正在迅速发展的无线接入技术.docx
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正在迅速发展的无线接入技术
正在迅速发展的无线接入技术
接入网是当前电信部门最热门的话题之一，这是因为随着信息时代的到来，如何将信息高速公路通向千家万户，是电信部门迫切需要解决的问题。
现在电信网上的交换系统已经实现了程控化，传输系统已经实现了光纤化和数字化，但是还有一个所谓“最后一公里”的问题有解决，这就是用户接入网基本上还是传统的双绞铜线电话线。
现在单一的电话业务已经越来越不能满足用户对电信业务的需求了，特别是近年来个人计算机的迅速普及。
因特网、互联网的迅猛发展，用户对计算机通信、传真通信、电子函件、图像通信、多媒体通信等的需求与日俱增，铜线电话线已经成为限制电网和电信业务的“瓶颈”。
为了解决这个问题，电信科技人员利用现代科技从各方面探求解决的方法。
现在已经有多种技术可供选用，主要有：
1.利用原有电话的铜线用户线也就是所谓“数字用户线”（DSL）技术，例如：
——高比特数字用户线（HDSL）技术，可以在一对或两对铜线上传送速率为2Mb/s的信息；
——非对称数字用户线（ADSL）技术，可以在一对铜线上传送下行（由电信局至用户）1.5—8Mb/s的信息，上行（由用户至电信局）16—640kb/s的信息；
——适应性速率数字用户线（RADSL）技术，在下行低于8Mb/s、上行低于1Mb/s的范围内，传递可以变的传送速率；
——超高比特率数字用户线（VDSL）技术，下行传送速率可高达52Mb/s、上行速率可达2Mb/s。
2.应用光纤的技术光纤能传送极宽的频带，早就被认定是接入网的发展方向，但是费用较高，现在多数是用“光纤到大楼”（FTTB）、“光纤到路边”（FTTC）等方式，即多个用户共用的方式，将来逐步发展到“光纤至家”（FTTH）；
3.光纤和同轴电缆混合方式即所谓HFC方式，其费用比单用光纤低，是目前采用较多的方式；
4.无线接入方式近来出现的“无线本地用户环路”（WLL）技术，具有能与各种有线接入方式相媲美的能力。
所有这些接入技术都是从不同情况发展起来的，在不同的情况下能显示出各自的优越性。
面对这么多种可以选用的新技术，要选择一种最佳的方案倒是一种困难的事，因为接入网不是单纯的技术问题，必须要根据具体情况进行选择，例如用户的类型、用户对电信业务需求的情况。
地理环境、地形情况等，要从技术上和经济上进行综合的分析和比较，才能选定适当的方案。
无线接入技术具有灵活方便、建设速度快、建设造价低廉等突出的优点，在各种接入技术中具有一些有线接入技术难相比的优势。
例如在人口密度比较稀少的地区和缺少电信服务的边远地区等，无线接入技术有明显的优势。
近来迅速发展的“无线本地用户环路”（WLL）技术，是在蜂窝移动通信和数字无线通信技术的基础上发展起来的，它与传统的无线电通信的要领不同，是一种“小范围”的概念。
不仅适用农村和人口稀少的地区，而且在城市繁华地区、企事业局域网以及城市居民区也有发展的前景。
在城市高密度用户区、企事业的专用通信系统中，可以用来提供高级的、先进的电信业务；在居民区可以用来代替或是作为有线电话线的补充，提供较宽的频带，对于需要数据通信业务、尤其是需要上因特网的用户提供方便。
在一座大楼里或是在一个院落里，只要在覆盖区内，工作人员只要带着一个携带式手机或移动电话手机，就可以在任何地方、任何时间与本系统的任何工作人员通话，即是离开了覆盖区，还可以用过区切换的方法转接到某个公众无线通信公司的蜂窝移动通信网，继续通话或通信。
无线通信装置在室内、室外都能使用，再加上资费较低的因素，有可能使某些用户放弃现有的铜线电话线。
现在已经有许多著名的厂商在研制开发提供大楼内部的“无线本地用户环路”（WLL）系统。
开发的重点是宽带的无线接入系统、专用的宽带CDMA（码分多址）系统以及低功率无线电系统（lowpowerradiosystem）。
美国电报电话公司（AT&T）从1995年开始已经用一种叫做“空中环路”（Airloop）的系统来与传统的无线结构竞争，现在美国和日本的大的厂商都在研究开发。
据美国某些分析家的预测，“无线本地环路”（WLL）将从1998年开始起飞，预计到2000年，WLL（无线本地接入）将在全部本地用户接入环路结构中占7%，如果技术、成本、规程等环节问题都立刻能解决，甚至有可能达到30%。
在老的有线运营者的网络里增加用WLL作为补充；新的运营者在竞争中将用WLL作为补充；新的运营者在竞争中将用WLL作为快速进入市场的手段和增值的动力。
由“插座式工程”看接入网建设
现代通信网作为信息交流的有效手段，随着技术的发展正朝着多层结构的信息网方面过渡。
传统的电话网、计算机网络和有线电视网络正在相互渗透，相互融合。
据统计，现有电话网络中，数据通信占有了50%的网络带宽，产生近20%的商业利润，证明数据和多媒体通信将成为电信业的核心和主要推动力。
无论是电话网还是数据网，其传输途径、业务接入、终端设备等都正在走向融合。
“融合”的思考—“插座工程”的引入
——文本和数据通信业务的发展，使公众电信运营者不再把电话作为唯一收入，传真、电子邮件和数据通信等新业务正迅速成为现代商业社会活动所必需的手段。
对于发展中国家来说，开发一系列新电信业务并不是要等满足了基本业务后才能有的奢求，而是保证国家商业能参加世界竞争的必要因素。
“三电”融合的网络将成为下一个世纪信息产业的核心，是发展的趋势，而与之密切相关的是网络层上的互联互通。
网络层的互联互通必然会涉及接口的开放、网络的承载能力（宽带化、数字化、智能化）、可持续发展与安全性、建设的综合成本等问题。
“插座工程”的引入便是解决这一系列问题的有效途径。
思考之一：
“插座工程”的引入是网络层开放的前提，是网络层宽带化、数字化、智能化的基础
宽带通信的发展趋势是将电话网从支持话音媒介转成多媒体网络，从而支持视频图像业务、高速数据通信、计算机通信业务及话音、文本通信。
电信运营者关心的重点将转向保证多个业务提供者的网络接入，而不是通过垄断保持网络的完整性。
“插座”的显著特性便是通用性、开放性与标准化。
在电信网络中引进“插座”概念，可将业务的提供者（各种型号的交换机）叫做插头，而“插座”便是开放的V5接口，包括V5.1、V5.2及VB5.1、VB5.2。
引入V5接口的益处是显著的，它有效地取代交换机原有的模拟接口、各种专线及ISDN用户接口，有利于建立具有活力而相对独立于各制造厂商的规范化网络体系。
目前具有标准V5接口的交换机和接入设备已实现互联互通，运行良好。
此外，国际电联（ITU）正在制订VB5.1和VB5.2宽带接口建议，将更有效地提高该接口多种业务综合接入的能力。
电信新技术竞争的热点之一将反映在接入网的装备水平及新业务的综合能力上。
如果解除网络使用接口的限制运营者所面临的主要挑战将是承载新业务的需求，从优化和改造接入网基础设施着手，加快为用户提供业务及提高接入质量，从而满足用户的数字、宽带化传输要求。
V5接口正是为了适应接入网范围内多种传输媒介，多种接入配置和多种业务需求而制订的，支持电话网用户的接入、ISDN接入及专线业务等，通过标准的2Mb/s速率（V5.1、V5.2）接口，利用双绞线、同轴或光纤传输，保证网络宽带化、数字化的延伸。
思考之二：
采用“插座工程”促进业务和接入的分离，减轻网络结构整体优化调整及业务功能综合提升的双重压力
信息产业正发生着全面而深刻的变革，电信贸易已成为发展的潮流，它将带来新的和更优质的服务，更低的价格和更多的投资。
电信运营者对其网络的竞争力更为关注，从而推动网络的建设。
整体综合低成本和持续发展能力是网络的核心竞争力。
它要求稳妥地处理网络继承与发展的矛盾，新需求与老设备的矛盾，充分满足整网在演进发展过程中对成本、效益、服务、质量、安全诸要素的综合要求。
——“插座工程”标准接口的引入促进业务和接入的分离，有效地解决因业务提升，网络结构优化所带来的矛盾。
业务层次集中、种类丰富、接入点分散，结合标准的传输体制SDH使网络结构层次清晰，通过灵活的组网快速向全网提供服务。
业务层和接入层各自自由发展，保证网络的可持续发展性。
——V5接口具有许多独有的特性，如保护通道；2M数字链路结构（取消占交换业务层60%-70%的用户板资源，所有用户通过2M的V5.2接口，通过SDH传输网络设备挂接在交换设备上，使大容量交换局、所代替众多的中、小容量局，简化传输网络拓扑结构）；2M链路动态调配（促使全网业务流动、备份）等，使网络的安全性、可靠性得到进一步保证。
——由此可见，“插座工程”的引入确实起到了开放、标准连接的作用，承上启下，实现各种业务网络在该接口互连互通，达到整体网络的相互融合。
公网新安装的交换机都应开放该接口，但网上已运行的近1.2亿万元交换机，存在新老交替的矛盾。
全面改造可行但不切合实际。
ITU曾有数据表明，每年用于网络优化改造的费用约占全年电信投资的50%-60%，因此改造仅用于有发展潜力的交换机型。
——对于暂时无法开放V5接口，却又面临网络优化，业务升级迅速的新建及扩容点，华为公司等开发的信令转换架STE，无疑是一种良好快捷的解决方案。
STE在“插座工程”中充当“转接头”作用，使各种非标准插头转换成为标准插头，从而顺利地接入插座之中。
思考之三：
STE在接入网中的定位
——首先，STE是信令转换设备，将现有交换机提供的NO.1、NO.7信令转换成标准V5.2接口；其次它可以以“业务先导”的身份而存在。
目前，STE可提供诸如Centrex、校园卡、CID、智能业务、ISDN（2B+D、30B+D）业务等。
——利用STE可以有效地解决原有设备无法对新业务、新技术跟进的矛盾。
以Internet业务为例，《亚洲电信》提供如下数据：
由于Internet接入量不断增加，ISP采用固定收费率提供服务，Internet通信量不同于普遍电话的特性（占线时间长，独立呼叫）因此在许多市场上已开始造成公共电话网的拥塞现象。
由美国贝尔通信研究所及各地区性贝尔营运公司最近所作的调查表明，如果4%的电话线被Internet用户占用，则普通电话呼叫被阻塞的次数将上升60倍。
由上述报道可以看出，随着Internet接入业务的增长，交换设备的处理能力不能满足要求，STE将高速交换和传统电话交换技术集成到该平台，能够在其上快速进行功能扩展，真正地进行数据旁路接入，集收号、计费功能于一体，有效地解决电信网络拥塞问题，全面改善了电信网络的设计。
常用的无线接入技术
几种常用的无线接入技术
1.模拟蜂窝
——它使用450MHz,800/900MHz频段，覆盖范围大，技术成熟，但抗干扰能力差，频率利用率低，容量小，保密性差。
这类技术中，AMPS和TACS已在世界范围内广泛应用。
它适用于城市、农村地区。
在上海地区，1996年已使用一部分车载蜂窝电话解决了一批待装户和新村公用电话。
2.数字蜂窝
——它使用900MHz频段，覆盖范围大，容量大，保密性好。
但现有网采用低速率（8kbit/s或13kbit/s）的数字声码器，所以音质与有线电话相比有一定的差距。
这类技术中，GSM已在世界上广泛应用。
从技术角度讲，GSM在城市和农村地区均适用。
3.微蜂窝（又称数字无绳）
——使用1.8/1.9GHz频段，覆盖范围小，容量大，适合于高密度用户区使用，采用动态信道选择方式，频率规划容易，语音质量好，适用于城市。
这类技术包括CT2,DECT,PHS,PACS等数字无绳技术。
4.CDMA
——CDMA使用800/900或1.8/1.9GHz频段，容量大，频率利用率高（同频在不同的基站和不同的扇区可以同时复用），采用可变速率声码器，语音质量高，覆盖范围广，系统规划简单，保密性强。
5.一点多址微波技术
——它使用1.5GHz和1.9～2.4GHz频段，应用于地势平坦无遮挡的地方，可连接几十个用户终端站，无中继时传输距离为30km，有中继时达几百公里，可提供电话、电报、数据通信业务，系统容量在96～512个用户，每用户成本在万元以上，适用于农村、岛屿、山区等用户分散、人口稀少的边远地区。
6.卫星技术
——在地面蜂窝和有线网覆盖不到的地方，由卫星提供基本语音服务和数字业务。
这适合用户密度很低、用户距离为上升公里的情况，其价格更加昂贵，应用不多。
7.集群技术
——集群系统使用150MHz，400MHz，800Mhz频段，是一种调度系统，系统的话务能力很有限，不适合支持过多双向通信的固定用户。
——此外，无线接入还可以通过专用移动网（无线PABX）、移动交换网（PLMN）和与分组数据网相连等方式接入无线用户。
——未来的无线接入技术将进一步向数字化、综合化、个人化发展。
它应具备开放式的网络结构（如V5.2接口），采用先进的数字信号处理技术（如CDMA等）和动态功率控制技术，提供多种电信业务（如ISDN），提高频谱利用率和抗干扰能力，能纳入本地的网管系统，实现智能化管理和控制。
上海已试验的几种无线系统
1.CT2个人无绳电话系统
——1993年上海邮电与美国Motorola和英国G&T公司合作试验了CT2。
由于CT2技术简单，只能打出，不能打入，且基站少，覆盖范围小，所以效果不理想，最终只能放弃投入商用。
2.ProximityL无线接入系统
——1995年10月，上海市电话局与加拿大Nortel公司合作试验了改进型CT2，实验设备包括控制器1套、基站4套、用户终端设备7套。
其中天线有全向、裂向、分集多种。
基站及控制器放在终端局测量室，天线架设于20m高的局房平台上。
经分别对最大覆盖距离，天线对传播的影响，环境（平房、高层、室内、室外）对传输的影响，不同类型天线的性能等5个项目测试（包括场强测试和通话测试），以及4个用户（待装户）的连续实际使用试验，效果相当不错。
某些用户终端通话情况也比较满意，其与基站非可视距离已达3km。
3.PHS个人便携电话系统
——1995年9月，PHS在日本正式商用才两个月，上海市邮电管理局即与日本NTT公司合作在上海试验PHS。
本次签约共设基站43个，手机100台，覆盖范围为整个上海市邮电俱乐部和上海市邮电管理局部分层楼。
1995年底，第1批5个基站、10台手机开通。
1996年2月，第2批设备进网安装，同年6月全网正式开通。
4.DECT欧洲数字式无绳电话系统
——1996年6月，上海市邮电管理局与瑞典Ericsson公司合作在上海试验DECT，该系统共设基站37个，覆盖上海市邮电大厦内部及邻近地区，手机120台，其中包括DECT/GSM双模手机，给使用者带来极力方便。
5.CDMA无线接入系统
——1996年8月，上海市电话局与美国Motorola公司合作试验CDMA，该系统基站设在联谊大厦第29层的微波机房内，在大厦顶上装有3套收发信天线（分3个小区），分别指向东北、西南、东南3个方向。
无线控制管理器安装在西南处的一个市话局测量室内，与基站通过1条2Mbit传输路由连接，与交换机通过V5.2接口用2条2Mbit传输路由连接。
到目前为止，该系统试验已基本完成，共提供80台固定终端和20台QualcommCDMA移动手机，并先后完成了无线覆盖测试和大话务量测试，最远覆盖距离达7km以上。
现在正考虑正式发放用户和扩容事宜。
6.“容易通”无线接入系统
——1997年2月，上海市电话局与法国DASSAULT公司合作试验了“容易通”无线接入系统。
该设备也是CT2的改进，以CT2公共空中接口标准为基础，利用目前上海CT2频段的空闲，实现固定无线接入。
实验设备包括控制器1套、基站2套、用户终端设备22套，控制器放在华东师范大学电话站测量室，两台基站放在该校第18层学术大楼顶上，做到对整个校园以及附近的师大一村、二村和部分三村的覆盖。
目前最远的一个试验用户在4～5km之外。
7.PHS无线接入系统
——1997年9月，上海市电话局与日本FUJITSU公司合作试验了PHS无线接入系统。
该系统控制器安装于华东理工大学电话站的传输机房内，采用4个基站（3个安装于校园内，1个安装于教工新村），通过E1线（或HDSL）与控制器相连，提供70台固定用户终端和40台手机，控制器利用V5.2标准接口，通过2条E1线（主、备用）与一个电话终端局的F150交换机相连（此交换局是目前上海最先对外提供V5.2的交换局），系统基本做到对整个校园和附近教工新村的手机的移动覆盖，对周边2～3km范围地区的待装户，也能通过安装固定无线终端加以解决。
高速接入正向用户走来
——当你打开电脑拨号上网时，望着屏幕上细小的沙漏开始闪动，底部提示行出现一行小字“站点已连接,请等待响应……”，你拿出了早已准备好的小说（你已经习惯边搁置一本小说，以备在上网时漫长的等待）；当你从某个站点下载文件时，每秒几百甚至几十个字节的速率让你对“一寸光阴一寸金”这句格言更有体会。
或许，这时的你想起了在北京拥挤的二环街头。
坐在半天也难以往前挪动几步的出租车里，望着不停地蹦字的计价器时的情景。
不由地困惑：
这就是我们所追求的现代生活吗?
WorldWideWait（全世界在等待）就是我们所向往的网上生活吗?
——人们不满足于马车的速度，于是发明了汽车、火车、飞机等各种交通工具，在信息高速公路上，人们不满足于288、336的慢速，于是各种新的高速上网方式便应运而生。
56kb/sModcm（以下简称56KModem）、ISDN、xDSL、CableModem、微波上网、卫星联网就是近期比较热门的几种高速上网方式。
——在大部分中国人还是用条电话线加上一台调制解调器上网的时候，我们的话题还是从Modem开始。
56KModem
——在一年半以前，中国的网虫们还在为是否要把手中的28.8kb/sModem换成33.6kb/sModem而讨论不休时，56KModem在美国问世了。
当时U.S.Robotics（USR）宣布了其56K调制解调器技术X2，传输数据的速率几乎达到V.34速率的两部，逼近64KISDN的速率。
这种56KbpsModem的速度在业界引起了很大反响，成为1996年底以来的热门话题之一。
就在USR的X2技术公布不久，SemiConductor和LucetnTechnologies公司又联合推出了他们的K56Modem技术，K56Flex。
在新的新产品遵循何种标准方面已形成了两大阵营：
以Rockwell和tucont为代表的K56Flex，其支持者包括Hayes、Ascend、Hcrocm和Motorla等：
另一方是以USR为代表的X2技术，得到了包括AmcricanOnline、ComprServe、Prodigy和MCI等主流的ISP的支持。
虽然，K56flex技术和X2技术殊途同归，都采用通过公众电话交换网PSTX（prblicswitchedtelephonenetwork）实现，最高56kb/s的数据下行速率和最高30kb/s，及33.6kb/s的数据上行速率，均采用非对称结构，但由于调制方法不同，二者互不兼容。
当然双方谁都不愿放弃自己已花费了大把银子的技术，于是56KModem的标准迟迟不能出台。
——俗话说，天下右，合久必分，分久必合，这场标准之争无论谁输谁赢，无论厂商愿意还是不愿意，终要有个说汉：
于是，国际电信联盟（ITU）于1998年2月6日在日内瓦会议上终于确定了56kb/s的标准，新标准名为X.90。
至此业界有关56K标准的纷争、用户的尴尬等待终于结束。
——56KModem技术的出现，使得用于双绞线，使用公众电话交换网PSTX（pubilcswitchedtelephonenetwork）的Internet接入技术的速度与ISDX的基本接入速率64kb/s进一步接近，缓解了众多网上用户对速率的要求，面对Internet的飞速发展，市场的逐步扩大，56kb/s技术也会进本步普及。
——但是，56kb/s技术并不能完全解决Internet的家庭用户接入问题。
首先，它的速度并不那么透人，56kb/s的速率对于网上多媒体应用来说，还是太低了，其次，即便是56kb/s，速率还要受线路质量的很大影响，实际上的速率很难达到（一般在30kb/s至56kb/s之间），这种线路要求是较高的。
据称，在美国，不乐观的估计，也只有50%的线路可使速率达到56kb/s。
在中国，情况可能更差。
再者，56kb/s技术要求ISP与电信局的连接线路为T1、E1等。
而在我国，大部分ISP都在使用中继线，这使得56kb/s根本无法实现。
——对于最终用户来说，你得等你的ISP升级为56kb/s速率，同时拥有一只自己的普通33.6KModem贵数倍的56KModem，即便是上述的一切都实现了，最终还不要忘了看看你PC的UART（UnivcrsalAsvnchronousReceiver/ransmitter）控制芯片，算算你的机器最高能接收多高速率的数据，要不你可就白忙活了。
——总体来说，56kb/s技术并不能改变接入Internet的现状，它只能说是接入速率的一次量变，还不能给用户带来质的飞跃。
——在各种高速接入方式中，国内目前势头正火的除了56kModem。
就要算ISDN。
ISDN
——ISDN（IntegratedServiceDigitalNetwork）。
意为综合服务数字网，这是什么含义呢？
就是将电话、传真、电脑等各种现代化信息设备的信号都统一由一个网络来传输。
——我们在小学的自然常识课中都学过：
电话机把我们的声音（声波）模拟成信号，电信号通过电缆传到对方，对方的电话机把模拟电信号以声波，送到人的耳朵。
以间的电话网上传输的是模拟电信号，就称为模拟电话网。
后来，随着数字技术的发展，在各电话局之间的电缆上传输不是模拟信号，而是数字信号（这就是为什么电话机有音频和脉冲转换开关的原因），普通模拟电话网就变成了综合数字电话网。
但在综合数字电话网中，从用户终端（比如电话机）到电话局交换机之间仍是模拟传输，因此需要配备调制解调器才能传送数字信号。
而ISDN是在综合数字电话网的基础上，将从一个用户终端到另一个用户终端之间的传输全部数字化，包括了用户到电话局之间，以数字形式处理各种业务，这样，电话、传真、电脑等设备的信号就都能通过电话风络来传输。
——ISDN需要一个取代Modem被称为ISDN适配器和一要特殊连接的能发送接收数字信号的电话线。
一条ISDN线路，分成3个逻辑通道，分别是两个B通道和一个D通道，简称2B+D。
B通道是传送数据用的，每个B通道传输速率是64kb/s，也可同时使用两个B通道，达到128kb/s的速度。
D通道是传送控制信号用的，所有非通信用的信息，如振玲、拔号、挂线……等，都是通过D通道传送的，因此也确保B通道的速度是实实在在的64kb/s，不会被控制信号占用。
——如果下载一个10MB大的文件，用33.6kb/sModem，得50分钟，那用ISDN，只用10分钟。
但由于ISDN需要使用专门的用户终端，而且现有的数字程控交换机也要升级改造成ISDN交换机，因此虽然IDSN很多年前就已在国外问世，但一直还没普及。
xDSL
——你能想象这样一种情形发生在你身边吗：
你们一家同时上网收看4部以MPEG1格式储存、分别以1.5Mb/s速率传输的电影，同时利用384kb/s的速率和远在他方的亲朋好友举行一个视频会议，还可同时以128kb/s的速率从一台正在工作的服务器上下载一个数据文件，这还不是全部，你还可以在这同一条电话线上从朋友那儿接听电话而又不影响以上所说的其他活动。
——如果你安装了一条ADSL线路，这一切就会发生在你身边。
ADSL是xDSL技术的一种。
xDSL是各种类型的DSL（DigitalSrb-scriberLine，数字用户专线）的总称，“X”表示任意字符或字符串。
传送数据的技术。
和56Kmodem、ISDN的技术实现不同，ADSL使用了电话线中
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