现存的无线系统及发展趋势
本节将由简单到复杂地介绍世界上目前存在的无线系统及其发展趋势。
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CT1。CT1 是第一代无绳电话,是简单的模拟制家庭用无绳电话, 俗称子母机。
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CT2。CT2 是第二代无绳电话,是 CT1 的扩充,是一种低成本的全数字系统,采用频分多址的方案。由于不具备位置管理功能,即网络不能对用户定位,因而只能向外呼出,而不能接收呼叫。CT2 的网络结构如图 40 和图 41 所示。
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CT2+。CT2+是增强型的 CT2 系统,是加拿大北方电讯公司的产品,增加了对用户定位的功能,自动登记用户位置,因此 CT2+可以接收呼叫。
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CT3。CT3 系统是瑞典爱立信公司及瑞典邮电部开发的高级无绳电话系统,是一种适用于微小区的数字无绳电话系统。主要的应用目标是办公大楼,采用动态的信道分配,具有越区切换和漫游功能,因此可自动接收来话。CT3 系统由三部分组成:无线交换机、基站和手机。无线交换机是系统的中央控制部分,可接入公用电话交换网或小交换机,每个无线交换机联若干个机站,每个基站覆盖一个微小区,如图 42 所示。
- DECT(欧洲数字无绳电话)。DECT 能够与公用电话交换网或计算机局域网接口,支持综合业务数字网的功能,另外还具有一些更先进的功能如快速信道切换和更先进的信令。
DECT 采用 DCA,手持机总是按照可用的信道质量来选择业务信道。DCA 也提供了在小区之间进行快速信道切换的手段,无需 DECT 网固定部分的介入。DECT 的这些特征与大楼内的微小区相结合,使 DECT 具有非常大的容量(最高可达每层楼面每平方公里每小时接收 6000 个呼叫)。
- GSM。GSM 是欧洲制订的泛欧数字蜂窝移动通信系统,GSM 在主要的网络节点之间规定了若干开放的接口,提供了丰富的业务功能,如图43 所示。
其中:
BTS 和 BSC 组成基站子系统。BSC 实时控制和管理几个基站:控制低层的蜂窝系统,使移动交换中心的网络操作得以实现。
归属位置登记器 HLR 则提供中心信息库,包含用户信息,以便网络进行路由选择和呼叫管理。HLR 中亦存贮每个用户的业务级别,规定了特定用户应取得的特定业务。GSM 的一个特别特征是进入网络的用户靠一个叫“用户识别卡”SIMCmartCard 的智能卡来标识自己的身份。HLR 最重要的特征是管理网内用户的移动功能,且实时更新包含任何网内用户业务数据和用户级别的信息。
设备识别登记器 EIR(EquipmentIdentifyRegister)为用户提供最新,最有效的识别。因为用户进入网内是经过严密的确认过程来控制的。
认证中心 AUC(AuthenticationCenter)检查 SIMsmartcard 的有效性。
来访用户登记器 VLR(VisiforLocationRegister)存贮来自其他 MSC 覆盖下的用户而暂时进入本 MSC 区域内用户的信息。这些位置包括详尽的位置数据,与本区内的一组基站相关连,也就是说到达本区的来访用户只能在这组基站内才能进行操作。
- ADC(美国数字蜂窝系统)。ADC 是美国蜂窝电信工业协会设计的双模式数字蜂窝系统,移动台既可以工作于模拟话音信道,又可以工作于数字话音信道。数字技术的第一阶段是使用目前的模拟控制信道, 随后为引入数字控制信道为单一数字模式的移动台作好准备。ADC 也采用移动台辅助信道越区切换,与 GSM 系统相比,ADC 移动台不需要提取基站识别码,采用传统的信道切换方法,只考虑有关的业务信道信息。ADC 网络结构如图 44 所示。
- JDC(日本数字蜂窝系统)。JDC 系统在空中接口方便与 ADC 系统相似。网络结构如图 45 所示。
- DCS1800。DCS1800 是英国 1991 年提出的 PCN 标准。DCS1800 是以 GSM 为基础的,GSM 能最好地满足 PCN 的要求,同时作必要的改进,以满足新标准的 DCS1800。
DCS1800 频率范围在 1710~1800 兆赫兹(这也是 DCS1800 得名的由来),包括每一段为 75 兆赫兹的两段频率范围,两段的间隔为 20 兆赫兹,以便双工工作。
DCS1800 对 GSM 改进之一是实现国内漫游。许多公司的网络一起覆盖全国,手持机进入哪个网便可得到哪个网的支持,从哪个网获取服务。但本网的手机从邻近的网自本网漫游而处于两个网的边缘之时,强制手机接受本网的业务,重叠区是运营公司根据‘定位区’来规定的。
DCS1800 的网络设计方法和实现决定其提供的业务质量和范围以及网路成本。为使空中接口——业务集中器不致于发生阻塞,利用无线网络设计方法以使得容量和频谱效率最佳化而且不影响通信质量,办法之一就是:把位于业务高峰区的一层微小区叠加在一层宏小区上的分层等级结构可以显著地提高业务容易。微小区可使 PCN 增大容量,使静止的或慢速移动的手持机接入微小区,而使快速移动的手持机接入宏小区。这样不仅使得射频和载频在很短的距离即可以复用,又采用这种简单的机制把大多数高速移动的手机与慢速移动的手机区分开来。
DCS1800 为降低网路成本,两家运营公司共用共同物理设施的概念向前发展了一步。开发了平行网结构的新技术,这是一种利用分布于网络的高级智能把共同的物理网分割成逻辑信道的设计方法。这样平行网结构利用共同基础设施的各组成部分,每个运营公司管理自己的业务。