面向服務(wù)的未來(lái)無(wú)線接入技術(shù)

面向服務(wù)的未來(lái)無(wú)線接入技術(shù)（廖敏、鐘章隊(duì)）
    傳統(tǒng)的無(wú)線接入網(wǎng)是指用戶(hù)與本地交換機(jī)之間的部分，主要完成交叉連接、復(fù)用
和傳輸功能，一般不含交換功能。隨著未來(lái)個(gè)人通信概念的提出，這種無(wú)線接入網(wǎng)已
經(jīng)不能適應(yīng)通信發(fā)展的需要。因此，無(wú)線接入概念和技術(shù)需要進(jìn)一步的發(fā)展。
    一、無(wú)線接入技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
    目前無(wú)線接入在我國(guó)的應(yīng)用主要在3個(gè)方面：（1）用在農(nóng)村網(wǎng)中。由于偏遠(yuǎn)山區(qū)
距離本地交換機(jī)較遠(yuǎn)，有線的方式成本太高，所以無(wú)線接入是最經(jīng)濟(jì)可行的方案。
（2）在城市的應(yīng)用。如人口密集的地區(qū)、辦公樓、住宅樓用戶(hù)有小范圍移動(dòng)的需要，
以及城市某些遠(yuǎn)郊區(qū)、新建區(qū)，鋪設(shè)光纜費(fèi)用太高，無(wú)線接人也是首選的方式。（3）
遇到緊急事故或臨時(shí)施工有暫時(shí)的通信服務(wù)需要時(shí)，無(wú)線接入無(wú)需組織大批硬件設(shè)備，
實(shí)現(xiàn)方便，也是唯一可選的方案。
    從目前以上3種主要應(yīng)用來(lái)看，在電信網(wǎng)中，似乎無(wú)線接入只是作為有線接入的
一種補(bǔ)充，如果未來(lái)光纖的成本進(jìn)～步降低，真正實(shí)現(xiàn)了光纖到路邊，光纖到家，是
否就不需要無(wú)線接入？讓我們首先來(lái)看一下未來(lái)的通信網(wǎng)以及未來(lái)人們對(duì)通信服務(wù)的
需要是怎樣的。
    二、未來(lái)的通信業(yè)務(wù)需求
    未來(lái)的通信是面向個(gè)人服務(wù)的通信，也就是我們常說(shuō)的個(gè)人通信。ITU－T的前身
CCITT對(duì)UPT（通用個(gè)人通信，即PCS）給了下述定義：UPT允許在個(gè)人移動(dòng)的情況下使
用電信業(yè)務(wù)，它能使一個(gè)UPT用戶(hù)按具體業(yè)務(wù)輪廓享用一些預(yù)定的業(yè)務(wù)，并利用一個(gè)
對(duì)網(wǎng)絡(luò)透明的通用個(gè)人通信號(hào)碼（UPTN），在全球跨越多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可在任何時(shí)間，在
任何地理位置的任何一個(gè)固定的或移動(dòng)的終端上發(fā)出呼叫或接收呼叫，它只受終端和
網(wǎng)絡(luò)能力及UPT業(yè)務(wù)提供者所加的限定的限制。目前雖然對(duì)個(gè)人通信還沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)
的看法，但從個(gè)人通信服務(wù)的角度看，應(yīng)該是一種無(wú)論任何人在任何地方和任何時(shí)候
都能與世界上任何其他人進(jìn)行無(wú)約束自由通信的理想服務(wù)，提供這種服務(wù)的通信手段
就是個(gè)人通信網(wǎng)�？梢钥闯觯瑐�(gè)人通信強(qiáng)調(diào)的是面向個(gè)人的服務(wù)需要，而不關(guān)心用什
么技術(shù)手段，換句話說(shuō)，只要某種技術(shù)可以經(jīng)濟(jì)、有效地實(shí)現(xiàn)這種服務(wù)，它就是未來(lái)
的技術(shù)。
    從個(gè)人通信的概念可以看出，它強(qiáng)調(diào)個(gè)人的移動(dòng)性，而實(shí)現(xiàn)個(gè)人移動(dòng)性的技術(shù)只
能是無(wú)線技術(shù)。個(gè)人可以通過(guò)無(wú)線技術(shù)接入到公用電話網(wǎng)或公用移動(dòng)通信網(wǎng)以及其他
網(wǎng)絡(luò)�？梢�(jiàn)，無(wú)線接入技術(shù)是實(shí)現(xiàn)未來(lái)個(gè)人通信的關(guān)鍵技術(shù)。但目前無(wú)線接入在概念
上和技術(shù)上都有一定的局限性，還無(wú)法完全適應(yīng)未來(lái)個(gè)人通信的發(fā)展需要。
    三、無(wú)線接入服務(wù)概念的發(fā)展
    目前無(wú)線接入網(wǎng)只能提供有限的移動(dòng)服務(wù)，即只能為固定用戶(hù)站或限制性移動(dòng)用
戶(hù)站提供入網(wǎng)服務(wù)。這種服務(wù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)未來(lái)個(gè)人通信的個(gè)人移動(dòng)性是不夠的，因此，
應(yīng)該對(duì)無(wú)線接入的服務(wù)概念作必要的擴(kuò)展，以適應(yīng)未來(lái)個(gè)人通信的業(yè)務(wù)發(fā)展需要。概
括地說(shuō)，就是無(wú)線接入網(wǎng)不僅要能提供終端用戶(hù)的固定通信和限制性移動(dòng)通信服務(wù)，
還要能提供終端用戶(hù)的全移動(dòng)通信服務(wù)。只有同時(shí)能提供這3種服務(wù)，才能滿(mǎn)足各種
通信用戶(hù)的入網(wǎng)需求。
    具體而言，無(wú)線投入網(wǎng)服務(wù)可以分為3個(gè)階段來(lái)發(fā)展，即從固定位置服務(wù)（第一
階段）到有限移動(dòng)（第二階段）再到無(wú)限移動(dòng)或PCN（第三階段）方向發(fā)展。固定和
有限移動(dòng)的入網(wǎng)，其服務(wù)僅限于本地交換局，符合目前無(wú)線接入的概念，而無(wú)限移
動(dòng)或PCN的入網(wǎng)，就是對(duì)傳統(tǒng)無(wú)線接入概念所作的擴(kuò)展。
    各階段服務(wù)是后向兼容的，即第三階段系統(tǒng)可為第一、第二階段用戶(hù)服務(wù)，第
二階段系統(tǒng)可為第一階段用戶(hù)服務(wù)。用戶(hù)可以根據(jù)通信業(yè)務(wù)的性質(zhì)和要求選擇使用
什么樣的系統(tǒng)，不同系統(tǒng)可在同一交換中心共存，因此，各個(gè)用戶(hù)可按不同移動(dòng)性
要求享受服務(wù)。
    第一階段僅限于為固定用戶(hù)站服務(wù)，這時(shí)無(wú)線環(huán)路只作為對(duì)有線環(huán)路的替代，
各站間不能漫游，不需要切換功能。提供這種服務(wù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，服務(wù)費(fèi)用較低，
是目前農(nóng)村電話的主要實(shí)現(xiàn)手段。
    在第二階段的無(wú)線接入系統(tǒng)中，終端用戶(hù)可以得到非移動(dòng)的通信服務(wù)，也可以
得到限制性的移動(dòng)通信服務(wù)。帶有手持機(jī)的用戶(hù)可在一個(gè)小區(qū)里的各扇區(qū)里移動(dòng)，
也可在交換中心區(qū)域的各小區(qū)和鄰區(qū)間移動(dòng)。各種無(wú)繩電話系統(tǒng)和作為接入網(wǎng)的蜂
窩移動(dòng)通信系統(tǒng)都屬于這種情況。目前這一服務(wù)也已實(shí)現(xiàn)，而且仍然屬于傳統(tǒng)意義
上的無(wú)線接入服務(wù)。
    第三階段的無(wú)線接入網(wǎng)不僅提供前面兩個(gè)階段的接人服務(wù)，而且還提供全移動(dòng)
性接入服務(wù)。帶手持機(jī)的用戶(hù)可以隨意走動(dòng)，既可以在小區(qū)內(nèi)各扇區(qū)之間走動(dòng)，也
可以在交換中心范圍里各小區(qū)之間走動(dòng)，還可以在各交換中心區(qū)域里漫游。
    可以看出，第三階段的無(wú)線接人服務(wù)已經(jīng)超出了傳統(tǒng)無(wú)線接入服務(wù)的概念。因
為，在傳統(tǒng)的無(wú)線接入網(wǎng)定義中，接入網(wǎng)本身沒(méi)有交換和漫游能力，只提供用戶(hù)到
本地交換機(jī)之間的接入服務(wù)。即使同一基站內(nèi)的用戶(hù)要通信，也必須經(jīng)過(guò)核心網(wǎng)絡(luò)
才能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)用戶(hù)要進(jìn)行小范圍的漫游時(shí)，更是要由核心網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行漫游的處理。
這樣通信效率很低，浪費(fèi)通信資源。尤其在偏遠(yuǎn)山區(qū)，設(shè)在本地交換中心的基站距
離用戶(hù)終端較遠(yuǎn)，無(wú)線鏈路太長(zhǎng)，山區(qū)的傳播條件很差，當(dāng)基站內(nèi)的兩個(gè)用戶(hù)要進(jìn)
行通信時(shí)，雙方都要先與基站取得聯(lián)系，才能建立通信。信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的無(wú)錢(qián)傳
播，失真就會(huì)加重，可想而知通話質(zhì)量不高。如果兩個(gè)用戶(hù)之間能直接建立通信，
就能大大提高通信質(zhì)量。
    從以上分析可以看出，要實(shí)現(xiàn)最終通信服務(wù)的全移動(dòng)性，無(wú)線接入網(wǎng)應(yīng)該在原
有服務(wù)的基礎(chǔ)上，提供一定的交換功能，這樣既解決了近距離用戶(hù)直接通信的問(wèn)題，
同時(shí)用戶(hù)的越區(qū)和漫游又能更快實(shí)現(xiàn)。
    四、對(duì)無(wú)線接入技術(shù)的發(fā)展
    要使無(wú)線接入網(wǎng)具有一定的交換功能，在網(wǎng)絡(luò)上和技術(shù)上都必須有相應(yīng)的改進(jìn)。
    1．網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
    從交換機(jī)到無(wú)線基站之間由數(shù)字傳輸系統(tǒng)相連，這些系統(tǒng)習(xí)以是光纖、微波或
電纜，傳輸體制可以是傳統(tǒng)的PDH，也叮以是SDH。無(wú)線基站負(fù)責(zé)把網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)來(lái)的符
合網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字空中接口信號(hào)，然后用戶(hù)單元接收基站送來(lái)的無(wú)
線信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為模擬偏號(hào)或網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)。最后，再用有線手段將用戶(hù)
單元與用戶(hù)設(shè)備（電話機(jī)）相連，或者直接與移動(dòng)手機(jī)聯(lián)絡(luò)。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以看出，
無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有交換功能，用戶(hù)之間的通信必須通過(guò)核心網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)進(jìn)行。
    改進(jìn)的無(wú)線接入系統(tǒng)在用戶(hù)端設(shè)置一個(gè)遠(yuǎn)端交換機(jī)和一個(gè)無(wú)線接收模塊。這樣，
用戶(hù)單元的各個(gè)電話機(jī)用戶(hù)之間以及與本區(qū)域的移動(dòng)臺(tái)之間的通信都可以由遠(yuǎn)端交
換機(jī)來(lái)完成。如果是超出遠(yuǎn)端交換機(jī)服務(wù)范圍的通信，則由遠(yuǎn)端交換機(jī)轉(zhuǎn)給本地交
換機(jī)來(lái)完成，它們之間的聯(lián)絡(luò)由無(wú)線來(lái)完成。當(dāng)用戶(hù)終端的用戶(hù)需要全移動(dòng)性的通
信服務(wù)時(shí)，也同樣很容易實(shí)現(xiàn)，小區(qū)域的移動(dòng)在遠(yuǎn)端交換機(jī)內(nèi)完成，大范圍的移動(dòng)
仍然由本地交換機(jī)處理。  
    2、技術(shù)的改進(jìn)
    網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變對(duì)相應(yīng)的技術(shù)提出了新的要求。首先，既然遠(yuǎn)端交換機(jī)具有交
換功能，它就應(yīng)該具備服務(wù)范圍內(nèi)用戶(hù)的管理能力，因此，需要有用戶(hù)的數(shù)據(jù)庫(kù)；
另外，遠(yuǎn)端交換機(jī)必須對(duì)其域內(nèi)通信進(jìn)行計(jì)費(fèi)；對(duì)于域內(nèi)移動(dòng)臺(tái)的越區(qū)和漫游，遠(yuǎn)
端交換機(jī)應(yīng)該提供平滑的越區(qū)切換和方便的漫游。只有解決好這些問(wèn)題，才能在真
正意義上實(shí)現(xiàn)用戶(hù)任意移動(dòng)、快速、方便地入網(wǎng)，得到滿(mǎn)意的通信服務(wù)。
摘自《現(xiàn)代通信》