發(fā)布時間:2023-03-21 17:07:58
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的通信發(fā)展論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。

為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和傳輸流量提高的需求,傳輸系統(tǒng)供應(yīng)商都在技術(shù)開發(fā)上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進(jìn)行了55x20Gbit/s傳輸?shù)难芯?,?shí)現(xiàn)了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進(jìn)行了132x20Gbit/s、120km傳輸?shù)难芯?,?shí)現(xiàn)了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實(shí)現(xiàn)了3Thit/s的傳輸。目前,以日本為代表的發(fā)達(dá)國家,在光纖傳輸方面實(shí)現(xiàn)了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),對超長距離的傳輸已達(dá)到4000km無電中繼的技術(shù)水平。在光網(wǎng)絡(luò)方面,光網(wǎng)技術(shù)合作計劃(ONTC)、多波長光網(wǎng)絡(luò)(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(wǎng)(PHOTON)、泛歐光網(wǎng)絡(luò)(OPEN)、光通信網(wǎng)管理(MOON)、光城域通信網(wǎng)(MTON)、波長捷變光傳送和接入網(wǎng)(WOTAN)等一系列研究項(xiàng)目的相繼啟動、實(shí)施與完成,為下一代寬帶信息網(wǎng)絡(luò),尤其為承載未來IP業(yè)務(wù)的下一代光通信網(wǎng)絡(luò)奠定了良好的基礎(chǔ)。
(一)復(fù)用技術(shù)
光傳輸系統(tǒng)中,要提高光纖帶寬的利用率,必須依靠多信道系統(tǒng)。常用的復(fù)用方式有:時分復(fù)用(TDM)、波分復(fù)用(WDM)、頻分復(fù)用(FDM)、空分復(fù)用(SDM)和碼分復(fù)用(CDM)。目前的光通信領(lǐng)域中,WDM技術(shù)比較成熟,它能幾十倍上百倍地提高傳輸容量。
(二)寬帶放大器技術(shù)
摻餌光纖放大器(EDFA)是WDM技術(shù)實(shí)用化的關(guān)鍵,它具有對偏振不敏感、無串?dāng)_、噪聲接近量子噪聲極限等優(yōu)點(diǎn)。但是普通的EDFA放大帶寬較窄,約有35nm(1530~1565nm),這就限制了能容納的波長信道數(shù)。進(jìn)一步提高傳輸容量、增大光放大器帶寬的方法有:(1)摻餌氟化物光纖放大器(EDFFA),它可實(shí)現(xiàn)75nm的放大帶寬;(2)碲化物光纖放大器,它可實(shí)現(xiàn)76nm的放大帶寬;(3)控制摻餌光纖放大器與普通的EDFA組合起來,可放大帶寬約80nm;(4)拉曼光纖放大器(RFA),它可在任何波長處提供增益,將拉曼放大器與EDFA結(jié)合起來,可放大帶寬大于100nm。
(三)色散補(bǔ)償技術(shù)
對高速信道來說,在1550nm波段約18ps(mmokm)的色散將導(dǎo)致脈沖展寬而引起誤碼,限制高速信號長距離傳輸。對采用常規(guī)光纖的10Gbit/s系統(tǒng)來說,色散限制僅僅為50km。因此,長距離傳輸中必須采用色散補(bǔ)償技術(shù)。
(四)孤子WDM傳輸技術(shù)
超大容量傳輸系統(tǒng)中,色散是限制傳輸距離和容量的一個主要因素。在高速光纖通信系統(tǒng)中,使用孤子傳輸技術(shù)的好處是可以利用光纖本身的非線性來平衡光纖的色散,因而可以顯著增加無中繼傳輸距離。孤子還有抗干擾能力強(qiáng)、能抑制極化模色散等優(yōu)點(diǎn)。色散管理和孤子技術(shù)的結(jié)合,凸出了以往孤子只在長距離傳輸上具有的優(yōu)勢,繼而向高速、寬帶、長距離方向發(fā)展。
(五)光纖接入技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)量的增加,業(yè)務(wù)種類更加豐富。人們不僅需要語音業(yè)務(wù),而且高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已得到用戶青睞。這些業(yè)務(wù)不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò),用戶接人部分更是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的接入方式已經(jīng)滿足不了需求,只有帶寬能力強(qiáng)的光纖接人才能將瓶頸打開,核心網(wǎng)和城域網(wǎng)的容量潛力才能真正發(fā)揮出來。光纖接入中極有優(yōu)勢的PON技術(shù)早就出現(xiàn)了,它可與多種技術(shù)相結(jié)合,例如ATM、SDH、以太網(wǎng)等,分別產(chǎn)生APON、GPON和EPON。由于ATM技術(shù)受到IP技術(shù)的挑戰(zhàn)等問題,APON發(fā)展基本上停滯不前,甚至走下坡路。但有報道指出由于ATM交換在美國廣泛應(yīng)用,APON將用于實(shí)現(xiàn)FITH方案。GPON對電路交換性的業(yè)務(wù)支持最有優(yōu)勢,又可充分利用現(xiàn)有的SDH,但是技術(shù)比較復(fù)雜,成本偏高。EPON繼承了以太網(wǎng)的優(yōu)勢,成本相對較低,但對TDM類業(yè)務(wù)的支持難度相對較大。所謂EPON就是把全部數(shù)據(jù)裝在以太網(wǎng)幀內(nèi)傳送的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?,F(xiàn)今95%的局域網(wǎng)都使用以太網(wǎng),所以選擇以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于對IP數(shù)據(jù)最佳的接入網(wǎng)是很合乎邏輯的,并且原有的以太網(wǎng)只限于局域網(wǎng),而且MAC技術(shù)是點(diǎn)對點(diǎn)的連接,在和光傳輸技術(shù)相結(jié)合后的EPON不再只限于局域網(wǎng),還可擴(kuò)展到城域網(wǎng),甚至廣域網(wǎng),EPON眾多的MAC技術(shù)是點(diǎn)對多點(diǎn)的連接。另外光纖到戶也采用EPON技術(shù)。
二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言,超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標(biāo),光纖到戶和全光網(wǎng)絡(luò)也是人們追求的夢想。
(一)光纖到戶
現(xiàn)在移動通信發(fā)展速度驚人,因其帶寬有限,終端體積不可能太大,顯示屏幕受限等因素,人們依然追求陸能相對占優(yōu)的固定終端,希望實(shí)現(xiàn)光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬,它是解決從互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。隨著技術(shù)的更新?lián)Q代,光纖到戶的成本大大降低,不久可降到與DSL和HFC網(wǎng)相當(dāng),這使FITH的實(shí)用化成為可能。據(jù)報道,1997年日本NTT公司就開始發(fā)展FTTH,2000年后由于成本降低而使用戶數(shù)量大增。美國在2002年前后的12個月中,F(xiàn)TTH的安裝數(shù)量增加了200%以上。在我國,光纖到戶也是勢在必行,光纖到戶的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)已在武漢、成都等市開展,預(yù)計2012年前后,我國從沿海到內(nèi)地將興起光纖到戶建設(shè)。可以說光纖到戶是光纖通信的一個亮點(diǎn),伴隨著相應(yīng)技術(shù)的成熟與實(shí)用化,成本降低到能承受的水平時,F(xiàn)TTH的大趨勢是不可阻擋的。
(二)全光網(wǎng)絡(luò)
傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化,但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍用電器件,限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康奶岣?,因此真正的全光網(wǎng)絡(luò)成為非常重要的課題。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)之間也是全光化,信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換,交換機(jī)對用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行,而是根據(jù)其波長來決定路由。全光網(wǎng)絡(luò)具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴(kuò)展性,并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單,組網(wǎng)非常靈活,可以隨時增加新節(jié)點(diǎn)而不必安裝信號的交換和處理設(shè)備。當(dāng)然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并不可能獨(dú)立于眾多通信技術(shù),它必須要與因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等相融合。目前全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段,但已顯示出良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層,建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò),消除電光瓶頸已成未來光通信發(fā)展的必然趨勢,更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心,也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別,更是理想級別。
三、結(jié)語
工業(yè)設(shè)計是現(xiàn)代社會新發(fā)展起來的一門學(xué)科,它是隨著社會的發(fā)展和人類文明的進(jìn)步逐漸發(fā)展而成立的學(xué)科,是現(xiàn)代社會對美學(xué)追求的表現(xiàn)。拋開過去人們對產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)注,工業(yè)設(shè)計在如今社會上更是成為占據(jù)市場的關(guān)鍵因素,它在現(xiàn)有的物質(zhì)條件下創(chuàng)造出更能滿足市場要求的產(chǎn)品,把產(chǎn)品的物質(zhì)需求和外觀要求進(jìn)行完美的結(jié)合,給消費(fèi)者帶來良好的體驗(yàn)以適應(yīng)市場的需要。工業(yè)設(shè)計是社會進(jìn)步的重要體現(xiàn)。在1980年巴黎年會上國際工業(yè)設(shè)計協(xié)會聯(lián)合會(ICSID)把工業(yè)設(shè)計定義為:“就批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言,憑借訓(xùn)練、技術(shù)知識、經(jīng)驗(yàn)及視覺感受而賦予材料、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、色彩、表面加工及裝飾以新的品質(zhì)和資格,叫做工業(yè)設(shè)計?!碑a(chǎn)品的設(shè)計目的決定著工業(yè)設(shè)計的原則,產(chǎn)品的設(shè)計是為了滿足消費(fèi)者的需求,迎合市場的需要,工業(yè)設(shè)計的原則也就是實(shí)用、美觀、創(chuàng)新性和經(jīng)濟(jì)性,做到質(zhì)量和美學(xué)的良好結(jié)合為原則。在工業(yè)設(shè)計的過程中,人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用也占據(jù)著重要的地位?!叭藱C(jī)工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的因素;研究人、機(jī)器及環(huán)境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中和休閑時怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學(xué)科。”人機(jī)工程學(xué)主要研究兩個方面的內(nèi)容:人機(jī)系統(tǒng)和人機(jī)界面。主要是良好的處理人、機(jī)器和環(huán)境之間的關(guān)系,為解決產(chǎn)品的可操作。
二、國內(nèi)外工業(yè)設(shè)計的現(xiàn)狀
工業(yè)設(shè)計是隨著政治、經(jīng)濟(jì)、文化和科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展而發(fā)展的,工藝的進(jìn)步和新材料的開發(fā)是工業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ),同時受藝術(shù)風(fēng)格和大眾的審美指引發(fā)展方向。工業(yè)設(shè)計為社會帶來了不可估量的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,受到各行各業(yè)的重視,然而工業(yè)設(shè)計在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r各不相同。在國外,工業(yè)設(shè)計被有些國家強(qiáng)制推行并具有法律的制約,對于企業(yè)來說,他們積極利用工業(yè)設(shè)計帶來的良好商機(jī)來增強(qiáng)競爭力,積極地進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計,蘋果公司在世界的影響力便是一個典型的例子。工業(yè)設(shè)計在世界上已經(jīng)是各國加強(qiáng)競爭力的一個有效途徑和平臺。在國內(nèi),工業(yè)設(shè)計正在隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而迅速的崛起,政府相當(dāng)支持設(shè)計機(jī)構(gòu)模式,專業(yè)的工業(yè)設(shè)計公司也在全國各地迅速發(fā)展,“中國制造”也在向“中國創(chuàng)造”一步步地邁進(jìn),我國的工業(yè)在國際市場中的競爭力也大步提高。
三、通信產(chǎn)品設(shè)計的現(xiàn)狀
隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步,通信產(chǎn)品設(shè)計周期在大大的縮短,設(shè)備的操作性和功能越來越豐富,然而產(chǎn)品的外觀設(shè)計卻跟不上產(chǎn)品功能的步伐,設(shè)計單調(diào)而缺乏創(chuàng)新;廠家之間為了尋找捷徑相互借鑒抄襲同類產(chǎn)品的外觀和形式,國內(nèi)的產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重。相對于國內(nèi)工業(yè)設(shè)計的發(fā)展,國外的產(chǎn)品外觀和質(zhì)量同步發(fā)展,在保證外形簡潔新穎的同時還不斷在材料上研發(fā)和創(chuàng)新,充分考慮人機(jī)工程學(xué)給消費(fèi)者帶來良好的操作體驗(yàn),工業(yè)設(shè)計達(dá)到了很高的水平。于是越來越多國內(nèi)的設(shè)計廠家紛紛開始抄襲國外產(chǎn)品的設(shè)計,導(dǎo)致中國的“山寨”產(chǎn)品日益增多。我國的工業(yè)設(shè)計的發(fā)展步伐便相對落后,工業(yè)設(shè)計的研究與發(fā)展也就迫在眉睫了。
四、工業(yè)設(shè)計在通信產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用
現(xiàn)如今國內(nèi)的通信產(chǎn)品的設(shè)計壓力越來越大,企業(yè)大多以生存為目的,多數(shù)在仿制國外的產(chǎn)品。而要想設(shè)計出能夠占有大的市場份額并且收到良好的社會效果的產(chǎn)品,要通過充分而深入的市場調(diào)研、設(shè)計定位、創(chuàng)意構(gòu)思、設(shè)計效果圖、模型制作等過程,每一個步驟都要進(jìn)行詳細(xì)的分析和實(shí)施。還要將原本的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計轉(zhuǎn)化為工業(yè)設(shè)計,使設(shè)計充分的結(jié)合藝術(shù)元素和大眾的審美,把產(chǎn)品的質(zhì)量和外觀統(tǒng)一起來,并充分考慮人機(jī)工程學(xué)、美學(xué)、設(shè)計心理學(xué)等設(shè)計因素,還需要充分了解符號語言、價值概念和市場營銷的理論知識,最終才能得出一個完整的產(chǎn)品設(shè)計。在充滿競爭力的通訊產(chǎn)品市場,企業(yè)需要改變“通信產(chǎn)品設(shè)計只需要在工程技術(shù)上尋求突破”的舊觀念,要在產(chǎn)品的設(shè)計上尋求突破,將產(chǎn)品的內(nèi)在技術(shù)和外觀設(shè)計相結(jié)合,以用戶需求為出發(fā)點(diǎn),為用戶而進(jìn)行設(shè)計,只有摒棄舊觀念,不斷接觸新的設(shè)計理念,才能設(shè)計出能夠在消費(fèi)市場占據(jù)一席之地的通信產(chǎn)品。
五、優(yōu)秀產(chǎn)品分析
目前通信領(lǐng)域產(chǎn)生了好多優(yōu)秀的產(chǎn)品,如蘋果公司的通信設(shè)備。蘋果手機(jī)的設(shè)計可以說是將米斯.凡德羅提倡“Lessismore(少即是多)”的觀念充分運(yùn)用,無論是iPhone、iPod還是iMac,在蘋果的產(chǎn)品上看不到一個多余的按鍵,簡單至極。蘋果產(chǎn)品設(shè)計合理到位,從產(chǎn)品的選材,設(shè)備圓角的弧度,邊緣的手感,精妙的icon設(shè)計,到看不見的底層效率、甚至包括燈光亮度顏色不那么重要的小角色都經(jīng)過高標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計,力求每一個細(xì)節(jié)都能保持水準(zhǔn),并與整體協(xié)調(diào)。從線以及形狀上可以說是現(xiàn)代主義設(shè)計,比如正四邊形,比例控制良好的矩形,在此基礎(chǔ)上引入圓角,引領(lǐng)了時代的風(fēng)尚。蘋果手機(jī)的設(shè)計外觀簡潔,功能強(qiáng)大,它不是在形式追隨功能亦或是功能追求形式上面權(quán)衡,而是在二者之中取得了一個平衡點(diǎn),使二者都能滿足消費(fèi)者的需求。蘋果的設(shè)計并不局限于產(chǎn)品外觀,它的每一個環(huán)節(jié)都為消費(fèi)者的體驗(yàn)精心打造的,任何環(huán)節(jié)都不讓顧客感到迷茫或失望,用戶拿到產(chǎn)品后,不需要看說明書便知該如何使用,無論是小孩或老人,都可以在蘋果手機(jī)上找到屬于他們的使用方式,用起來得心應(yīng)手。在此基礎(chǔ)上,它每一次的推陳出新,對舊版本功能的改進(jìn),都為用戶準(zhǔn)備了超出預(yù)期的驚喜。消費(fèi)者了解產(chǎn)品的存在,去購買商品,并在生活中使用,蘋果手機(jī)是以“為用戶進(jìn)行設(shè)計”為目的來推出每一件新產(chǎn)品。正因如此,它才得以在全球暢銷,深受用戶喜愛。
六、結(jié)語
我國移動通信目前仍以極高的速度在發(fā)展,這是有目共睹的。到2001年9月,我國電話用戶從2000年9月的2億戶到目前已突破3億戶,即在1年之內(nèi)增加用戶1億戶。發(fā)展速度世界罕見。其中移動電話用戶中國移動"全球通"用戶為9580.2萬用戶,聯(lián)通移動用戶為3490萬戶,共計超過1.3億戶,普及率為10%,居世界第一位。據(jù)預(yù)測,到"十五"末期,我國電話用戶將超過5億戶,普及率將達(dá)到40%。其中固定電話為2.4~2.8億戶,占世界總數(shù)的1/5,居世界第一位。移動電話為2.6~2.9億戶,占世界電話用戶1/4,居世界第一。移動通信用戶數(shù)將超過固定用戶數(shù)。屆時,固定電話的用戶普及率為18%,而移動通信的用戶普及率為21%。中國將是名副其實(shí)的通信大國。
從中國移動通信終端市場的發(fā)展來看,據(jù)有關(guān)專家分析,今后3~5年將繼續(xù)保持兩位數(shù)的增長,到2005年,移動終端的銷售額可達(dá)到1200億元,這是一個巨大的市場。2000年全球10%的手機(jī)是在中國制造的。移動市場對中國GDP所貢獻(xiàn)的產(chǎn)值,到2005年將達(dá)到6000億元,在全國GDP中占6%~8%。中國移動通信市場包括三部分,即運(yùn)營服務(wù)收入,手機(jī)終端銷售的產(chǎn)值及運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資。
國家決定,我國CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)由聯(lián)通負(fù)責(zé)建設(shè)和經(jīng)營。它將達(dá)到5000億元的整體市場規(guī)模。在"十五"期間聯(lián)通投入CDMA項(xiàng)目的資金達(dá)1000億元。國家計委決定,19家企業(yè)獲得了生產(chǎn)CDMA手機(jī)的資格,它們是:波導(dǎo)、科健、中興、首信、TCL、海爾、東方通信、康佳、南方高科、中電通信、大唐、貴州振華、浪潮、海信、大連大顯、南京普天、天津電話設(shè)備廠、廈華以及摩托羅拉中國公司。按照聯(lián)通的規(guī)劃,5年后CDMA手機(jī)用戶將達(dá)4000萬左右。
以上簡單的統(tǒng)計數(shù)字表明,我國移動通信的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們的預(yù)料,但應(yīng)該看到,世界先進(jìn)國家的移動用戶數(shù)占人口總數(shù)的20%~65%之間,而對于我們13億人口的大國來說,現(xiàn)在只占10%。因此,無庸置疑,在今后10年內(nèi),隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,我國移動通信仍將高速發(fā)展,形勢大好。
2我國移動通信的發(fā)展面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
在這樣的大好形勢下,我國移動通信的發(fā)展面臨巨大的機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我國加入WTO后,電信市場的進(jìn)一步開放,國外運(yùn)營商的進(jìn)入和產(chǎn)品低關(guān)稅的涌入,將在我國移動通信市場形成更加激烈的競爭局面。當(dāng)然,同時也會有大量國外資金、技術(shù)和人才的流入,對我國移動通信產(chǎn)業(yè)也會帶來促進(jìn)作用。審時度勢,我們只能采取正確的措施和策略迎接進(jìn)入WTO的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。總地看來,我們應(yīng)在以下三個方面認(rèn)真對待。
第一,對于在我國目前也廣為應(yīng)用的2G和正在興起的2.5G的發(fā)展,應(yīng)統(tǒng)籌兼顧,合理布局,大力促進(jìn)其推廣應(yīng)用,進(jìn)一步擴(kuò)大和占領(lǐng)現(xiàn)有的移動通信市場。
第二,WTO和3G同時到來,我們只能順應(yīng)時代的潮流,興利除弊,以積極的態(tài)度迎接WTO和3G的到來。
第三,建立我國移動通信產(chǎn)業(yè)(即制造業(yè)),仍然是發(fā)展我國移動通信帶有根本性和戰(zhàn)略的任務(wù)。及時開展關(guān)于未來新一代移動通信(或4G)的研究是我們面臨的新的機(jī)遇,切不可輕易放過。
下面,對上述三方面的問題再作進(jìn)一步的討論。
3統(tǒng)籌兼顧,合理布局,大力促進(jìn)移動通信的推廣應(yīng)用
我國目前正處在2G的發(fā)展階段,已有1.3億用戶,占世界第一位。但對于13億人口的大國,仍有巨大的發(fā)展空間。中國移動主要發(fā)展GSM系統(tǒng),現(xiàn)在已有9000萬用戶,很快將超過1億用戶。繼續(xù)發(fā)展GSM無疑是滿足市場需求的有利方針。對于中國聯(lián)通,正在快馬加鞭建設(shè)和發(fā)展CDMA網(wǎng)絡(luò),2001年將達(dá)到1550萬用戶容量??梢灶A(yù)期,今后10年它將以更高的速度發(fā)展。對于我們這樣一個發(fā)展中的大國,建設(shè)CDMA網(wǎng)有利于解決頻率資源緊張、基本建設(shè)投資巨大和用戶承受能力相對較弱等實(shí)際問題。我們2G發(fā)展的一個可能的格局是GSM與CDMAIS-95平分秋色,同步發(fā)展,這對于各方面來說,都是有利的。
2.5G的發(fā)展正方興未艾。中國移動GPRS網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)目前已覆蓋16個省、直轄市、自治區(qū),在25個城市投入試商用,容量達(dá)到40萬戶。面臨3G能為人們提供高達(dá)2Mbit/s的數(shù)據(jù)率和傳送多媒體信息的挑戰(zhàn),人們致力于使2G采用一些改進(jìn)技術(shù)以達(dá)到提高數(shù)據(jù)速率的目的。從而產(chǎn)生HSCSD、GPRS和EDGE等一系列GSM的演進(jìn)技術(shù),采用信包(分組)通信技術(shù),可提供E-mail、ftp、電子商務(wù)等服務(wù)。目前運(yùn)營商推出2.5G也是出于可以盡快滿足市場對移動數(shù)據(jù)服務(wù)的需求。同時也為向3G過渡做了技術(shù)上的準(zhǔn)備。目前已有愛立信、西門子等國外產(chǎn)品在中國市場推出數(shù)款GPRS手機(jī)。廈新公司也推出一款GPRS手機(jī)--A8698。另外,諾基亞、摩托羅拉等也紛紛出臺自己的GPRS產(chǎn)品。但不必諱言,一個窄帶系統(tǒng)用來傳送寬帶業(yè)務(wù),即傳送高速數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù),是力不從心的,是要付出一定代價的。在已推出GPRS手機(jī)的地區(qū)已出現(xiàn)了上網(wǎng)速度慢和影響電話通話的情況就是證明。因此,雖然2.5G有一定發(fā)展空間和時間,但終究是一種過渡技術(shù),當(dāng)人們需要在移動中大量傳送高速數(shù)據(jù)和多媒體信息時,他們將很可能會選擇具有寬帶特性的3G系統(tǒng)。
總之,對國家來講,無論是繼續(xù)擴(kuò)大2G的應(yīng)用和發(fā)展2.5G,都需統(tǒng)籌兼顧,合理布局,以避免顧此失彼,才能真正促進(jìn)我國移動通信的推廣應(yīng)用。
4興利除弊,迎接進(jìn)入WTO及3G的到來
我國加入WTO,這對于我國進(jìn)一步開放、發(fā)展經(jīng)濟(jì)將起到積極的推動作用。對于電信業(yè),特別是移動通信的運(yùn)營業(yè)和制造業(yè)無疑是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,有利有弊,利大于弊。所謂機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,指的是我國面臨國內(nèi)外更為激烈的競爭。如果采取正確的措施和策略,我們將在競爭中取勝,求得更大的發(fā)展。所謂有利有弊,是指如果在競爭中有所失誤,則將嚴(yán)重影響我國運(yùn)營業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展。所謂利大于弊,指的是無論如何,國外資金、技術(shù)、產(chǎn)品、人才和管理經(jīng)驗(yàn)的大量流入,為我國移動通信進(jìn)一步的發(fā)展提供了一些有利的條件,總體上說,我們將贏得這場競爭。
同樣3G從CCIR提出到今天已15年了。經(jīng)過人們長期的研究開發(fā)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之爭,應(yīng)該是初見分曉的時候了。世界上各國對3G發(fā)展的必要性的共識也是不容質(zhì)疑的?,F(xiàn)在的問題是3G付諸實(shí)際商用是否能達(dá)到人們預(yù)期的性能上、技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的目的和要求。我國對3G的發(fā)展應(yīng)該說起步并不太晚,但決心不大,投資強(qiáng)度不大,動作力度也不大。在國家"863"計劃和"九五"計劃中均有所安排,也有了喜人的成果并提出了TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn),但與國際上各大國相比,差距較大也是不能否認(rèn)的。因而,大力發(fā)展3G,仍然是我國發(fā)展移動通信極為重要的戰(zhàn)略決策,其出發(fā)點(diǎn)主要是:
(1)大力發(fā)展3G是建立我國移動通信產(chǎn)業(yè)和占領(lǐng)未來國內(nèi)移動通信市場一次難得的機(jī)遇。
(2)應(yīng)把發(fā)展3G與發(fā)展2G結(jié)合起來一同加以考慮,使二者既能滿足當(dāng)前國內(nèi)市場的需求又能適應(yīng)未來的發(fā)展。
(3)容量和頻譜利用率的問題是發(fā)展移動通信的根本性問題。應(yīng)盡量采用先進(jìn)的頻譜利用率的系統(tǒng)。3G的基本技術(shù)是寬帶CDMA技術(shù),因而是有很大優(yōu)勢的。
(4)我國未來2G的發(fā)展可能是GSM與CDMAIS-95平分秋色,因而對于3G的三種主流技術(shù):WCDMA、cdma2000及TD-SCDMA均應(yīng)發(fā)展。
(5)我國發(fā)展3G應(yīng)與建立生產(chǎn)制造業(yè)結(jié)合起來,并盡可能地注入自己的知識產(chǎn)權(quán)。同時,國家要加大投入,使移動通信真正成為國家的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和支柱產(chǎn)業(yè)。
5發(fā)展未來新一代移動通信(4G),建立我國移動通信產(chǎn)業(yè)
3G尚未商用,為什么人們已開始關(guān)注發(fā)展4G呢?應(yīng)該說,這種關(guān)注不是沒有道理的。一代技術(shù)的發(fā)展,要經(jīng)歷提出、研究、實(shí)驗(yàn)、形成標(biāo)準(zhǔn)、批量生產(chǎn)直至最后到客戶手里,大概需要10年左右的時間。1G、2G、3G的發(fā)展都是如此。估計4G的發(fā)展沒有10年時間是不行的。中國3G的應(yīng)用估計可能要到2005年左右。到了2010年左右4G可能登上世界歷史舞臺。一般認(rèn)為,新一代的產(chǎn)品無論在技術(shù)上和應(yīng)用上都應(yīng)比老一代的產(chǎn)品有"革命性"的變革。因而4G要比3G有明顯的進(jìn)展。目前對4G雖然尚無明確的定義和規(guī)范,但應(yīng)具備以下一些基本特點(diǎn):
(1)4G應(yīng)比3G數(shù)據(jù)傳輸速率高一個數(shù)量級,達(dá)到20Mbit/s~150Gbit/s。
(2)主要采用更寬的頻帶,即以廣帶(Broadband)為基礎(chǔ)的技術(shù)。
(3)應(yīng)具有自適應(yīng)系統(tǒng)分配和適應(yīng)變化的業(yè)務(wù)流和信道條件,有很強(qiáng)的自組織性和靈活性。
(4)能綜合多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如固定、移動、廣播網(wǎng)絡(luò),并能加以控制。
(5)能滿足不同用戶不同業(yè)務(wù)和碼率的要求。
我國移動通信目前仍以極高的速度在發(fā)展,這是有目共睹的。到2001年9月,我國電話用戶從2000年9月的2億戶到目前已突破3億戶,即在1年之內(nèi)增加用戶1億戶。發(fā)展速度世界罕見。其中移動電話用戶中國移動"全球通"用戶為9580.2萬用戶,聯(lián)通移動用戶為3490萬戶,共計超過1.3億戶,普及率為10%,居世界第一位。據(jù)預(yù)測,到"十五"末期,我國電話用戶將超過5億戶,普及率將達(dá)到40%。其中固定電話為2.4~2.8億戶,占世界總數(shù)的1/5,居世界第一位。移動電話為2.6~2.9億戶,占世界電話用戶1/4,居世界第一。移動通信用戶數(shù)將超過固定用戶數(shù)。屆時,固定電話的用戶普及率為18%,而移動通信的用戶普及率為21%。中國將是名副其實(shí)的通信大國。
從中國移動通信終端市場的發(fā)展來看,據(jù)有關(guān)專家分析,今后3~5年將繼續(xù)保持兩位數(shù)的增長,到2005年,移動終端的銷售額可達(dá)到1200億元,這是一個巨大的市場。2000年全球10%的手機(jī)是在中國制造的。移動市場對中國GDP所貢獻(xiàn)的產(chǎn)值,到2005年將達(dá)到6000億元,在全國GDP中占6%~8%。中國移動通信市場包括三部分,即運(yùn)營服務(wù)收入,手機(jī)終端銷售的產(chǎn)值及運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資。
國家決定,我國CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)由聯(lián)通負(fù)責(zé)建設(shè)和經(jīng)營。它將達(dá)到5000億元的整體市場規(guī)模。在"十五"期間聯(lián)通投入CDMA項(xiàng)目的資金達(dá)1000億元。國家計委決定,19家企業(yè)獲得了生產(chǎn)CDMA手機(jī)的資格,它們是:波導(dǎo)、科健、中興、首信、TCL、海爾、東方通信、康佳、南方高科、中電通信、大唐、貴州振華、浪潮、海信、大連大顯、南京普天、天津電話設(shè)備廠、廈華以及摩托羅拉中國公司。按照聯(lián)通的規(guī)劃,5年后CDMA手機(jī)用戶將達(dá)4000萬左右。
以上簡單的統(tǒng)計數(shù)字表明,我國移動通信的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們的預(yù)料,但應(yīng)該看到,世界先進(jìn)國家的移動用戶數(shù)占人口總數(shù)的20%~65%之間,而對于我們13億人口的大國來說,現(xiàn)在只占10%。因此,無庸置疑,在今后10年內(nèi),隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,我國移動通信仍將高速發(fā)展,形勢大好。
2我國移動通信的發(fā)展面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
在這樣的大好形勢下,我國移動通信的發(fā)展面臨巨大的機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我國加入WTO后,電信市場的進(jìn)一步開放,國外運(yùn)營商的進(jìn)入和產(chǎn)品低關(guān)稅的涌入,將在我國移動通信市場形成更加激烈的競爭局面。當(dāng)然,同時也會有大量國外資金、技術(shù)和人才的流入,對我國移動通信產(chǎn)業(yè)也會帶來促進(jìn)作用。審時度勢,我們只能采取正確的措施和策略迎接進(jìn)入WTO的機(jī)遇與挑戰(zhàn)??偟乜磥?我們應(yīng)在以下三個方面認(rèn)真對待。
第一,對于在我國目前也廣為應(yīng)用的2G和正在興起的2.5G的發(fā)展,應(yīng)統(tǒng)籌兼顧,合理布局,大力促進(jìn)其推廣應(yīng)用,進(jìn)一步擴(kuò)大和占領(lǐng)現(xiàn)有的移動通信市場。
第二,WTO和3G同時到來,我們只能順應(yīng)時代的潮流,興利除弊,以積極的態(tài)度迎接WTO和3G的到來。
第三,建立我國移動通信產(chǎn)業(yè)(即制造業(yè)),仍然是發(fā)展我國移動通信帶有根本性和戰(zhàn)略的任務(wù)。及時開展關(guān)于未來新一代移動通信(或4G)的研究是我們面臨的新的機(jī)遇,切不可輕易放過。
下面,對上述三方面的問題再作進(jìn)一步的討論。
3統(tǒng)籌兼顧,合理布局,大力促進(jìn)移動通信的推廣應(yīng)用
我國目前正處在2G的發(fā)展階段,已有1.3億用戶,占世界第一位。但對于13億人口的大國,仍有巨大的發(fā)展空間。中國移動主要發(fā)展GSM系統(tǒng),現(xiàn)在已有9000萬用戶,很快將超過1億用戶。繼續(xù)發(fā)展GSM無疑是滿足市場需求的有利方針。對于中國聯(lián)通,正在快馬加鞭建設(shè)和發(fā)展CDMA網(wǎng)絡(luò),2001年將達(dá)到1550萬用戶容量。可以預(yù)期,今后10年它將以更高的速度發(fā)展。對于我們這樣一個發(fā)展中的大國,建設(shè)CDMA網(wǎng)有利于解決頻率資源緊張、基本建設(shè)投資巨大和用戶承受能力相對較弱等實(shí)際問題。我們2G發(fā)展的一個可能的格局是GSM與CDMAIS-95平分秋色,同步發(fā)展,這對于各方面來說,都是有利的。
2.5G的發(fā)展正方興未艾。中國移動GPRS網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)目前已覆蓋16個省、直轄市、自治區(qū),在25個城市投入試商用,容量達(dá)到40萬戶。面臨3G能為人們提供高達(dá)2Mbit/s的數(shù)據(jù)率和傳送多媒體信息的挑戰(zhàn),人們致力于使2G采用一些改進(jìn)技術(shù)以達(dá)到提高數(shù)據(jù)速率的目的。從而產(chǎn)生HSCSD、GPRS和EDGE等一系列GSM的演進(jìn)技術(shù),采用信包(分組)通信技術(shù),可提供E-mail、ftp、電子商務(wù)等服務(wù)。目前運(yùn)營商推出2.5G也是出于可以盡快滿足市場對移動數(shù)據(jù)服務(wù)的需求。同時也為向3G過渡做了技術(shù)上的準(zhǔn)備。目前已有愛立信、西門子等國外產(chǎn)品在中國市場推出數(shù)款GPRS手機(jī)。廈新公司也推出一款GPRS手機(jī)--A8698。另外,諾基亞、摩托羅拉等也紛紛出臺自己的GPRS產(chǎn)品。但不必諱言,一個窄帶系統(tǒng)用來傳送寬帶業(yè)務(wù),即傳送高速數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù),是力不從心的,是要付出一定代價的。在已推出GPRS手機(jī)的地區(qū)已出現(xiàn)了上網(wǎng)速度慢和影響電話通話的情況就是證明。因此,雖然2.5G有一定發(fā)展空間和時間,但終究是一種過渡技術(shù),當(dāng)人們需要在移動中大量傳送高速數(shù)據(jù)和多媒體信息時,他們將很可能會選擇具有寬帶特性的3G系統(tǒng)。
總之,對國家來講,無論是繼續(xù)擴(kuò)大2G的應(yīng)用和發(fā)展2.5G,都需統(tǒng)籌兼顧,合理布局,以避免顧此失彼,才能真正促進(jìn)我國移動通信的推廣應(yīng)用。
4興利除弊,迎接進(jìn)入WTO及3G的到來
我國加入WTO,這對于我國進(jìn)一步開放、發(fā)展經(jīng)濟(jì)將起到積極的推動作用。對于電信業(yè),特別是移動通信的運(yùn)營業(yè)和制造業(yè)無疑是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,有利有弊,利大于弊。所謂機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,指的是我國面臨國內(nèi)外更為激烈的競爭。如果采取正確的措施和策略,我們將在競爭中取勝,求得更大的發(fā)展。所謂有利有弊,是指如果在競爭中有所失誤,則將嚴(yán)重影響我國運(yùn)營業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展。所謂利大于弊,指的是無論如何,國外資金、技術(shù)、產(chǎn)品、人才和管理經(jīng)驗(yàn)的大量流入,為我國移動通信進(jìn)一步的發(fā)展提供了一些有利的條件,總體上說,我們將贏得這場競爭。
同樣3G從CCIR提出到今天已15年了。經(jīng)過人們長期的研究開發(fā)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之爭,應(yīng)該是初見分曉的時候了。世界上各國對3G發(fā)展的必要性的共識也是不容質(zhì)疑的?,F(xiàn)在的問題是3G付諸實(shí)際商用是否能達(dá)到人們預(yù)期的性能上、技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的目的和要求。我國對3G的發(fā)展應(yīng)該說起步并不太晚,但決心不大,投資強(qiáng)度不大,動作力度也不大。在國家"863"計劃和"九五"計劃中均有所安排,也有了喜人的成果并提出了TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn),但與國際上各大國相比,差距較大也是不能否認(rèn)的。因而,大力發(fā)展3G,仍然是我國發(fā)展移動通信極為重要的戰(zhàn)略決策,其出發(fā)點(diǎn)主要是:
(1)大力發(fā)展3G是建立我國移動通信產(chǎn)業(yè)和占領(lǐng)未來國內(nèi)移動通信市場一次難得的機(jī)遇。
(2)應(yīng)把發(fā)展3G與發(fā)展2G結(jié)合起來一同加以考慮,使二者既能滿足當(dāng)前國內(nèi)市場的需求又能適應(yīng)未來的發(fā)展。
(3)容量和頻譜利用率的問題是發(fā)展移動通信的根本性問題。應(yīng)盡量采用先進(jìn)的頻譜利用率的系統(tǒng)。3G的基本技術(shù)是寬帶CDMA技術(shù),因而是有很大優(yōu)勢的。
(4)我國未來2G的發(fā)展可能是GSM與CDMAIS-95平分秋色,因而對于3G的三種主流技術(shù):WCDMA、cdma2000及TD-SCDMA均應(yīng)發(fā)展。
(5)我國發(fā)展3G應(yīng)與建立生產(chǎn)制造業(yè)結(jié)合起來,并盡可能地注入自己的知識產(chǎn)權(quán)。同時,國家要加大投入,使移動通信真正成為國家的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和支柱產(chǎn)業(yè)。
5發(fā)展未來新一代移動通信(4G),建立我國移動通信產(chǎn)業(yè)
3G尚未商用,為什么人們已開始關(guān)注發(fā)展4G呢?應(yīng)該說,這種關(guān)注不是沒有道理的。一代技術(shù)的發(fā)展,要經(jīng)歷提出、研究、實(shí)驗(yàn)、形成標(biāo)準(zhǔn)、批量生產(chǎn)直至最后到客戶手里,大概需要10年左右的時間。1G、2G、3G的發(fā)展都是如此。估計4G的發(fā)展沒有10年時間是不行的。中國3G的應(yīng)用估計可能要到2005年左右。到了2010年左右4G可能登上世界歷史舞臺。一般認(rèn)為,新一代的產(chǎn)品無論在技術(shù)上和應(yīng)用上都應(yīng)比老一代的產(chǎn)品有"革命性"的變革。因而4G要比3G有明顯的進(jìn)展。目前對4G雖然尚無明確的定義和規(guī)范,但應(yīng)具備以下一些基本特點(diǎn):
(1)4G應(yīng)比3G數(shù)據(jù)傳輸速率高一個數(shù)量級,達(dá)到20Mbit/s~150Gbit/s。
(2)主要采用更寬的頻帶,即以廣帶(Broadband)為基礎(chǔ)的技術(shù)。
(3)應(yīng)具有自適應(yīng)系統(tǒng)分配和適應(yīng)變化的業(yè)務(wù)流和信道條件,有很強(qiáng)的自組織性和靈活性。
(4)能綜合多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如固定、移動、廣播網(wǎng)絡(luò),并能加以控制。
(5)能滿足不同用戶不同業(yè)務(wù)和碼率的要求。
1)信息安全性較好
計算機(jī)通信技術(shù)是建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的,首先,互聯(lián)網(wǎng)的虛擬性就增加了信息交流的安全性;其次,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著它內(nèi)部的安全防護(hù)技術(shù),如殺毒軟件、防火墻等等,這些都能夠有效抵制黑客的攻擊和不法分子的竊取,為信息安全提供了保障;最后,計算機(jī)信息傳播還有著自我加密功能,數(shù)據(jù)在傳輸過程中始終處于加密狀態(tài),在終端接收之后才顯示信息的原本內(nèi)容。這些都對于保證信息的安全性有著重要作用。
2)通信成本低
計算機(jī)信息通信是建立在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)之上的通信,是數(shù)字信號的通信,在同樣的信息通信量下,計算機(jī)通信相比其他的傳統(tǒng)通信方式而言,通信成本大大降低,人們只需支付上網(wǎng)的費(fèi)用即可。
3)抗干擾能力強(qiáng)
應(yīng)用計算機(jī)通信的一大特點(diǎn)是抗干擾性好,這主要是由于計算機(jī)通信有著其獨(dú)立的頻率和關(guān)鍵技術(shù),受其他信號的干擾較小,一些信號想要侵入近算計系統(tǒng)需要經(jīng)過復(fù)雜的程序,這就排除了大部分信號入侵的可能性。同時,在信號發(fā)出時,計算機(jī)能夠通過其系統(tǒng)自動將信號加密,更加強(qiáng)了其抗干擾能力。
2計算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展概況
隨著計算機(jī)科技和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)通信技術(shù)也會不斷進(jìn)步,從當(dāng)前的計算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r來看,主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。
1)基于互聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)通信
計算機(jī)通信在當(dāng)前取得的成績比較矚目,從其組成部分來看,計算機(jī)通信涵蓋電子技術(shù)、軟件編程、光纖通信等等,使得其在實(shí)際中的應(yīng)用性大大提高,因而計算機(jī)通信在各個領(lǐng)域廣泛運(yùn)用開來,而這些運(yùn)用由間接推動了計算機(jī)通信的發(fā)展。目前,隨著光纖分布范圍的擴(kuò)大和微電子技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)通信的應(yīng)用范圍也越來越大,可以預(yù)見的是,計算機(jī)通信將會在局域網(wǎng)、校園、社區(qū)中有著良好的發(fā)展前景。
2)以計算機(jī)為平臺的多媒體通信技術(shù)
多媒體通信技術(shù)是建立在現(xiàn)代媒體之上的通信技術(shù),如電腦通信,手機(jī)通信等等。隨著信息時代的到來,多媒體通信技術(shù)的重要程度越來越高,它能夠?qū)Χ嗝襟w信息進(jìn)行迅速處理,從而保證人們及時接收有用的信息。就當(dāng)前多媒體通信技術(shù)的發(fā)展形勢來看,多媒體必然會向著多終端的方向發(fā)展,其智能化和人性化的程度也會越來越高,多媒體通行將逐漸發(fā)揮其作為服務(wù)通信設(shè)施的功能。
3計算機(jī)通信的實(shí)際應(yīng)用
1)遠(yuǎn)程信息通信
通過計算機(jī)通信技術(shù)可以將不同空間的兩個人實(shí)現(xiàn)信息互通。借助于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機(jī)軟件技術(shù),將同時處于互聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的兩個人建立一個固定的聯(lián)系通道,如憑借相關(guān)的視頻軟件可以實(shí)現(xiàn)不同地域的人的視頻交流。
2)信息篩選
信息篩選也叫信息處理,它是計算機(jī)通信技術(shù)的基本功能。計算機(jī)通信技術(shù)能夠?qū)λ邮艿男畔⑦M(jìn)行自動篩選,判別一些無用信息進(jìn)行自動刪除,從而方便了人們的生活。同時,計算機(jī)通信技術(shù)還能夠?qū)ο嚓P(guān)信息進(jìn)行加工,使之成為有用的信息。
4計算機(jī)通信的發(fā)展展望
組建光網(wǎng)(OpticalNetworking)是當(dāng)今國際上通信領(lǐng)域中一個熱門的重大研究課題,對于陸地的固定通信網(wǎng),除了光纖光纜及波分多路系統(tǒng)正在點(diǎn)一點(diǎn)傳輸線路上大量應(yīng)用并繼續(xù)改進(jìn)技術(shù)以擴(kuò)大應(yīng)用效果外,通信研究人員也在考慮設(shè)計和試驗(yàn)在通信網(wǎng)核心內(nèi)部如何利用波分多路(WDM)技術(shù)使電傳送網(wǎng)進(jìn)化為光傳送網(wǎng),認(rèn)為這是未來通信網(wǎng)必然的發(fā)展趨向。
自20世紀(jì)90年代起,國際互聯(lián)網(wǎng)Internet向全世界計算機(jī)用戶開放,促使數(shù)據(jù)通信的業(yè)務(wù)量爆炸性增長,給傳統(tǒng)電話通信網(wǎng)以巨大沖擊。今后的通信形勢是:盡管全世界的電話業(yè)務(wù)量仍是每年增長,但數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)量的年增長率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電話業(yè)務(wù)量的增長率,因此在21世紀(jì)里數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)總量將很快趕上電話業(yè)務(wù)總量。換句話說,未來的通信網(wǎng)不再以電話業(yè)務(wù)為重心,而是以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為重心,宜于使用互聯(lián)網(wǎng)規(guī)約IP(InternetProtocol)。傳統(tǒng)電話通信網(wǎng)長期使用的電路交換方式,在未來通信網(wǎng)不再合適,應(yīng)該讓位給對數(shù)據(jù)通信有利的分組交換方式(packetswitching)。當(dāng)然,未來的通信網(wǎng)仍應(yīng)保證電話業(yè)務(wù)暢通,而且IP-phone仍須達(dá)到傳統(tǒng)電話QoS的要求并保證數(shù)字圖視(video)通信業(yè)務(wù)暢通,以致能夠?qū)崿F(xiàn)計算機(jī)操作的多媒體通信。
與此同時,通信網(wǎng)的核心本身總是應(yīng)該具有足夠大的容量,有能力適應(yīng)各種通信業(yè)務(wù)量的數(shù)字速率總和,保證通信暢通,通信網(wǎng)容量就以它同時提供數(shù)字速率多少來表示?,F(xiàn)在大家既然認(rèn)識到各種通信業(yè)務(wù)特別是數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)量每年以很高的增長率快速增長,未來的通信網(wǎng)就應(yīng)該相應(yīng)地擴(kuò)大其容量。一方面,通信網(wǎng)絕對不停留于長期使用的公用交換電話網(wǎng)每年緩慢增長的容量,而是提供大得多、能夠經(jīng)常加大的容量。按數(shù)字速率計,現(xiàn)行的電通信網(wǎng)利用電的時分多路TDM技術(shù),按照標(biāo)準(zhǔn)的同步數(shù)字群系列SDH,最高的數(shù)字速度限于最高一級數(shù)字群的速度,即10Gbit/s。在目前,該數(shù)字速度尚未能突破,這是受到電的TDM技術(shù)的限制,常稱“電子瓶頸”。最近,國際會議上個別研究單位稱他們利用電的TDM,能夠制成數(shù)字速度達(dá)40Gbit/s,但這是少數(shù)情況,目前還未能普遍推廣。
二、通信網(wǎng)從電的TDM發(fā)展至光的WDM
既然電的通信網(wǎng)在容量上受到電的TDM的限制,那么就應(yīng)考慮其它有效而實(shí)際可行的辦法。光纖通信的傳輸線路在加大容量方面取得了顯著的成功經(jīng)驗(yàn),似乎可以為通信網(wǎng)提供有益的參考。在原來的光纖線路上,一根光纖只傳輸一路光載波,其載荷的數(shù)字信號由電的TDM供給,最高數(shù)字速率為10Gbit/s,而單模光纖在波長1550nm有很寬的窗口可供光信號傳輸,雖然一個光載波載荷信號的數(shù)字速率受到電的TDM限度不能提高,但如能讓一根光纖同時傳輸幾個光載波,則光纖的傳輸容量就可以成倍地加大,將光纖的潛在容量發(fā)掘利用。參照過去幾十年前通信線路的每對銅線利用頻分多路FDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)多路載波電話的成功經(jīng)驗(yàn),考慮在光纖上采用波分多路WDM技術(shù),實(shí)現(xiàn)一根光纖同時傳輸多路光載波的辦法。如每一根光纖上裝用戶路WDM,每路傳輸電的TDM信號10Gbit/s,那么n路WDM就使一根光纖在一個方向同時傳輸n×l0Gbii/s,使數(shù)字速率比原來提高n倍,這種辦法不難取得成功,完全可以推廣應(yīng)用。最近國際會議上報道一根光纖在1550nm波長窗口同時傳輸密集波分多路DWDM的100路具有適當(dāng)波長間隔的光載波,導(dǎo)致同時傳輸?shù)臄?shù)字速率提高至100×l0Gbii/s=1Tbit/s(1×1012bit/s)。而且,還有可能繼續(xù)提高至幾個Tbit/s。這樣的DWDM系統(tǒng)用于光纖線路,配以在1550nm波長窗口提供光功率增益的寬帶光纖放大器W-EDFA,沿線路每隔100km設(shè)置一個放大器,就可使1Tbit/s數(shù)字速率的信號傳輸至1000km距離,實(shí)現(xiàn)大容量、長距離的信號傳輸。
誠然,這種1Tbit/s-1000km的大容量、長距離的通信系統(tǒng)真是現(xiàn)代通信領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn),大家都深切體會到光比電有更大的潛力為通信的發(fā)展提供幫助。傳統(tǒng)的電通信應(yīng)該引伸至光通信,尤其在考慮通信網(wǎng)擴(kuò)大容量的問題,不能停留于電,而應(yīng)著眼于光。依這樣的思路進(jìn)一步深入考慮光在通信網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用可能性?,F(xiàn)在波分多路WDM技術(shù)結(jié)合光放大器EDFA的方式,不應(yīng)局限于光纖傳輸線路的應(yīng)用,而是要求放開思路,研究光的WDM技術(shù)能否引伸至通信網(wǎng)核心內(nèi)部,代替原來利用電的TDM技術(shù)所起的作用。過去的電通信網(wǎng)雖然利用大容量光纖傳輸線路,但通信網(wǎng)本身由電的TDM起作用,通信網(wǎng)容量的數(shù)字速率屬于Gbit/s級,最大是10Gbit/s?,F(xiàn)在利用光的WDM,有n路不同波長操縱各種網(wǎng)絡(luò)單元,則使通信網(wǎng)容量加大n倍。如用100路不同波長,則理論上應(yīng)能使通信網(wǎng)容量加大至Tbit/s級,比電的通信網(wǎng)容量Gbit/s級大一千倍。這就是說,電通信網(wǎng)受到TDM的限制,無法再擴(kuò)大容量,如改用光通信網(wǎng),WDM可以使用很多路數(shù),以致光通信網(wǎng)可以擴(kuò)大容量至很多倍。所以,隨著通信業(yè)務(wù)量的快速增長,要求通信網(wǎng)擴(kuò)大其容量,從電的通信網(wǎng)進(jìn)化為光的通信網(wǎng)。
順便提一下,上面說起電的TDM技術(shù)目前最高數(shù)字速率為10Gbit/s。曾有研究單位宣稱光的TDM技術(shù)可使16路電的TDM復(fù)合,使總的數(shù)字速率提高至16×10=160bit/s,但這樣的技術(shù)有較大難度,目前沒有推廣使用。
三、網(wǎng)絡(luò)單元ADM、DXC過渡至OADM、0XC
每個通信網(wǎng)由若干種和若干個網(wǎng)絡(luò)單元分別組合而成。多路通信不論是電的時分多路TDM,或者是光的波分多路WDM,最基本的網(wǎng)絡(luò)單元有multiplexer和demultiplexer,一般地稱為復(fù)接器和分接器。它們在TDM結(jié)點(diǎn)與用戶接入線連接處,一般稱為合路器和分路器,而在結(jié)點(diǎn)內(nèi)部,則稱為合群器和分群器。對于電話通信,合路器是把30路數(shù)字電話合為一個基群,如30路經(jīng)過脈碼調(diào)制PCM得到的數(shù)字電話信號64kbit/s合為30路的基群,約2Mbit/s。而分路器的作用相反,它把基群2Mbit/s分為30路64kbit/s。合群器是把若干個低級群合為較高級的數(shù)字群。例如在準(zhǔn)同步數(shù)字群系列PDH,最低的合群器是把4個基群2Mbit/s合為二級群8Mbit/s。分群器則相反,把1個8Mbit/s群分為4個2Mbit/s群。在同步數(shù)字系列SDH,例如最高級的合群器是把4個2.5Gbit/s合為1個10Gbit/s,分群器則把1個10Gbit/s分為4個2.5Gbit/s。數(shù)字速率越高,則制成合群器和分群器的技術(shù)難度越大。類似地,在光的WDM復(fù)接器和分接器可以稱為合波器和分波器,前者把幾路不同的光波長合為一個波段,后者把一個光波段分為若干路光波長。
在每一網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn),其他重要的網(wǎng)絡(luò)單元有ADM(add-dropmultiplexer),簡單譯成插分復(fù)接器,實(shí)際上它是分群器與合群器的組合,或是分路器與合路器的組合。在結(jié)點(diǎn)內(nèi)部,某一高級數(shù)字群輸入分群器,分為若干個較低級數(shù)字群輸出,其中部分低級數(shù)字群就從這分群器輸出分下(drop),由本結(jié)點(diǎn)使用,其余幾個輸出直通合群器的輸入,結(jié)點(diǎn)可以按需要把幾個與分下相同的低級群插上(add)合群器的輸入,與直通的低級群會合,成為新的高級數(shù)字群輸出。在電的通信網(wǎng)中,這些是“數(shù)字的ADM”。當(dāng)電通信網(wǎng)準(zhǔn)備過渡為光通信網(wǎng)時,網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)中的這些數(shù)字的ADM應(yīng)該全部換成“波長的ADM”或“光的ADM”。它將是分波器與合波器的組合。
在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)中,為了靈活調(diào)度的需要,都應(yīng)設(shè)置交叉連接系統(tǒng)XC(cross-connect)。在電通信網(wǎng)的結(jié)點(diǎn)有“數(shù)字的交叉連接”DXC(digitalXC)。當(dāng)電通信網(wǎng)過渡至光通信網(wǎng)時,每一網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)中數(shù)字交叉連接應(yīng)該相應(yīng)地?fù)Q成“波長的XC”或“光的XC”,原理與前相似。但因光網(wǎng)容量較大,交叉連接系統(tǒng)勢必更為復(fù)雜,并且需要更加靈活地運(yùn)用,所以O(shè)XC常常附設(shè)波長變換器,以便于實(shí)行交叉連接時按需要改換使用光波長??偟膩碚f,光通信網(wǎng)不僅容量大,而且質(zhì)量高,光網(wǎng)結(jié)點(diǎn)中光的ADM(OADM)和光的XC(OXC)等網(wǎng)絡(luò)單元都必須具備完善的結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的性能,那就完全能夠滿足大容量通信網(wǎng)運(yùn)行的需要。
四、IP與ATM、WDM的配合
摘要:短波通信由于其天波傳播特性,在通信領(lǐng)域具有其它通信手段無法替代的地位,特別是在民用航空地空通信中,短波通信對于航線覆蓋與極地飛行,起著重要的保障作用。文章介紹了短波的傳播方式與通信特點(diǎn),并就短波通信在民用航空中的應(yīng)用進(jìn)行了論述。
應(yīng)用短波按照國際無線電咨詢委員會(CCIR)的劃分是指波長在10m~100m,頻率為3MHz~30MHz的電磁波。短波通信又稱高頻(HF)通信,實(shí)際上,為了充分利用短波近距離通信的優(yōu)點(diǎn),其實(shí)際使用的頻率范圍為1.5MHz~30MHz。由于短波通信的固有特點(diǎn),長期以來,短波通信始終是軍事指揮的重要手段之一,一直被廣泛地應(yīng)用于外交、氣象、郵電、交通等各個部門,用以傳送圖像、數(shù)據(jù)、語言、文字等信息。同時,它也是海上航行和高空飛行的必備通信方式。短波通信是無線通信的基礎(chǔ),盡管目前無線通信新技術(shù)不斷涌現(xiàn),短波通信有逐漸退出通信領(lǐng)域的趨勢,但是自身所擁有的優(yōu)勢和長處并不能被完全取代,在國際通信、防汛救災(zāi)、海難救援及軍事等領(lǐng)域依然發(fā)揮著重要作用。
一、短波的傳播方式
民航通信中使用到的短波實(shí)質(zhì)為無線電波,主要用于地面與飛機(jī)間的通信,其通信傳播方式主要有以下三種:
1.1地面波。地面波是沿著地球表面?zhèn)鞑サ牟?,它沿著半?dǎo)電性質(zhì)和起伏不平的地表面進(jìn)行傳播,一方面使電波的場結(jié)構(gòu)不同于自由空間傳播的情況而發(fā)生變化并引起電波吸收,另一方面使電波不像在均勻媒質(zhì)中那樣以一定的速度沿著直線路徑傳播,而是由于地球表面呈現(xiàn)球形使電波傳播的路徑按繞射的方式進(jìn)行。
1.2天波。天波是經(jīng)過地面上空40~800公里高度含有大量自由電子離子的電離層的反射或折射后返回地面的電波傳輸方式。天波是短波的主要傳播途徑,可實(shí)現(xiàn)長距離的傳播,短波信號由天線發(fā)出后,經(jīng)電離層的多次反射,傳播距離可以由幾百公里達(dá)到上萬公里,且不受地面障礙物阻擋。在天波傳播的過程中,路徑衰耗、大氣噪聲、時間延遲、電離層衰落、多徑效應(yīng)等因素,都會造成信號的畸變與弱化,影響短波通信的效果。
1.3直接波。直接波是從發(fā)射天線到接收天線之間,不經(jīng)過任何發(fā)射,直接到達(dá),電波就象一束光一樣,所以有人稱它為視線傳播。由于民航中,飛機(jī)大多數(shù)時間都是在飛行,所以有些時候地、空之間的短波通信,實(shí)際上是可以靠直接波完成的。
二、短波通信的特點(diǎn)
與衛(wèi)星通信、地面短波等通信手段相比,無線電短波通信有許多顯著的優(yōu)點(diǎn):(1)短波通信無需建立中繼站即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信,(2)短波通信元器件要求低、技術(shù)成熟、制造簡單、設(shè)備體積小、價格便宜,建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用低;(3)設(shè)備簡單,目標(biāo)小、架設(shè)容易、機(jī)動性強(qiáng),即使遭到損壞也容易修理,由于其造價相對較低,可以大量裝備,因而系統(tǒng)頑存性強(qiáng)。(4)電路調(diào)度容易,靈活性強(qiáng),可以使用固定設(shè)置,進(jìn)行定點(diǎn)固定通信,也可背負(fù)或裝入車輛,實(shí)現(xiàn)移動中的通信。這些優(yōu)點(diǎn)是短波通信被長期保留、至今仍被廣泛應(yīng)用的主要原因。同時,短波通信也存在著一些明顯的缺點(diǎn):(1)信道擁擠、頻帶窄;(2)短波的天波信道是變參信道,故信號傳輸不穩(wěn)定;(3)大氣和工業(yè)無線電噪聲干擾嚴(yán)重;(4)天線匹配困難。
三、短波通信在民航中的應(yīng)用
短波通信系統(tǒng)的主要用途是使飛機(jī)在飛行的各階段中和地面的航行管制人員、簽派、維修等相關(guān)人員保持雙向的語音和信號聯(lián)系,當(dāng)然這個系統(tǒng)也提供了飛機(jī)內(nèi)部人員之間和與旅客的聯(lián)絡(luò)服務(wù)。
3.1民航短波通信基本設(shè)備
民航短波地空通信設(shè)備由短波單邊帶發(fā)信機(jī)、短波單邊帶收信機(jī)、遙控器及地空選擇呼叫器組成,設(shè)備一律使用單邊帶抑制載波、模擬單信道無線電話工作方式。短波單邊帶發(fā)、收信機(jī)均采用全固態(tài)電路及頻率合成技術(shù),頻率范圍為2.8~22MHz,發(fā)信機(jī)功率不大于6KW。
3.2民航短波通信地面站
民航短波通信地面站系統(tǒng)由三部分組成:短波機(jī)房設(shè)備、天線和饋線以及操作臺設(shè)備。短波機(jī)房設(shè)備作為大功率發(fā)射設(shè)備,通常設(shè)置在遠(yuǎn)端,以減少對其他電子設(shè)備的干擾以及對操作員健康的影響。操作臺設(shè)備設(shè)置在操作終端附近,便于操作與管理。
3.2.1短波機(jī)房設(shè)備。短波機(jī)房設(shè)備的主要設(shè)備包括短波通信電臺、功放、預(yù)后選器、交流穩(wěn)壓電源、光端機(jī)及一整套控制電纜,主要功能是傳送選呼信號和語音信號。短波電臺是整個系統(tǒng)的核心設(shè)備,地面與航空器上均有配備,用于收發(fā)信號,包括選呼信號和音頻信號。電臺的性能直接決定了整個系統(tǒng)的性能,電臺選型依據(jù)主要有兩點(diǎn):符合用戶需求并且與飛機(jī)上電臺匹配。預(yù)后選器是為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力而選擇的設(shè)備。光端機(jī)是地面站系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的接口設(shè)備,起著連接短波機(jī)柜和操作臺的作用。
3.2.2操作臺設(shè)備。操作臺設(shè)備由操作終端及監(jiān)控軟件、選呼器、選呼控制器和光端機(jī)組成。操作員的所有操作都在監(jiān)控軟件上進(jìn)行。監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對選呼器和短波電臺的遠(yuǎn)程遙控,控制選呼器產(chǎn)生選呼代碼,呼叫對應(yīng)的飛機(jī),控制電臺的調(diào)制方式轉(zhuǎn)換和音頻信號收發(fā),同時監(jiān)測電臺的工作狀態(tài)。選呼器的功能是通過發(fā)射4個單音信號選擇通知某個飛機(jī)。選呼器提供了一個7針的音頻接口,包括一對平衡的選呼音頻輸出口、一個PTT輸出口和一個地線,其余3個口經(jīng)改造用于同選呼控制器通信。選呼控制器作為選呼器、電臺和控制終端的中間設(shè)備,是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動化的關(guān)鍵,其基本作用是實(shí)現(xiàn)對電臺、選呼器、控制終端、音頻設(shè)備的信號轉(zhuǎn)接、電平匹配、遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)感知,并自動轉(zhuǎn)換調(diào)制方式。
3.2.3天線。天線的選擇具體根據(jù)用途來確定:近距離固定通信:選擇地波天線或天波高仰角天線。點(diǎn)對點(diǎn)通信或方向性通信:選擇天波方向性天線等。組網(wǎng)通信或全向通信:選擇天波全向天線。車載通信或個人通信:選擇小型鞭狀天線。
3.3短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)在民用航空領(lǐng)域,由于我國地理復(fù)雜、疆域遼闊、超短波網(wǎng)絡(luò)尚不能實(shí)現(xiàn)完全覆蓋,短波依然是地空通信的主要手段。短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)作為民航數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的子系統(tǒng),在當(dāng)前興起的極地飛行中,有效解決了飛行盲區(qū)問題,對飛行安全起著非常重要的保障作用。短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)用于航空器飛行中保持與基地和遠(yuǎn)方航站的聯(lián)絡(luò)。其系統(tǒng)構(gòu)造由短波/超短波通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信站、地空數(shù)據(jù)網(wǎng)及機(jī)載通信系統(tǒng)組成,短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)通過短波、超短波與衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了近、中、遠(yuǎn)程地空實(shí)時話音和數(shù)據(jù)通信。
四、結(jié)束語
近年來,隨著微型計算機(jī)、移動通信和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,短波通信技術(shù)有了新的突破性進(jìn)展,出現(xiàn)了實(shí)時選頻、自適應(yīng)、跳頻、差錯控制、多載波正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制及軟件無線電等新技術(shù),使短波通信很好地彌補(bǔ)了它的缺點(diǎn),還使短波通信的設(shè)備更加小型化、更加靈活方便,進(jìn)一步發(fā)揮了短波通信設(shè)備簡單、造價低廉、機(jī)動靈活等固有的優(yōu)點(diǎn)。短波通信必將在應(yīng)急通信、抗災(zāi)通信、特別是在軍事通信中發(fā)揮更重要、更廣泛的作用。因此。短波通信作為民航內(nèi)部通信的重要手段,必將在今后較長時間內(nèi)得到保持和發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
JohbG.ProakisMasoudSalehi.通信系統(tǒng)原理.電子工業(yè)出版社.2006年6月
游戰(zhàn)清.無線射頻識別技術(shù)規(guī)劃與實(shí)施[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005
1前言
移動通信業(yè)務(wù)之所以發(fā)展迅猛主要是其滿足了人們在任何時間。任何地點(diǎn)與任何個人進(jìn)行通信的愿望。移動通信是實(shí)現(xiàn)未來理想的個人通信服務(wù)的必由之路。在信息支撐技術(shù)、市場競爭和需求的共同作用下,移動通信技術(shù)的發(fā)展更是突飛猛進(jìn),呈現(xiàn)出以下幾大趨勢:網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)寬帶化,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)智能化,更高的頻段,更有效利用頻率,各種網(wǎng)絡(luò)趨于融合。了解、掌握這些趨勢對移動通信運(yùn)營商和設(shè)備制造商均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化
2.1無線數(shù)據(jù)——生機(jī)無限當(dāng)前移動數(shù)據(jù)通信發(fā)展迅速,被認(rèn)為是移動通信發(fā)展的一個主要方向。近年來出現(xiàn)的移動數(shù)據(jù)通信主要有兩種,一種是電路交換型的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如TACS、AMPS和GSM中的承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及GSM系統(tǒng)的HSCSD;另外一種是分組交換型的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如摩托羅拉的DataTAC、愛立信的Mobitex和GSM系統(tǒng)的GPRS。
目前,無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)只占GSM網(wǎng)絡(luò)全部業(yè)務(wù)量中的很小一部分,但是在未來的兩年中這種狀況將開始扭轉(zhuǎn),并大大改變。1999年以后,隨著HSCSD、GPRS等新的高速數(shù)據(jù)解決方案顯露崢嶸,并成為數(shù)據(jù)應(yīng)用的新焦點(diǎn),無線數(shù)據(jù)將成為運(yùn)營商經(jīng)營計劃中越來越重要的部分,它預(yù)示著未來大量的商業(yè)機(jī)遇。
(1)應(yīng)用驅(qū)動市場
無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要驅(qū)動力在于用戶的應(yīng)用。話音是單一的、易于被大眾所接受的業(yè)務(wù),然而無線數(shù)據(jù)則不同,無線數(shù)據(jù)最初的應(yīng)用重點(diǎn)放在運(yùn)輸管理這樣的專業(yè)市場。近期無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的目標(biāo)市場是銷售人員或現(xiàn)場工程師這樣的用戶群。從這些先發(fā)目標(biāo)的應(yīng)用中積累無線數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn),并從中受益。
在過去的十年里,傳統(tǒng)的生活方式已經(jīng)在迅速改變,人們更經(jīng)常性地移動,職業(yè)和個人生活之間的分界變得模糊,人們需要不分時間、地點(diǎn)訪問很重要的信息。發(fā)生在用戶身上的這種生活方式的改變將成為驅(qū)動無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的重要因素。
(2)因特網(wǎng)的影響
和通信的其他領(lǐng)域一樣,無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的一個最重要的驅(qū)動力來自Internet。根據(jù)最近的研究,未來兩年歐洲的因特網(wǎng)用戶數(shù)量將翻一番。在我國,因特網(wǎng)用戶的年增長率將高達(dá)300%,顯然用戶在運(yùn)動中接入因特網(wǎng)的需求將會增長。
為了滿足接入因特網(wǎng)的需求,一個全球性的開放協(xié)議——無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)應(yīng)運(yùn)而生。WAP為將Internet的信息內(nèi)容以及增值業(yè)務(wù)傳送到移動終端提供了一種開放的通用標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了IP與GSM網(wǎng)絡(luò)的橋接,是一個為廠商提供加速市場增長、避免網(wǎng)絡(luò)割接、保護(hù)運(yùn)營商投資的標(biāo)準(zhǔn),WAP確保任何與WAP兼容的GSM手機(jī)都能工作。
(3)數(shù)據(jù)速率的發(fā)展
GSM承載業(yè)務(wù)所提供的GSM數(shù)據(jù)速率最高只能達(dá)到9.6kbit/s。國際上1998年引入的高速電路交換數(shù)據(jù)(HSCSD)技術(shù)將實(shí)現(xiàn)57kbit/s的數(shù)據(jù)速率,對要求連續(xù)比特率和傳輸時延小的應(yīng)用是理想的,如會議電視、電子郵件、遠(yuǎn)程接入企業(yè)的局域網(wǎng)和無線圖像。1999年商用化的GPRS是第一個GSM分組數(shù)據(jù)應(yīng)用,將實(shí)現(xiàn)超過100kbit/s的數(shù)據(jù)速率。對較短的“突發(fā)”類型業(yè)務(wù)是理想的,如信用卡認(rèn)證、遠(yuǎn)程測量和遠(yuǎn)程事務(wù)處理。EDGE(增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率GSM改進(jìn)模式)使用修改過的GSM調(diào)制方式來實(shí)現(xiàn)超過300kbit/s的數(shù)據(jù)速率。EDGE會讓GSM運(yùn)營商特別受益,他們不但可以贏得第三代移動通信的經(jīng)營執(zhí)照,還可以提供有競爭力的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
2.2個人多媒體通信——網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的方向
對隨時隨地話音通信的追求使早期移動通信走向成功。移動通信的商業(yè)價值和用戶市場得到了證明,全球移動市場以超凡的速度增長。移動通信演進(jìn)的下一階段是向無線數(shù)據(jù)乃至個人移動多媒體轉(zhuǎn)移,這一進(jìn)展已經(jīng)開始,并將成為未來重要的增長點(diǎn)。個人移動多媒體將根據(jù)地點(diǎn)為人們提供無法想像的、完善的個人業(yè)務(wù)和無線信息,將對人們工作和生活的各個方面產(chǎn)生影響。在個人多媒體世界里,話音郵件和電子郵件被傳送到移動多媒體信箱中;短信將成為帶有照片和視頻內(nèi)容的電子明信片;話音呼叫將與實(shí)時圖像相結(jié)合,產(chǎn)生大量的可視移動電話,還將實(shí)現(xiàn)移動因特網(wǎng)和萬維網(wǎng)瀏覽。像無線會議電視這樣的應(yīng)用將隨處可見,電子商務(wù)將蓬勃開展。對于運(yùn)動中的用戶還有隨時隨地的各種信箱和娛樂服務(wù)。
3網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的寬帶化
在電信業(yè)歷史上,移動通信可能是技術(shù)和市場發(fā)展最快的領(lǐng)域。業(yè)務(wù)、技術(shù)、市場三者之間是一種互動的關(guān)系,伴隨著用戶對數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務(wù)需求的增加,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)化、分組化發(fā)展,移動網(wǎng)絡(luò)必然走向?qū)拵Щ?/p>
通過使用電話交換技術(shù)和蜂窩無線電技術(shù),70年代末誕生了第一代模擬移動電話。AMPS(北美蜂窩系統(tǒng))、NMT(北歐移動電話)和TACS(全向通信系統(tǒng))是三種主要的窄帶模擬標(biāo)準(zhǔn)。第一代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一大成就就是去掉了將電話連接到網(wǎng)絡(luò)的用戶線。用戶第一次能夠在他們所在的任何地方無線接收和撥打電話。
第二代系統(tǒng)引入了數(shù)字無線電技術(shù),它提供更高的網(wǎng)絡(luò)容量,改善了話音質(zhì)量和保密性,并為用戶引入了無縫的國際漫游。今天世界市場的第二代數(shù)字無線標(biāo)準(zhǔn),包括GSM、MMPS、PDC(日本數(shù)字蜂窩系統(tǒng))和IS95CDMA等,均仍為窄帶系統(tǒng)。
第三代移動系統(tǒng),即IMT-2000,是一種真正的寬帶多媒體系統(tǒng),它能夠提供高質(zhì)量寬帶綜合業(yè)務(wù)并實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋。2000年以后,窄帶移動電話業(yè)務(wù)需求將依然很大,但隨著Internet等高速數(shù)據(jù)通信及多媒體通信需求的驅(qū)動,寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù)將逐步增長,而且就未來信息高速公路建設(shè)的無縫覆蓋而言,寬帶移動通信作為整個移動市場份額的子集將顯得愈來愈重要。
第三代系統(tǒng)預(yù)計在2002年投入商用。
從第二代到第三代系統(tǒng)的變化并不像從第一代模擬網(wǎng)絡(luò)到第二代數(shù)字網(wǎng)絡(luò)那樣存在重大的技術(shù)變遷。從目前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢來講,第二代系統(tǒng)將逐步子滑過渡到第三代系統(tǒng),在此演進(jìn)過程中,移動網(wǎng)絡(luò)所能實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率逐步升級:GSM承載業(yè)務(wù)所能提供的數(shù)據(jù)速率為9.6kbit/s,1998年商用的HSCSD技術(shù)實(shí)現(xiàn)了57kbit/s的數(shù)據(jù)速率,1999年引入的GPRS將實(shí)現(xiàn)超過100kbit/s的數(shù)據(jù)速率,將在2000年引入的EDGE技術(shù)可實(shí)現(xiàn)超過300kbit/s的數(shù)據(jù)速率。2001年后投入商用的第三代系統(tǒng)將能夠在廣域網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)384kbit/s的數(shù)據(jù)速率,在辦公室和家中還可以達(dá)到2Mbit/s。
4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能化
移動通信需求的不斷增長以及新技術(shù)在移動通信中的廣泛應(yīng)用,促使移動網(wǎng)絡(luò)得到了迅速發(fā)展。移動網(wǎng)絡(luò)由單純地傳遞和交換信息,逐步向存儲和處理信息的智能化發(fā)展,移動智能網(wǎng)由此而生。移動智能網(wǎng)是在移動網(wǎng)絡(luò)中引人智能網(wǎng)功能實(shí)體,以完成對移動呼叫的智能控制的一種網(wǎng)絡(luò),是一種開放性的智能平臺,它使電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者能夠方便、快速、經(jīng)濟(jì)、有效地提供客戶所需的各類電信新業(yè)務(wù),使客戶對網(wǎng)絡(luò)有更強(qiáng)的控制功能,能夠方便靈活地獲取所需的信息。移動智能網(wǎng)通過把交換與業(yè)務(wù)分離,建立集中的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)和數(shù)據(jù)庫,進(jìn)而進(jìn)一步建立集中的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和業(yè)務(wù)生成環(huán)境來達(dá)到上述目標(biāo)。通過智能網(wǎng),運(yùn)營公司可以最優(yōu)地利用其網(wǎng)絡(luò),加快新業(yè)務(wù)的生成;可以根據(jù)客戶的需要來設(shè)計業(yè)務(wù),向其他業(yè)務(wù)提供者開放網(wǎng)絡(luò),增加收益。
關(guān)于移動智能網(wǎng)的研究,早在1995年就已開始,剛開始并沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議出現(xiàn),各廠商各自制定了自己的標(biāo)準(zhǔn),并且據(jù)此進(jìn)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產(chǎn)品。這些工作為最終移動智能網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的形成積累了經(jīng)驗(yàn)。
1997年末,美國蜂窩電信工業(yè)協(xié)會(CTIA)制定了移動智能網(wǎng)的第一個標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議——IS-41D協(xié)議。1998年1月,歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)研究所(ETSI)在GSMphase2+階段引入了CAMEL協(xié)議(移動通信高級邏輯的客戶化應(yīng)用程序),當(dāng)時的版本是Phase1。1998年4月,ITU-T在新推出的智能網(wǎng)能力集一2標(biāo)準(zhǔn)中描述了移動接入的功能實(shí)體,稱為CAMELphase2標(biāo)準(zhǔn)。
伴隨著移動網(wǎng)絡(luò)向第三代系統(tǒng)的演進(jìn),網(wǎng)絡(luò)的智能化程度也在不斷地提升。智能網(wǎng)及其智能業(yè)務(wù)是構(gòu)成未來個人通信的基本條件。
5更高的頻段
從第一代的模擬移動電話,到第二代的數(shù)字移動網(wǎng)絡(luò),再到將來的第三代移動通信系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)使用的無線頻段遵循一種由低到高的發(fā)展趨勢。1981年誕生的第一個具有國際漫游功能的模擬系統(tǒng)NMT的使用頻段為450MHz,1986年NMT變遷到900MHz頻段。我國目前的模擬TACS系統(tǒng)的使用頻段也為900MHz。在第二代網(wǎng)絡(luò)中,GSM系統(tǒng)的開始使用頻段為900MHz,IS-95CDMA系統(tǒng)為800MHz。為了從根本上提高GSM系統(tǒng)的容量,1997年出現(xiàn)了1800MHz系統(tǒng),GSM900/1800雙頻網(wǎng)絡(luò)迅速普及。2002年將投入商用的第三代系統(tǒng)IMT-2000則定位在2GHz頻段。
6更有效利用頻率
無線電頻率是一種寶貴資源。隨著移動通信的飛速發(fā)展,頻譜資源有限和移動用戶急劇增加的矛盾越來越尖銳,出現(xiàn)了“頻率嚴(yán)重短缺”的現(xiàn)象。解決頻率擁擠問題的出路是采用各種頻率有效利用技術(shù)和開發(fā)新頻段。
模擬制的早期蜂窩移動通信系統(tǒng)采用頻分多址方式,主要通過多信道共用、頻率復(fù)用和波道窄帶化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻率的有效利用。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,模擬系統(tǒng)已遠(yuǎn)不能滿足用戶發(fā)展的需求。數(shù)字移動通信比模擬移動通信具有更大的容量。同樣的頻分多址技術(shù),數(shù)字系統(tǒng)要求的載干比較小,因而頻率復(fù)用距離可以小一些,系統(tǒng)的容量可以大一些。而且,數(shù)字移動通信還可采用時分多址或碼分多址技術(shù),它比模擬的頻分多址制在系統(tǒng)容量上大4-20倍。
GSM作為最具代表性和最為成熟的數(shù)字移動通信系統(tǒng),其發(fā)展歷程就是一部頻率有效利用技術(shù)的演進(jìn)史。GSM采用時分多址制式,其對頻率的有效利用主要是通過頻率復(fù)用技術(shù)的不斷升級實(shí)現(xiàn)的。從傳統(tǒng)的4×3方式,到3×3、1×3、MRP、2×6等新的復(fù)用技術(shù),頻率復(fù)用的密集度逐步提升,頻譜效率快速提高,GSM系統(tǒng)的容量得到逐步釋放。1995年開始投入商用的IS-95CDMA(窄帶)系統(tǒng),以無線技術(shù)的先進(jìn)性和大容量等特點(diǎn)著稱。它以擴(kuò)頻技術(shù)為基礎(chǔ),不同用戶的信號靠不同的編碼序列來區(qū)分,如果從頻域或時域來觀察,多個CDMA信號是相互重疊的,故理論上CDMA系統(tǒng)的頻譜利用率比GSM系統(tǒng)更高,網(wǎng)絡(luò)容量更大。同時CDMA系統(tǒng)具有一定的過載能力,即系統(tǒng)具備軟容量。作為未來第三代移動通信系統(tǒng)主流無線接入技術(shù)的WCDMA(寬帶碼分多址)能夠更高效地利用無線電頻率。它利用分層小區(qū)結(jié)構(gòu)、自適應(yīng)天線陣和相干解調(diào)(雙向)等技術(shù),網(wǎng)絡(luò)容量可得到大幅提高,可以更好地滿足未來移動通信的發(fā)展要求。
7網(wǎng)絡(luò)趨于融合,走向統(tǒng)一
7.1第三代移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
第三代系統(tǒng)的主要目標(biāo)是將包括衛(wèi)星在內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)融合為可以替代眾多網(wǎng)絡(luò)功能的統(tǒng)一系統(tǒng),它能夠提供寬帶業(yè)務(wù)并實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋。為了保護(hù)運(yùn)營公司在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施上的投資,第二代系統(tǒng)向第三代系統(tǒng)的演進(jìn)遵循平滑過渡的原則,現(xiàn)有的GSM、D-AMPSIS-136等第二代系統(tǒng)均將演變成為第三代系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò),從而形成一個核心網(wǎng)家族,核心網(wǎng)家族的不同成員之間通過NNI接口聯(lián)結(jié)起來,成為一個整體,從而實(shí)現(xiàn)全球漫游。在核心網(wǎng)絡(luò)家族的,形成一個龐大的無線接入家族,現(xiàn)有的幾乎所有的無線接入技術(shù)以及WCDMA等第三代無線接入技術(shù)均將成為其成員。