无线通信的六大技术热点及发展趋势

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        移动通信自20世纪90年代以来进入了大发展阶段,全球用户数每20个月翻一番,目前全球用户数已经超过7亿,到2001年底估计要突破10亿。我国移动用户也在高速增长,从发展之初到1000万户,用了10年时间。今年第一季度就已成为世界上突破1亿大关的第二个国家,从1000万户到1亿户,只用了不到4年时间,创下了世界之最。最近的统计数字表明,今年7月底,我国移动通信用户达到1.206亿户,超过美国1.201亿户而跃居世界第一。据ITU预测,全球移动用户数在2001年到2007年之间的某个时候将超过固定用户。随着移动通信的大发展,无线通信日益受到重视,其地位变得越来越重要,其应用也越来越广泛。

  当前,移动通信领域有六大技术热点。

  移动与因特网相结合

  移动因特网要想得到长足的发展,要解决的第一个问题是提高接入速率,第二个问题是手机上网浏览,第三个问题是移动性。目前,包括GPRS和2.5GCDMA在内的2G+移动技术只解决了手机接入互联网的问题,不能为IP连接的移动性带来改善,它们不提供IP漫游。2G将给移动运营商带来IP能力,但是为了实施IP移动性方案还必须引入IETF的移动IP标准、采纳新的IP技术以及与其他IP业务提供商签订漫游协议,以允许移动终端不管是在固定网环境,还是在无线环境下在任何地方都可进行无缝的连接。从目前来看,只有cdma2000将提供真正的IETF移动IP环境,而WCDMA的移动性管理是基于GPRS协议,而不是基于IP的,故必须把这两种标准协调好才能够实现IP漫游,保证总的移动性。所以,想真正实现移动IP中的移动性也不是一件容易的事,还有许多工作要做,还有很长的路要走。对于未来,据国外预测,到2002年全球范围内将有1亿多部移动电话接入因特网,到2003年美国和欧洲的通信厂商将会向市场推出5.25亿台WAP设备。亚太地区具有WAP功能的手机用户将达到1亿,其中中国的用户将达到1400万。

  移动与固定相结合

  IP已成为沟通各种网络的共同语言。IP技术除了在创造新的移动业务和应用方面起主要作用外,现还被业界看作固定网和移动网这两种基础设施的融合剂。现在大多数公司认为,固定网与移动网的综合应从核心网开始,逐渐扩展到边缘,把各种速率的数据流通过接入节点提供给用户,从而把固定网与移动网的功能通过IP这一黏合剂融合在一起。估计三五年内移动交换中心MSC将开始被交换式路由器所取代,并由服务器来控制,电路交换将过渡为基于IP客户机-服务器的分组交换,从而带来网络基础设施成本下降、软件容易升级、降低管理开销、有利于业务生成等好处。但这一过渡也许要10年以上,而且在取代之前,必须先把许多存在于原MSC内的网络控制功能和智能网功能转移到基于IP的智能平台上。基站也要改换角色,用作接入节点,具有智能网关的功能,把各种数据流包括话音变为IP分组,直接送到IP路由器,而不再通过交换机。话音和数据都先进入IP网,必须与PSTN用户沟通的电话则通过网关送出。

  逐渐走向成熟的LMDS

  自美国第一家本地多点分配业务LMDS运营公司Winstar开始提供LMDS商用业务以来,很多业界人士对LMDS的发展持乐观的态度,认为在未来的2~3年内LMDS将有迅猛的发展。但实际上,由于设备成本过高、没有标准组织专门为LMDS制订标准、没有划分相应的频谱、许可证的颁发无规则可循等原因,除了美国有几家LMDS许可证持有者将其投入市场外,很多国家或运营者仍持观望态度,LMDS没有得到大规模的应用。然而,作为一项主要的固定无线宽带接入技术,LMDS正逐渐走向成熟,成为企业、住宅用户的一个选择。LMDS提供的是类光纤速率可高达155Mbps的业务,能将话音和高速数据业务捆绑在一起提供,这对业务量较大的企业很有吸引力,特别适用于未得到宽带服务的特定市场。在那些基础设施不发达的国家,LMDS也是一种便宜、风险低、灵活的系统,能在几个月内迅速地提供业务,以满足用户的需要。近来业界对宽带无线固定接入市场看好,特别是解决干扰和互操作等问题的空中接口标准推出之后将进一步推动市场发展,预计到2003年宽带无线接入的业务市场可达到74亿美元,能提高频谱使用效率的TDD开始热起来,有逐渐占据上风的趋势。另据PioneerConsulting的研究,LMDS的设备市场将从1999年的2.41亿美元增长到2003年的23亿美元。用户数每年的增长率在70%~80%之间,到2008年,可达到1100万。

  不容小视的无线定位

  这里所说的无线定位技术是用来判定在某一半径范围内蜂窝电话用户的物理位置的技术。无线定位可提供的业务主要分四类,即公共安全服务营救、报警、旅馆定位器之类的保卫业务等、跟位置相关的计费、跟踪业务车队监视管理、丢失车辆定位等、基于定位的信息服务导航、交通报告、观光导游、定位广告、移动黄页等。这些应用可以给运营商开辟新的收入来源。在现存的蜂窝移动通信系统中引入无线定位是很自然的,无线定位的应用场合也一定会越来越广泛。据StrategisGroup公司预计,美国的无线定位业务市场在10年内可达84亿美元。

  东山再起的无线LAN

  无线LAN已经存在将近十年了,但一直没有推广开,直到最近才出现广泛使用的趋势。问题在于原来把无线LAN定位于有线LAN的延伸,而现在则把它用作高速无线因特网接入技术,应用于机场、市区和人口密集的郊区等地区。第一个无线LAN标准802.11是在1977年由IEEE推出的。由于802.11无线LAN具有形成宽带移动数据连接的潜在能力,所以它提供数据业务的能力远远超过蜂窝电话系统。802.11标准的无线LAN使用不需许可证的2.4GHz频段。其好处是运营者不必申请频谱许可证,随时可以建网试验。不利之处是,一旦试验成功,他人很容易参与竞争。当然,也可以在其它需要许可证的频谱上建无线LAN。目前802.11标准的无线LAN大约最多可以容纳127个用户。据WLANA统计,2000年WLAN设备的发货量已从1998年的4.25亿美元增加到10亿。

  自由空间光系统

  自由空间光系统FSO是光纤通信与无线通信的结合。它通过大气而不是光纤传送光信号。目前,许多企业和机构都不具备光纤线路,但它们需要比TI或T3更高的速率。FSO可以取代固定无线接入,其可提供的带宽高达lGbps以上。FSO技术既能提供类似光纤的速率,又不需在频谱这样的稀有资源方面有很大的初始没资因为无需许可证。FSO已经在企业和多住户单元MDU市场得到使用。

  在上述发展趋势中,有的涉及面大,有的涉及面小;有的涉及全网,有的涉及局部。但不管怎样,无线通信首先要把宝贵的频率资源用好,除了合理规划和分配外,需要研究各种提高频谱利用率的技术,包括高效率调制技术、频谱共享技术、多址技术、小区规划和智能天线技术等。近期内要抓好跟发展手机上网、移动商务相关的技术,包括高速接入、微浏览器、大屏幕手机、操作系统、端到端安全、网站建设、第二代向第三代过渡的技术等,为无线通信开辟更广阔的应用提供技术平台。长远一点,应研发包括第三代在内的更高频段的宽带无线技术,跟上固定网宽带化的步伐,逐渐与固定网融为一体。
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