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张 峰
无线移动通信网作为现代通信领域中的一种主要通信手段，正以惊人的速度广泛地应用于各行业。目前，我国除公众无线通信网，还有大量的无线移动通信专用网。如：气象、水利、电力、林业、石油、军事等单位。无线移动通信专业网主要服务于专业主营业务。主营业务不同，对专业网路的要求不同，但在话路、数据等技术要求是相同的。下面仅就无线移动数据通信系统的概念、结构、技术特点及适用业务等问题进行分析。
一、无线数据通信系统速率选择
无线数据通信就是将计算机和数据信息在无线网络上进行通信。无线网络通过规则分布的无线收发基站在地理上形成一大片蜂窝状的无线覆盖区域，在此区域内，计算机和数据通信用户只要持有无线数据终端，就可以象手机用户那样方便地进行数据通信。由于具有独特的技术性能，用户在移动中进入数据通信网，其安全性、准确性不亚于进入有线数据网。无线接入的数据速率视不同的系数型和技术手段而不同，从４Ｋｂｐｓ、８Ｋｂｐｓ、１９．２Ｋｂｐｓ、６４Ｋｂｐｓ、７７Ｋｂｐｓ、３８４Ｋｂｐｓ、７６８ Ｋｂｐｓ、一直到１Ｍｂｐｓ、２Ｍｂｐｓ等。目前，从技术成熟角度来看，采用蜂窝技术的广域无线网络以１９．２ Ｍｂｐｓ的无线接入数据速率为标准，其中，又以ＣＤＰＤ无线数据系统基于上世纪９０年代的软硬件技术，并具有良好发展前景为首选。
二、蜂窝数字分组数据（ＣＤＰＤ）的基本慨念
ＣＤＰＤ是以数字分组数据技术为基础，以蜂窝移动通信为组网方式的移动无线数据通信技术，ＣＤＰＤ系统把用户的整份数据报文按规则分割成若干定长的数据“分组”，以“分组”在无线信道上通信。用户的数据“分组”可以在一个或多个无线信道间跳频传送，完全视无线信道的状态而定，在通信中无线信道并不完全固定分配给一个用户，而是多个用户的数据“分组”共享。并且无线信道完全按照蜂窝移动通信的组网方式来配置，保证用户的无线数据终端在移动中照常通信。
三、ＣＤＰＤ的网络层次和结构
无线数据通信网络，在总体上一般分成网络管理系统，数据交换中心，无线基站和用户移动数据终端４个层次。网络管理可分成一个中心管理和多个区域管理，每个区域可设一个数据交换中心，每个数据交换中心可处理几百个无线基站的通信。无线基站的分布和无线信道的设置采用类似移动电话网的蜂窝小区复用技术进行规划。在网络发展结构上，以数据交换中心为核心，通过ＤＤＮ网与各个无线基站连接，构成星型结构。数据交换中心采用双重１０Ｂａｓｅ－Ｔ的ＬＡＮ，上挂分组服务器，管理服务器和网络管理系统。从分组服务器经过交叉连接设备以６４Ｋｂｐｓ的数据速率同各个基站连接。移动数据终端这一层，最贴近用户，采用无线接入的方式通过无线基站入网，它以无线解调收发器为基本配置，种类很多。无线解调收发器同计算机智能终端的连接来分，可分为内装式和外接式，外接式一般通过ＲＳ２３２和ＰＣＭＣＩＡ插口连接；以应用来分，可分为通过计算机终端和专用终端。移动数据终端的不同配置，构成了各种各样的应用。
为接入ＣＤＰＤ网络，无线数据终端接收一个无线信道，进行登录，登录可以防止欺骗性的人员入网（系统在允许无线入网之前，可先查看他的信用记录），又可通知ＣＤＰＤ网当前的用户位置信息。当分组服务器（ＰＳ）每次收到登录请求时，就发出一个询问管理服务中心（ＡＳ）的鉴权服务器，ＡＳ允许当前的移动终端（ＭＥＳ）接入，则该ＭＥＳ的所属的ＰＳ以ＭＥＳ的新的位置信息刷新运动数据库。所有发给移动终端的数据分组包，首先发给其所属的ＰＳ，该ＰＳ再转至该ＭＥＳ正在访问的ＰＳ，再到相应的ＣＤＰＤ信道。一旦接入信道允许，该ＭＥＳ就连续监听这个信道直到ＭＥＳ或ＣＤＰＤ网络决定信道切换。许多ＭＥＳ可共享一个ＣＤＰＤ信道。
ＣＤＰＤ无线信道的前向或后向空中的链路是开槽的数字信道。ＭＥＳ在反向空中链路采用ＣＳＭＡ／ＣＤ的媒体接入控制规程获得接入信道。ＭＥＳ在反向链路的数据分组分割成许多链路帧，这些链路帧进行格式化后进一步形成小的结果编码的脉冲波，在反向链路传输。ＣＤＰＤ信道的正向链路除了承载链路帧给ＭＥＣ以外，还承载系统开销和信令信息，反向信道的忙闲信息，反向信道的碰撞反馈信息。
无线基站（ＭＤＢＳ）负责寻找空闲无线信道，收发数据流，传送ＣＤＰＤ无线链路与ＰＳ之间的链路帧，交换部分负责ＭＥＳ的移动管理。ＣＤＰＤ网络的使用数据陈列，如ＭＥＳ登录次数，数据分组累积数，每个ＭＥＳ收发信息量累积数均由每个ＰＳ采集，周期性地在交换中心的每个ＰＳ综合这些记帐原始数据，给记帐服务器，ＭＤＩＳ也提供到其他数据网的各种连接。
ＣＤＰＤ无线信道的数据结构，由决定这些结构的一系列规程组成。
ＳＮＤＣＰ子网可靠缩减规程，负责对ＴＣＰ／ＩＰ分组的４０字节的开销和ＣＬＮＰ分组的５７字节的开销进行压缩。负责分段和重组成网络层分组包。网络层数据分组和压缩的开销一起分成数据段每段最多１２８字节，每段１字节的附加开销用于ＣＤＰＤ可识别数据链路服务类型的分组（如ＴＣＰ／ＩＰ分组，ＩＣＭＰ／ＩＰ分组等），每段２字节的开销用于ＣＤＰＤ不可识别数据链路服务类型分组（如点对点传输等），每段的数据是加扰的，送到ＭＥＳ链路层。
ＭＤＬＰ移动数据链路规程，把数据段分成链路帧，给每段增加最多４个字节的ＴＥＩ地址区和最多２个字节的控制区，最后形成的帧送到ＭＡＣ层。
ＭＡＣ层，媒体接入控制层。在连续的帧之间增加１字节的帧定义符并执行比特阻塞，以保护数据有效载荷的分割，每帧约增加１个字节。帧的序列在空中分块传送，每一块的数据通过纠错码的保护，对反向信道传输，２８２ｂｉｔ的帧和帧定义符放在一个４２０ｂｉｔ的块里。这样，每个物理层的块大约包含３２字节的网络层数据。
总之，大约空中链路物理层的１９．２Ｋｂｉｔ／ｓ通量的三分之一用纠错编码冗余。在正向信道还要加上信道状态位和碰撞反馈位。
四、ＣＤＰＤ的特点
１、开放的系统
ＣＤＰＤ基于开放的系统平台，其协议是以互联网传输通信协议（ＴＣＰ／ＩＰ）为基础的，可提供ＰＰＰ、ＳＬＩＰ、ＡＴ连接，其网络规程采用ＴＣＰ／ＩＰ和ＣＬＮＰ规程，可作为ＩＮＴＥＲＮＥＴ的延伸。ＴＣＰ／ＩＰ是计算机通信网中应用最广泛的协议。这就能吸引大量开发者为ＣＤＰＤ开发应用，这些应用开发者将在他们非常熟悉的ＴＣＰ／ＩＰ环境下编程开发；另外，用于计算机工业任何基于ＴＣＰ／ＩＰ的软件产品，均可以应用于ＣＤ－ＰＤ网上。
２、性能优异
ＣＤＰＤ在空中接口上是１９．２Ｋｂｐｓ的全双工信道，并采用ＣＣＩＴＴ、Ｖ－４２ｂｉｓ的数据压缩，使其通量更上一级。同时应用先进的数字调制和信号处理技术以及空中前向编码纠错，保证了其空中链路的高可靠和抗干扰能力。无线信道ＤＳＭ．Ａ／ＣＤ媒体接入控制规程和自动负荷均衡，使信道效率大为提高。ＣＤＰＤ系统保证了无线信道切换和用户漫游中的无差错传送。
３、功能强大
①通信业务连接功能：网内连接，进行端对端全双工即时通信，系统一端到多端的广播，全网广播；网间互联；可经过标准路由器进入ＣＨＩＮＡＰＡＣ网，并可通过路由器直接与ＣＨＩＮＡＮＥＴ互联。
②网络切换和漫游功能：小区切换的发生主要基于３个因素，它们是过低的接收电平；过高的码间干扰和误包率；从基站失去同步信号。小区切换的类型主要有３类，它们是信道跳频（在同一个基站范围内仅改变无线信道），小区切换（从某小区的信道切换到另一小区的信道，小区和信道均改变），区域漫游（从交换中心ＭＤＩＳ有服务区域的某信道切换到另一个交换中心ＭＤＩＳ的服务区域的某信道，服务区域、小区和信道改变）。ＣＤＰＤ的各种小区切换和漫游完全是软切换方式，可支持从静止一直到时速１００ｋｍ的快速移动，切换条件和切换控制时间完全可运营者设置。
③控制功能：有信道拥挤控制功能，抗干让调频控制功能，多信道控制功能，ＭＥＳ功率控制，ＺＡＰ控制和ＭＥＳ ｂｌａｓｔｒ控制等。
④系统授权及保密功能：ＣＤＰＤ系统在用户授权登录上配置了各种功能。系统本身可以设定允许用户登录范围，并对登录进行管理。一般具有授权使用的用户才能登录系统。系统可以拒绝付费状态布好的用户登录。ＣＤＰＤ系统在用户的通信保密上功能上非常强。在空中的全程传输中采用ＲＣ４加密算法，正反向信道密钥不对称，密钥由交换中心掌握，ＭＥＳ登录一次，交换中心自动核对旧密钥更换新的密钥一次，实行动态管理。
⑤业务管理功能：ＣＤＰＤ对用户的各种信息进行统计管理。
⑥网络管理功能：ＣＤＰＤ的网络管理采用ＣＭＩＳ和ＣＭＩＰ（公共管理信息规程）。主要包括故障管理，安全管理，配置管理。
４、广泛基础
在广大通信运营商的支持下，ＣＤＰＤ系统已经形成了一个公开的全国标准，并在申请国际标准。在产品供应上，有５大系统设备生产厂商和３０家移动终端生产厂商支持。特别是数据终端（ＣＤＰＤＭＯＤＥＭ）生产厂家达２０多家。
５、ＣＤＰＤ规程在不断发展
ＣＤＰＤ规程作为无线数据的标准，还在不断发展。目前用在ＭＡＰＳ的ＦＤＭＡ上，并扩展了ＣＳ－ＣＤＰＤ标准用于模拟电路的延伸，以后还会放到ＴＤ－ＭＡ，ＣＤＭＡ形成ＴＤＭＡ－ＣＤＰＤ，ＣＤＭＡ－ＣＤＰＤ。
五、ＣＤＰＤ的适应性业务
由于ＣＤＰＤ的技术特点，它的适应业务种类很多，使用方法灵活，特别是对用户点多，分布面广，移动信息长，而通信使用频率次数较多的业务种类，如：水利工程管理、水资源管理调度处理、远程和固定终端监控、数据信息查询、双向通信业务等。
----《通信世界报》
