通信技术基础知识-第3部分

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占据比重较大的10年，是与蜂窝移动通信齐头并进的一种先进通信系统。美、英、法、德、日、北欧四国、加拿大及澳大利亚等国家都广泛开发和使用这一系统。以后曾一度衰落。近年来，集群移动通信系统再次兴起。
所谓集群（Trunking），即使用多个无线信道为众多的用户服务，就是将有线电话中继线的工作方式运用到无线电通信系统中，把有限的信道动态地、自动地、迅速地和最佳地分配给整个系统的所有用户，以便在最大程度上利用整个系统的信道的频率资源。它运用交换技术和计算机技术，为系统的全部用户提供了很强的分组能力。可以说，集群移动通信系统是一种特殊的用户程控交换机。
我国最早引进集群移动通信系统的城市是上海。集群移动通信很适合于各个专业部门，如部队、公安、消防、交通、防汛、电力、铁道、金融等部门作分组调度使用。后来，北京、天津、广东、沈阳等地相继开发了集群移动通信业务。随着地方经济的发展，一些省会、直辖市和有条件的城市也都逐步建立起80OMHz无线集群移动通信系统，并逐步放开800MHz集群移动通信业务，一些地方和非邮电部门已纷纷开发此项业务。
据不完全统计，我国450MHz与800MHz频段的集群移动通信投入使用的有198个系统，绝大部分均为非邮电单位拥有。“九五”期间，各部门计划建立的集群网，仅所需手持台，即将达到20万台。例如：河南省防汛部门等三家投资5…6亿元，在全省建立无线寻呼网和集群通信网。我国的几个大油田和大型企业及农垦部门也打算扩建、兴建其集群通信网。可见，集群移动通信在我国的发展前景十分广阔。目前，我国集群通信系统多为国外原机引进，品牌型号不少，占据前列的有美国摩托罗拉、优利电（UNIDEN）和芬兰诺基亚等公司的产品，还有香港泰和以及欧洲和日本等地产品。
我国自行设计制造的集群移动通信系统近年也有投入运行的。有关方面认为，当前急需优选型号，统一机型，引进样机进行消化分析，与国外公司合作开发软件和移动台，先突破量大面广的移动台和软件技术，再逐步实现基地台、交换控制系统的国产化，提高发展起点，尽快形成规模经济。据悉，有关方面拟组建集团公司以加速我国集群移动通信系统的发展。
什么是移动电话网？
移动电话网就是可以使移动用户之间进行通信的网络。我国自1987年开始开通移动电话业务以来，移动电话迅猛发展，用户增长迅速，到现在我国已经出现了五种移动电话网共存的局面，这五种网各有不同的通话范围和不同的业务功能。用户选择配备移动电话手机时，需要对现有的五种网有所了解。
我国的五种移动电话网又被称为A、B、C、D、G网，其中A网和B网是模拟网，C、D、G网是数字网。
1）A网和B网：模拟移动电话网
模拟网是我国早期建设的移动电话网。由于各地分别建设、时间先后不同，又有爱立信和摩托罗拉两大移动电话系统等原因，模拟移动电话网形成了A网和B网系统，A网地区使用A网的手机，B网地区使用B网的手机。A网的地区是北京、天津、上海以及除河北、山东以外的全国各地。可见在大部分地区是共存的，但原来是不能互通的。B网的地区主要是在北京、天津、上海、河北、辽宁、江苏、浙江、四川、黑龙江、山东等地。1996年1月起，我国各省模拟移动电话系统实现了联网，模拟移动电话已有可能在全国30个省（市、自治区）实现自动漫游。但是，如果要从A网区到B网区，需要用户在自己的手机上进行操作，将手机转换为B网，否则不能使用；如果从B网区回到A网区，也必须先在手机上操作，将手机变回才能使用。变换的方法可见说明书。
2）C网：CDMA制式移动电话网
C网是指CDMA（码分多址）制式的移动电话网，CDMA制式是接通率高、噪声小、发射功率小的新型数字网，能实现移动电话的各种智能业务。我国目前在上海、北京、广州、西安等市建设了C网，沿海的10省也在建设，已经建成的城市间已联网，使用CDMA手机可以在上述地区漫游。
3）G网：全球通（GSM）数字移动电话网
20世纪90年代中期，我国开始建设“全球通”（GSM）数字移动电话网，这就是G网。数字网具有许多新的业务功能，特别是具有漫游范围最为广泛的特点，因而被称为“全球通”。G网工作于900兆赫频段，频带比较窄，随着近年来移动电话用户迅猛增长，许多地区的G网已出现因容量不足而达到饱和的状态。为了满足广大用户的需求，近来又建设了“D”网。
4）D网：工作在DCS1800系统的移动电话网
它的基本体制和现有的GSM900系统完全一致，但工作于1800兆赫频段，需要用全球通1800的手机。如果使用双频手机，那么在G网中也能漫游、自动切换。现在有许多城市是DCS1800系统和GSM900系统同时覆盖一个地区，就称为全球通双频系统，使全球通移动通信系统的容量成倍增长。
移动电话网络的组成如下：
（1）小区：是实际场地，配有一个基站，包括发射器、接收器和在窝小区范围内通过无线电通道与用户的移动手机进行通信时所用的其他设备；
（2）基站控制器：用于连接和控制每一蜂窝小区内的基站；
（3）移动交换中心：用于控制基站控制器和通话的呼叫；
（4）传输线：用于连接移动交换中心、基站控制器、基站和PSTN。
什么是GSM？
20世纪80年代中期，当模拟蜂窝移动通信系统刚投放市场时，世界上的发达国家就在研制第二代移动通信系统。其中最有代表性和比较成熟的制式有泛欧GSM　（Global　System　for　Mobile　munication），美国的ADC（D…AMPS）和日本的JDC（现在改名为PDC）等数字移动通信系统。在这些数字系统中，GSM的发展最引人注目。1991年GSM系统正式在欧洲问世，网络开通运行。
GSM系列主要有GSM900、DCS1800和PCS1900三部分，三者之间的主要区别是工作频段的差异。
蜂窝移动通信的出现可以说是移动通信的一次革命。其频率复用大大提高了频率利用率并增大系统容量，网络的智能化实现了越区转接和漫游功能，扩大了客户的服务范围，但上述模拟系统有四大缺点：各系统间没有公共接口；很难开展数据承载业务；频谱利用率低无法适应大容量的需求；安全保密性差，易被窃听，易做“假机”。尤其是在欧洲系统间没有公共接口，相互之间不能漫游，对客户造成很大的不便。
GSM数字移动通信系统源于欧洲。早在1982年，欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营，例如北欧多国的NMT（北欧移动电话）和英国的TACS（全接入通信系统），西欧其它各国也提供移动业务。当时这些系统是国内系统，不可能在国外使用。为了方便全欧洲统一使用移动电话，需要一种公共的系统，1982年，北欧国家向CEPT（欧洲邮电行政大会）提交了一份建议书，要求制定900MHz频段的公共欧洲电信业务规范。在这次大会上就成立了一个在欧洲电信标准学会（ETSI）技术委员会下的“移动特别小组（Group　Special　Mobile）”，简称“GSM”，来制定有关的标准和建议书。
我国自从1992年在嘉兴建立和开通第一个GSM演示系统，并于1993年9月正式开放业务以来，全国各地的移动通信系统中大多采用GSM系统，使得GSM系统成为目前我国最成熟和市场占有量最大得一种数字蜂窝系统。截至2002年11月，中国手机用户2亿，比2001年年底新增5509。2万。
GSM系统包括哪些部分？
GSM是世界上第一个对数字调制、网络层结构和业务作了规定的蜂窝系统。如今GSM移动通信系统已经遍及全世界，即所谓“全球通”，目前我国的移动通信网就是以GSM系统为基础的移动网络系统。
GSM数字公用陆地蜂窝移动通信系统主要由下述功能单元组成：移动台（MS），它包括移动设备和用户识别模块；基站子系统（BSS），为一个小区服务的无线收发信设备；移动业务交换中心（MSC），对于位于它管辖区域中的移动台进行控制和交换的功能实体；拜访位置寄存器（VLR），它存储与呼叫处理有关的一些数据，例如用户的号码，所处位置区的识别，向用户提供的服务等参数；归属位置寄存器（HLR），它是管理部门用于移动用户管理的数据库；设备识别寄存器（EIR），存储有关移动台设备参数的数据库；鉴权中心（AUC）和操作维护中心（OMC）它是操作维护系统中的各功能实体，依据厂家的实现方式可分为无线子系统的操作维护中心（OMC…R）和交换子系统的操作维护中心（OMC…S）。其中基站子系统（BSS）包括基站控制器（BSC）和无线基站（BTS）两部分。各个网元之间的接口均由GSM规范所定义，但各个厂家在部分接口上采用自己的标准，使得设备选型和组网工作具有一定的难度。
什么是WAP？
WAP　（Wireless　Application　Protocol无线应用协议）是在数字移动电话、因特网或其他个人数字助理机（PDA）、计算机应用之间进行通讯的开放全球标准。它是由一系列协议组成，用来标准化无线通信设备，可用于Internet访问，包括收发电子邮件，访问WAP网站上的页面等等。WAP将移动网络和Internet以及公司的局域网紧密地联系起来，提供一种与网络类型、运行商和终端设备都独立的移动增值业务。通过这种技术，无论你在何地、何时只要你需要信息，你就可以打开你的WAP手机，享受无穷无尽的网上信息或者网上资源。如：综合新闻、天气预报、股市动态、商业报道、当前汇率等。电子商务、网上银行也将逐一实现。你还可以随时随地获得体育比赛结果、娱乐圈趣闻以及幽默故事，为生活增添情趣，也可以利用网上预定功能，把生活安排的有条不紊。WAP协议包括以下几层：
（l）Wireless　Application　Environment　（WAE）；（2）Wireless　Session　Layer　（WSP）；（3）Wireless　Transaction　Layer　（WTP）；（4）Wireless　Transport　Layer　Security　（WTLS）；（5）Wireless　Transport　Layer　（WDP）。
其中，WAE层含有微型浏览器、WML、WMLSCRIPT的解释器等等功能。WTLS层为无线电子商务及无线加密传输数据时提供安全方面的基本功能。WAP协议的诞生是WAP论坛成员多年努力的结果。它是针对不同的协议层定义了一系列协议，这些协议使得各方面的厂商和公司可以协同工作，开发无线通信网络的应用。目前有超过100个成员加入WAP论坛，包括有终端和基础设备的制造商，有移动通信的网络运营商，有业务提供商，有软件公司，也有网络内容提供商等，共同为移动设备开发服务和应用。但是，目前由于无线网的带宽等因素的限制，WAP手机的在多媒体上的应用，如可视会议、多媒体教学等，还须一段时日。WAP规范还在不断地完善，WAP论坛成员们在加紧开发功能完善的WAP设备，这无疑加快了其在无线因特网综合服务领域的扩展速度。
什么是GPRS？
GPRS　（General　Packet　Radio　Service）是通用分组无线业务的简称。GPRS是GSM　Phase2。1规范实现的内容之一，能提供比现有GSM网9。6kbit/s更高的数据率。GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。因此，在GSM系统的基础上构建GPRS系统时，GPRS中的绝大部分部件都不需要作改动，只需作软件升级，构成GPRS系统的方法是：
1）　GSM系统中引入3个主要组件：（1）PRS服务支持结点（SGSN，Serving　GPRS　Supporting　Node）；（2）GPRS网关支持结点（GGSN，Gateway　GPRS　Support　Node）；（3）分组控制单元（PCU）。
2）　对GSM的相关部件进行软件升级：
ETSI指定了GSM900、1800和1900三个工作频段用于GSM，其中GSM900频段还有G1（E…GSM）频段和P频段。相应地，GPRS也工作于这三个频段，包括GSM900的G1频段和P频段，当然，GPRS可以限制每个小区只工作于P频段。现有的GSM移动台（MS），不能直接在GPRS中使用，需要按GPRS标准进行改造（包括硬件和软件）才可以用于GPRS系统。
GPRS被认为是2G向3G演进的重要一步，不仅被GSM支持，同时也被北美的IS…136支持。GPRS是一组新的GSM承载业务，是以分组模式在PLMN和与外部网络互通的内部网上传输。在有GPRS承载业务支持的标准化网络协议的基础上，GPRS网络管理可以提供（或支持）一系列的交互式电信业务，例如承载业务、用户终端业务、附加业务。GPRS业务的具体应用：（1）信息业务；（2）交谈；（3）网页浏览；（4）文件共享及协同性工作；（5）分派工作；（6）企业E…mail　；（7）因特网E…mail　；（8）交通工具定位；（9）静态图像；（10）远程局域网接入；（11）文件传送。
GPRS与WAP的关系如何？
WAP是无线Internet的标准，由多家大厂商合作开发，它定义了一个分层的、可扩展的体系结构，为无线Internet提供了全面的解决方案。WAP协议开发的原则之一是要独立于空中接口，所谓独立于空中接口是指WAP应用能够运行于各种无线承载网络之上，如TDMA、CDMA、GSM、GPRS、SMS等。
GRPS对应于GSM中的9。6kbps的数据业务，与之不同的是GPRS是通过分组交换来实现高速率的数据传输，换句话说，GPRS是对GSM数据业务的改进，是在GSM中实现高速数据传输的手段。
可见，WAP是高层应用，而GPRS是底层传输。可以引用著名的邮递信件的例子来说明WAP与GPRS的关系：如果说WAP是平信或贺卡或明信片，那么GPRS和GSM的CSD（9。6kbps电路交换的数据业务）就是运送信件的交通工具，只不过后者是汽车，前者则是飞机罢了。
什么是FDMA？
FDMA是数据通信中的一种技术，即不同的用户分配在时隙相同而频率不同的信道上。按照这种技术，把在频分多路传输系统中集中控制的频段根据要求分配给用户。同固定分配系统相比，频分多址使通道容量可根据要求动态地进行交换。
在FDMA系统中，分配给用户一个信道，即一对频谱，一个频谱用作前向信道即基站向移动台方向的信道，另一个则用作反向信道即移动台向基站方向的信道。这种通信系统的基站必须同时发射和接收多个不同频率的信号，任意两个移动用户之间进行通信都必须经过基站的中转，因而必须同时占用2个信道（2对频谱）才能实现双工通信。
以往的模拟通信系统一律采用FDMA。频分多址（FDMA）是采用调频的多址技术。业务信道在不同的频段分配给不同的用户。如TACS系统、AMPS系统等。频分多址是把通信系统的总频段划分成若干个等间隔的频道（也称信道）分配给不同的用户使用。这些频道互不交叠，其宽度应能传输一路数字话音信息，而在相邻频道之间无明显的串扰。
什么是TDMA？
时分多址TDMA是把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的），再根据一定的时隙分配原则，使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动台的信号而不混扰。同时，基站发向多个移动台的信号都按顺序安排。在预定的时隙中传输，各移动台只要在指定的时隙内接收，就能在合路的信号中把发给它的信号区分出来。
什么是CDMA？
CDMA是码分多址的英文缩写（Code　Divisi