luò),2001年將達(dá)到1550萬用戶容量。可以預(yù)期,今后10年它將以更高的速度發(fā)展。對于我們這樣一個發(fā)展中的大國,建設(shè)CDMA網(wǎng)有利于解決頻率資源緊張、基本建設(shè)投資巨大和用戶承受能力相對較弱等實際問題。我們2G發(fā)展的一個可能的格局是GSM與CDMAIS-95平分秋色,同步發(fā)展,這對于各方面來說,都是有利的。
2.5G的發(fā)展正方興未艾。中國移動GPRS網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)目前已覆蓋16個省、直轄市、自治區(qū),在25個城市投入試商用,容量達(dá)到40萬戶。面臨3G能為人們提供高達(dá)2Mbit/s的數(shù)據(jù)率和傳送多媒體信息的挑戰(zhàn),人們致力于使2G采用一些改進(jìn)技術(shù)以達(dá)到提高數(shù)據(jù)速率的目的。從而產(chǎn)生HSCSD、GPRS和EDGE等一系列GSM的演進(jìn)技術(shù),采用信包(分組)通信技術(shù),可提供E-mail、ftp、電子商務(wù)等服務(wù)。目前運營商推出2.5G也是出于可以盡快滿足市場對移動數(shù)據(jù)服務(wù)的需求。同時也為向3G過渡做了技術(shù)上的準(zhǔn)備。目前已有愛立信、西門子等國外產(chǎn)品在中國市場推出數(shù)款GPRS手機。廈新公司也推出一款GPRS手機--A8698。另外,諾基亞、摩托羅拉等也紛紛出臺自己的GPRS產(chǎn)品。但不必諱言,一個窄帶系統(tǒng)用來傳送寬帶業(yè)務(wù),即傳送高速數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù),是力不從心的,是要付出一定代價的。在已推出GPRS手機的地區(qū)已出現(xiàn)了上網(wǎng)速度慢和影響電話通話的情況就是證明。因此,雖然2.5G有一定發(fā)展空間和時間,但終究是一種過渡技術(shù),當(dāng)人們需要在移動中大量傳送高速數(shù)據(jù)和多媒體信息時,他們將很可能會選擇具有寬帶特性的3G系統(tǒng)。
總之,對國家來講,無論是繼續(xù)擴大2G的應(yīng)用和發(fā)展2.5G,都需統(tǒng)籌兼顧,合理布局,以避免顧此失彼,才能真正促進(jìn)我國移動通信的推廣應(yīng)用。
4興利除弊,迎接進(jìn)入WTO及3G的到來
我國加入WTO,這對于我國進(jìn)一步開放、發(fā)展經(jīng)濟將起到積極的推動作用。對于電信業(yè),特別是移動通信的運營業(yè)和制造業(yè)無疑是機遇與挑戰(zhàn)并存,有利有弊,利大于弊。所謂機遇與挑戰(zhàn)并存,指的是我國面臨國內(nèi)外更為激烈的競爭。如果采取正確的措施和策略,我們將在競爭中取勝,求得更大的發(fā)展。所謂有利有弊,是指如果在競爭中有所失誤,則將嚴(yán)重影響我國運營業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展。所謂利大于弊,指的是無論如何,國外資金、技術(shù)、產(chǎn)品、人才和管理經(jīng)驗的大量流入,為我國移動通信進(jìn)一步的發(fā)展提供了一些有利的條件,總體上說,我們將贏得這場競爭。
同樣3G從CCIR提出到今天已15年了。經(jīng)過人們長期的研究開發(fā)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之爭,應(yīng)該是初見分曉的時候了。世界上各國對3G發(fā)展的必要性的共識也是不容質(zhì)疑的?，F(xiàn)在的問題是3G付諸實際商用是否能達(dá)到人們預(yù)期的性能上、技術(shù)上和經(jīng)濟上的目的和要求。我國對3G的發(fā)展應(yīng)該說起步并不太晚,但決心不大,投資強度不大,動作力度也不大。在國家"863"計劃和"九五"計劃中均有所安排,也有了喜人的成果并提出了TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn),但與國際上各大國相比,差距較大也是不能否認(rèn)的。因而,大力發(fā)展3G,仍然是我國發(fā)展移動通信極為重要的戰(zhàn)略決策,其出發(fā)點主要是:
(1)大力發(fā)展3G是建立我國移動通信產(chǎn)業(yè)和占領(lǐng)未來國內(nèi)移動通信市場一次難得的機遇。
(2)應(yīng)把發(fā)展3G與發(fā)展2G結(jié)合起來一同加以考慮,使二者既能滿足當(dāng)前國內(nèi)市場的需求又能適應(yīng)未來的發(fā)展。
(3)容量和頻譜利用率的問題是發(fā)展移動通信的根本性問題。應(yīng)盡量采用先進(jìn)的頻譜利用率的系統(tǒng)。3G的基本技術(shù)是寬帶CDMA技術(shù),因而是有很大優(yōu)勢的。
(4)我國未來2G的發(fā)展可能是GSM與CDMAIS-95平分秋色,因而對于3G的三種主流技術(shù):WCDMA、cdma2000及TD-SCDMA均應(yīng)發(fā)展。
(5)我國發(fā)展3G應(yīng)與建立生產(chǎn)制造業(yè)結(jié)合起來,并盡可能地注入自己的知識產(chǎn)權(quán)。同時,國家要加大投入,使移動通信真正成為國家的經(jīng)濟增長點和支柱產(chǎn)業(yè)。
5發(fā)展未來新一代移動通信(4G),建立我國移動通信產(chǎn)業(yè)
3G尚未商用,為什么人們已開始關(guān)注發(fā)展4G呢?應(yīng)該說,這種關(guān)注不是沒有道理的。一代技術(shù)的發(fā)展,要經(jīng)歷提出、研究、實驗、形成標(biāo)準(zhǔn)、批量生產(chǎn)直至最后到客戶手里,大概需要10年左右的時間。1G、2G、3G的發(fā)展都是如此。估計4G的發(fā)展沒有10年時間是不行的。中國3G的應(yīng)用估計可能要到2005年左右。到了2010年左右4G可能登上世界歷史舞臺。一般認(rèn)為,新一代的產(chǎn)品無論在技術(shù)上和應(yīng)用上都應(yīng)比老一代的產(chǎn)品有"革命性"的變革。因而4G要比3G有明顯的進(jìn)展。目前對4G雖然尚無明確的定義和規(guī)范,但應(yīng)具備以下一些基本特點:
(1)4G應(yīng)比3G數(shù)據(jù)傳輸速率高一個數(shù)量級,達(dá)到20Mbit/s~150Gbit/s。
(2)主要采用更寬的頻帶,即以廣帶(Broadband)為基礎(chǔ)的技術(shù)。
(3)應(yīng)具有自適應(yīng)系統(tǒng)分配和適應(yīng)變化的業(yè)務(wù)流和信道條件,有很強的自組織性和靈活性。
(4)能綜合多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如固定、移動、廣播網(wǎng)絡(luò),并能加以控制。
(5)能滿足不同用戶不同業(yè)務(wù)和碼率的要求。
1）信息安全性較好
計算機通信技術(shù)是建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的，首先，互聯(lián)網(wǎng)的虛擬性就增加了信息交流的安全性；其次，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著它內(nèi)部的安全防護技術(shù)，如殺毒軟件、防火墻等等，這些都能夠有效抵制黑客的攻擊和不法分子的竊取，為信息安全提供了保障；最后，計算機信息傳播還有著自我加密功能，數(shù)據(jù)在傳輸過程中始終處于加密狀態(tài)，在終端接收之后才顯示信息的原本內(nèi)容。這些都對于保證信息的安全性有著重要作用。
2）通信成本低
計算機信息通信是建立在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)之上的通信，是數(shù)字信號的通信，在同樣的信息通信量下，計算機通信相比其他的傳統(tǒng)通信方式而言，通信成本大大降低，人們只需支付上網(wǎng)的費用即可。
3）抗干擾能力強
應(yīng)用計算機通信的一大特點是抗干擾性好，這主要是由于計算機通信有著其獨立的頻率和關(guān)鍵技術(shù)，受其他信號的干擾較小，一些信號想要侵入近算計系統(tǒng)需要經(jīng)過復(fù)雜的程序，這就排除了大部分信號入侵的可能性。同時，在信號發(fā)出時，計算機能夠通過其系統(tǒng)自動將信號加密，更加強了其抗干擾能力。
2計算機通信技術(shù)的發(fā)展概況
隨著計算機科技和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，計算機通信技術(shù)也會不斷進(jìn)步，從當(dāng)前的計算機通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r來看，主要體現(xiàn)在以下幾點。
1）基于互聯(lián)網(wǎng)的計算機通信
計算機通信在當(dāng)前取得的成績比較矚目，從其組成部分來看，計算機通信涵蓋電子技術(shù)、軟件編程、光纖通信等等，使得其在實際中的應(yīng)用性大大提高，因而計算機通信在各個領(lǐng)域廣泛運用開來，而這些運用由間接推動了計算機通信的發(fā)展。目前，隨著光纖分布范圍的擴大和微電子技術(shù)的發(fā)展，計算機通信的應(yīng)用范圍也越來越大，可以預(yù)見的是，計算機通信將會在局域網(wǎng)、校園、社區(qū)中有著良好的發(fā)展前景。
2）以計算機為平臺的多媒體通信技術(shù)
多媒體通信技術(shù)是建立在現(xiàn)代媒體之上的通信技術(shù)，如電腦通信，手機通信等等。隨著信息時代的到來，多媒體通信技術(shù)的重要程度越來越高，它能夠?qū)Χ嗝襟w信息進(jìn)行迅速處理，從而保證人們及時接收有用的信息。就當(dāng)前多媒體通信技術(shù)的發(fā)展形勢來看，多媒體必然會向著多終端的方向發(fā)展，其智能化和人性化的程度也會越來越高，多媒體通行將逐漸發(fā)揮其作為服務(wù)通信設(shè)施的功能。
3計算機通信的實際應(yīng)用
1）遠(yuǎn)程信息通信
通過計算機通信技術(shù)可以將不同空間的兩個人實現(xiàn)信息互通。借助于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機軟件技術(shù)，將同時處于互聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的兩個人建立一個固定的聯(lián)系通道，如憑借相關(guān)的視頻軟件可以實現(xiàn)不同地域的人的視頻交流。
2）信息篩選
信息篩選也叫信息處理，它是計算機通信技術(shù)的基本功能。計算機通信技術(shù)能夠?qū)λ邮艿男畔⑦M(jìn)行自動篩選，判別一些無用信息進(jìn)行自動刪除，從而方便了人們的生活。同時，計算機通信技術(shù)還能夠?qū)ο嚓P(guān)信息進(jìn)行加工，使之成為有用的信息。
4計算機通信的發(fā)展展望
組建光網(wǎng)（OpticalNetworking）是當(dāng)今國際上通信領(lǐng)域中一個熱門的重大研究課題，對于陸地的固定通信網(wǎng)，除了光纖光纜及波分多路系統(tǒng)正在點一點傳輸線路上大量應(yīng)用并繼續(xù)改進(jìn)技術(shù)以擴大應(yīng)用效果外，通信研究人員也在考慮設(shè)計和試驗在通信網(wǎng)核心內(nèi)部如何利用波分多路（WDM）技術(shù)使電傳送網(wǎng)進(jìn)化為光傳送網(wǎng)，認(rèn)為這是未來通信網(wǎng)必然的發(fā)展趨向。
自20世紀(jì)90年代起，國際互聯(lián)網(wǎng)Internet向全世界計算機用戶開放，促使數(shù)據(jù)通信的業(yè)務(wù)量爆炸性增長，給傳統(tǒng)電話通信網(wǎng)以巨大沖擊。今后的通信形勢是：盡管全世界的電話業(yè)務(wù)量仍是每年增長，但數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)量的年增長率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電話業(yè)務(wù)量的增長率，因此在21世紀(jì)里數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)總量將很快趕上電話業(yè)務(wù)總量。換句話說，未來的通信網(wǎng)不再以電話業(yè)務(wù)為重心，而是以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為重心，宜于使用互聯(lián)網(wǎng)規(guī)約IP（InternetProtocol）。傳統(tǒng)電話通信網(wǎng)長期使用的電路交換方式，在未來通信網(wǎng)不再合適，應(yīng)該讓位給對數(shù)據(jù)通信有利的分組交換方式（packetswitching）。當(dāng)然，未來的通信網(wǎng)仍應(yīng)保證電話業(yè)務(wù)暢通，而且IP-phone仍須達(dá)到傳統(tǒng)電話QoS的要求并保證數(shù)字圖視（video）通信業(yè)務(wù)暢通，以致能夠?qū)崿F(xiàn)計算機操作的多媒體通信。
與此同時，通信網(wǎng)的核心本身總是應(yīng)該具有足夠大的容量，有能力適應(yīng)各種通信業(yè)務(wù)量的數(shù)字速率總和，保證通信暢通，通信網(wǎng)容量就以它同時提供數(shù)字速率多少來表示。現(xiàn)在大家既然認(rèn)識到各種通信業(yè)務(wù)特別是數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)量每年以很高的增長率快速增長，未來的通信網(wǎng)就應(yīng)該相應(yīng)地擴大其容量。一方面，通信網(wǎng)絕對不停留于長期使用的公用交換電話網(wǎng)每年緩慢增長的容量，而是提供大得多、能夠經(jīng)常加大的容量。按數(shù)字速率計，現(xiàn)行的電通信網(wǎng)利用電的時分多路TDM技術(shù)，按照標(biāo)準(zhǔn)的同步數(shù)字群系列SDH，最高的數(shù)字速度限于最高一級數(shù)字群的速度，即10Gbit／s。在目前，該數(shù)字速度尚未能突破，這是受到電的TDM技術(shù)的限制，常稱“電子瓶頸”。最近，國際會議上個別研究單位稱他們利用電的TDM，能夠制成數(shù)字速度達(dá)40Gbit／s，但這是少數(shù)情況，目前還未能普遍推廣。
二、通信網(wǎng)從電的TDM發(fā)展至光的WDM
既然電的通信網(wǎng)在容量上受到電的TDM的限制，那么就應(yīng)考慮其它有效而實際可行的辦法。光纖通信的傳輸線路在加大容量方面取得了顯著的成功經(jīng)驗，似乎可以為通信網(wǎng)提供有益的參考。在原來的光纖線路上，一根光纖只傳輸一路光載波，其載荷的數(shù)字信號由電的TDM供給，最高數(shù)字速率為10Gbit／s，而單模光纖在波長1550nm有很寬的窗口可供光信號傳輸，雖然一個光載波載荷信號的數(shù)字速率受到電的TDM限度不能提高，但如能讓一根光纖同時傳輸幾個光載波，則光纖的傳輸容量就可以成倍地加大，將光纖的潛在容量發(fā)掘利用。參照過去幾十年前通信線路的每對銅線利用頻分多路FDM技術(shù)實現(xiàn)多路載波電話的成功經(jīng)驗，考慮在光纖上采用波分多路WDM技術(shù)，實現(xiàn)一根光纖同時傳輸多路光載波的辦法。如每一根光纖上裝用戶路WDM，每路傳輸電的TDM信號10Gbit／s，那么n路WDM就使一根光纖在一個方向同時傳輸n×l0Gbii／s，使數(shù)字速率比原來提高n倍，這種辦法不難取得成功，完全可以推廣應(yīng)用。最近國際會議上報道一根光纖在1550nm波長窗口同時傳輸密集波分多路DWDM的100路具有適當(dāng)波長間隔的光載波，導(dǎo)致同時傳輸?shù)臄?shù)字速率提高至100×l0Gbii／s=1Tbit／s（1×1012bit／s）。而且，還有可能繼續(xù)提高至幾個Tbit／s。這樣的DWDM系統(tǒng)用于光纖線路，配以在1550nm波長窗口提供光功率增益的寬帶光纖放大器W-EDFA，沿線路每隔100km設(shè)置一個放大器，就可使1Tbit／s數(shù)字速率的信號傳輸至1000km距離，實現(xiàn)大容量、長距離的信號傳輸。
誠然，這種1Tbit／s-1000km的大容量、長距離的通信系統(tǒng)真是現(xiàn)代通信領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn)，大家都深切體會到光比電有更大的潛力為通信的發(fā)展提供幫助。傳統(tǒng)的電通信應(yīng)該引伸至光通信，尤其在考慮通信網(wǎng)擴大容量的問題，不能停留于電，而應(yīng)著眼于光。依這樣的思路進(jìn)一步深入考慮光在通信網(wǎng)的實際應(yīng)用可能性?，F(xiàn)在波分多路WDM技術(shù)結(jié)合光放大器EDFA的方式，不應(yīng)局限于光纖傳輸線路的應(yīng)用，而是要求放開思路，研究光的WDM技術(shù)能否引伸至通信網(wǎng)核心內(nèi)部，代替原來利用電的TDM技術(shù)所起的作用。過去的電通信網(wǎng)雖然利用大容量光纖傳輸線路，但通信網(wǎng)本身由電的TDM起作用，通信網(wǎng)容量的數(shù)字速率屬于Gbit／s級，最大是10Gbit／s?，F(xiàn)在利用光的WDM，有n路不同波長操縱各種網(wǎng)絡(luò)單元，則使通信網(wǎng)容量加大n倍。如用100路不同波長，則理論上應(yīng)能使通信網(wǎng)容量加大至Tbit／s級，比電的通信網(wǎng)容量Gbit／s級大一千倍。這就是說，電通信網(wǎng)受到TDM的限制，無法再擴大容量，如改用光通信網(wǎng)，WDM可以使用很多路數(shù)，以致光通信網(wǎng)可以擴大容量至很多倍。所以，隨著通信業(yè)務(wù)量的快速增長，要求通信網(wǎng)擴大其容量，從電的通信網(wǎng)進(jìn)化為光的通信網(wǎng)。
順便提一下，上面說起電的TDM技術(shù)目前最高數(shù)字速率為10Gbit／s。曾有研究單位宣稱光的TDM技術(shù)可使16路電的TDM復(fù)合，使總的數(shù)字速率提高至16×10＝160bit／s，但這樣的技術(shù)有較大難度，目前沒有推廣使用。
三、網(wǎng)絡(luò)單元ADM、DXC過渡至OADM、0XC
每個通信網(wǎng)由若干種和若干個網(wǎng)絡(luò)單元分別組合而成。多路通信不論是電的時分多路TDM，或者是光的波分多路WDM，最基本的網(wǎng)絡(luò)單元有multiplexer和demultiplexer，一般地稱為復(fù)接器和分接器。它們在TDM結(jié)點與用戶接入線連接處，一般稱為合路器和分路器，而在結(jié)點內(nèi)部，則稱為合群器和分群器。對于電話通信，合路器是把30路數(shù)字電話合為一個基群，如30路經(jīng)過脈碼調(diào)制PCM得到的數(shù)字電話信號64kbit／s合為30路的基群，約2Mbit／s。而分路器的作用相反，它把基群2Mbit／s分為30路64kbit／s。合群器是把若干個低級群合為較高級的數(shù)字群。例如在準(zhǔn)同步數(shù)字群系列PDH，最低的合群器是把4個基群2Mbit／s合為二級群8Mbit／s。分群器則相反，把1個8Mbit／s群分為4個2Mbit／s群。在同步數(shù)字系列SDH，例如最高級的合群器是把4個2.5Gbit／s合為1個10Gbit／s，分群器則把1個10Gbit／s分為4個2．5Gbit／s。數(shù)字速率越高，則制成合群器和分群器的技術(shù)難度越大。類似地，在光的WDM復(fù)接器和分接器可以稱為合波器和分波器，前者把幾路不同的光波長合為一個波段，后者把一個光波段分為若干路光波長。
在每一網(wǎng)絡(luò)結(jié)點，其他重要的網(wǎng)絡(luò)單元有ADM（add-dropmultiplexer），簡單譯成插分復(fù)接器，實際上它是分群器與合群器的組合，或是分路器與合路器的組合。在結(jié)點內(nèi)部，某一高級數(shù)字群輸入分群器，分為若干個較低級數(shù)字群輸出，其中部分低級數(shù)字群就從這分群器輸出分下（drop），由本結(jié)點使用，其余幾個輸出直通合群器的輸入，結(jié)點可以按需要把幾個與分下相同的低級群插上（add）合群器的輸入，與直通的低級群會合，成為新的高級數(shù)字群輸出。在電的通信網(wǎng)中，這些是“數(shù)字的ADM”。當(dāng)電通信網(wǎng)準(zhǔn)備過渡為光通信網(wǎng)時，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點中的這些數(shù)字的ADM應(yīng)該全部換成“波長的ADM”或“光的ADM”。它將是分波器與合波器的組合。
在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點中，為了靈活調(diào)度的需要，都應(yīng)設(shè)置交叉連接系統(tǒng)XC（cross-connect）。在電通信網(wǎng)的結(jié)點有“數(shù)字的交叉連接”DXC（digitalXC）。當(dāng)電通信網(wǎng)過渡至光通信網(wǎng)時，每一網(wǎng)絡(luò)結(jié)點中數(shù)字交叉連接應(yīng)該相應(yīng)地?fù)Q成“波長的XC”或“光的XC”，原理與前相似。但因光網(wǎng)容量較大，交叉連接系統(tǒng)勢必更為復(fù)雜，并且需要更加靈活地運用，所以O(shè)XC常常附設(shè)波長變換器，以便于實行交叉連接時按需要改換使用光波長?？偟膩碚f，光通信網(wǎng)不僅容量大，而且質(zhì)量高，光網(wǎng)結(jié)點中光的ADM（OADM）和光的XC（OXC）等網(wǎng)絡(luò)單元都必須具備完善的結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的性能，那就完全能夠滿足大容量通信網(wǎng)運行的需要。
四、IP與ATM、WDM的配合
摘要：目前3G還處于起步階段，但其發(fā)展前景十分看好。隨著通信網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的不斷發(fā)展，3G技術(shù)環(huán)境下電信增值業(yè)務(wù)進(jìn)入了高速發(fā)展，業(yè)務(wù)范圍持續(xù)擴大，經(jīng)營主體趨向多元，經(jīng)營模式日益創(chuàng)新的新階段。文章介紹了3G（第三代移動通信系統(tǒng)）的含義及3G技術(shù)的基本特點，分析了3G技術(shù)在通信中的應(yīng)用。
面向未來，人們對3G技術(shù)充滿了美好的期待。目前3G還處于起步階段，但其發(fā)展前景十分看好。隨著通信網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的不斷發(fā)展，3G技術(shù)環(huán)境下電信增值業(yè)務(wù)進(jìn)入了高速發(fā)展，業(yè)務(wù)范圍持續(xù)擴大，經(jīng)營主體趨向多元，經(jīng)營模式日益創(chuàng)新的新階段。
一、3G的含義
3G是英文3rdGeneration的縮寫，指第三代移動通信技術(shù)。相對第一代模擬制式手機（1G）和第二代GSM、TDMA等數(shù)字手機（2G），第三代手機一般的講，是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為了提供這種服務(wù)，無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是說在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2MBps（兆字節(jié)/秒）、384KBps（千字節(jié)/秒）以及144KBps的傳輸速度。
二、3G技術(shù)基本特點
從目前已確立的3G標(biāo)準(zhǔn)分析，其網(wǎng)絡(luò)特征主要體現(xiàn)在無線接口技術(shù)上。蜂窩移動通信系統(tǒng)的無線技術(shù)包括小區(qū)復(fù)用、多址/雙工方式、應(yīng)用頻段、調(diào)制技術(shù)、射頻信道參數(shù)、信道編碼及技術(shù)、幀結(jié)構(gòu)、物理信道結(jié)構(gòu)和復(fù)用模式等諸多方面?？v觀3G無線技術(shù)演變，一方面它并非完全拋棄了2G，而是充分借鑒了2G網(wǎng)絡(luò)運營經(jīng)驗，在技術(shù)上兼顧了2G的成熟應(yīng)用技術(shù)，另一方面，根據(jù)IMT-2000確立的目標(biāo)，未來3G系統(tǒng)所采用無線技術(shù)應(yīng)具有高頻譜利用率、高業(yè)務(wù)質(zhì)量、適應(yīng)多業(yè)務(wù)環(huán)境，并具有較好的網(wǎng)絡(luò)靈活性和全覆蓋能力。3G在無線技術(shù)上的創(chuàng)新主要表現(xiàn)在以下幾方面：
（一）采用高頻段頻譜資源
為實現(xiàn)全球漫游目標(biāo)，按ITU規(guī)劃IMT-2000將統(tǒng)一采用2G頻段，可用帶寬高達(dá)230MHz，分配給陸地網(wǎng)絡(luò)170MHz，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)60MHz，這網(wǎng)絡(luò)為3G容量發(fā)展，實現(xiàn)全球多業(yè)務(wù)環(huán)境提供了廣闊的頻譜空間，同時可更好地滿足寬帶業(yè)務(wù)。
（二）采用寬帶射頻信道，支持高速率業(yè)務(wù)
充分考慮承載多媒體業(yè)務(wù)的需要，3G網(wǎng)絡(luò)射頻載波信道根據(jù)業(yè)務(wù)要求，可選用5/10/20M等信道帶寬，同時進(jìn)一步提高了碼片速率，系統(tǒng)抗多徑衰落能力也大大提高。
（三）實現(xiàn)多業(yè)務(wù)、多速率傳送
在寬帶信道中，可以靈活應(yīng)用時間復(fù)用、碼復(fù)用技術(shù)，單獨控制每種業(yè)務(wù)的功率和質(zhì)量，通過選取不同的擴頻因子，將具有不同QoS要求的各種速率業(yè)務(wù)映射到寬帶信道上，實現(xiàn)多業(yè)務(wù)、多速率傳送。
（四）快速功率控制
3G主流技術(shù)均在下行信道中采用了快速閉環(huán)功率控制技術(shù)，用以改善下行傳輸信道性能，這一方面提高了系統(tǒng)抗多徑衰落能力，但另一方面由于多徑信道影響導(dǎo)致擴頻碼分多址用戶間的正交性不理想，增加了系統(tǒng)自干擾的偏差，但總體上快速功率控制的應(yīng)用對改善系統(tǒng)性能是有好處的。
（五）采用自適應(yīng)天線及軟件無線電技術(shù)
3G基站采用帶有可編程電子相位關(guān)系的自適應(yīng)天線陣列，可以進(jìn)行發(fā)信波束賦形，自適應(yīng)地調(diào)整功率，減小系統(tǒng)自干擾，提高接收靈敏度，增大系統(tǒng)容量，另外軟件無線電技術(shù)在基站及終端產(chǎn)品中的應(yīng)用，對提高系統(tǒng)靈活性、降低成本至關(guān)重要。
三、3G的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
國際電信聯(lián)盟（ITU）在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流無線接口標(biāo)準(zhǔn)，寫入3G技術(shù)指導(dǎo)性文件《2000年國際移動通訊計劃》（簡稱IMT-2000）。
W-CDMA即Wide-bandCDMA，也稱為CDMADirectSpread，意為寬頻分碼多重存取，其支持者主要是以GSM系統(tǒng)為主的歐洲廠商，這套系統(tǒng)能夠架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上，對于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過渡，而GSM系統(tǒng)相當(dāng)普及的亞洲對這套新技術(shù)的接受度預(yù)料會相當(dāng)高。因此W-CDMA具有先天的市場優(yōu)勢。
CDMA2000也稱為CDMAMulti-Carrier，由美國高通北美公司為主導(dǎo)提出，這套系統(tǒng)是從窄頻CDMAOne數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生出來的，可以從原有的CDMAOne結(jié)構(gòu)直接升級到3G，日前，中國電信集團公司獲得增加基于CDMA2000技術(shù)制式的3G業(yè)務(wù)經(jīng)營許可，中國電信在收購了中國聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡(luò)之后，啟動了44個重點城市的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程，并于去年年底前完成了340多個城市的CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作，滿足了82個無線城市的無線上網(wǎng)需求。中國電信還了“天翼”品牌并啟動了189號段放號。由于之前所采購的設(shè)備都支持CDMA2000制式，中國電信不需要重新建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，在3G牌照發(fā)放后，只需進(jìn)行軟件升級，中國電信就會在第一時間里建設(shè)起一個全國覆蓋的3G網(wǎng)絡(luò)。
TD-SCDMA是由中國大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將智能無線、同步CDMA和軟件無線電等當(dāng)今國際領(lǐng)先技術(shù)融于其中，在頻譜利用率、對業(yè)務(wù)支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面的獨特優(yōu)勢。另外，由于中國內(nèi)的龐大的市場，該標(biāo)準(zhǔn)受到各大主要電信設(shè)備廠商的重視，全球一半以上的設(shè)備廠商都宣布可以支持TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。
四、3G技術(shù)的應(yīng)用
當(dāng)前，一些移動流媒體業(yè)務(wù)已經(jīng)能夠在2.5G網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)，3G網(wǎng)絡(luò)將為移動業(yè)務(wù)發(fā)展提供更有效的支撐。由于3G網(wǎng)絡(luò)擁有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支撐能力，3G運營商不僅可以向用戶提供高質(zhì)量的語音業(yè)務(wù)，而且還能夠提供高速率的流媒體業(yè)務(wù)。從全球來看，隨著3G商用進(jìn)程的加快，日本和韓國以及歐美地區(qū)的一些移動運營商已相繼推出了基于移動流媒體技術(shù)的視頻業(yè)務(wù)，移動流媒體業(yè)務(wù)已成為3G網(wǎng)絡(luò)的核心業(yè)務(wù)和熱點業(yè)務(wù)。從實際應(yīng)用的情況來看，移動流媒體可提供點播、直播、下載播放三種業(yè)務(wù)形式。其中，點播應(yīng)用主要包括電影片花、精彩片斷、MTV等；直播包括電視節(jié)目、視頻監(jiān)控、重大賽事、音樂現(xiàn)場會等；下載播放比較適合于那些非在線、對音視頻質(zhì)量要求較高的多媒體節(jié)目。
目前國人對手機、電腦等移動高速上網(wǎng)的需求都在增長，相對于其它業(yè)務(wù)，移動寬帶很可能短時間內(nèi)成為3G的主流應(yīng)用。中國電信日前推出的“天翼”品牌，主打“互聯(lián)網(wǎng)手機”概念，就是充分利用目前CDMA網(wǎng)絡(luò)峰值傳輸速率能達(dá)到153.6KBps的優(yōu)勢，為用戶打造高速率、全域覆蓋、使用便捷的手機互聯(lián)網(wǎng)體驗，滿足用戶互聯(lián)網(wǎng)商務(wù)、娛樂、生活、信息咨詢等需求。作為回應(yīng)，中國移動大幅降低了手機GPRS上網(wǎng)費。很顯然，在3G時代，三大運營商在圍繞移動寬帶展開競爭的同時，也必將為消費者帶來更豐富、更實惠的差異化應(yīng)用。
第二代移動通信技術(shù)是數(shù)字移動通信系統(tǒng),采用數(shù)字調(diào)制技術(shù),具有頻譜利用率高,保密性好的特點,不僅可以支持話音業(yè)務(wù),也可以支持低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),因而又稱為窄帶數(shù)字通信系統(tǒng)。第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)典型代表有美國的DAMPS系統(tǒng)、IS-95系統(tǒng)和歐洲GSM系統(tǒng),其中DAMPS和GSM都采用TDMA多址接入方式,而IS-95采用則采用CDMA多址接入方式,系統(tǒng)容量比GSM和DAMPS要大的多。第二代數(shù)字移動通信技術(shù)是目前廣泛應(yīng)用的蜂窩移動通信技術(shù),但由于只能提供窄帶業(yè)務(wù),已經(jīng)不能滿足人們越來越多的對于移動寬帶多媒體業(yè)務(wù)的需求。
第三代移動通信系統(tǒng)是寬帶數(shù)字通信系統(tǒng),它的目標(biāo)是提供移動寬帶多媒體通信,多址方式基本都采用CDMA多址接入,屬于寬帶CDMA移動通信技術(shù)。第三代移動通信系統(tǒng)能提供多種類型的高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù),能實現(xiàn)全球無縫覆蓋,具有全球漫游能力并與固定網(wǎng)絡(luò)相兼容。它可以實現(xiàn)小型便攜式終端在任何時候、任何地點進(jìn)行任何種類的通信。第三代移動通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作由3GPP和3GPP2兩個標(biāo)準(zhǔn)化組織來推動和實施。目前,在世界范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的第三代移動通信系統(tǒng)體制為WCDMA和CDMA2000。下面將對這兩種體制的第三代移動通信技術(shù)以及相應(yīng)的二代半過渡性技術(shù)進(jìn)行介紹。
WCDMA體制移動寬帶無線接入技術(shù)
1.GPRS技術(shù):
GPRS技術(shù)是從第二代移動通信GSM技術(shù)向3G移動通信技術(shù)WCDMA發(fā)展演進(jìn)的一種過渡技術(shù),也即屬于所謂的2.5G移動通信技術(shù)。GPRS全稱為通用分組無線業(yè)務(wù)(GeneralPacketRadioService),是一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。相對原來GSM的撥號方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式,GPRS是分組交換技術(shù),它以一種有效的方式采用分組交換模式來傳送數(shù)據(jù)和信令。
如圖1中所示,GPRS是在GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,對原有GSM網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和無線子系統(tǒng)的設(shè)備及功能進(jìn)行增強而成。在網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)中增加了GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點)和SGSN(服務(wù)GPRS支持節(jié)點)。這樣,在GPRS網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)中,GGSN和SGSN一起構(gòu)成了分組交換域,可與外部分組交換網(wǎng)絡(luò)如X.25網(wǎng)絡(luò)、IP網(wǎng)絡(luò)直接相連;而原有的MSC和GMSC則構(gòu)成了電路交換域,與PSTN網(wǎng)絡(luò)相連。此外,GPRS還用用戶數(shù)據(jù)和路由信息將GSM網(wǎng)絡(luò)中的HLR增強為GPRS的數(shù)據(jù)庫(GR)。在無線子系統(tǒng)中,GPRS增強了BSC的功能,增加了GSM業(yè)務(wù)信道和控制信道的種類,以支持GPRS的多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
GPRS頻道采用TDMA,一個TDMA幀劃分8個時隙,每個時隙對應(yīng)一個物理信道。在GPRS中,每個物理信道可以由多個用戶共享,并可根據(jù)語音和數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)要求動態(tài)分配。GPRS還采用了更好物理信道編碼方案,當(dāng)使用8個時隙時,每個用戶的最高接入速率可達(dá)164kbps。GPRS支持IP,X.25等數(shù)據(jù)通信協(xié)議,可提供移動臺與移動臺之間,移動臺與外部分組交換網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信。
GPRS可優(yōu)化利用網(wǎng)絡(luò)和無線資源,維護無線子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的嚴(yán)格分離,并允許采用其他非GSM標(biāo)準(zhǔn)的無線子系統(tǒng)接入GPRS網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng),這有利于GPRS網(wǎng)絡(luò)的升級,便于向3G演進(jìn)。GPRS的缺點是其可提供的接入速率有限,可提供的多媒體業(yè)務(wù)相當(dāng)有限。
2.EDGE技術(shù):
EDGE是一種基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)增強型技術(shù),其英文全稱為EnhancedDataRateforGSMEvolution,中文含義為“增強數(shù)據(jù)速率的GSM演進(jìn)技術(shù)”。EDGE相比GPRS最大的變化是在數(shù)據(jù)傳輸時采用8PSK調(diào)制替代原先GSM/GPRS中的GMSK調(diào)制(高斯最小頻移鍵控,為2PSK調(diào)制),再結(jié)合不同糾錯檢錯能力的信道編碼方案,EDGE共提供9種不同的調(diào)制編碼方案(MCS),而GPRS采用單一GMSK調(diào)制,僅提供四種編碼方案(CS)。這樣EDGE可以適應(yīng)更惡劣更復(fù)雜多變的無線傳播環(huán)境。此外,EDGE在鏈路層數(shù)據(jù)發(fā)送和重傳機制上,采用了“鏈路適配”和“增量冗余”技術(shù),提高了數(shù)據(jù)重發(fā)成功率。鏈路適配技術(shù)可在不同MCS之間根據(jù)實時的無線鏈路質(zhì)量及時調(diào)整采用最佳MCS方案;增量冗余技術(shù)在重發(fā)信息種加入更多的冗余信息來提高接收端正確解調(diào)的概率。綜合以上各項技術(shù),EDGE技術(shù)理論數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)384Kbps～473.6Kbps,與GPRS相比大大提高了用戶數(shù)據(jù)接入速率,因為也被稱之為2.75G技術(shù)。目前,北美和亞洲少數(shù)運營商已經(jīng)開通了基于EDGE的服務(wù),但由于運營時間尚短,其成熟性和可靠性還有待進(jìn)一步觀察。
3.WCDMA技術(shù):
WCDMA屬于3G移動通信技術(shù),目前有R99、R4、R5以及R6共4個版本。
R99版本接入部分主要定義了全新的5MHz每載頻的寬帶碼分多址無線接入網(wǎng),采納了功率控制、軟切換及更軟切換等CDMA關(guān)鍵技術(shù),提高了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳送能力?；局蛔龌鶐幚砗蛿U頻,接入系統(tǒng)智能集中于RNC統(tǒng)一管理,引入了適于分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議和機制,數(shù)據(jù)速率可支持144Kbps、384Kbps,最高可達(dá)2Mbps?；竞蚏NC之間采用基于ATM的Iub接口,而RNC則分別通過基于ATMAAL2的Iu-CS和AAL5的Iu-PS分別與核心網(wǎng)的CS域和PS域相連。
R99版本核心網(wǎng)部分向下兼容GPRS,分為CS電路交換域和PS分組交換域,CS域和PS域分別基于演進(jìn)的MSC/GMSC和SGSN/GGSN,CS域主要負(fù)責(zé)與電路型業(yè)務(wù)相關(guān)的呼叫控制和移動性管理等功能,呼叫控制采用TUP,ISUP等標(biāo)準(zhǔn)ISDN信令,移動性管理上采用了進(jìn)一步演進(jìn)的MAP協(xié)議,物理實體與GSM類似包括了MSC,GMSC,VLR。PS域主要負(fù)責(zé)與分組型業(yè)務(wù)相關(guān)的會話控制和移動性管理等功能,在原有的GPRS系統(tǒng)基礎(chǔ)上對一些接口協(xié)議,工作流和和業(yè)務(wù)功能作部分改動,相對于GPRS,增加了服務(wù)級別的概念,分組域的業(yè)務(wù)質(zhì)量保證能力提高,帶寬增加;語音編解碼器在核心網(wǎng)實現(xiàn),支持系統(tǒng)間切換(GSM/UMTS),增強了安全和計費功能。
R4版本相對于R99,無線接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沒有改變,改變的只是一些接口協(xié)議的特性和功能的增強;但在核心網(wǎng)CS域改變較大。R4核心網(wǎng)CS域采用開放式結(jié)構(gòu),控制與底層承載相分離,由MSC服務(wù)器和MGW媒體網(wǎng)關(guān)配合,替代原有的節(jié)點式MSC交換機實現(xiàn)呼叫接續(xù)和控制功能,整個CS核心網(wǎng)由TDM中心節(jié)點交換型演進(jìn)為典型的分組話音分布式體系結(jié)構(gòu)。同時,CS核心網(wǎng)采用ATM/IP分組交換網(wǎng)替代原來的TDM電路交換,提高了帶寬利用效率。R4版本在無線寬帶接入速率方面與R99基本相同。
R5版本在無線接入網(wǎng)方面引入了IPUTRAN和HSDPA高速下行分組接入。IPUTRAN在無線接入網(wǎng)部分采用IP來承載用戶信令和用戶數(shù)據(jù);HSDPA(高速下行分組接入)用于實現(xiàn)WCDMA網(wǎng)絡(luò)高速下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),下行數(shù)據(jù)接入速率理論上可高達(dá)14.4Mbps,同時可以把同樣無線頻段中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)容量提高一倍以上。HSDPA能達(dá)到這樣高的接入速率,在于其引入了先進(jìn)技術(shù)以及相應(yīng)的無線接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)的一些改進(jìn),如引入了高速下行共享信道HS-DSCH,采用縮短的子幀和高階QAM調(diào)制、采用自適應(yīng)調(diào)制編碼AMC和物理層混合自動重傳HARQII/III,直接在NodeB中進(jìn)行快速包調(diào)度等。R5版本在核心網(wǎng)方面增加了IP多媒體子系統(tǒng)(IMS),但I(xiàn)MS域還無法完全取代R4分組化的CS域,R5只是R4的補充和滿足IP多媒體業(yè)務(wù)的需求的一個版本。
R6版本中引入了HSUPA高速上行分組接入以及MBMS多媒體廣播和組播業(yè)務(wù)。與HSDPA相類似,HSUPA采用自適應(yīng)調(diào)制編碼AMC、混合自動重傳HARQ以及更加靈活的NodeB快速調(diào)度等技術(shù),理論上可為用戶提供5.8Mbps的上行數(shù)據(jù)接入。MBMS可在無線接入網(wǎng)中實現(xiàn)點到多點的高速多媒體業(yè)務(wù)廣播和組播,實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的共享,提高了網(wǎng)絡(luò)資源特別是無線資源的利用效率。目前R6版本還沒完全確定,還在3GPP的討論和不斷演化之中。
CDMA2000體制移動寬帶無線接入技術(shù)
1.CDMA20001X:
cdma20001x是由IS-95A/B演化而來的,它是cdma2000第三代移動通信系統(tǒng)的第一個階段,可以看作是2.5G技術(shù)。cdma20001x在IS-95A/B的基礎(chǔ)上,對無線接入網(wǎng)絡(luò)部分進(jìn)行了改進(jìn),采用比IS295A/B更先進(jìn)的技術(shù),在無線信道類型、物理信道調(diào)制和無線分組接口功能上都有很大的增強。cdma20001x的話音容量大約是IS-95A/B的1.5～2倍,能夠在1.25MHz的帶寬上提供高達(dá)153.6kbit/s的雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。核心網(wǎng)部分則原來的電路交換網(wǎng)基礎(chǔ)上,增加了一個分組交換網(wǎng)絡(luò),支持移動IP業(yè)務(wù),支持QoS,能適應(yīng)更多、更復(fù)雜的多媒體業(yè)務(wù)。
根據(jù)IMT-2000原定計劃,cdma2000系統(tǒng)將從1x起步,即首先使用單載波系統(tǒng)來保證與第二代移動通信系統(tǒng)的兼容。隨著技術(shù)的發(fā)展,通過把三個或三個以上的載波捆綁在一起的方式,進(jìn)一步提高性能。但之后,多個載波的方式?jīng)]有成為主要的研究方向。而是在單個載波的基礎(chǔ)上,提出了一系列新的技術(shù),來增強cdma2000的性能。這些新的技術(shù)被叫做1xEV技術(shù),即1x技術(shù)的演進(jìn)。這些1xEV技術(shù)主要包括1xEV-DO和1xEV-DV。
2.CDMA20001XEV-DO:
1xEV-DO采用將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和和語音業(yè)務(wù)分離的思想,在獨立于cdma20001x的載波上向移動終端提供高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),不支持話音業(yè)務(wù)。1xEV-DO針對高速分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c,在前向鏈路上采用了諸如前向最大功率發(fā)送、高階調(diào)制、動態(tài)速率控制、自適應(yīng)編碼調(diào)制、HARQ、多用戶分集和調(diào)度以及時分調(diào)度等多項技術(shù),前向鏈路速率可達(dá)2.46Mbps;而對于反向鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸,和cdma20001x基本相同。
1xEV-DO與1x不完全兼容,1xEV-DO單模終端不能在cdma20001x網(wǎng)絡(luò)中通信,同樣cdma20001x單模終端也不能在1xEV-DO網(wǎng)絡(luò)中通信。在組網(wǎng)方面,對于那些只需要分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的用戶,1xEV-DO可以單獨組網(wǎng),此時的核心網(wǎng)配置可采用基于IP的、較為簡單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);對于同時需要語音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的用戶,可以與cdma20001x聯(lián)合組網(wǎng),同時提供語音與高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),不過這時用戶終端需要采用同時支持1xEV-DO與cdma20001x的雙模終端。
1xEV-DO保持了與cdma20001x在設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上的兼容性。在無線射頻部分,1xEV-DO具有與cdma20001x相同的射頻特性及實現(xiàn)方式,升級時可以直接使用已有的cdma20001x射頻部分;在核心網(wǎng)部分,1xEV-DO也可以與cdma20001x共用相同的分組數(shù)據(jù)核心網(wǎng)。目前國際上,1xEV-DO已經(jīng)商用,技術(shù)較為成熟。
3.CDMA20001XEV-DV:
與1xEV-DO只提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不同,1xEV-DV的設(shè)計目標(biāo)要求能提供混合高速數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)。1xEV-DV可完全后向兼容cdma20001x,便于從1x網(wǎng)絡(luò)升級,其空中接口標(biāo)準(zhǔn)分兩個版本:Rel.C和Rel.D。Rev.C主要改進(jìn)和增強了CDMA20001X的前向鏈路,前向峰值速率達(dá)到3.1Mbps,Rev.D則改進(jìn)和增強了反向鏈路,反向峰值速率達(dá)到1.8Mbps,而在Rev.C中反向峰值速率僅為230.4kb/s。但Rev.C和Rev.D版本中對話音容量都沒有很大的改善。
Rel.C結(jié)合諸多新技術(shù)如自適應(yīng)調(diào)頻編碼(AMC)、混合自動重發(fā)請求(HARQ)、使用TDM/CDM混合的新高速分組數(shù)據(jù)信道(F-PDCH);可支持多種業(yè)務(wù)組合;后向兼容cdma20001x,不必采用雙模終端,可由1X系統(tǒng)平滑演進(jìn)到1XEV-DV;能更有效地支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)等。
