无线接入网讲稿.doc

12 无线接入网从网络的发展看，在核心网络方面，无线、固定将逐渐趋向一致，只是在接入的方式上存在差异，一个是通过无线电路，一个是通过有线电路。在无线接入中又有适于地面高速运动的移动接入和适于低速运动的无线本地环路接入，以及适于极高速率的空中，海上立体环境的卫星移动接入。由于无线电资源的有限，各种无线接入的优势也不尽相同，例如卫星适合于覆盖面广，但信息速率很低的应用；无线本地环路适合于局部覆盖但信息速率很高的应用；蜂窝系统则介于两者之间。不同的无线接入应发挥各自的优势，取长补短，共同发展。121 接入网的定义在ITUT第十三研究组的建议中，定义接入网（AN）为业务节点（对电话业务而言为本地交换机）与用户端设备（CPE）之间的实施系统，它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网，可含复用、交叉连接和传输功能。国际电联标准部（ITUT）根据电信网的发展演变趋势提出了接入网（Access Network，AN）的概念，目的是综合考虑本地交换局（LB）、用户环路和终端设备（TE），通过有限的标准化接口，将各种用户接入到业务节点。接入网所使用的传输媒体是多种多样的，可灵活支持混合的、不同的接入类型和业务。122 主要技术途径接入网的主要技术途径可分为有线接入和无线接入两类。1221有线接入1双绞线上的数字用户线系统包括 ADSL，UDSL，VDSL，EDSL。2同轴电缆上的混合光纤同轴网系统（HFC）3光纤接入网系统（1）光纤到大楼（FTTB）、光纤到路边（FTTC）、光纤到用户（FTTH）；（2）接入网用SDH系统；（3）以ATM为的基础的无源光网络（PON）。1222无线接入1固定无线接入（1）窄带 无线用户本地环路（WLL）； 其他应用的无线接入； 无线专用自动小交换机（PABX）。（2）宽带 多路多点分配业务（MMDS）； 直播卫星系统（DBS）；本地多点分配业务（LMDS）；基于CDMA技术的无线点到多点系统。2移动无线接入 （1）全球移动通信系统； （2）卫星移动通信系统； （3）蜂窝移动系统； （4）集群调度系统。123 无线接入网1231定义和组成无线接入是指从交换节点到用户终端之间的传输线路，部分或全部采用了无线传输方式。无线接入网是由业务节点（为交换机）接口和相关用户网络接口之间的系列传送实体所组成的，为传送电信业务提供所需传送承载能力的无线实施系统。无线接入网WAN（Wireless Access Network）实际上是用无线通信技术替代传统的用户线，所以，无线接入网又称为无线本地环路（WLL）或无线用户系统（WSS）。一般来说，无线接入网是由网络管理系统（NMS）、基站控制器（BSC）、基站（BS）和用户站(SS)组成，也可以不把NMS归入其中。NMS是一个操作维护中心，监测网内设备，诊断和排除故障。BSC实现有线与无线信令代码的转换，提供与交换机的接口并对无线信道的分配进行控制，一个BSC可以控制多个基站，BSC可以安装在电话交换局内，也可以安装在电话交换局外。基站（BS）由收发信机组成，它提供无线信道和空中接口，并完成无线接口的认证和保密，无线资源管理等，用户站（SS）是一个无线网络终端，能识别用户的用户号码和鉴权键，转发基站与用户终端之间的电信业务信号等。用户站分为单用户站和多用户站，用户站与用户终端（电话机，传真机，计算机等）相连。用户终端可以是固定用户（电话机等），也可以是移动用户（手机，车载台）。图12-1给出无线接入网组成简单框图。虽然无线接入网系统是由网络管理系统。基站控制器、基站、用户站三部分组成，但是不同的厂商或接入方式相异的产品，其结构是有差别的。 图12-1 无线接入网组成简单框图1232接口无线接入网接口分为本地交换机与基站控制器的接口，基站控制器与网络管理系统的接口，基站控制器与基站的接口，基站与用户站的接口，用户站与用户终端的接口。本地交换机与基站控制器的连接，物理上可以用双绞线、同轴电缆、微波或光纤来实现，其接口方式目前有两类，一类是用户接口方式(Z接口)，另一类是数字中继线（E1）接口方式（V5接口方式）。前者简单、灵活、兼容性好，能与各种交换机接口；后者把交换机与接入设备之间的模拟连接改变为数字接口连接，具有开放性、支持综合业务、支持各种接入形式和降低成本等特点。Z接口是模拟音频接口，由于通信网的数字化，Z接口已不适应数字和数据新业务的发展，而国际电联制定的VI至V4接口均未标准化，所以，V5接口极重要。V5接口类似于美国贝尔实验室90年代初的TR303接口。V5接口是ETSI于1993年颁布，1994年ITU定义V5接口分为V5l（ITU建议G694）和V52（ITU建议G695），V5l接口由单个 2048 kbit/s链路构成，V52接口由116个 2048 kbit/s链路构成。V5接口是一种综合业务节点接口，支持话音、ISDN和专线业务。基站控制器与网络管理系统接口采用Q3接口，基站控制器与基站之间的接口，物理上可用光纤、同轴电缆、双绞线等实现。不同的产品采用不同协议，大多数为专用协议。基站与用户站之间采用无线全双工通信方式，即用频分双工（FDD）和时分双工（TDD），它们的接口是空中接口，包括无线接口、信令和语言编码、传输内容。无线接口包括无线频道划分、无线调制方式、多址双工方式、发射功率及控制等。空中接口极其复杂，并随无线接入方式的不同而相异。用户站与用户终端的接口是采用标准的PSTN用户线接口，也就是满足Z接口标准与T接口标准。综上述，无线接入网的接口，重要的是V5接口和空中接口。1233 分类无线接入网从用户终端角度可分为固定无线接入网（FWAN）和移动无线接入网（MWAN）。用户终端固定或者是在办公室、会议室、家中等地方作有限移动时的接入叫做固定接入，用户终端移动时的接入叫移动接入。固定无线接入不需要移动控制和越区切换的功能，从而节省投资。无线接入网按基站覆盖范围分为宏区、微区和微微区3种接入网，基站覆盖半径为550 km是宏区（或称大区）。大多数是专门设计或直接用蜂窝基站，系统功率大、天线高，适用农村、山区、沙漠、海岛等，如摩托罗拉的 Will系统基站覆盖半径为500 m5 km是微区，适用于郊区。基站覆盖半径为 50500 m是微微区，适用于城市，系统是基于无绳技术。无线接入网按传输速率分为窄带（数据速率小于 64 kbits）无线接入网、中宽带（数据速率大于 64 kbits而小于 2Mbits）无线接入网和宽带（数据速率大于 2M bits）无线接入网。窄带和中宽带是基于电路交换的，它们的系统结构很类似，而宽带是基于分组交换的，是一点到多点的结构。无线接入网按出现年代分，有70年代第一代系统，即一点多址系统，初期是模拟制式，后采用TDMA数字制式；有80年代的第二代系统，即基于模拟的蜂窝系统；有90年代的第三代系统，即基于数字蜂窝的系统。应该说，这些都是属窄带范围，所以，可以把宽带接入称为第四代系统。当然，还可按其他方式进行分类。比如：按频率分有短波，VHFUHF，微波和毫米波（如 LMDS）的系统。1234 输入方式可以说，原则上各种现有无线通信技术均可以作为无线接入技术。但是，它们都不具备V5接口，成本高，而又不能提供与有线一样的话音质量，所以，往往不能直接用于无线接入，而必须加以简化（改造）或专门设计。无线接入方式可以分为两大类，第一类是专门设计制造的系统，用户是固定的，这个系统称为固定无线接入网，也称为专用无线本地环路，朗讯的WSS系统、阿尔卡特的A9500、中国大唐的WL300系统属于此类。第二类是由原来的系统简化（改造）而来，但与原来的系统有差别。它们所用的无线技术大致分为如下几种：1利用单信道点到点通信技术美国 DIVA公司的 DIVA2000系统是利用该技术的一例，系统工作频段为 800 MHz或 450 MHz，多址方式用 TDMA，覆盖半径可达 520 km。2利用微波技术这是常用一点多址技术，属于固定无线接入网，系统由中心站（又叫基站）、外围站（用户站）和中继站组成，中心站连接本地交换机，代表产品有加拿大的SR-500。阿尔卡特的A9800、中国大唐的PMP1560、NEC的DMMSS、IRC的JUL、富士通的DRSS等。它们工作频段有 15 GHz，19 GHz，24 GHz和 35 GHz等，覆盖半径为 560 km，通过中继站也可达 500600 km。 图 122给出加拿大 SR通信有限公司的 SR500S系统示意图。SR500S在 l3至 27 GHz，35 GHz以及 10 GHz频段内采用时分多址和点到多点数字微波技术。系统可提供 60条 64 kbit/s全双工时隙。SR500S系统提供局域网互连和ISDN基本接口业务、建立帧中继网和提供Internet接入等。 图122 SR500S系统3利用卫星通信技术卫星通信按卫星轨道分有静止轨道（GTEO）卫星通信、中轨道（MEO）卫星通信和低轨道（LEO）卫星通信，而按地球站天线直径大小又分为A站、B站、C站、E站及甚小口径地球站（VSAT）。卫星工作频率有 C波段（46 GHz）、ku波段（1114 GHz）和ka波段（2030 GHz）。卫星通信是利用卫星作中继，所以，利用卫星通信技术也可构成无线接入网，把地球站作为基站，通过无线或有线与本地交换机连接；地球站又可当用户站与用户终端相连，这是因为同一个地球站具有收发设备，其中卫星电视单收站和有的VSAT站只有收的功能，也只能作用户站用。一般来说，利用卫星通信技术构成固定无线接入网，而利用移动卫星通信技术也可构成移动无线接入网。利用卫星通信技术构成的无线接入网的特点是覆盖面积大，对气象条件和距离不敏感。VSAT是最典型的和最多地用于组建无线接入网。休斯网络公司的DirecPC系统是利用VSAT卫星通信技术的无线接入网。4利用大区制技术采用大区制技术有功率大、覆盖范围大、系统投资少等特点。用大区制技术构成的无线接入网可用于入口分散的地区，AT&T的WSS系统是采用大区制的无线接入网，系统使用AMPS频段（824849 MHz869894 MHz），支持固定用户，但也可根据需要支持移动用户。5基于蜂窝技术模拟蜂窝（AMPS，NMT，ETCS）和数字蜂窝（DCS1800，GSM，PCS1900，DAMPS，PDC，CDMA One）技术其中任何一种标准简化都可以构成无线接入网，可以是直接接入PSTN交换机的固定无线接入网，如诺基亚的 GSM WLL系统；也可以是通过移动交换机接入PSTN的移动无线接入网；还可以是混合无线接入网，用户是固定的，也可以是手机或车载台，数字系统有摩托罗拉的 CDMA WILL，模拟的有 Telular公司提供的蜂窝系统实施FWT（固定无线终端），实现既有固定又有移动业务。6基于无绳技术基于无绳技术（CT2，DECT，PHS，PACSA）的无线接入网是固定的接入网，用户是在固定或有限范围内移动。覆盖范围不大，采用DECT标准的接入网最多，如爱立信的DRA1900）、西门子的DCT Link系统、阿尔卡特的A9500，UTStarcom的Airstar；也有采用 CT2标准的，如北方网络的 Proximity1800；或采用 PHS标准，如日立的 RN1000系统和富士通的FWLP300。7基于集群技术集群系统发射功率大，覆盖面也大，基于集群技术，可以构成固定接入网和移动接入网。而数字集群（如TETRA）构成接入网更为看好。8宽带无线接入直至1977年，市场上所有无线接入网都是窄带的，而人们对通信的要求不满足于目前窄带的电话、数据、传真，要向高速数据、点播电视、网上测览、可视电话、接入企业网和 LAN互联等宽带业务发展，发达国家特别需要满足这种要求，因此，宽带无线接入将会大发展。 宽带无线接入已是一个热点。宽带无线接入的产品大概有4类：第1类是提供数据速率为 2 Mbits的产品，代表产品有爱立信的AirLine系统；第2类是本地多点分配系统（LMDS），本地多点通信系统（LMCS），微波多路分配系统（MMDS），而多点电视分配系统（MVDS）是宽带无线新应用。但是，最引起入们重视的是LMDS。IMDS首先由美国开发，不支持移动业务，基站覆盖半径为510km，可使用频率 24 GHz、28GHz、31 GHz、38GHz、40 GHz。美国使用2752835 GHz和29l2925 GHz，欧洲用405425 GH:，数据速率 2M/bits以上。美国 Cellular Vision、朗讯、惠普、休斯、加拿大的新桥网络、北电网络和德国世博等公司都可提供LMDS；第3类是无线本地局域网。WLAN通过电磁波在空中发送和接收信息，无线LAN比有线LAN结构简单、便利。效益高而且灵活，可移动。接入点是一台收发信机，用户手持终端或笔记本电脑，接入点通过标准以太电缆连接到有线网络。接入点覆盖半径为30300m，频率低覆盖半径大；第4类是欧洲电信标准协会（ETSI 制定的Hipex Access标准，根据这个标准提出的系统数据速率可达25 Mbits。当然，基于IMT-2000和光无线通信技术也可提供宽带无线接入。124 第三代移动通信系统中的数字无绳通信技术（DECT）1241数字增强型无绳通信DECT的发展历程DECT是在第二代数字无绳电话（CT2）的基础上发展起来的。它的基本电路是将无绳电话进一步向PCN（个人通信网）的方向发展，使其不仅可以提供家用无绳电话。无线电话亭（Telepoint）的功能，而且还可以用作无绳用户交换机（CPBX）、无线本地环路（WLL）、无线局域网（WLAN）等系统。1988年，欧洲邮电委员会（CEPT）推出了泛欧数字无绳电话的标准 DECT（Digital European Cordless Telephone）。该标准以 TDMA技术为基础，工作频段为 18801900MHz。1989年，DECT更名为欧洲数字无绳通信（Digital European Cordless Telecommunication ，简称为 DECT），以区别于传统意义上的主要服务于家庭的无绳电话的概念。1990年，CEPT完成了DECT标准的基本框架。这些基本的标准主要注重于发展无绳电话与其他无绳基站之间的空中接口标准，以及在几个基站之间漫游所需的协议。1992年，CEPT的后继者ETSI制定了DECT的初始标准ETS300175和ETS300176。它将DECT从家用的无绳电话扩展到其他两个应用领域：商用的无绳电话系统（无绳PBX或无线PBX）和作为公共电信网络的无绳接入系统。在这基础上，ETSI根据实际的市场需求不断地补充和完善DECT的各项技术标准，并拓宽其应用领域，使其越来越突破传无绳电话的概念，而成为一种通用的无线接入标准。从1993年起，DECT不仅在欧洲得到了广泛的支持和应用，同时由于其优越的性能而在欧洲之外的许多国家获得认可。根据 DECT论坛（DECT Forum）最新提供的数据，已经有27个国家将DECT作为无绳通信的标准，另外有7个国家允许DECT系统使用。这样，DECT已经突破了欧洲无绳通信标准的概念，正因为这个原因，DECT改名为数字增强型无绳通信（Digital Enhanced Cordless Telecommunication ，仍简称为 ECT），DECT三易其名的历程正是 DECT从传经的家用无绳电话的概念向个人通信方向发展的历程。在ETSI向ITU所提交的关于DECT的技术方案中，DECT已经彻底地改变了无绳电话的概念而涵盖了非常广泛的应用领域，从家用、商用无绳系统到公共无绳电话、无线本地环路的应用，从实现与GSMDCS1800互通到提供全面的个人通信服务（PCS），从手机的通用接入规范（GAP）到各种无线网络间的漫游切换，DECT都提供了良好的解决方案。1242 DECT成为 IMT-2000 家族成员从图123中可以看出，在IMT-2000家族中，包括DECT。而且DECT是唯一入选IMT-2000的无绳通信标准。 图12-3 IMT2000地面空中接口规范1243 DECT技术简介1DECT技术规范DECT技术规范的结构是以ISO开放系统互联为基础，其示意图如图12-4。（1）物理层规范物理层主要定义了DECT无线频谱的管理工作频率DECT的使用频率从 1880 MHz到 1930 MHz；从 DECT技术应用情况来看，各国对频率的要求各不相同，我国采用的基本频段为 19001920 MHz，DECT系统可工作在基本频段内的 10个频点上。各个频点的计算方法为：Fc=Fo一C l728 MHz，Fo= l897344 MHz，中国频段内 C=一3，4，12，分别对应该频段的 9号到 0号载波。图12-4 DECT规范分层结构 多址方式ECT在10个载波上使用TDMATDD格式，基本上是一种多载波TDMATDD技术，其时间频率复用如图12-5所示。 图12-5 DECT时间/频率复用图每个载波采用TDMA方式，共分成24个时隙，使用其中的一对时隙即可提供一个双工语音连接。由一对特定的时隙与一个特定的载波所确定的，能进行双向信息传输的空中通道称为信道。每个载波的信道数为12，DECT有10个载波，因此其总信道数为120，信道分配方式采用动态信道选择方式（DCS）。每个TDMA时间帧包括12对时隙，每个时间帧在每个载波上均可用。TDMA时间帧和时隙的结构如图12-6所示。 图12-6 TDMA时间帧和时隙结构其中S域用于无线链路的时钟及分组同步，A域用于传输控制信令、广播消息等，B域用于传输语音编码等，Z域用于提前检测滑进B域末端的非同步干扰，保护域用于RF模块的PLL销相环锁定下一时隙的新载波。DECT一个时隙的基本速率是 32 kbit/s，可分配多个时隙提供 64，128，256 kbit/s或552 kbits数据速率。基带速率DECT的基带传输速率为1152 M bit/s。发射功率和接收灵敏度DECT的基站发射功率为 250 mW，手机功率为 10 mW；DEC接受机灵敏度不低于86dBm。调制方式DECT基带调制方式采用高斯最小频移键控GFSK，其调制系数为05。语音编码方式DECT语音编码方式采用ADPCM（自适应脉冲编码调制）语音编码。（2）介入接入层MAC规范MAC层有3个主要功能：首先负责信道的选择、建立、维持和释放；其次，负责完成信息包的拆包打包工作，将高层的控制信息、业务信息和差错控制信息复用到待发的数据包中，同时从收到的数据包中提取相应数据和信息；最后提供广播服务，这是指基站将系统信息等广播信息以点对多点的方式在指定可用的信道上连续不停地发给所覆盖范围内的手机，以便手机能找到其所能识别的基站。 （3）数据链路层DLC规范DLC层与MAC层密切配合，为网络层NWK提供十分可靠的数据链路。DLC层包含两个独立的协议平面：控制平面（Cplane）和用户平面（Uplane）。控制平面主要进行 DECT协议的控制，它提供数据链路（LAPCLc）和广播业务（Lb）两类独立的业务。数据链路业务负责数据链路的建立、保持和释放，完成数据的无差错传输；广播业务完成NWK层的广播信息的下发以及将接收到的广播信息进行过滤并上报。用户平面定义了DECT协议所能支持的各种业务，目前应用最多也是最简单的业务是 LU1透明无保护业务（TRUP），典型的用于 32 kbits的 ADPCM语音传输；支持其他的业务有LU2帧中继业务（FREL）、LU3帧转接业务（FSWI）、LU4前向纠错业务（FEC）、LU5基本速率自适应业务（BRAT）、LU6二次速率自适应业务（SRAT）、LU7的64 kbits数据信道业务等。（4）网络层NWK规范NWK层位于DECT协议的第3层，它从结构和功能上都类似于ISDN的第三层，主要完成呼入、呼出，移动管理，链路实体控制等信令信息的交互控制。它包含6个实体部分：呼叫控制（Call Control）、补充业务（Supplementary Services）、面向连接的消息业务（COMS）、面向无连接的消息业务（CLMS）、移动管理（MM）和链路控制实体（LCE）。目前常用的是呼叫控制CC移动管理MM和链路控制实体LCE。呼叫控制实体为基于电路交换的业务定义了一整套建立、保持、释放的过程，同时支持与呼叫有关的信令；移动管理实体定义了能满足DECT移动要求的相关过程，包括位置登记和更新、接入权限管理、身份识别、密钥分配、参数加密、加密等；链路控制实体是NWK层最底层的实体，完成逻辑链路的建立、上下行链路的路由管理、链路状态的监视和报告、消息缓存等功能。2DECT技术的主要性能（1）动态信道分配DECT动态信道分配的含义是：DECT基站和终端可工作于120个信道中的任一信道；DECT终端在选择信道时会自动避开不干净或已被邻近小区占用的信道；当发现当前使用的信道质量低于要求时，会自动切换到更好的空闲信道上。由于DECT的这一性能，使得其频率规划简单，信道可以动态地、合理地分配，信道质量也可以得到保障。（2）小区无缝切换DECT手机在通话时随时监测通话质量，同时不停地扫描本小区和邻近小区其他信道的场强。手机在同一个DECT系统中移动时，一旦发现邻近小区的基站信号强于当前基站时，将自动建立一条新链路，并且在新链路建好后，才释放原先的链路。由于DECT的切换过程是一个“先通后断”的过程，所以称之为“无缝切换”。这种切换方式消除了其他系统切换中出现的“咯咯”声，减小了越区时掉话的可能性，保证了通话质量。（3）安全特性DECT定义了鉴权过程和信道加密过程以及相应的算法，为每个用户分配一个唯一的身份识别码。当用户试图接入系统时，DECT系统会对用户进行身份识别和鉴权，确认为合法后，方允许其进行正常呼叫。在通话过程中，可以通过专门的密钥对语音甚至信令进行加密，从而保证通话的保密性。（4）良好的语音质量DECT采用32 kbit/s ADPCM语音编码方式，提供实时双向语音传输，与PCM编码有相近的语音质量。（5）完善的接口规范ETSI制定了DECT与GSM、ISDN、数据通讯的接口，使采用DECT标准的设备有很广泛的应用场合。3DECT的应用领域(1)家用无绳电话一个典型的家用DECT系统包括一个无绳基站设备和数个无绳手持机，如图12-7（a）所示。由于DECT无绳电话与模拟无绳电话相比具有的一系列优点，使得DECT无绳电话设备市场增长迅速。到1999年，世界有用的无绳电话市场约有l3是基于DECT的无绳电话。（2）商用的无绳通信系统（无绳PBX）商用DECT无绳通信系统满足了商业领域PBX系统中的无绳分机的需要。办公入员利用一个便携式电话，可获得与办公PBX的有线分机相同的功能。该网络由许多的无线基站构成，这些基站均连接在同一个PBX上，网络结构如图127（b）所示。它类似于蜂窝移动电话系统，用户可以在该通信区域内漫游，在覆盖区域内发送和接收电话呼叫。但是DECT的蜂窝半径与蜂窝移动电话系统相比要小得多，这样就能支持更大密度的用户。同时，在无线PBX系统中，利用同一网络结构，既可以支持语音通信又可以支持数据通信。因为这些特点，DECT作为实现“无绳办公室”的主流技术而在欧洲获得了广泛的使用。目前，基于DECT的系统已经占据了80的欧洲无绳PBX的市场。（3）基于DECT的无线本地环路（WLL）系统结构如图107（c）所示。每个接入用户均配备一个固定DECT的接入设备FAU（Fixed Access Unit），标准的电话可以播入这个设备中。其他类型的固定终端，如三类传真机以及数据MODEM同样可以接入其中。DECT不仅能为固定终端提供多种业务，而且可为无线手机用户提供本地漫游。这种漫游称为无绳终端漫游CTW（Cordless Terminal Mobility）。DECT提供的无线接入方式多种多样，使用 DECT通用接入规范 GAP（General Access Profile）的手机和带有适配卡的笔记本电脑可以在不同的公共和专有网络之间漫游。以上介绍的三方面是DECT的最常用的3个领域，也是DECT商业化非常成功的3个应用领域。DECT的应用在上述基础上进行了进一步的拓展，最新的应用领域包括以下几个方面：（l）GSMDECT集成系统图12-7 DECT在不同的应用环境中的系统结构图DECT的标准是为用户密度高，通信业务量大的环境如办公室、展览中心以及商业中心提供通信解决方案，其用户的移动速度一般与步行速度相同，移动范围也局限于一个预先确定的较小范围。与之相反，GSM系统是为高速和大范围移动的用户（包括在汽车上或是列车等交通工具上的用户）提供一种连续的无线通信方案，其用户的移动范围相当大，甚至可以是从一个国家漫游至另一个国家。这些特点决定了GSM系统不适合像办公室及商业中心这样具有高密度用户和大通信业务量的环境的通信需要。如果能够把GSM系统和DECT系统结合起来，就能够给用户提供一种较理想的无线通信方案。即 DEE无绳通信十GSM数字蜂窝通信=室内外的无缝移动通信系统。DECT标准中的GSM接口协议 GIP（GSM Interworking Profile）为这种结合提供了可能，这种结合能将DECT适用于室内高通信业务量和高密度用户的特点与GSM的室外大的通信覆盖范围的特点结合起来。这对于GSM网络的运营者而言是很有吸引力的，因为只需要在高密度用户环境中增加DECT设备，再连入GSM系统中，就可以大大增强GSM系统对于像办公室或是商务中心这样的环境业务处理能力。为了实现这种互连，目前已经设计了一种双模式手机，能够同时将DECT和GSM接入方式嵌入进去，它既是一个标准的GSM终端，同时又是一个标准的DECT终端，称为DECT/GSM双模式手机。这种手机在每次使用前先搜索DECT接入，如果用户目前在DECT服务的覆盖范围，则以DECT的方式进行通信，否则自动切换成GSM通信模式。（2）DECT的数据服务和多媒体服务为了与IMT-2000的要求相适应，在ESTII向ITU提交的技术报告中，对DECT数据通信和多媒体通信的能力作了很大的改进。采用D-8PSK调制，同时利用时隙合并技术，DECT的数据速率可达到 2 Mbit/s。数据通信的应用领域包括无绳局城网 CLAN（Cordless Local Area Networks）以及利用无绳的方式接入X25分组数据网、Internet和 ISDN等。多媒体通信是IMT-2000系统中的一个重要业务。DECT为多媒体通信制订了相关的系列标准，最新的DECT系统可以支持包括语音、视频、高速数据、电子商务等在内的各种通信业务。从上面的介绍可以看出，数字增强型无绳通信DECT已经越来越突破传统无绳电话概念，而成为移动通信中一种通用的无线接入标准。DECT系统的总体性能与应用可以用图12-8来描述。 图12-8 DECT的总体性能描述4DECT 在下一代无线通信中的应用传统的DECT技术主要应用在家用Residential、商用SOHO/SME和无线固定接入WLL等领域（见图12-8）。而IMT-2000国际移动通信标准中将全球通信应用分为PICO。MICRO、MACROT和GLOBLE 4个区域，分别由陆地和卫星通信系统无缝覆盖。而DECT的应用将定位在ZONE1微微蜂窝和ZONE 2微蜂窝的一部分范围，为用户提供语音和多媒体接入服务。DECT的无缝切换技术及越区漫游功能为SOHO/SME应用提供了强有力的支持。在 WLL应用中，DECT强调视距传播，接入距离一般在 515 km之间。世界各大通信设备厂商均陆续推出DECT应用系统和终端，尤其是近年来DECT数据通信终端发展迅速。ALCATEL、ASCOM、ERICSSON、SIEMENS均在积极发展DECT桌面终端 ，为商业用户提供 ISDN业务。DECT可视手机也开始进入应用。未来的通信网络是一个大融合的网络。语音和数据业务融合、交换与传输核心网融合、无线接入和有线接入融合、移动通信和固定通信融合，Internet 的爆炸性发展和方兴未艾的移动通信技术最终也必将走向融合。3G标准的出台充分体现了下一代网络对于带宽和移动性的需求（见图12-9），由于DECT标准充分考虑到前向兼容性，因而能够迅速拓展带宽，适应多媒体业务的需求。5DECT在中国的发展中国数字无绳通信CDCT技术的发展前景看好。CDCT是在DECT的基础上，根据中国无线频率调整而形成的标准，可用频段是19001920MHz，属于DECT协议的一个子集。随着中国电子制造水平的不断提高，一些厂家已经能够通过自主开发或OEM方式生产出高质量的CDCT用户终端和应用系统。厦新、TCL、天地通及海信等厂家已开发生产出符合CDCT标准的无绳电话终端系统。图12-9 3G地面通信模型与DECT的应用华为技术有限公司是国内最早研究和开发DECTCDCT系统的厂家之一，在DECT SOHOSME、WLL应用方面取得了可喜的成果，其 DECT无绳 PBX、CDCT WLL等产品已广泛应用于上海、广东、江苏、黑龙江、河北、山西、山东、宁夏等地，并在独联体等地开通应用。125 本地多点分配业务（LMDS）1251 LMDS的主要技术特点宽带固定无线接入系统LMDS因其能为运营商提供经济、快捷和有效的网络服务，近几年异军突起，处于有利的发展地位。LMDS以点对多点的广播信号传送方式为电信运营商提供高速率、大容量、点对多点的高可靠性、全双工的宽带接入手段。运用LMDS的目的就是实现用户远端到骨干网的宽带无线接入，进行包括话音、数据、图像的传输，也可作为因特网的接入网。LMDS是 Local Multipoint Distribution Service（本地多点分配业务）的缩写，LMDS是一种微波宽带业务，它工作在微波频率的高端（2040GHz频段），组网灵活方便、使用成本低，是一种非常有前途的宽带固定无线接入解决方案。它可在较近的距离（310公里）点对多点双向传输话音、视频和图像信号等多种宽带交互式数据及多媒体业务，支持ATM，TCPIP，MPEG 2等标准。目前LMDS已被欧洲、北美及亚洲的许多国家所采用。日本、韩国、美国、加拿大以及欧洲等国和地区正在进行LMDS试验网建设。在美国科学界和产业界的大力推崇下，美国联邦通信委员会（FCC）已将高速宽带无线接入网作为美国进入新世纪的一项重要的研究开发与产业制造项目。为了推动LMDS系统的发展，美国联邦通信委员会（FCC）在1998年发布了一系列推广和使用LMDS的优惠措施，各电信厂商积极进行LMDS的深入研究和开发。1999年1月7日，世界上第一套商用LMDS系统在WinStar公司投入商业运行。LMDS产品的技术特点主要有以下几个方面：第一，可提供极高的通信带宽。LMDS工作在 28 GHz微波波段附近，可用频带为 1GHz以上，比 DBS（500 MHz）等技术宽得多。理论上可以提供所有业务，并可以支持所有的话音和数据传输标准。第二，蜂窝式的结构配置可覆盖整个城域范围。LMDS属于无线访问的一种新的形式，典型的LMDS系统利用地理上分散的类似蜂窝的配置。它由多个枢纽发射机（或称为基地站）在一定范围的服务区管理用户群，每个发射机经点对多点无线链路与服务区内的固定用户通信。每个蜂窝站的覆盖区为 210 kin，覆盖区可相互重叠。每个蜂窝的覆盖区又可以划分为多个扇区，可根据需要在该扇区提供特定业务或服务。基站服务区和子扇区系统的划分视用户远端的地理分布及容量要求而定，不同公司的单个基站的接入容量有所不同，最高可达 48 Gbit/s，单个扇区子系统的接入容量可达 200 Mbits。LMDS天线的极化特性用来降低同一个地点不同扇区以及不同地点相邻扇区的干扰，即假如一个扇区利用垂直极化方式，那么相邻扇区能使用水平极化方式，这样理论上能够保证在同一地区使用同一频率。第三，LMDS可提供多种业务。它在理论上可以支持现有的各种话音和数据通信业务。LMDS系统可提供高质量的话音服务，而且没有延迟，用户和系统之间的接口通常是 RJ11电话标准，与所有常用的电话接口是兼容的。LMDS还可提供低速。中速和高速数据业务。低速数据业务的速率为 1296 Kbits，能处理开放协议的数据，网络允许本地接入点接到增值业务网并可以在标准话音电路上提供低速数据。中速数据业务速率为 96 Kbits到 2 Mbits，这样的数据接口通常是增值网络本地接入点。在提供高速数据业务（255 Mbits）时要用 100 Mbits的快速以大网和光纤分布数据接口（FDDI）等。另外还要支持物理层、数据键路层和网络层的相关协议。除此以外，LMDS还能支持高达 1Gbits速率的数据通信业务。第四，LMDS能提供模拟和数字视频业务，如远程医疗、高速会议电视、远程教育、商业及用户电视等等。此外，LMDS一般有完善的网管系统支持，发展较成熟的LMDS设备都具有自动功率控制。本地和远端软件下载，自动故障汇报、远程管理，自动性能测试等功能，这些功能可方便用户对网络的本地和远程进行监控，另一方面又可降低系统维护费用。与传统的光纤接入、以太网接入和无线点对点接入方式相比，本地多点分配业务有许多优势。首先，LMDS的用户能根据自身的市场需求和建网条件等对系统设计进行选择，并且LMDS有多种调制方式和频段设备可选，上行链路可选择TDMA或FDMA方式，因此，LMDS的网络配置非常灵活。其次，这种无线宽带接入方式配备多种中心站接口（如 N E1、E3、155 Mbits等）和外围站接口（如 E1、帧中继、ISDN、ATM、10兆以太网等）。再次，LMDS的高速率和高可靠性，以及它便于安装的小体积低功耗外围站设备，使得这种技术极适合于市区使用。总之，从容量及发展上看，宽带无线接入网的后起之秀应属LMDS。LMDS优点是快速布置、带宽可动态分配、维护费用低，适于大城市或入口稠密区。缺点是目前缺乏国际标准，在我国还未为LMDS分配频率。1252 LMDS的应用前景在具体的应用方面，LMDS除可以代替光纤迅速建立起宽带连接外，利用该技术，还可建立无线局域网以及IP宽带无线本地环，应当说，产品的发展前景是非常广阔的。在频率使用方面，LMDS使用的是微波波段的高端部分，属于开放频率。在投资方面，LMDS具有网络建设投资少，开通快，建设周期短，运营成本低的特点。据一般估算，由于节省了中间介质的投入，其投资要比建立光纤接入低20左右，可以在极短的时间内开通。网络扩容也比其他宽带接入手段方便，可减少设备的过量配置，组网机动灵活且易于管理。此外，LMDS系统的用户端设备相对简单，也是该技术的一个明显优势。鉴于以上的特点，LMDS在我国有广阔的应用前景。首先，LMDS可作为固定网运营部门迅速满足用户对宽带接入的需求，可进行视像和高速数据及IP业务的传输，同时可作为与光纤接入网的补充。其次，LMDS还可作为新的电信运营商包括移动通信运营商进行快速组网的有力手段。据介绍，中国联通计划在一百多个城市采用LMDS技术进行无线数据网建设，传输IP电话及其他数据业务。第三，LMDS也可用于广播电视领域进行视像传输。在我国，LMDS的研制开发和应用也已经起步，大唐电信已经研制和生产了基于LMDS技术的R2000系列产品，其LMDS无线宽带全业务接入系统已经在广东开始实验，该产品可通过软件设定不同的调制方式，以满足用户的不同带宽需求。基站容量最大可达 48 Gbit/s，每个扇区数据吞吐量最大可达 200 Mbit/s，一个远端用户终端最大传输容量可达40Mbit/s，选配不同的用户接口可提供全面的接入服务，一个基站最大可提供2048E 1容量。此外，他们研制生产的 R2000无线局域网也在湖南株洲投入使用。该产品融合了天线分集和 DSP调制解调技术，可以完成 60200m的办公室环境的网络连接，也可完成几十公里的远程网络连接，能迅速建立起一个无线局域网，并支持移动设备上网。作为一种新兴的宽带无线接入手段，LMDS为新兴的网络服务商提供了经济、快速、宽带大容量双向数据传输手段，为运营商“在最后一公里”宽带接入和交互式多媒体应用提供了经济、简便的解决方案，有着广阔的市场前景。此外，基于CDMA技术的无线点到多点系统以及第三代移动通信技术在固定无线接入（FWA）中的应用也是可以考虑的宽带接入方式，其推广取决于成本和有无合适的无线接入频率可供使用。大气尽管不及光纤但仍然是激光可用的传输媒介，利用红外波段间隔数百米在楼顶设一中继站或分路站可传送 155 Mbit/s信号。实验系统已做到利用 1550 nm波长传 4 x25 Gbit/s，达 44 km，今后容量还有望提高到 8 X 25 Gbit/s。虽然这一系统出于安全原因发送光功率不能再提高，传输距离难再延伸，不适于雨、雪和浓雾天气下运用，但在某些应用上仍有很大吸引力，它无需申请频率许可证，安装方便，在城市建筑物间，校园网内较为适用，也适于应急需要。1253 LMDS无线宽带接入系统的设计以LMDS为代表的无线宽带接入系统，具有通信容量大、可提供多种业务、建网速度快等特点，可以采用建设多个基站的办法，构建覆盖整个城域网的接入网。成功地部署LMDS需衡量技术、市场、资金等多方面的因素，具体来说主要有确定服务对象、分析入口数据和潜在用户的优先性、确定和优化网络覆盖、跟踪和确定设备的价格和平衡运营主收益等。从技术的角度看，运营商需要考虑系统容量、微波传播、网络规划、网络节点设备、无线设备、用户端网络接口设备和网络管理等诸多方面的因素。容量方面首先要规划好每个基站的扇区数，以及每个扇区的载波数、接入方式和调制方式，系统的容量会因这些技术因素的不同而不同。此外，在一个大中规模的城市里，使用LMDS通常要建立多个类似蜂窝分布的基站，这时整个系统的容量需要考虑频率复用的。在微波传播方面，LMDS作在 10 GHz以上，通信半径通常为 510 km，因此在系统设计时应该充分考虑到微波传输的特点，确定链路通信余量，从而保证系统正常通信效果。在网络规划时，运营商应充分考虑用户的分布和需求，合理设计骨干网结构和布置各个基站的位置，确定基站的扇区数和接入方式，并为以后的扩容做好准备。网络接入点设备通常根据运营商的骨干传输网络和交换网络来决定，例如，如果骨干数据通信网采用ATM体制，LMDS的接口就应该是ATM接口。无线设备采用的接入方式、调制方式、发射频率和功率都应根据系统的容量和范围来确定。由于用户接口设备往往是多样化的，因此系统中应该在用户端提供多种接口。此外，一个成功的电信运营系统离不开功能完善的网管系统，LMDS的网管应该基于开放标准，并且能够与其他标准的网管系统实现互通。126 无线接入网的发展传统的无线接入网是指用户与本地交换机之间的部分，主要完成交叉连接、复用和传输功能，一般不含交换功能。随着未来个人通信概念的提出，这种无线接入网已经不能适应通信发展的需要。因此，无线接入概念和技术需要进一步的发展。1261无线接入服务概念的发展目前无线接入网只能提供有限的移动服务，即只能为固定用户站或限制性移动用户站提供入网服务。这种服务对于实现未来个人通信的个人移动性是不够的，因此，应该对无线接入的服务概念作必要的扩展，以适应未来个人通信的业务发展需要。概括地说，就是无线接入网不仅要能提供终端用户的固定通信和限制性移动通信服务，还要能提供终端用户的全移动通信服务。只有同时能提供这3种服务，才能满足各种通信用户的入网需求。具体而言，无线接入网服务可以分为3个阶段来发展，即从固定位置服务（第一阶段）到有限移动（第二阶段）再到无限移动或PCN（第三阶段）方向发展。固定和移动的入网，其服务仅限于本地交换局，符合目前无线接入的概念，而无限移动或CN的入网，就是对传统无线接入概念所作的扩展。图1210说明了这3个阶段发展的相互关系。可以看出，各阶段服务是后向兼容的，即第三阶段系统可为第一、第二阶段用户服务，第二阶段系统可为第一阶段用户服务。用户可以根据通信业务的性质和要求选择使用什么样的系统，不同系统可在同一交换中心共存，因此，各个用户可按不同移动性要求享受服务。 图12-10 无线接入服务的发展第一阶段仅限于为固定用户站服务，这时无线环路只作为对有线环路的替代，各站间不能漫游，不需要切换功能。提供这种服务的系统结构简单，服务费用较低，是目前农村电话的主要实现手段。在第二阶段的无线接入系统中，终端用户可以得到非移动的通信服务，也可以得到限制性的移动通信服务。带有手持机的用户可在一个小区里的各扇区里移动，也可在交换中心区域的各小区和邻区间移动。各种无绳电话系统和作为接入网的蜂窝移动通信系统都属于这种情况。目前这一服务也已实现，而且仍然属于传统意义上的无线接入服务。第三阶段的无线接入网不仅提供前面两个阶段的接入服务，而且还提供全移动性接入服务，带手持机的用户可以随意走动，既可以在小区内各扇区之间走动，也可以在交换中心范围里各小区之间走动，还可以在各交换中心区域里漫游。可以看出，第三阶段的无线接入服务已经超出了传统无线接入服务的概念。因为，在传统的无线接入网定义中，接入网本身没有交换和漫游能力，只提供用户到本地交换机之间的接入服务。即使同一基站内的用户要通信，也必须经过核心网络才能实现。当用户要进行小范围的漫游时，更是要由核心网络来进行漫游的处理，这样通信效率很低，浪费通信资源。尤其在偏远山区，设在本地交换中心的基站距离用户终端较远，无线链路太长，山区的传播条件很差，当基站内的两个用户要进行通信时，双方都要先与基站取得联系，才能建立通信。信号经过长距离的无线传播