发布时间:2023-03-21 17:07:58
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的通信发展论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
为了适应网络发展和传输流量提高的需求,传输系统供应商都在技术开发上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纤上进行了55x20Gbit/s传输的研究,实现了1.1Tbit/s的传输。NEC公司进行了132x20Gbit/s、120km传输的研究,实现了2.64Thit/s的传输。NTT公司实现了3Thit/s的传输。目前,以日本为代表的发达国家,在光纤传输方面实现了10.96Thit/s(274xGbit/s)的实验系统,对超长距离的传输已达到4000km无电中继的技术水平。在光网络方面,光网技术合作计划(ONTC)、多波长光网络(MONET)、泛欧光子传送重叠网(PHOTON)、泛欧光网络(OPEN)、光通信网管理(MOON)、光城域通信网(MTON)、波长捷变光传送和接入网(WOTAN)等一系列研究项目的相继启动、实施与完成,为下一代宽带信息网络,尤其为承载未来IP业务的下一代光通信网络奠定了良好的基础。
(一)复用技术
光传输系统中,要提高光纤带宽的利用率,必须依靠多信道系统。常用的复用方式有:时分复用(TDM)、波分复用(WDM)、频分复用(FDM)、空分复用(SDM)和码分复用(CDM)。目前的光通信领域中,WDM技术比较成熟,它能几十倍上百倍地提高传输容量。
(二)宽带放大器技术
掺饵光纤放大器(EDFA)是WDM技术实用化的关键,它具有对偏振不敏感、无串扰、噪声接近量子噪声极限等优点。但是普通的EDFA放大带宽较窄,约有35nm(1530~1565nm),这就限制了能容纳的波长信道数。进一步提高传输容量、增大光放大器带宽的方法有:(1)掺饵氟化物光纤放大器(EDFFA),它可实现75nm的放大带宽;(2)碲化物光纤放大器,它可实现76nm的放大带宽;(3)控制掺饵光纤放大器与普通的EDFA组合起来,可放大带宽约80nm;(4)拉曼光纤放大器(RFA),它可在任何波长处提供增益,将拉曼放大器与EDFA结合起来,可放大带宽大于100nm。
(三)色散补偿技术
对高速信道来说,在1550nm波段约18ps(mmokm)的色散将导致脉冲展宽而引起误码,限制高速信号长距离传输。对采用常规光纤的10Gbit/s系统来说,色散限制仅仅为50km。因此,长距离传输中必须采用色散补偿技术。
(四)孤子WDM传输技术
超大容量传输系统中,色散是限制传输距离和容量的一个主要因素。在高速光纤通信系统中,使用孤子传输技术的好处是可以利用光纤本身的非线性来平衡光纤的色散,因而可以显著增加无中继传输距离。孤子还有抗干扰能力强、能抑制极化模色散等优点。色散管理和孤子技术的结合,凸出了以往孤子只在长距离传输上具有的优势,继而向高速、宽带、长距离方向发展。
(五)光纤接入技术
随着通信业务量的增加,业务种类更加丰富。人们不仅需要语音业务,而且高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已得到用户青睐。这些业务不仅要有宽带的主干传输网络,用户接人部分更是关键。传统的接入方式已经满足不了需求,只有带宽能力强的光纤接人才能将瓶颈打开,核心网和城域网的容量潜力才能真正发挥出来。光纤接入中极有优势的PON技术早就出现了,它可与多种技术相结合,例如ATM、SDH、以太网等,分别产生APON、GPON和EPON。由于ATM技术受到IP技术的挑战等问题,APON发展基本上停滞不前,甚至走下坡路。但有报道指出由于ATM交换在美国广泛应用,APON将用于实现FITH方案。GPON对电路交换性的业务支持最有优势,又可充分利用现有的SDH,但是技术比较复杂,成本偏高。EPON继承了以太网的优势,成本相对较低,但对TDM类业务的支持难度相对较大。所谓EPON就是把全部数据装在以太网帧内传送的网络技术。现今95%的局域网都使用以太网,所以选择以太网技术应用于对IP数据最佳的接入网是很合乎逻辑的,并且原有的以太网只限于局域网,而且MAC技术是点对点的连接,在和光传输技术相结合后的EPON不再只限于局域网,还可扩展到城域网,甚至广域网,EPON众多的MAC技术是点对多点的连接。另外光纤到户也采用EPON技术。
二、光纤通信技术的发展趋势
对光纤通信而言,超高速度、超大容量、超长距离一直都是人们追求的目标,光纤到户和全光网络也是人们追求的梦想。
(一)光纤到户
现在移动通信发展速度惊人,因其带宽有限,终端体积不可能太大,显示屏幕受限等因素,人们依然追求陸能相对占优的固定终端,希望实现光纤到户。光纤到户的魅力在于它有极大的带宽,它是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。随着技术的更新换代,光纤到户的成本大大降低,不久可降到与DSL和HFC网相当,这使FITH的实用化成为可能。据报道,1997年日本NTT公司就开始发展FTTH,2000年后由于成本降低而使用户数量大增。美国在2002年前后的12个月中,FTTH的安装数量增加了200%以上。在我国,光纤到户也是势在必行,光纤到户的实验网已在武汉、成都等市开展,预计2012年前后,我国从沿海到内地将兴起光纤到户建设。可以说光纤到户是光纤通信的一个亮点,伴随着相应技术的成熟与实用化,成本降低到能承受的水平时,FTTH的大趋势是不可阻挡的。
(二)全光网络
传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍用电器件,限制了目前通信网干线总容量的提高,因此真正的全光网络成为非常重要的课题。全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。全光网络具有良好的透明性、开放性、兼容性、可靠性、可扩展性,并能提供巨大的带宽、超大容量、极高的处理速度、较低的误码率,网络结构简单,组网非常灵活,可以随时增加新节点而不必安装信号的交换和处理设备。当然全光网络的发展并不可能独立于众多通信技术,它必须要与因特网、ATM网、移动通信网等相融合。目前全光网络的发展仍处于初期阶段,但已显示出良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。
三、结语
工业设计是现代社会新发展起来的一门学科,它是随着社会的发展和人类文明的进步逐渐发展而成立的学科,是现代社会对美学追求的表现。抛开过去人们对产品质量的关注,工业设计在如今社会上更是成为占据市场的关键因素,它在现有的物质条件下创造出更能满足市场要求的产品,把产品的物质需求和外观要求进行完美的结合,给消费者带来良好的体验以适应市场的需要。工业设计是社会进步的重要体现。在1980年巴黎年会上国际工业设计协会联合会(ICSID)把工业设计定义为:“就批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和资格,叫做工业设计。”产品的设计目的决定着工业设计的原则,产品的设计是为了满足消费者的需求,迎合市场的需要,工业设计的原则也就是实用、美观、创新性和经济性,做到质量和美学的良好结合为原则。在工业设计的过程中,人机工程学的应用也占据着重要的地位。“人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素;研究人、机器及环境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中和休闲时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。”人机工程学主要研究两个方面的内容:人机系统和人机界面。主要是良好的处理人、机器和环境之间的关系,为解决产品的可操作。
二、国内外工业设计的现状
工业设计是随着政治、经济、文化和科学技术水平的发展而发展的,工艺的进步和新材料的开发是工业设计的基础,同时受艺术风格和大众的审美指引发展方向。工业设计为社会带来了不可估量的社会效益和经济效益,受到各行各业的重视,然而工业设计在国内外的发展状况各不相同。在国外,工业设计被有些国家强制推行并具有法律的制约,对于企业来说,他们积极利用工业设计带来的良好商机来增强竞争力,积极地进行产品的开发和设计,苹果公司在世界的影响力便是一个典型的例子。工业设计在世界上已经是各国加强竞争力的一个有效途径和平台。在国内,工业设计正在随着经济的发展而迅速的崛起,政府相当支持设计机构模式,专业的工业设计公司也在全国各地迅速发展,“中国制造”也在向“中国创造”一步步地迈进,我国的工业在国际市场中的竞争力也大步提高。
三、通信产品设计的现状
随着社会的发展和科技的进步,通信产品设计周期在大大的缩短,设备的操作性和功能越来越丰富,然而产品的外观设计却跟不上产品功能的步伐,设计单调而缺乏创新;厂家之间为了寻找捷径相互借鉴抄袭同类产品的外观和形式,国内的产品同质化现象愈发严重。相对于国内工业设计的发展,国外的产品外观和质量同步发展,在保证外形简洁新颖的同时还不断在材料上研发和创新,充分考虑人机工程学给消费者带来良好的操作体验,工业设计达到了很高的水平。于是越来越多国内的设计厂家纷纷开始抄袭国外产品的设计,导致中国的“山寨”产品日益增多。我国的工业设计的发展步伐便相对落后,工业设计的研究与发展也就迫在眉睫了。
四、工业设计在通信产品设计中的应用
现如今国内的通信产品的设计压力越来越大,企业大多以生存为目的,多数在仿制国外的产品。而要想设计出能够占有大的市场份额并且收到良好的社会效果的产品,要通过充分而深入的市场调研、设计定位、创意构思、设计效果图、模型制作等过程,每一个步骤都要进行详细的分析和实施。还要将原本的工程结构设计转化为工业设计,使设计充分的结合艺术元素和大众的审美,把产品的质量和外观统一起来,并充分考虑人机工程学、美学、设计心理学等设计因素,还需要充分了解符号语言、价值概念和市场营销的理论知识,最终才能得出一个完整的产品设计。在充满竞争力的通讯产品市场,企业需要改变“通信产品设计只需要在工程技术上寻求突破”的旧观念,要在产品的设计上寻求突破,将产品的内在技术和外观设计相结合,以用户需求为出发点,为用户而进行设计,只有摒弃旧观念,不断接触新的设计理念,才能设计出能够在消费市场占据一席之地的通信产品。
五、优秀产品分析
目前通信领域产生了好多优秀的产品,如苹果公司的通信设备。苹果手机的设计可以说是将米斯.凡德罗提倡“Lessismore(少即是多)”的观念充分运用,无论是iPhone、iPod还是iMac,在苹果的产品上看不到一个多余的按键,简单至极。苹果产品设计合理到位,从产品的选材,设备圆角的弧度,边缘的手感,精妙的icon设计,到看不见的底层效率、甚至包括灯光亮度颜色不那么重要的小角色都经过高标准和严谨的设计,力求每一个细节都能保持水准,并与整体协调。从线以及形状上可以说是现代主义设计,比如正四边形,比例控制良好的矩形,在此基础上引入圆角,引领了时代的风尚。苹果手机的设计外观简洁,功能强大,它不是在形式追随功能亦或是功能追求形式上面权衡,而是在二者之中取得了一个平衡点,使二者都能满足消费者的需求。苹果的设计并不局限于产品外观,它的每一个环节都为消费者的体验精心打造的,任何环节都不让顾客感到迷茫或失望,用户拿到产品后,不需要看说明书便知该如何使用,无论是小孩或老人,都可以在苹果手机上找到属于他们的使用方式,用起来得心应手。在此基础上,它每一次的推陈出新,对旧版本功能的改进,都为用户准备了超出预期的惊喜。消费者了解产品的存在,去购买商品,并在生活中使用,苹果手机是以“为用户进行设计”为目的来推出每一件新产品。正因如此,它才得以在全球畅销,深受用户喜爱。
六、结语
我国移动通信目前仍以极高的速度在发展,这是有目共睹的。到2001年9月,我国电话用户从2000年9月的2亿户到目前已突破3亿户,即在1年之内增加用户1亿户。发展速度世界罕见。其中移动电话用户中国移动"全球通"用户为9580.2万用户,联通移动用户为3490万户,共计超过1.3亿户,普及率为10%,居世界第一位。据预测,到"十五"末期,我国电话用户将超过5亿户,普及率将达到40%。其中固定电话为2.4~2.8亿户,占世界总数的1/5,居世界第一位。移动电话为2.6~2.9亿户,占世界电话用户1/4,居世界第一。移动通信用户数将超过固定用户数。届时,固定电话的用户普及率为18%,而移动通信的用户普及率为21%。中国将是名副其实的通信大国。
从中国移动通信终端市场的发展来看,据有关专家分析,今后3~5年将继续保持两位数的增长,到2005年,移动终端的销售额可达到1200亿元,这是一个巨大的市场。2000年全球10%的手机是在中国制造的。移动市场对中国GDP所贡献的产值,到2005年将达到6000亿元,在全国GDP中占6%~8%。中国移动通信市场包括三部分,即运营服务收入,手机终端销售的产值及运营商网络建设的投资。
国家决定,我国CDMA移动通信网络由联通负责建设和经营。它将达到5000亿元的整体市场规模。在"十五"期间联通投入CDMA项目的资金达1000亿元。国家计委决定,19家企业获得了生产CDMA手机的资格,它们是:波导、科健、中兴、首信、TCL、海尔、东方通信、康佳、南方高科、中电通信、大唐、贵州振华、浪潮、海信、大连大显、南京普天、天津电话设备厂、厦华以及摩托罗拉中国公司。按照联通的规划,5年后CDMA手机用户将达4000万左右。
以上简单的统计数字表明,我国移动通信的发展远远超出了人们的预料,但应该看到,世界先进国家的移动用户数占人口总数的20%~65%之间,而对于我们13亿人口的大国来说,现在只占10%。因此,无庸置疑,在今后10年内,随着国民经济的发展和人们生活水平的提高,我国移动通信仍将高速发展,形势大好。
2我国移动通信的发展面临的机遇与挑战
在这样的大好形势下,我国移动通信的发展面临巨大的机遇和严峻的挑战。我国加入WTO后,电信市场的进一步开放,国外运营商的进入和产品低关税的涌入,将在我国移动通信市场形成更加激烈的竞争局面。当然,同时也会有大量国外资金、技术和人才的流入,对我国移动通信产业也会带来促进作用。审时度势,我们只能采取正确的措施和策略迎接进入WTO的机遇与挑战。总地看来,我们应在以下三个方面认真对待。
第一,对于在我国目前也广为应用的2G和正在兴起的2.5G的发展,应统筹兼顾,合理布局,大力促进其推广应用,进一步扩大和占领现有的移动通信市场。
第二,WTO和3G同时到来,我们只能顺应时代的潮流,兴利除弊,以积极的态度迎接WTO和3G的到来。
第三,建立我国移动通信产业(即制造业),仍然是发展我国移动通信带有根本性和战略的任务。及时开展关于未来新一代移动通信(或4G)的研究是我们面临的新的机遇,切不可轻易放过。
下面,对上述三方面的问题再作进一步的讨论。
3统筹兼顾,合理布局,大力促进移动通信的推广应用
我国目前正处在2G的发展阶段,已有1.3亿用户,占世界第一位。但对于13亿人口的大国,仍有巨大的发展空间。中国移动主要发展GSM系统,现在已有9000万用户,很快将超过1亿用户。继续发展GSM无疑是满足市场需求的有利方针。对于中国联通,正在快马加鞭建设和发展CDMA网络,2001年将达到1550万用户容量。可以预期,今后10年它将以更高的速度发展。对于我们这样一个发展中的大国,建设CDMA网有利于解决频率资源紧张、基本建设投资巨大和用户承受能力相对较弱等实际问题。我们2G发展的一个可能的格局是GSM与CDMAIS-95平分秋色,同步发展,这对于各方面来说,都是有利的。
2.5G的发展正方兴未艾。中国移动GPRS网络的建设目前已覆盖16个省、直辖市、自治区,在25个城市投入试商用,容量达到40万户。面临3G能为人们提供高达2Mbit/s的数据率和传送多媒体信息的挑战,人们致力于使2G采用一些改进技术以达到提高数据速率的目的。从而产生HSCSD、GPRS和EDGE等一系列GSM的演进技术,采用信包(分组)通信技术,可提供E-mail、ftp、电子商务等服务。目前运营商推出2.5G也是出于可以尽快满足市场对移动数据服务的需求。同时也为向3G过渡做了技术上的准备。目前已有爱立信、西门子等国外产品在中国市场推出数款GPRS手机。厦新公司也推出一款GPRS手机--A8698。另外,诺基亚、摩托罗拉等也纷纷出台自己的GPRS产品。但不必讳言,一个窄带系统用来传送宽带业务,即传送高速数据和多媒体业务,是力不从心的,是要付出一定代价的。在已推出GPRS手机的地区已出现了上网速度慢和影响电话通话的情况就是证明。因此,虽然2.5G有一定发展空间和时间,但终究是一种过渡技术,当人们需要在移动中大量传送高速数据和多媒体信息时,他们将很可能会选择具有宽带特性的3G系统。
总之,对国家来讲,无论是继续扩大2G的应用和发展2.5G,都需统筹兼顾,合理布局,以避免顾此失彼,才能真正促进我国移动通信的推广应用。
4兴利除弊,迎接进入WTO及3G的到来
我国加入WTO,这对于我国进一步开放、发展经济将起到积极的推动作用。对于电信业,特别是移动通信的运营业和制造业无疑是机遇与挑战并存,有利有弊,利大于弊。所谓机遇与挑战并存,指的是我国面临国内外更为激烈的竞争。如果采取正确的措施和策略,我们将在竞争中取胜,求得更大的发展。所谓有利有弊,是指如果在竞争中有所失误,则将严重影响我国运营业和制造业的发展。所谓利大于弊,指的是无论如何,国外资金、技术、产品、人才和管理经验的大量流入,为我国移动通信进一步的发展提供了一些有利的条件,总体上说,我们将赢得这场竞争。
同样3G从CCIR提出到今天已15年了。经过人们长期的研究开发和技术标准之争,应该是初见分晓的时候了。世界上各国对3G发展的必要性的共识也是不容质疑的。现在的问题是3G付诸实际商用是否能达到人们预期的性能上、技术上和经济上的目的和要求。我国对3G的发展应该说起步并不太晚,但决心不大,投资强度不大,动作力度也不大。在国家"863"计划和"九五"计划中均有所安排,也有了喜人的成果并提出了TD-SCDMA标准,但与国际上各大国相比,差距较大也是不能否认的。因而,大力发展3G,仍然是我国发展移动通信极为重要的战略决策,其出发点主要是:
(1)大力发展3G是建立我国移动通信产业和占领未来国内移动通信市场一次难得的机遇。
(2)应把发展3G与发展2G结合起来一同加以考虑,使二者既能满足当前国内市场的需求又能适应未来的发展。
(3)容量和频谱利用率的问题是发展移动通信的根本性问题。应尽量采用先进的频谱利用率的系统。3G的基本技术是宽带CDMA技术,因而是有很大优势的。
(4)我国未来2G的发展可能是GSM与CDMAIS-95平分秋色,因而对于3G的三种主流技术:WCDMA、cdma2000及TD-SCDMA均应发展。
(5)我国发展3G应与建立生产制造业结合起来,并尽可能地注入自己的知识产权。同时,国家要加大投入,使移动通信真正成为国家的经济增长点和支柱产业。
5发展未来新一代移动通信(4G),建立我国移动通信产业
3G尚未商用,为什么人们已开始关注发展4G呢?应该说,这种关注不是没有道理的。一代技术的发展,要经历提出、研究、实验、形成标准、批量生产直至最后到客户手里,大概需要10年左右的时间。1G、2G、3G的发展都是如此。估计4G的发展没有10年时间是不行的。中国3G的应用估计可能要到2005年左右。到了2010年左右4G可能登上世界历史舞台。一般认为,新一代的产品无论在技术上和应用上都应比老一代的产品有"革命性"的变革。因而4G要比3G有明显的进展。目前对4G虽然尚无明确的定义和规范,但应具备以下一些基本特点:
(1)4G应比3G数据传输速率高一个数量级,达到20Mbit/s~150Gbit/s。
(2)主要采用更宽的频带,即以广带(Broadband)为基础的技术。
(3)应具有自适应系统分配和适应变化的业务流和信道条件,有很强的自组织性和灵活性。
(4)能综合多种网络结构,如固定、移动、广播网络,并能加以控制。
(5)能满足不同用户不同业务和码率的要求。
我国移动通信目前仍以极高的速度在发展,这是有目共睹的。到2001年9月,我国电话用户从2000年9月的2亿户到目前已突破3亿户,即在1年之内增加用户1亿户。发展速度世界罕见。其中移动电话用户中国移动"全球通"用户为9580.2万用户,联通移动用户为3490万户,共计超过1.3亿户,普及率为10%,居世界第一位。据预测,到"十五"末期,我国电话用户将超过5亿户,普及率将达到40%。其中固定电话为2.4~2.8亿户,占世界总数的1/5,居世界第一位。移动电话为2.6~2.9亿户,占世界电话用户1/4,居世界第一。移动通信用户数将超过固定用户数。届时,固定电话的用户普及率为18%,而移动通信的用户普及率为21%。中国将是名副其实的通信大国。
从中国移动通信终端市场的发展来看,据有关专家分析,今后3~5年将继续保持两位数的增长,到2005年,移动终端的销售额可达到1200亿元,这是一个巨大的市场。2000年全球10%的手机是在中国制造的。移动市场对中国GDP所贡献的产值,到2005年将达到6000亿元,在全国GDP中占6%~8%。中国移动通信市场包括三部分,即运营服务收入,手机终端销售的产值及运营商网络建设的投资。
国家决定,我国CDMA移动通信网络由联通负责建设和经营。它将达到5000亿元的整体市场规模。在"十五"期间联通投入CDMA项目的资金达1000亿元。国家计委决定,19家企业获得了生产CDMA手机的资格,它们是:波导、科健、中兴、首信、TCL、海尔、东方通信、康佳、南方高科、中电通信、大唐、贵州振华、浪潮、海信、大连大显、南京普天、天津电话设备厂、厦华以及摩托罗拉中国公司。按照联通的规划,5年后CDMA手机用户将达4000万左右。
以上简单的统计数字表明,我国移动通信的发展远远超出了人们的预料,但应该看到,世界先进国家的移动用户数占人口总数的20%~65%之间,而对于我们13亿人口的大国来说,现在只占10%。因此,无庸置疑,在今后10年内,随着国民经济的发展和人们生活水平的提高,我国移动通信仍将高速发展,形势大好。
2我国移动通信的发展面临的机遇与挑战
在这样的大好形势下,我国移动通信的发展面临巨大的机遇和严峻的挑战。我国加入WTO后,电信市场的进一步开放,国外运营商的进入和产品低关税的涌入,将在我国移动通信市场形成更加激烈的竞争局面。当然,同时也会有大量国外资金、技术和人才的流入,对我国移动通信产业也会带来促进作用。审时度势,我们只能采取正确的措施和策略迎接进入WTO的机遇与挑战。总地看来,我们应在以下三个方面认真对待。
第一,对于在我国目前也广为应用的2G和正在兴起的2.5G的发展,应统筹兼顾,合理布局,大力促进其推广应用,进一步扩大和占领现有的移动通信市场。
第二,WTO和3G同时到来,我们只能顺应时代的潮流,兴利除弊,以积极的态度迎接WTO和3G的到来。
第三,建立我国移动通信产业(即制造业),仍然是发展我国移动通信带有根本性和战略的任务。及时开展关于未来新一代移动通信(或4G)的研究是我们面临的新的机遇,切不可轻易放过。
下面,对上述三方面的问题再作进一步的讨论。
3统筹兼顾,合理布局,大力促进移动通信的推广应用
我国目前正处在2G的发展阶段,已有1.3亿用户,占世界第一位。但对于13亿人口的大国,仍有巨大的发展空间。中国移动主要发展GSM系统,现在已有9000万用户,很快将超过1亿用户。继续发展GSM无疑是满足市场需求的有利方针。对于中国联通,正在快马加鞭建设和发展CDMA网络,2001年将达到1550万用户容量。可以预期,今后10年它将以更高的速度发展。对于我们这样一个发展中的大国,建设CDMA网有利于解决频率资源紧张、基本建设投资巨大和用户承受能力相对较弱等实际问题。我们2G发展的一个可能的格局是GSM与CDMAIS-95平分秋色,同步发展,这对于各方面来说,都是有利的。
2.5G的发展正方兴未艾。中国移动GPRS网络的建设目前已覆盖16个省、直辖市、自治区,在25个城市投入试商用,容量达到40万户。面临3G能为人们提供高达2Mbit/s的数据率和传送多媒体信息的挑战,人们致力于使2G采用一些改进技术以达到提高数据速率的目的。从而产生HSCSD、GPRS和EDGE等一系列GSM的演进技术,采用信包(分组)通信技术,可提供E-mail、ftp、电子商务等服务。目前运营商推出2.5G也是出于可以尽快满足市场对移动数据服务的需求。同时也为向3G过渡做了技术上的准备。目前已有爱立信、西门子等国外产品在中国市场推出数款GPRS手机。厦新公司也推出一款GPRS手机--A8698。另外,诺基亚、摩托罗拉等也纷纷出台自己的GPRS产品。但不必讳言,一个窄带系统用来传送宽带业务,即传送高速数据和多媒体业务,是力不从心的,是要付出一定代价的。在已推出GPRS手机的地区已出现了上网速度慢和影响电话通话的情况就是证明。因此,虽然2.5G有一定发展空间和时间,但终究是一种过渡技术,当人们需要在移动中大量传送高速数据和多媒体信息时,他们将很可能会选择具有宽带特性的3G系统。
总之,对国家来讲,无论是继续扩大2G的应用和发展2.5G,都需统筹兼顾,合理布局,以避免顾此失彼,才能真正促进我国移动通信的推广应用。
4兴利除弊,迎接进入WTO及3G的到来
我国加入WTO,这对于我国进一步开放、发展经济将起到积极的推动作用。对于电信业,特别是移动通信的运营业和制造业无疑是机遇与挑战并存,有利有弊,利大于弊。所谓机遇与挑战并存,指的是我国面临国内外更为激烈的竞争。如果采取正确的措施和策略,我们将在竞争中取胜,求得更大的发展。所谓有利有弊,是指如果在竞争中有所失误,则将严重影响我国运营业和制造业的发展。所谓利大于弊,指的是无论如何,国外资金、技术、产品、人才和管理经验的大量流入,为我国移动通信进一步的发展提供了一些有利的条件,总体上说,我们将赢得这场竞争。
同样3G从CCIR提出到今天已15年了。经过人们长期的研究开发和技术标准之争,应该是初见分晓的时候了。世界上各国对3G发展的必要性的共识也是不容质疑的。现在的问题是3G付诸实际商用是否能达到人们预期的性能上、技术上和经济上的目的和要求。我国对3G的发展应该说起步并不太晚,但决心不大,投资强度不大,动作力度也不大。在国家"863"计划和"九五"计划中均有所安排,也有了喜人的成果并提出了TD-SCDMA标准,但与国际上各大国相比,差距较大也是不能否认的。因而,大力发展3G,仍然是我国发展移动通信极为重要的战略决策,其出发点主要是:
(1)大力发展3G是建立我国移动通信产业和占领未来国内移动通信市场一次难得的机遇。
(2)应把发展3G与发展2G结合起来一同加以考虑,使二者既能满足当前国内市场的需求又能适应未来的发展。
(3)容量和频谱利用率的问题是发展移动通信的根本性问题。应尽量采用先进的频谱利用率的系统。3G的基本技术是宽带CDMA技术,因而是有很大优势的。
(4)我国未来2G的发展可能是GSM与CDMAIS-95平分秋色,因而对于3G的三种主流技术:WCDMA、cdma2000及TD-SCDMA均应发展。
(5)我国发展3G应与建立生产制造业结合起来,并尽可能地注入自己的知识产权。同时,国家要加大投入,使移动通信真正成为国家的经济增长点和支柱产业。
5发展未来新一代移动通信(4G),建立我国移动通信产业
3G尚未商用,为什么人们已开始关注发展4G呢?应该说,这种关注不是没有道理的。一代技术的发展,要经历提出、研究、实验、形成标准、批量生产直至最后到客户手里,大概需要10年左右的时间。1G、2G、3G的发展都是如此。估计4G的发展没有10年时间是不行的。中国3G的应用估计可能要到2005年左右。到了2010年左右4G可能登上世界历史舞台。一般认为,新一代的产品无论在技术上和应用上都应比老一代的产品有"革命性"的变革。因而4G要比3G有明显的进展。目前对4G虽然尚无明确的定义和规范,但应具备以下一些基本特点:
(1)4G应比3G数据传输速率高一个数量级,达到20Mbit/s~150Gbit/s。
(2)主要采用更宽的频带,即以广带(Broadband)为基础的技术。
(3)应具有自适应系统分配和适应变化的业务流和信道条件,有很强的自组织性和灵活性。
(4)能综合多种网络结构,如固定、移动、广播网络,并能加以控制。
(5)能满足不同用户不同业务和码率的要求。
1)信息安全性较好
计算机通信技术是建立在互联网基础之上的,首先,互联网的虚拟性就增加了信息交流的安全性;其次,互联网技术有着它内部的安全防护技术,如杀毒软件、防火墙等等,这些都能够有效抵制黑客的攻击和不法分子的窃取,为信息安全提供了保障;最后,计算机信息传播还有着自我加密功能,数据在传输过程中始终处于加密状态,在终端接收之后才显示信息的原本内容。这些都对于保证信息的安全性有着重要作用。
2)通信成本低
计算机信息通信是建立在互联网技术基础之上的通信,是数字信号的通信,在同样的信息通信量下,计算机通信相比其他的传统通信方式而言,通信成本大大降低,人们只需支付上网的费用即可。
3)抗干扰能力强
应用计算机通信的一大特点是抗干扰性好,这主要是由于计算机通信有着其独立的频率和关键技术,受其他信号的干扰较小,一些信号想要侵入近算计系统需要经过复杂的程序,这就排除了大部分信号入侵的可能性。同时,在信号发出时,计算机能够通过其系统自动将信号加密,更加强了其抗干扰能力。
2计算机通信技术的发展概况
随着计算机科技和互联网技术的发展,计算机通信技术也会不断进步,从当前的计算机通信技术的发展状况来看,主要体现在以下几点。
1)基于互联网的计算机通信
计算机通信在当前取得的成绩比较瞩目,从其组成部分来看,计算机通信涵盖电子技术、软件编程、光纤通信等等,使得其在实际中的应用性大大提高,因而计算机通信在各个领域广泛运用开来,而这些运用由间接推动了计算机通信的发展。目前,随着光纤分布范围的扩大和微电子技术的发展,计算机通信的应用范围也越来越大,可以预见的是,计算机通信将会在局域网、校园、社区中有着良好的发展前景。
2)以计算机为平台的多媒体通信技术
多媒体通信技术是建立在现代媒体之上的通信技术,如电脑通信,手机通信等等。随着信息时代的到来,多媒体通信技术的重要程度越来越高,它能够对多媒体信息进行迅速处理,从而保证人们及时接收有用的信息。就当前多媒体通信技术的发展形势来看,多媒体必然会向着多终端的方向发展,其智能化和人性化的程度也会越来越高,多媒体通行将逐渐发挥其作为服务通信设施的功能。
3计算机通信的实际应用
1)远程信息通信
通过计算机通信技术可以将不同空间的两个人实现信息互通。借助于网络技术和计算机软件技术,将同时处于互联网覆盖范围内的两个人建立一个固定的联系通道,如凭借相关的视频软件可以实现不同地域的人的视频交流。
2)信息筛选
信息筛选也叫信息处理,它是计算机通信技术的基本功能。计算机通信技术能够对所接受的信息进行自动筛选,判别一些无用信息进行自动删除,从而方便了人们的生活。同时,计算机通信技术还能够对相关信息进行加工,使之成为有用的信息。
4计算机通信的发展展望
组建光网(OpticalNetworking)是当今国际上通信领域中一个热门的重大研究课题,对于陆地的固定通信网,除了光纤光缆及波分多路系统正在点一点传输线路上大量应用并继续改进技术以扩大应用效果外,通信研究人员也在考虑设计和试验在通信网核心内部如何利用波分多路(WDM)技术使电传送网进化为光传送网,认为这是未来通信网必然的发展趋向。
自20世纪90年代起,国际互联网Internet向全世界计算机用户开放,促使数据通信的业务量爆炸性增长,给传统电话通信网以巨大冲击。今后的通信形势是:尽管全世界的电话业务量仍是每年增长,但数据通信业务量的年增长率远远大于电话业务量的增长率,因此在21世纪里数据业务总量将很快赶上电话业务总量。换句话说,未来的通信网不再以电话业务为重心,而是以数据业务为重心,宜于使用互联网规约IP(InternetProtocol)。传统电话通信网长期使用的电路交换方式,在未来通信网不再合适,应该让位给对数据通信有利的分组交换方式(packetswitching)。当然,未来的通信网仍应保证电话业务畅通,而且IP-phone仍须达到传统电话QoS的要求并保证数字图视(video)通信业务畅通,以致能够实现计算机操作的多媒体通信。
与此同时,通信网的核心本身总是应该具有足够大的容量,有能力适应各种通信业务量的数字速率总和,保证通信畅通,通信网容量就以它同时提供数字速率多少来表示。现在大家既然认识到各种通信业务特别是数据通信业务量每年以很高的增长率快速增长,未来的通信网就应该相应地扩大其容量。一方面,通信网绝对不停留于长期使用的公用交换电话网每年缓慢增长的容量,而是提供大得多、能够经常加大的容量。按数字速率计,现行的电通信网利用电的时分多路TDM技术,按照标准的同步数字群系列SDH,最高的数字速度限于最高一级数字群的速度,即10Gbit/s。在目前,该数字速度尚未能突破,这是受到电的TDM技术的限制,常称“电子瓶颈”。最近,国际会议上个别研究单位称他们利用电的TDM,能够制成数字速度达40Gbit/s,但这是少数情况,目前还未能普遍推广。
二、通信网从电的TDM发展至光的WDM
既然电的通信网在容量上受到电的TDM的限制,那么就应考虑其它有效而实际可行的办法。光纤通信的传输线路在加大容量方面取得了显著的成功经验,似乎可以为通信网提供有益的参考。在原来的光纤线路上,一根光纤只传输一路光载波,其载荷的数字信号由电的TDM供给,最高数字速率为10Gbit/s,而单模光纤在波长1550nm有很宽的窗口可供光信号传输,虽然一个光载波载荷信号的数字速率受到电的TDM限度不能提高,但如能让一根光纤同时传输几个光载波,则光纤的传输容量就可以成倍地加大,将光纤的潜在容量发掘利用。参照过去几十年前通信线路的每对铜线利用频分多路FDM技术实现多路载波电话的成功经验,考虑在光纤上采用波分多路WDM技术,实现一根光纤同时传输多路光载波的办法。如每一根光纤上装用户路WDM,每路传输电的TDM信号10Gbit/s,那么n路WDM就使一根光纤在一个方向同时传输n×l0Gbii/s,使数字速率比原来提高n倍,这种办法不难取得成功,完全可以推广应用。最近国际会议上报道一根光纤在1550nm波长窗口同时传输密集波分多路DWDM的100路具有适当波长间隔的光载波,导致同时传输的数字速率提高至100×l0Gbii/s=1Tbit/s(1×1012bit/s)。而且,还有可能继续提高至几个Tbit/s。这样的DWDM系统用于光纤线路,配以在1550nm波长窗口提供光功率增益的宽带光纤放大器W-EDFA,沿线路每隔100km设置一个放大器,就可使1Tbit/s数字速率的信号传输至1000km距离,实现大容量、长距离的信号传输。
诚然,这种1Tbit/s-1000km的大容量、长距离的通信系统真是现代通信领域的卓越贡献,大家都深切体会到光比电有更大的潜力为通信的发展提供帮助。传统的电通信应该引伸至光通信,尤其在考虑通信网扩大容量的问题,不能停留于电,而应着眼于光。依这样的思路进一步深入考虑光在通信网的实际应用可能性。现在波分多路WDM技术结合光放大器EDFA的方式,不应局限于光纤传输线路的应用,而是要求放开思路,研究光的WDM技术能否引伸至通信网核心内部,代替原来利用电的TDM技术所起的作用。过去的电通信网虽然利用大容量光纤传输线路,但通信网本身由电的TDM起作用,通信网容量的数字速率属于Gbit/s级,最大是10Gbit/s。现在利用光的WDM,有n路不同波长操纵各种网络单元,则使通信网容量加大n倍。如用100路不同波长,则理论上应能使通信网容量加大至Tbit/s级,比电的通信网容量Gbit/s级大一千倍。这就是说,电通信网受到TDM的限制,无法再扩大容量,如改用光通信网,WDM可以使用很多路数,以致光通信网可以扩大容量至很多倍。所以,随着通信业务量的快速增长,要求通信网扩大其容量,从电的通信网进化为光的通信网。
顺便提一下,上面说起电的TDM技术目前最高数字速率为10Gbit/s。曾有研究单位宣称光的TDM技术可使16路电的TDM复合,使总的数字速率提高至16×10=160bit/s,但这样的技术有较大难度,目前没有推广使用。
三、网络单元ADM、DXC过渡至OADM、0XC
每个通信网由若干种和若干个网络单元分别组合而成。多路通信不论是电的时分多路TDM,或者是光的波分多路WDM,最基本的网络单元有multiplexer和demultiplexer,一般地称为复接器和分接器。它们在TDM结点与用户接入线连接处,一般称为合路器和分路器,而在结点内部,则称为合群器和分群器。对于电话通信,合路器是把30路数字电话合为一个基群,如30路经过脉码调制PCM得到的数字电话信号64kbit/s合为30路的基群,约2Mbit/s。而分路器的作用相反,它把基群2Mbit/s分为30路64kbit/s。合群器是把若干个低级群合为较高级的数字群。例如在准同步数字群系列PDH,最低的合群器是把4个基群2Mbit/s合为二级群8Mbit/s。分群器则相反,把1个8Mbit/s群分为4个2Mbit/s群。在同步数字系列SDH,例如最高级的合群器是把4个2.5Gbit/s合为1个10Gbit/s,分群器则把1个10Gbit/s分为4个2.5Gbit/s。数字速率越高,则制成合群器和分群器的技术难度越大。类似地,在光的WDM复接器和分接器可以称为合波器和分波器,前者把几路不同的光波长合为一个波段,后者把一个光波段分为若干路光波长。
在每一网络结点,其他重要的网络单元有ADM(add-dropmultiplexer),简单译成插分复接器,实际上它是分群器与合群器的组合,或是分路器与合路器的组合。在结点内部,某一高级数字群输入分群器,分为若干个较低级数字群输出,其中部分低级数字群就从这分群器输出分下(drop),由本结点使用,其余几个输出直通合群器的输入,结点可以按需要把几个与分下相同的低级群插上(add)合群器的输入,与直通的低级群会合,成为新的高级数字群输出。在电的通信网中,这些是“数字的ADM”。当电通信网准备过渡为光通信网时,网络结点中的这些数字的ADM应该全部换成“波长的ADM”或“光的ADM”。它将是分波器与合波器的组合。
在网络结点中,为了灵活调度的需要,都应设置交叉连接系统XC(cross-connect)。在电通信网的结点有“数字的交叉连接”DXC(digitalXC)。当电通信网过渡至光通信网时,每一网络结点中数字交叉连接应该相应地换成“波长的XC”或“光的XC”,原理与前相似。但因光网容量较大,交叉连接系统势必更为复杂,并且需要更加灵活地运用,所以OXC常常附设波长变换器,以便于实行交叉连接时按需要改换使用光波长。总的来说,光通信网不仅容量大,而且质量高,光网结点中光的ADM(OADM)和光的XC(OXC)等网络单元都必须具备完善的结构和优良的性能,那就完全能够满足大容量通信网运行的需要。
四、IP与ATM、WDM的配合
摘要:目前3G还处于起步阶段,但其发展前景十分看好。随着通信网络和技术的不断发展,3G技术环境下电信增值业务进入了高速发展,业务范围持续扩大,经营主体趋向多元,经营模式日益创新的新阶段。文章介绍了3G(第三代移动通信系统)的含义及3G技术的基本特点,分析了3G技术在通信中的应用。
面向未来,人们对3G技术充满了美好的期待。目前3G还处于起步阶段,但其发展前景十分看好。随着通信网络和技术的不断发展,3G技术环境下电信增值业务进入了高速发展,业务范围持续扩大,经营主体趋向多元,经营模式日益创新的新阶段。
一、3G的含义
3G是英文3rdGeneration的缩写,指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G),第三代手机一般的讲,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2MBps(兆字节/秒)、384KBps(千字节/秒)以及144KBps的传输速度。
二、3G技术基本特点
从目前已确立的3G标准分析,其网络特征主要体现在无线接口技术上。蜂窝移动通信系统的无线技术包括小区复用、多址/双工方式、应用频段、调制技术、射频信道参数、信道编码及技术、帧结构、物理信道结构和复用模式等诸多方面。纵观3G无线技术演变,一方面它并非完全抛弃了2G,而是充分借鉴了2G网络运营经验,在技术上兼顾了2G的成熟应用技术,另一方面,根据IMT-2000确立的目标,未来3G系统所采用无线技术应具有高频谱利用率、高业务质量、适应多业务环境,并具有较好的网络灵活性和全覆盖能力。3G在无线技术上的创新主要表现在以下几方面:
(一)采用高频段频谱资源
为实现全球漫游目标,按ITU规划IMT-2000将统一采用2G频段,可用带宽高达230MHz,分配给陆地网络170MHz,卫星网络60MHz,这网络为3G容量发展,实现全球多业务环境提供了广阔的频谱空间,同时可更好地满足宽带业务。
(二)采用宽带射频信道,支持高速率业务
充分考虑承载多媒体业务的需要,3G网络射频载波信道根据业务要求,可选用5/10/20M等信道带宽,同时进一步提高了码片速率,系统抗多径衰落能力也大大提高。
(三)实现多业务、多速率传送
在宽带信道中,可以灵活应用时间复用、码复用技术,单独控制每种业务的功率和质量,通过选取不同的扩频因子,将具有不同QoS要求的各种速率业务映射到宽带信道上,实现多业务、多速率传送。
(四)快速功率控制
3G主流技术均在下行信道中采用了快速闭环功率控制技术,用以改善下行传输信道性能,这一方面提高了系统抗多径衰落能力,但另一方面由于多径信道影响导致扩频码分多址用户间的正交性不理想,增加了系统自干扰的偏差,但总体上快速功率控制的应用对改善系统性能是有好处的。
(五)采用自适应天线及软件无线电技术
3G基站采用带有可编程电子相位关系的自适应天线阵列,可以进行发信波束赋形,自适应地调整功率,减小系统自干扰,提高接收灵敏度,增大系统容量,另外软件无线电技术在基站及终端产品中的应用,对提高系统灵活性、降低成本至关重要。
三、3G的技术标准
国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流无线接口标准,写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》(简称IMT-2000)。
W-CDMA即Wide-bandCDMA,也称为CDMADirectSpread,意为宽频分码多重存取,其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商,这套系统能够架设在现有的GSM网络上,对于系统提供商而言可以较轻易地过渡,而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此W-CDMA具有先天的市场优势。
CDMA2000也称为CDMAMulti-Carrier,由美国高通北美公司为主导提出,这套系统是从窄频CDMAOne数字标准衍生出来的,可以从原有的CDMAOne结构直接升级到3G,日前,中国电信集团公司获得增加基于CDMA2000技术制式的3G业务经营许可,中国电信在收购了中国联通CDMA网络之后,启动了44个重点城市的网络优化工程,并于去年年底前完成了340多个城市的CDMA网络建设工作,满足了82个无线城市的无线上网需求。中国电信还了“天翼”品牌并启动了189号段放号。由于之前所采购的设备都支持CDMA2000制式,中国电信不需要重新建设网络,在3G牌照发放后,只需进行软件升级,中国电信就会在第一时间里建设起一个全国覆盖的3G网络。
TD-SCDMA是由中国大陆独自制定的3G标准,该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内的庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA标准。
四、3G技术的应用
当前,一些移动流媒体业务已经能够在2.5G网络上实现,3G网络将为移动业务发展提供更有效的支撑。由于3G网络拥有更高的数据传输速率和数据业务支撑能力,3G运营商不仅可以向用户提供高质量的语音业务,而且还能够提供高速率的流媒体业务。从全球来看,随着3G商用进程的加快,日本和韩国以及欧美地区的一些移动运营商已相继推出了基于移动流媒体技术的视频业务,移动流媒体业务已成为3G网络的核心业务和热点业务。从实际应用的情况来看,移动流媒体可提供点播、直播、下载播放三种业务形式。其中,点播应用主要包括电影片花、精彩片断、MTV等;直播包括电视节目、视频监控、重大赛事、音乐现场会等;下载播放比较适合于那些非在线、对音视频质量要求较高的多媒体节目。
目前国人对手机、电脑等移动高速上网的需求都在增长,相对于其它业务,移动宽带很可能短时间内成为3G的主流应用。中国电信日前推出的“天翼”品牌,主打“互联网手机”概念,就是充分利用目前CDMA网络峰值传输速率能达到153.6KBps的优势,为用户打造高速率、全域覆盖、使用便捷的手机互联网体验,满足用户互联网商务、娱乐、生活、信息咨询等需求。作为回应,中国移动大幅降低了手机GPRS上网费。很显然,在3G时代,三大运营商在围绕移动宽带展开竞争的同时,也必将为消费者带来更丰富、更实惠的差异化应用。
1前言
移动通信业务之所以发展迅猛主要是其满足了人们在任何时间。任何地点与任何个人进行通信的愿望。移动通信是实现未来理想的个人通信服务的必由之路。在信息支撑技术、市场竞争和需求的共同作用下,移动通信技术的发展更是突飞猛进,呈现出以下几大趋势:网络业务数据化、分组化,网络技术宽带化,网络技术智能化,更高的频段,更有效利用频率,各种网络趋于融合。了解、掌握这些趋势对移动通信运营商和设备制造商均具有重要的现实意义。
2网络业务数据化、分组化
2.1无线数据——生机无限当前移动数据通信发展迅速,被认为是移动通信发展的一个主要方向。近年来出现的移动数据通信主要有两种,一种是电路交换型的移动数据业务,如TACS、AMPS和GSM中的承载数据业务以及GSM系统的HSCSD;另外一种是分组交换型的移动数据业务,如摩托罗拉的DataTAC、爱立信的Mobitex和GSM系统的GPRS。
目前,无线数据业务只占GSM网络全部业务量中的很小一部分,但是在未来的两年中这种状况将开始扭转,并大大改变。1999年以后,随着HSCSD、GPRS等新的高速数据解决方案显露峥嵘,并成为数据应用的新焦点,无线数据将成为运营商经营计划中越来越重要的部分,它预示着未来大量的商业机遇。
(1)应用驱动市场
无线数据业务的主要驱动力在于用户的应用。话音是单一的、易于被大众所接受的业务,然而无线数据则不同,无线数据最初的应用重点放在运输管理这样的专业市场。近期无线数据业务的目标市场是销售人员或现场工程师这样的用户群。从这些先发目标的应用中积累无线数据的经验,并从中受益。
在过去的十年里,传统的生活方式已经在迅速改变,人们更经常性地移动,职业和个人生活之间的分界变得模糊,人们需要不分时间、地点访问很重要的信息。发生在用户身上的这种生活方式的改变将成为驱动无线数据业务发展的重要因素。
(2)因特网的影响
和通信的其他领域一样,无线数据业务的一个最重要的驱动力来自Internet。根据最近的研究,未来两年欧洲的因特网用户数量将翻一番。在我国,因特网用户的年增长率将高达300%,显然用户在运动中接入因特网的需求将会增长。
为了满足接入因特网的需求,一个全球性的开放协议——无线应用协议(WAP)应运而生。WAP为将Internet的信息内容以及增值业务传送到移动终端提供了一种开放的通用标准,实现了IP与GSM网络的桥接,是一个为厂商提供加速市场增长、避免网络割接、保护运营商投资的标准,WAP确保任何与WAP兼容的GSM手机都能工作。
(3)数据速率的发展
GSM承载业务所提供的GSM数据速率最高只能达到9.6kbit/s。国际上1998年引入的高速电路交换数据(HSCSD)技术将实现57kbit/s的数据速率,对要求连续比特率和传输时延小的应用是理想的,如会议电视、电子邮件、远程接入企业的局域网和无线图像。1999年商用化的GPRS是第一个GSM分组数据应用,将实现超过100kbit/s的数据速率。对较短的“突发”类型业务是理想的,如信用卡认证、远程测量和远程事务处理。EDGE(增强数据速率GSM改进模式)使用修改过的GSM调制方式来实现超过300kbit/s的数据速率。EDGE会让GSM运营商特别受益,他们不但可以赢得第三代移动通信的经营执照,还可以提供有竞争力的宽带数据业务。
2.2个人多媒体通信——网络演进的方向
对随时随地话音通信的追求使早期移动通信走向成功。移动通信的商业价值和用户市场得到了证明,全球移动市场以超凡的速度增长。移动通信演进的下一阶段是向无线数据乃至个人移动多媒体转移,这一进展已经开始,并将成为未来重要的增长点。个人移动多媒体将根据地点为人们提供无法想像的、完善的个人业务和无线信息,将对人们工作和生活的各个方面产生影响。在个人多媒体世界里,话音邮件和电子邮件被传送到移动多媒体信箱中;短信将成为带有照片和视频内容的电子明信片;话音呼叫将与实时图像相结合,产生大量的可视移动电话,还将实现移动因特网和万维网浏览。像无线会议电视这样的应用将随处可见,电子商务将蓬勃开展。对于运动中的用户还有随时随地的各种信箱和娱乐服务。
3网络技术的宽带化
在电信业历史上,移动通信可能是技术和市场发展最快的领域。业务、技术、市场三者之间是一种互动的关系,伴随着用户对数据、多媒体业务需求的增加,网络业务向数据化、分组化发展,移动网络必然走向宽带化。
通过使用电话交换技术和蜂窝无线电技术,70年代末诞生了第一代模拟移动电话。AMPS(北美蜂窝系统)、NMT(北欧移动电话)和TACS(全向通信系统)是三种主要的窄带模拟标准。第一代无线网络技术的一大成就就是去掉了将电话连接到网络的用户线。用户第一次能够在他们所在的任何地方无线接收和拨打电话。
第二代系统引入了数字无线电技术,它提供更高的网络容量,改善了话音质量和保密性,并为用户引入了无缝的国际漫游。今天世界市场的第二代数字无线标准,包括GSM、MMPS、PDC(日本数字蜂窝系统)和IS95CDMA等,均仍为窄带系统。
第三代移动系统,即IMT-2000,是一种真正的宽带多媒体系统,它能够提供高质量宽带综合业务并实现全球无缝覆盖。2000年以后,窄带移动电话业务需求将依然很大,但随着Internet等高速数据通信及多媒体通信需求的驱动,宽带多媒体综合业务将逐步增长,而且就未来信息高速公路建设的无缝覆盖而言,宽带移动通信作为整个移动市场份额的子集将显得愈来愈重要。
第三代系统预计在2002年投入商用。
从第二代到第三代系统的变化并不像从第一代模拟网络到第二代数字网络那样存在重大的技术变迁。从目前的技术发展现状和趋势来讲,第二代系统将逐步子滑过渡到第三代系统,在此演进过程中,移动网络所能实现的数据速率逐步升级:GSM承载业务所能提供的数据速率为9.6kbit/s,1998年商用的HSCSD技术实现了57kbit/s的数据速率,1999年引入的GPRS将实现超过100kbit/s的数据速率,将在2000年引入的EDGE技术可实现超过300kbit/s的数据速率。2001年后投入商用的第三代系统将能够在广域网上实现384kbit/s的数据速率,在办公室和家中还可以达到2Mbit/s。
4网络技术的智能化
移动通信需求的不断增长以及新技术在移动通信中的广泛应用,促使移动网络得到了迅速发展。移动网络由单纯地传递和交换信息,逐步向存储和处理信息的智能化发展,移动智能网由此而生。移动智能网是在移动网络中引人智能网功能实体,以完成对移动呼叫的智能控制的一种网络,是一种开放性的智能平台,它使电信业务经营者能够方便、快速、经济、有效地提供客户所需的各类电信新业务,使客户对网络有更强的控制功能,能够方便灵活地获取所需的信息。移动智能网通过把交换与业务分离,建立集中的业务控制点和数据库,进而进一步建立集中的业务管理系统和业务生成环境来达到上述目标。通过智能网,运营公司可以最优地利用其网络,加快新业务的生成;可以根据客户的需要来设计业务,向其他业务提供者开放网络,增加收益。
关于移动智能网的研究,早在1995年就已开始,刚开始并没有具体的标准协议出现,各厂商各自制定了自己的标准,并且据此进行了不少的研究工作,如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期产品。这些工作为最终移动智能网标准的形成积累了经验。
1997年末,美国蜂窝电信工业协会(CTIA)制定了移动智能网的第一个标准协议——IS-41D协议。1998年1月,欧洲电信标准研究所(ETSI)在GSMphase2+阶段引入了CAMEL协议(移动通信高级逻辑的客户化应用程序),当时的版本是Phase1。1998年4月,ITU-T在新推出的智能网能力集一2标准中描述了移动接入的功能实体,称为CAMELphase2标准。
伴随着移动网络向第三代系统的演进,网络的智能化程度也在不断地提升。智能网及其智能业务是构成未来个人通信的基本条件。
5更高的频段
从第一代的模拟移动电话,到第二代的数字移动网络,再到将来的第三代移动通信系统,网络使用的无线频段遵循一种由低到高的发展趋势。1981年诞生的第一个具有国际漫游功能的模拟系统NMT的使用频段为450MHz,1986年NMT变迁到900MHz频段。我国目前的模拟TACS系统的使用频段也为900MHz。在第二代网络中,GSM系统的开始使用频段为900MHz,IS-95CDMA系统为800MHz。为了从根本上提高GSM系统的容量,1997年出现了1800MHz系统,GSM900/1800双频网络迅速普及。2002年将投入商用的第三代系统IMT-2000则定位在2GHz频段。
6更有效利用频率
无线电频率是一种宝贵资源。随着移动通信的飞速发展,频谱资源有限和移动用户急剧增加的矛盾越来越尖锐,出现了“频率严重短缺”的现象。解决频率拥挤问题的出路是采用各种频率有效利用技术和开发新频段。
模拟制的早期蜂窝移动通信系统采用频分多址方式,主要通过多信道共用、频率复用和波道窄带化等技术实现频率的有效利用。随着业务的发展,模拟系统已远不能满足用户发展的需求。数字移动通信比模拟移动通信具有更大的容量。同样的频分多址技术,数字系统要求的载干比较小,因而频率复用距离可以小一些,系统的容量可以大一些。而且,数字移动通信还可采用时分多址或码分多址技术,它比模拟的频分多址制在系统容量上大4-20倍。
GSM作为最具代表性和最为成熟的数字移动通信系统,其发展历程就是一部频率有效利用技术的演进史。GSM采用时分多址制式,其对频率的有效利用主要是通过频率复用技术的不断升级实现的。从传统的4×3方式,到3×3、1×3、MRP、2×6等新的复用技术,频率复用的密集度逐步提升,频谱效率快速提高,GSM系统的容量得到逐步释放。1995年开始投入商用的IS-95CDMA(窄带)系统,以无线技术的先进性和大容量等特点著称。它以扩频技术为基础,不同用户的信号靠不同的编码序列来区分,如果从频域或时域来观察,多个CDMA信号是相互重叠的,故理论上CDMA系统的频谱利用率比GSM系统更高,网络容量更大。同时CDMA系统具有一定的过载能力,即系统具备软容量。作为未来第三代移动通信系统主流无线接入技术的WCDMA(宽带码分多址)能够更高效地利用无线电频率。它利用分层小区结构、自适应天线阵和相干解调(双向)等技术,网络容量可得到大幅提高,可以更好地满足未来移动通信的发展要求。
7网络趋于融合,走向统一
7.1第三代移动通信系统的结构
第三代系统的主要目标是将包括卫星在内的所有网络融合为可以替代众多网络功能的统一系统,它能够提供宽带业务并实现全球无缝覆盖。为了保护运营公司在现有网络设施上的投资,第二代系统向第三代系统的演进遵循平滑过渡的原则,现有的GSM、D-AMPSIS-136等第二代系统均将演变成为第三代系统的核心网络,从而形成一个核心网家族,核心网家族的不同成员之间通过NNI接口联结起来,成为一个整体,从而实现全球漫游。在核心网络家族的,形成一个庞大的无线接入家族,现有的几乎所有的无线接入技术以及WCDMA等第三代无线接入技术均将成为其成员。