Communication 版 (精华区)

发信人: Iamhere (灯火阑珊), 信区: Communication
标  题: 个人通信网络的实现方向                 ydc 
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年06月15日22:50:35 星期五), 站内信件

发信人: ydc (高个子,大胖子), 信区: CRC
标  题: 个人通信网络的实现方向
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年12月20日18:38:16 星期三), 站内信件

--目前，人们对通信的最高要求是个人通信。个人通信服务是通信发展的高级阶段
，其基本特点是：从用户的角度来看，整个通信网络为个人服务，就如同某个人单
独享用一个人通信网，可以仅用一个单独固定的通信号码，进行各种业务通信。但
是，个人通信仍处于发展阶段，还没有完全统一的认识与模式，只是在逐步取得共
识。

一、个人通信与个人通信网的概念

--个人通信，作为一个仍有待进一步讨论的概念，被多数人接受的是称为"5W"通信
的解释，即：任何人（Whoever）在任何时候（Whenever）、任何地方（Wherever
）和任何另一个人（Whomever）进行任何形式（Whatever）的通信。其中，所谓"
任何形式"可以是采用任一种终端，按个人需要选取的任一种业务。

--个人通信网，就是实现个人通信业务（PCS）的网络，其目的是实现通信到人，
改变固定终端间的通信。

二、个人通信网的组成要素

--从理论上和通信网的发展过程来研究实现个人通信的模型，需要先讨论个人通信
网的组成要素。为满足个人通信的要求，个人通信至少必须有4个组成部分。

--1.个人通信码

--个人通信码是与个人有关的逻辑号码，与通信网中的物理点无关。对于个人号码
的呼叫，可经过网络的具体处理，将逻辑号码转换为物理号码，按照物理号码选择
路由，使信息传送组用户。所以个人通信网应具有号码转换的功能。

--2.个人终端

--为了满足终端移动性的要求，个人终端应是袖珍式的无线终端，使用户可以不受
电话线的束缚而进行通信；还应具备重量轻，耗电省，价格便宜等优点。个人终端
可以是单模式的，即只能接入单一模型的系统；也可以是多模式的，即可以接入几
种系统。

--3.大容量数据库

--大容量数据库用以存储人个轮廓（profile）。个人轮廓包括服务参数和与个人
通信用户有关的路由选择变换参数。为了提供通用业务，必须使得这种数据可以接
入到多个网（如有线网、数据网、蜂窝网等）。更重要的是应不断对个人轮廓进行
更新，以满足随时的通信需要。为了实现分散的数据库结构，分级配置和高速检索
，需要研究相关的新技术。

--4.共同的用户接口

--应用共同的用户接口可以使个人通信业务成为一种容易使用的业务。当用户从一
个接入网转换到另一个接入网时，他们需要共同的接口，以便接入业务和控制业务
。这种共同的用户接口不应当依赖于不同的空中接口或接入网络技术。

三、个人通信网的分层结构模型

--个人通信网应被看作是现有公众网自然发展的结果。个人通信网结构将使无线通
信网和有线通信网结合在一起，而且为有线用户和无线用户提供相同等级的网络业
务。如目前有线网用户可以得到ISDN补充业务和智能网（IN）业务，无线用户也应
得到这些业务。个人通信网将通过使现有的通信网综合在一起而逐步实现。

--根据这一难点，提出了个人通信网的分层结构模型，这一模型可被看作是提供个
人通信业务的各种技术的结合。个人通信网结构模型共分为8层，如图1所示。


--个人通信网随着网络功能与业务日趋复杂，网络的操作、管理和维护（OA&M）也
更加复杂，因此OA&M功能不能由单独的一层表示，而是用存在于各层的功能表示。
网络及其业务的正确运行需要广泛的网络检测和控制能力，典型的现代通信网包括
专用于许多不同网络功能的多个OA&M系统。个人通信网将综合各种现有的无线和有
线网络能力，这种网络能力的综合，也将包括独立的OA&M系统的综合。

四、个人通信网的关键技术

--1.系统结构

--实现个人通信网必然以现有各种通信网络综合为基础。完成个人通信服务功能的
基本系统结构如图2所示。个人终端通过给定传输方式（有线或无线）与本地最近
的通信节点联接，移动终端的通信节点一般是小区基站，固定终端的通信节点一般
是集线器。通信节点按信令格式要求与用户本地网的用户中心连接，本地网的用户
交换中心与公共电信网公共电信交换中心连接。公共电信网可以是公共电话网、电
路交换数据网、分组交换数据网、综合业务数字网、智能网等。

--从网络结构看，为完成个人通信服务功能，系统结构可分成入网网络、传输网络
、交换网络3个层次，并要有统一的网络管理和控制信令支持。其中入网网络分通
信节点和本地网两部分。对有线系统而言，入网网络有本地用户线组和用户交换机
、远端用户线组和远端用户交换机、用户载波系统3种。对无线系统而言，入网网
络有蜂窝移动系统、数字无绳系统、卫星通信系统3种。传输网络要实现宽带信息
的传输，可使用光纤，实现大容量、低时延、高可靠性通信；可使用自适应路由自
动选择技术减小阻塞和传输时间；可使用双重归属、路由保护和自复环路方法提高
可靠性。对于交换网络，除提供必要的交换功能外，还应提供移动服务功能、信息
服务功能、位置服务功能等，可设立数据库完成此功能。另外，必须对数据库实施
动态更新、智能服务等功能。

--对网络层实施统一管理，有利于个人通信网发展，对控制信令一般多用7号信令
系统。

--2.智能网络技术和数据库技术

--智能网中个人号码、用户鉴权和跟踪、业务管理、业务创建等功能对实现个人通
信十分重要，由于其可实现全球智能相互作用和网络协作管理，实现地域信息的无
缝连接，所以成为个人通信中的关键技术。

--作为智能网络组成部分的数据库，应具有动态更新，业务全面，操作简单，系统
不太复杂，开销小的特点。在通信网络中，数据库主要提供位置信息，还有一些业
务档案、记费数据、加密和认证等服务。

--3.多址通信和通道指派技术

--多址方式的选择与容量、服务质量等要求密切相关。现有的频分多址（FDMA）、
时分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）技术已有多年发展历史。分组预约多址方式
（PRMA）是在时分多址基础上提出的，利用语音静默特性，一帧中可以传送比时隙
多的话路。而Motorola公司在传统频分多址基础上，将AMPS30kHz信道分成3个
10kHz的窄带FM信道，以提供系统容量。码分多址的进展是采用可变速率，而干扰
抵消技术则显著提高了码分多址的容量。由于CDMA本身具有干扰小，保密性好等特
点，所以相信是未来通信热点。

--信道指派方案是针对时分多址和频多址的，对频分多址确定工作频率，对时分多
址确定时间和时隙。信道指派方案已从传统固定指派（FCA）方案演变出两种新的
信道指派方案，即准静态自动频率指派（QSAFA）和动态信道指派（DCA）。分析表
明，动态信道指派由于在频率再用问题上的有效性、灵活性，所以适合于负载轻的
系统；而准静态自动频率指派由于能提供快速链路建立和信道切换，所以适合于负
载较重的系统。

--4.无线入网、高质量通信和多媒体技术

--无线入网技术是实现个人通信的基础。一般包括：解调与调制、放大与滤波、发
射与接收、频段与天线等。对调制与解调，个人通信要求有高的频带利用率、高的
信号功率利用率、低的邻道载波干扰、低的多径衰落灵敏度、恒定的包络特性、低
成本以及低复杂度等。目前应用较多的
调制与解调方式有QPSK、OQPSK、/4-QPSK、GMSK。由于个人通信的微型化、集成化
、低功耗的要求，所以放大、滤波、发射模拟电路的高集成化是一个发展方向，而
应用频段、带度受许多因素限制，有许多不同。

--通信中的多径衰落效应严重影响通信效果和质量。为了降低其危害，人们进行了
多种尝试。建立传播模型，是实现良好电波覆盖及减少对频覆区干扰的一种方法，
可以在一定程度上减轻多径衰落的影响。技术上成熟且广泛使用的是分集接收技术
。目前，分集技术有空间分集、频率分集、角度分集、极化分集、时间分集、多径
分集。其中，在数字通信中最典型的应用是时间分集与多径分集相结合的RAKE接收
技术。由于其传送远宽小于或等于多径时延，对宽带通信特别有效，所以成为码分
多址系统首选，并成为IS-95标准的指定接收技术。

--多媒体技术是多媒体计算机技术和通信技术结合发展形成的一种新兴技术，它要
求同时处理两种以上媒体，与用户有交互性。其实现主要取决于多媒体压缩技术。
计算机技术的迅速发展，极大推动了通信研究，使得与多媒体技术息息相关的视频
会议、远程学习、网上活动离人们越来越近。

五、目前研究的方向

--终端的移动性和个人的移动性是目前个人通信网络实现的两个研究方向。前者以
IMT2000为代表，后者以通用个人通信UPT为代表。

--国际移动通信系统2000（IMT2000），原名为未来公众陆上移动通信系统（
FPLMTS）。其主要特征是最终实现与ISDN、PSDN等固定网结合成一个世界规模的整
体为前提，把数字无绳电话系统和数字蜂窝电话系统综合为一体，实现任何地方均
可以用的地面系统，并通过卫星系统实现在船上和飞机上的用户通信。卫星系统可
以是对地静止，或倾斜的椭圆轨道卫星，或对地球低轨道的卫星。其目标是通过建
立一个全球性的个人通信网，包括寻呼、无绳电话、蜂窝系统和移动卫星通信等功
能，提供话音和各种非话业务。

--通用个人通信UPT，强调个人的移动性。它取消了终端与用户之间的固定联系，
把处理个人通信用户识别与终端和网络接入点的寻址分开，以一个通用个人通信号
码为依据，使用户在任何终端在任何地点有发出和接收呼叫的能力，可使用户在不
带设备的情况下享用一组由用户自己规定的预订业务。终端可以在不同时间有不同
的个人通信号码，同一终端在同一时间也可有两个以上个人通信号码。这要靠网络
管理的智能化，也最符合当前的各种系统共存的情况。

六、结  论

--现在设想的个人通信网可以在各种环境下提供个人通信业务。在户外的通信将由
个人通信用各种接口通过有线或卫星与公共电话网、数据网相连结；而户内通信则
可以通过无绳电话以及专为个人通信而在楼内建立的微小区（或微微小区）而进行
；未来最终的通信将使用户在任何地方随时相互通话。

--从前面的讨论可以看出，对于未来个人通信的最终目的虽然一样，但究竟是移动
的终端，还是移动的个人，还不能做出确切的回答。在个人通信网的实现过程中，
要综合考虑个人通信的组成要素和分层结构模型。尤其是各种关键技术的发展，将
最终决定个人通信网的实现。



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