无线接入技术的最新发展

发布: 2010-10-20 14:26 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大
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无线接入技术的最新发展（宋俊德）
    我们已经步入了网络时代，铺天盖地的骨干网正在飞快的建设中，特别是光纤技术
的进步和DWDM（高密度波分复用）技术的应用，使光纤骨干网的建设成本大幅度下降。
相对而言，电信网、Internet、电视广播网、接入网在总成本中所占比例在上升。仅接
入网差不多已占整个网成本的50％；这一部分主要指网络到用户的最后一英里。接入网
要把骨干网上上千兆的带宽分发到各个办公室、家庭、要把交换机来的线路接到客户的
电话机、传真机上，它要把从卫星天线或有线电视网接收来的电视信号送到电视机上。
由于它的成本、技术、工程方面的难度和丰厚的回报，现在很多公司和研究开发机构在
接入网上投入了大量入力和物力，并推出了各式各样的接入网解决方案。接入网可分成
有线接入网和无线接入网。有线接入网主要指光纤接入网、光缆同轴混合接入网、铜线
电缆、双绞线、电话线（一般为铜线）接入网；无线接入网则品种十分繁多；移动卫星
系统，蜂窝移动通信系统，集群通信系统，一点到多点微波通信系统，微微蜂窝的无线
本地接入系统（PHS、PAS、PACS、DECT）等，覆盖面也有大的如SCDMA。当然室内的还有
蓝牙（Blue tooths）系统等。
    由于篇幅的限制，不可能讨论所有的接入网，本文主要讨论两个当前最热门的话题：
无线市话和移动互联网，两个话题都是属于无线接入的，但所选用的无线传输媒体不尽
相同，下面分别加以讨论，最后再作总结。
一、无线市话
    无线市话主要指采用固定无线接入技术将用户通过无线传输媒质接入普通电话交换
机，在为用户提供普通电话服务的同时还能为用户提供本地范围内的移动性。
    人们习惯上把覆盖范围在50－500米范围的固定无线接入系统称为“市话的无线延
伸”，它是由无线电波作最后这一段连接，因此有建设周期短、成本低、用户使用方便
等优点。如果在农村，人们常采用450M、900M和1900M大覆盖范围的系统。它因发射功率
大、天线高，使覆盖可达几十公里。所有用于市话的无线接入通称固定无线接入，即无
线市话，固定无线接入的英文名称为：Fixed WirelessAccess。简称FWA，它是指能把从
有线方式传来的信息（语音、数据、图像）用无线方式传送到固定用户终端或实现相反
传送的一种通信系统。也有人用FRA（Fixed Radio Access）一词，还有人习惯与有线本
地环路相对应，采用无线本地环路（Wireless Local Loop－WLL）的名字。按照上述的
定义，它应该包括了所有来自公共电话网的业务并用无线作传输方式送到固定用户终端
的系统。与移动通信相比，固定无线接入系统的用户终端是固定的，或者在极小的范围
内（如家中、办公室或校内、院内）移动，因此不一定需要移动控制和越区切换的功能，
从而节省了设备投资。这种系统无论从经济上、建设周期上、系统维护和系统可靠性等
方面都优于有线方式（如光缆、电缆、电话线等）。如果这一系统的价格进一步降低，
到初期安装费用低于有线系统时．则能够在某些地区代替传统的有线系统。
    现在属于固定无线接入系统主要有下列几种；
    （1）PHS：由日本研制，并在日本一度被广泛采用的微微蜂窝移动通讯系统，在日本
的实验说明它不能代替移动电话，用户数正在锐减，我国已有地方采用它开通“小灵通”
系统，由于它的每个基站覆盖区太小，要作到象移动通讯系统无缝隙，所需基站数目太大，
造成建设成本太高。目前看它并不适合在某些大城市作全市区覆盖实现无线市话构想。
    （2）PAS：是基于日本的PHS又推出的一个无线市话系统。目前我国已有十几个城市
推出了这个系统。它和PHS的缺点一样．覆盖范围小，盲区多，只能在慢速运动中接收信
号。由于它开发了ATC（Air Traffic  Controller）技术，在不同城市用户可实现漫游，
这点受用户欢迎。
    （3）DECT：这是基于欧洲标准的微微蜂窝的无线接入系统。在国内多用于建筑物内
可作房间之间漫游。我国曾有二个城市试在全城市内大面积建站作为市内无线电话，终因
覆盖区小、盲点多而失败。
    （4）PACS：是由美国Bellcore发明制造的，它是在日本PHS和美国PCS1900基础上作
了若干技术改进，而推出的另一种微微蜂窝通信系统。但由于推出的较晚，生产厂家少，
因此手机、基站的成本较高，目前在台湾和内地都安装了一些系统，作固定无线接入用。
    （5）我国具有独立知识产权的汉威SCDMA系统（工作在1800M），华为ETS450（工作
在450M），另外还有阿尔卡特A9800（工作在1900M）、中兴的ZX－PCS等。这些系统与前
面四种不同，它是大覆盖区、大功率、用户数少，多用作城市郊区、山区和丘陵地区，
解决架线难、成本高的问题。但由于它是单覆盖区（非蜂窝、非漫游），所以用户容量
少，但是这些系统作为电话的无线延伸无疑是一种正确的选择。而且我国很多省市在郊
区、农村、边远地区都建设了类似系统。
    应该说适合作固定无线接入系统的还有很多，例如90年代初风行的CT2，我国广州开
发的STAREX－WLLCDMA系统等，这里不再—一介绍。
    下面我们就采用固定无线接入系统作为无线市话的问题作一讨论。
    1．历史的回顾
    在国内外发展微微蜂窝无线接入系统已有两次高潮，一次是在80年代末、90年代初，
国际上推出了CT2、CT2+、瑞典还推出了CT3。当时在欧洲、日本、香港、中国大陆都先
后建起了不少的系统。有的系统确实有好的赢利，属于早期成功，原因是当时我国的蜂
窝移动通讯手机和通话费用太贵，大家还记得在九十年代初买一个”大哥大”手机要二
万元左右，还要交几千元的入网费，通话费双向收费且高于1元。这样的开销令一些急需
移动电话的人望而却步。这时人们才引来了所谓的“二哥大”，它是市话的无线延伸，
收市话费另加一点无线接入费，手机为“大哥大”费用的一半，因此在我国十几个城市
先后建起来，经济效益最好的是深圳，前一、二年均有好的赢利，当时人们把这一系统
称作为平民的“大哥大”，但是要想在全城市处处通，要覆盖全市的想法受挫。由于它
的功率小、覆盖面积太小，作到全城市覆盖、作到高层建筑层层都覆盖几乎是不可能的。
有些具有漫游功能的系统，如CT2＋，当运动速度太快时，切换频繁而无法正常工作，以
CT2为代表的微微蜂窝系统失败的主要原因是GSM的大规模建成和费用一降再降。GSM系统
实现了全网、全球漫游，经过几期建设，覆盖区扩大，楼内乃至地铁、地下室覆盖良好，
通话费、手机费、入网费一降再降；致使我国CT2等先后在十个城市和香港、台湾先后下
马。在国际上也是如此，CT2最发达的英国、日本、法国先后关闭了这些系统。成为无线
接入发展中的一段历史而载入史册。
    2“无线市话”呼声再起
    随着我国电信改革．固定网与移动网分开并开始平等竞争，因此原来固定网不能发
展，移动电话和无线市话的禁令就难以继续执行，关于建设无线市话的利与弊，显然存
在两种不同观点，本文简要介绍后，再提供作者的粗浅的看法。
    （1）认为无线市话前途美好者如是说：
    目前“无线市话”处于移动电话市场和固定电话市场的中间地带，这部分市场的开发
和激活对于任何电信运营企业来说都具有较强的吸引力，特别是对于“中国电信”来说，
“无线市话”无需安装移动交换机，可以充分利用现有市话交换机的剩余容量，提高交换
设备的实装率扩展和延伸市话业务。同时还可以灵活实现两机（即固定座机和移动手机）
同号与异号的功能，解决市话“热装冷用”的问题，从而提高接通率。“无线市话”不要
进行通信管道和光缆线路的规划和施工，能够较大幅度节省建设资金。因此引进“无线市
话”不仅建设周期较短，维护方便，而且增加了业务收入和放号量。
    （2）认为无线市话前途不会美好太久久的观点是：无线市话后面有陷阱，小心重蹈
CT2之辙。他们以PHS和PAS为例说明它们的观点，虽然目前国内有几个城市建设“无线市
话”取得了较好的经济效益，这是因为它们使用了闲置的交换资源。另一方面，蜂窝移动
通信通话费、受机费目前还比较贵且双向收费，出于价格的原因人们选了无线市话：仔细
分析它还有几个陷阱：（a）PHS技术不是发展方向，在日本正在走下坡路，不可能继续有
人再投入大量资金，改进该系统一些问题；（b）PHS、DECT频率使用时间有限，信息产业
部无线管理局已明确表示，两年后划给PHS和DECT的频率要收回以供第三代移动通讯用，
即二年之后这些系统必将面临关闭的危险。（C）用户的可迁移性。由于无线市话固有的
缺点，在服务得不到满足，再考虑到移动电话各种费用必然降价，用户就会离开无线市话
而去GSM等移动通信运营商那里。
    最后想谈谈笔者的意见。由于我十年来一直参与微微蜂窝固定无线接入系统的研究、
开发和应用，对”无线市话”的积极倡导者心情和看法是十分理解的，但是信息通信领域
竞争是残酷的，他需要领导者的智慧和高瞻远瞩。对要采用的那些系统的定向、定位是十
分重要的。很多人提出为了迎接WTO，固定网要运营无线市话。我的想法是真的入世后，
应该准许自由竞争。固定网完全可以靠十几年积累的经验，有形、无形资产和资金会大大
方方的经营或参股移动通信。本文后面我们将讨论的无线数据通信，肯定有美好的前景。
而中国么共数据网就在中国电信，中国电信为何不选择一个大有发展前途的例如移动Inte
rnet、电子商务，而去选一个当前可能赚一点钱，但未来无发展前途的“无线市话”呢？
我还要指出的是，固定无线接入中某些系统确实适合我国城市郊区、在农村、山区，甚至
城市人口密集区作小面积、小容量的应用，肯定是一种好的选择。例如城市郊区、山区安
装大覆盖的SCDMA系统，以省去大量有线接入网的费用，因为它可以覆盖几十公里所以受
到用户欢迎。但它是局部的，不是解决全城市无线市话的，由于微微蜂窝系统固有的缺点，
覆盖面积小，盲点多，暂时优点是通话费便宜。试想在GSMCDMA移动通信网中引入IP技术
后移动集团独立经营整个移动网，并且他们的投资期已过，进入回报期后，其入网费、手
机费都会作子想不到的降价，到那时无线市话的优点（价廉）不存在了，缺点（覆盖小、
盲点多、通话不方便）仍无法克服，其市场前景会如何呢？望无线市话决策者仔细考虑，
一句话，用固定无线接入系统解决局部的接入问题是可取的（如山区、远郊区采用大覆盖
系统，城市人口密集区、展览会、大会场加入一些微微隔离接入系统是可以的。但把它当
成市话，作全城区覆盖并要长期运营是不可能的。以上意见可能不当，仅供参考。
二、Internet的无线移动接入
    1移动五联网（Mobile Internet的含义：
    和固定电话网发展速度在逐渐放慢的情况相反，Internet和移动通信的发展速度惊人
的加快。人们预料再有五年，全球移动电话用户将与固定由话网用户数持平。移动用户数
在五年后将达到七亿以上而Internet用户将达到六亿。上面的计算尚未考虑基于IP的电话
用户增长和一部分传统电话用户要转移到移动电话和IP电话的情况。因此这样就面临一个
问题，传统电话如何办，固定网运营上应如何参与Internet和移动电话的发展。
    本文重点不是去讨论上面两个系统本身发展，我们重点讨论的是两网结合即Internet
和移动网的结合，即Mobile Internet。应该强调的是这里的Internet不是固定无线接入，
而是移动中的无线接入。本文所以采用了Mobile Internet而没有米用Wireless Internet，
即用了移动互联网，而没有采用无线互联网一词。目的是强调Internet为正在移动中的用
户访问，移动中用户要求实现直接访问Internet因此和固定无线接入网方法访问Internet
显然不同而Mobile Internet所遇到的技术问题要比固定网或无线接入困难的多，另别其应
用范畴也不同。实际上，基于电路交换的移动电话实现访问Internet的方法早在几年前就
已经实现。
    本文要讨论的是基于分组交换的无线数据通信，也就是终端与Internet网相连是基于
WAP协议的。WAP手机等无线终端，是以分组数据交换方式直接与基于TCP／IP的Internet网
实现无线数据（文字、数字、图象）的通讯，它们实际上已构成了一个统一的新的综合网
络——Mobile Internet（移动互联网），后面我们简称它作M网，因此MI不仅涉及网络服
务提供商，有线电视运营商、Internet内容提供商（ICP），而且包括移动通信运营商。
    2Mobile Internet（MI）前景美好
    我国移动通信业自1987年以来一直以80％一150％的速度递增。现在，由中国移动和中
国联通分别建立的全球最大的GSM网，用户达5000多万户，移动通信业务量也将超过固定网。
不少分析家认为，移动数据在中国的更具有特殊意义。因为美国等大部分发达国家PC用户
远远高于手机用户，中国则恰好相反，手机用户大于PC用户，中国用户群的特征决定了移
动数据在中国可能会比其它国家发展得更快；据预测，到2005年；中国的移动用户将接近
2亿，如果这些用户中35％的人上网，那么我国将有7000万WAP手机用户，试想这个市场是
多么巨大。
    据预测，到2003年，亚太地区具有WAP功能的手机用户将达到1亿，其中中国的用户将
会超过3000万。目前，具有WAP功能的手机有诺基亚7110爱立信MC218、R380和R320以及摩
托罗拉L2000WWW网上通等。摩托罗拉近日还宣布，以后生产的所有手机都可以让人们上网。
据了解，日本现在大约有400个网站可以支持手机无线上网，它们推出的I－mode（互联网
模式移动电话）手机风靡日本。西欧国家地区有300多个这样的网站，而且数字都在快速地
增长之中。专家预测，到了2000年底，全世界可以支持手机无线上网的网站数量将达上万
个。
    显然，通过手机上网这一全新的通信方式正在成为全球的发展趋势，它将对人们的生
活和工作方式产生前所未有的影响。如果回忆一下我国信息产业的发展过程就会让我们更
加相信，以WAP推动M问必然在我国获得迅速发展，应该看到，我国以PSTN为代表的电话网
十几年来取得了可贵的成果。但近几年增长速度在放慢，同时，我国投入巨资建成的数据
通信网一直供大于求，冷冷清清。就是现在”炒”的火热的电子商务、网上购物，尚无几
家真正赢利。所以有些公司能获得发展，主要是靠风险投资、海内外上市以取得资金和发
展，而移动通信在我国是另一种景象，大有超过固定电话网和固定数据网的趋势。因此人
们看好以WAP为基础的MI啊，因为它将依靠移动电话和电话网巨大用户群与尚不能获利的
Internet和数据网融合在一起。由于广大移动用户属中、上消费层，他们为了工作，为了
享受，并不计较通话费、上网费，因此，丰富的Internet网信息内客吸引他们移动中上网。
这样的融合不仅增加了移动网的收入，也增加了Internet网的收入，因此亚马逊公司创始
人杰夫·毕索斯说：“如果作五年到十年前瞻，无线装置几乎要包揽电子商务。”即移动
上网为电子商务也带来新的生机，移动运营商和ISP／ICP务会双赢并使MI网进入良性循环。
    3 WAP和WAP手机
    为了全面介绍无线移动数据通讯和实现它的MI网，我们必须先对WAP和WAP手机作一介
绍。
    WAP是Wireless AppllicationProtocol（无线应用协议）的缩写。WAP是一个通信协
议和应用环境，它为CDMA GSM双向高速寻呼等移动系统而设计。利用WAP，数字无线电话
以及其它无线设备的用户将能快速、安全地访问Internet和Intranet获得及时的信息和电
话服务。
    WAP这一新标准将融合计算机网络及电信领域的各种新技术，使电信运营商、Internet
内容提供商（ICP）以及各种专业在线服务提供商能够为移动通信用户提供前所未有的全新
多样的交互式服务。
    WAP手机：它使用兼容无线应用协议的浏览器，通过手机显示屏便可浏览Internet信息、
接收电子邮件、选用增值服务（如银行帐目查询、手机月费查询、款项存取、股市行情）
等，并对增值业务进行了特殊设计在文本信息的阅读和输入方面进行了优化，大型显示屏
允许用户阅读字体大小不同的信息，无论是黑体字还是普通文本格式，并可观看图形图像。
    用户使用支持WAP的手机，能够迅速获得信息，从而有效地提高工作效率，改进生活质
量。随着越来越多的用户使用WAP手机上网，必将推动移动无线Internet市场的快速发展，
形成新的经济增长点。
    4．关于HSCSD、GPRS EDGE和3G
    早在五年前；我们的研究组开始对无线数据通讯系统作过一些研究和开发工作。当时
的Mobitex、CDPD系统后来GSM系统推出了三种高速移动数据规范；
    （1）HSCSD（High Speed Cirouit SwitchData——高速电路交换数据业务）：顾名思
义，它是指基于电路交换的，不过传输速度将有4倍、8倍的提高（它是以习尚话路数目为
代价的），显然这种方式成本太高，很少用户用得起。
    （2）GPRS（General Package Radio services——通用无线分组业务）。GPRS允许业
务用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据。它能够确保分组模式数据应用的成本效
益和网络资源的有效利用。分组交换意味着仅当用户真正在发送或接收数据时GPRS无线资
源才被使用，而不象HSCSD那样，一旦占据电路，在停止通信之前将不会释放电路。因此
GPRS可以使网络运营商以一种动态的和灵活的方式最大可能得利用他们的网络资源。
    在分组化的网络平台上，开放WAP应用可以很好地满足用户对易用、简洁、明了、便
携、低成本等特性的要求，这无疑是目前最具吸引力的选择。因此；这种基于GPRS规范的
WAP手机是中国移动互联网市场的一个理想的发展模式。WAP具有“应用驱动”的特点，由
于它是基于高速的廉价GPRS的无线数据通信系统，可以肯定在中国有着广阔的应用前景。
    两年前，我们已为某省银行做过无线移动数据通信系统．以保证他们移动汽车银行（
一个在可开到任何地方在汽车上可提供银行业务的系统）与中心行数据通信。我们采用了
9.6k的电路交换无线数据通信，速度太慢，现在我们可以采用比原来快8倍、12倍的GPRS
（数据率在115.2kb/s），而且费用也便宜了。可以肯定不仅在银行，而且在一切需要无
线数据通讯的业务的地方都会受到欢迎。
    （3）EDGE（改进数据率GSM服务）；它是另一种提高GPRS信道编码速率的，它在GSM
技术基础上将四相调制改进为八相调制，配合已有的GPRS技术，EDGE使GSM网的传输速率
达384kbPS，即达到了第三代移动通信的最低限度，也为平滑过度到第三代打下了很好的
基础。GPRS、EDGE的引入都是建立在不更改原有GSM系统的基础上，GPRS是另外专门引入
了一个集成箱和原有GSM系统实现连接。EDGE技术的应用基点也是被定义在TDMA的时隙上，
即GSM基站任一载频中的任一时隙支持EDGE业务，其它部分完全不变。
    （4）3G（第三代移动通信）；关于第三代移动通信的标准、发展和应用已有大量文
章作过介绍，本文不再讨论。在这我们主要从MI的发展作一讨论，人们习惯上把采用WAP
协议，而又采用GPRS的称为第2.5代。一方面是从速率和技术来说的，另一方面也是从它
占有频率来说的。目前途率可达115.2kbPS，当然它也可以达到230.4kbPS。而EDGE可被称
为2.75代，因为它的速率已达第三代移动通信下限384kbPS，借助于 WAP，把丰富的Inter
net信息内容压缩、过滤（用 WML  XML）再送到尺寸有限的WAP手机的屏幕上。正因为如
此第三代移动通信才有必要到来因为 3G可以高达 2MbPs速率。实现理想的无线移动通讯
（语音、数据、图像）。
    归根结底， WAP GPRS EDGE 3G都是业务的承载者，无线移动通讯（语音、数据、图
像）的各项业务开展好坏。当然与这些承载技术水平有关，但有了好的承载者能否拓宽
服务业务；增加收入，这是运营者的责任。
    5．和无线市话比MI市场前景好
    当前举国上下一派发展WAP，创建Mobile Internet大好形势，这次与其它新技术应用
不同，它涉及到电信运营商、移动运营商、Internet内容商、设备制造商、软件开发商和
广大用户，似乎人人看到了目前的以WAP为先导的Mobile Internet巨大的潜在市场，人人
看到了一个即将被发掘而已探明的丰富金矿。在这个队伍中有智者，他们将冷静地选择自
己的切入点，作到胸中有数。和任何新的技术到来一样，我们一方面要认真学习、调查、
研究，并以极大热情迎接它所带来的挑战，另一方面也要冷静思考找好自己公司、企业的
位置，找好切入点，在充分做好市场调查和方案讨论之后。集中力量打入要害使自己在这
一新的巨大潜在市场内占有足够的份额。目前技术上尚存在各种总是坐逐渐解决，问题关
键是您的解决方案，产品是否受到“上帝”（用户）的青睐。如果中国固定电话网、固定
数据网运营者想在无线市话上做文章找出路的话，一个人之间，真的不如在Internet（如
ICP）和它的移动接入（MI）上投些资，作些运营好！



摘自《邮电商情》