用CATV和GSM实现INTERNET宽带接入.doc

利用数字电视地面广播和移动电话实现因特网的宽带无线接入摘要：本文分析了利用移动电话实现因特网接入的优势和短处，也分析了利用数字电视信道传送数据的优点和不足之处。在这个基础上本文提出了“数字电视地面广播因特网移动电话宽带无线因特网”的概念。引言无线因特网接入可以使用户不受时间、地点的约束，随时随地都可上网，所以近年来受到越来越多人的青睐。据估计，到2003年全球选用无线接入因特网的用户会达到29.6百万户，它的增长势头如图1所示。图1 全球无线市场年增长率示意图无线因特网除了上述的灵活性，还有以下好处：1. 建立一个无线系统的投资比较少，使终端用户的负担较轻。2. 在高速CATV接入还达不到的地方，可提供高速因特网接入。3. 对经常需要移动的工作人员来说，无线接入因特网无疑是备受欢迎的。利用移动电话实现因特网无线接入国际上许多著名的从事移动通信方面的公司都在开发手机上网，他们的概念是“移动通信因特网手机上网”，1998年初四大公司公布了一种无线应用协议WAP(Wireless Application Protocol)，它基于XML语言和IP协议。通过它可以随时随地接通因特网、电子邮件、金融、股票和其它信息都可以传到数字移动电话上，还可以有查账、转帐和保密功能。基于WAP协议的移动电话手机已由Nokia近日推出。Motorola宣布该公司明年发布的绝大多数将是WAP手机。我国的华为公司也提出了以GPRS（通用分组无线业务）为核心，包括采用WAP技术的移动Internet解决方案。但是手机上网真要能实现，还需要解决“路”的问题。目前北京、上海等地都有WAP手机上市，但都“无路可走”。中国移动通信公司正在各地试验相关设备，准备今年适当时候推出面向广大用户的WAP接入服务。但是即使有了路，这个路看来还是比较窄的，上网速率为9.6Kbps，将来据说可达384Kbps。交互功能是通信系统的第一优点，手机上网也不例外，但带宽窄，要传送活动图象，特别是较高清晰度的图象会有很大的困难。利用扩频原理的CDMA移动电话，可达较高的速率。利用数字电视地面广播传送高速数据数字电视已趋向成熟，目前世界上有三个标准：美国的ATSC、欧洲的DVB和日本的ISDB。这三个标准基本上都已定型，但也都在发展中。一个共同的课题是如何利用数字电视信道来传送高速数据，尤其是如何与因特网结合，也就是如何实现“数字电视Internet宽带因特网”。数字电视是以TS码流的结构形式传送，因特网的数据是基于IP datagram的格式来传送，两者如何统一？DVB颁布的数据传送方式有四种，其中有一种叫多协议封装(Multiprotocol Encapsulation)，如图2所示。它将IP datagram通过MPEG2/DVB的过程分为二步。图2 多协议封装示意图第一步通过一个数据切割装置，将长度为几千个字节的IP datagram分割成固定长度（188字节）的运送小包。（188字节中有若干字节是用于MPEG2的头）。这些小包可以由用户以PID的值来加以识别。运送小包在后面的数字调制过程中会加上纠错处理，这是第二步以后的事。第二步是将数据流和视频数据流、数字电视的音频数据流复合成单一的MPEG TS流，接收端可在复用好的数据流中，根据分配的PID值滤出所期望的数据。数字电视既可以送视频、音频和数据，它的带宽分配可以随时间作十分灵活的变动，因此，以一个单独的数据“通路”为例，可以从几个Kbps到几个Mbps，甚至可以随时间而变。数字电视技术（事实上，它的数字调制技术来自于数字通信）使数据传输率可高至2030 Mbps，利用信道编码技术，误码率可降至（如COFDM经纠错后输出）。电视广播在覆盖区内不需要中转，但广播总是一点对多点，反向通道是困难的。目前，卫星数字广播作下行时主要利用地面的有线电话信道接入到ISP作上行，这种方式是不适合于移动接入因特网的。数字电视地面广播和因特网、移动电话结合如前所述，移动电话和因特网，数字电视和因特网两者都已经是国际上的开发热点，但这三者互相结合，还没有受到足够的重视。因此，我们提出“数字电视地面广播因特网移动通信”的概念，我们认为这三者结合的方式应该是将来发展的主流。为什么我们要强调 数字电视地面广播，而不提数字电视通过CATV的方式或者数字电视通过卫星的方式呢？因为数字电视地面广播和CATV相比，有着可提供无线的天然优势，DVB的COFDM还有着移动的优势。至于卫星，它不如数字电视地面广播那样适合于接入网的需要，它的天线移动定向上有一定的困难，而且成本要高得多。从数字电视地面广播的发展本身来看，它也需要通过和因特网结合促使其自身的发展，这是因为模拟电视向数字电视尤其是向HDTV过渡，受到大屏幕显示器价格和性能的制约，不可能象VCD那样在中国快速地启动。为此我们应根据数字电视地面广播的特性，找出促使其发展的积极因素，我们认为它的可提供无线及移动接收的优点以及由于采用数字技术使频谱资源大大节约（据美国的情况，频谱可节约144MHz）的优点都应该加以充分利用，最好的利用是和因特网结合。数字电视地面广播是单向的，移动电话是双向的，前者是宽带的，后者是窄带的。在开始和服务器建立连接时需要