| PHS與3G的業(yè)務(wù)融合 |
| 付友學(xué)王喜管文明 摘 要本文闡述了PHS與3G的主要差異、PHS與3G的關(guān)系以及實(shí)現PHS與3G業(yè)務(wù)融合的關(guān)鍵技術(shù)--軟交換。在文章的最后我們對PHS的發(fā)展前景做出了展望。 關(guān)鍵詞PHS 3G NGN 軟交換 1前言 PHS無(wú)線(xiàn)市話(huà)(俗稱(chēng)小靈通)從誕生之日起便飽受爭議。目前，隨著(zhù)3G腳步的日益臨近，關(guān)于PHS無(wú)線(xiàn)市話(huà)未來(lái)的命運引起了廣泛關(guān)注，業(yè)界都在探討PHS向3G的平滑過(guò)渡問(wèn)題。本文分析了PHS向3G平滑過(guò)渡的可能性以及PHS的未來(lái)發(fā)展前景。 本文首先比較了PHS與3G的技術(shù)特征，接著(zhù)分析了兩者融合的基礎，并闡述了實(shí)現兩者業(yè)務(wù)融合的關(guān)鍵技術(shù)--軟交換，文章最后對PHS的未來(lái)進(jìn)行了展望。 2 PHS與3G的比較 從技術(shù)的角度看，PHS與現有的3G標準相比有許多十分顯著(zhù)的不同點(diǎn)，諸如組網(wǎng)方式、多址方式、雙工方式、幀結構、調制方式、信道分配方式、頻率復用技術(shù)、發(fā)射功率、語(yǔ)音編碼方式等等。其中最重要的差異在于組網(wǎng)方式、多址方式和雙工方式，這三方面的差異導致了各自最佳應用范圍的不同。盡管PHS終端具有一定意義上的移動(dòng)性，但PHS畢竟只是一種新興的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)技術(shù)，不同于3G那樣的先進(jìn)移動(dòng)通信技術(shù)： (1)在網(wǎng)絡(luò )結構上，PHS依托現有固網(wǎng)，充分利用現有的交換機資源、傳輸資源和號碼資源，是一種無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)；而3G則需要組建獨立復雜的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )。PHS的市話(huà)定位，決定了其未來(lái)的發(fā)展方向和應有的發(fā)展空間。 (2)在組網(wǎng)方式技術(shù)上，PHS以微蜂窩為主，覆蓋距離僅數十米至數百米，其聯(lián)網(wǎng)改造成本很高，不具備統一聯(lián)網(wǎng)、全國漫游的必要基礎；而3G網(wǎng)絡(luò )主要以宏蜂窩為主，覆蓋距離可達數公里至數十公里。這些差異使PHS在構建大規模網(wǎng)絡(luò )時(shí)存在基站數量過(guò)多，覆蓋較差，不能支持高速移動(dòng)的用戶(hù)、切換時(shí)間較長(cháng)，容易掉話(huà)，后續網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化和維護代價(jià)較高，性能難以滿(mǎn)足蜂窩移動(dòng)通信系統的基本要求等缺點(diǎn)。因此PHS網(wǎng)絡(luò )不宜作為蜂窩移動(dòng)通信系統應用。 (3)在多址方式上，PHS采用的是TDMA，而3G的三大主流標準采用的多址方式都是CDMA。兩者存在本質(zhì)差異。 (4)在雙工方式上，PHS采用時(shí)分雙工(TDD)，而3G中只有TD-SCDMA采用這種方式。針對多媒體應用時(shí)上下行鏈路傳輸容量的不同需求，采用TDD可以動(dòng)態(tài)地分配上下行鏈路傳輸容量，提高帶寬利用率。但是，TDD方式的覆蓋范圍沒(méi)有FDD大，而且TDD結構不靈活，支持高速移動(dòng)不如FDD。因此，長(cháng)期以來(lái)，業(yè)界一直不主張將TDD方式應用于廣域大規模組網(wǎng)，而將其定位于小范圍熱點(diǎn)覆蓋應用技術(shù)。 總的來(lái)看，3G與PHS是兩個(gè)不同層面上的技術(shù)，具有更高頻譜效率、更大容量、更好通話(huà)質(zhì)量和更豐富業(yè)務(wù)的3G的發(fā)展肯定會(huì )對PHS的發(fā)展起抑制和部分替代作用。但PHS技術(shù)有較大的改進(jìn)空間，可以通過(guò)必要的技術(shù)升級來(lái)適應市場(chǎng)的需要，例如采用更大功率的基站，實(shí)現更多信道的捆綁，開(kāi)發(fā)更豐富的業(yè)務(wù)和應用等等。然而，PHS畢竟只是一種無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)，不屬于蜂窩移動(dòng)通信體制，不僅難以過(guò)渡到蜂窩移動(dòng)通信，更難以過(guò)渡到3G。也就是說(shuō)，PHS只能與3G融合(下文將探討)，而不能過(guò)渡到3G。 3 PHS與3G融合的基礎 第三代移動(dòng)通信系統(IMT-2000)是國際電信聯(lián)盟(ITU)制訂的一個(gè)能夠提供移動(dòng)綜合電信業(yè)務(wù)的通信系統。ITU-T負責3G信令和協(xié)議研究的SG11/WP3工作組在《IMT-2000網(wǎng)絡(luò )框架標準(Q.1701)》中闡述了“3G家族”的概念，并明確了由ITU-T標準化的一組接口。 與網(wǎng)絡(luò )有關(guān)的接口為A接口和NNI，即3G的網(wǎng)絡(luò )可以劃分為無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )(RAN radio access network)和核心網(wǎng)絡(luò )(CN core network)兩部分。這種采用模塊化結構的網(wǎng)絡(luò )設計是3G的一大特點(diǎn)，它可以方便地通過(guò)一組標準化接口將各種不同的現有網(wǎng)絡(luò )與3G的組件連在一起，因此，這就為網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商提供了一條將現有網(wǎng)絡(luò )與3G網(wǎng)絡(luò )融合的途徑。 由于ITU-T只規定了外部接口，并沒(méi)有對網(wǎng)絡(luò )采用的技術(shù)加以限制，所以，按照各組成部分的功能劃分，3G系統的網(wǎng)絡(luò )結構。 3G的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)還可細分為無(wú)線(xiàn)載體通用功能(RBCF)和無(wú)線(xiàn)傳輸特殊功能(RTSF)兩部分。前者包括所有與采用的無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)無(wú)關(guān)的控制與傳輸功能；后者包括與無(wú)線(xiàn)技術(shù)有關(guān)的各項功能，它還可進(jìn)一步分為無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)(RTT)和相關(guān)的無(wú)線(xiàn)傳輸適配功能(RTAF)，以便將不同的RTT與通用的RBCF連接起來(lái)。 在核心網(wǎng)絡(luò )側，3G的結構還允許通過(guò)使用網(wǎng)際互聯(lián)功能(IWF)來(lái)支持現有核心網(wǎng)絡(luò )的接入，實(shí)現3G核心網(wǎng)絡(luò )與現有核心網(wǎng)絡(luò )之間的互聯(lián)互通。類(lèi)似地，通過(guò)一定的適配模塊(AF)，第三代核心網(wǎng)絡(luò )也可以支持現有的無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)。因此，這充分體現3G系統的家族概念和現有網(wǎng)絡(luò )與3G網(wǎng)絡(luò )融合的靈活性。 4 PHS與3G業(yè)務(wù)融合的關(guān)鍵——軟交換 雖然3G制式的移動(dòng)通信技術(shù)各有特點(diǎn)，但它們可以實(shí)現的業(yè)務(wù)功能卻是類(lèi)似的。因此PHS網(wǎng)絡(luò )向3G的過(guò)渡其實(shí)就是PHS網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)的過(guò)渡，系統本身的核心網(wǎng)絡(luò )將保持一個(gè)延續性，這一點(diǎn)同GSM向WCDMA和CDMAIS-95向CDMA2000的過(guò)渡進(jìn)程類(lèi)似。 3G核心網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展在很多方面應用了NGN下一代網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)。從網(wǎng)絡(luò )結構、接口協(xié)議、業(yè)務(wù)以及業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)各方面，3G與NGN的發(fā)展是協(xié)調一致的。在網(wǎng)絡(luò )結構方面，NGN和3G核心網(wǎng)絡(luò )的層次結構十分相近；在接口協(xié)議方面，3G網(wǎng)絡(luò )與NGN所采用的協(xié)議許多都是一致的，包括H.248/MEGAO協(xié)議、BICC協(xié)議、SIP協(xié)議、SIGTRAN協(xié)議。NGN的核心是軟交換，軟交換實(shí)現了在單一的網(wǎng)絡(luò )平臺上提供語(yǔ)音、數據、多媒體等綜合業(yè)務(wù)。其技術(shù)特點(diǎn)綜合了電信網(wǎng)的嚴謹性和IP網(wǎng)的靈活性，符合電路交換向分組交換演進(jìn)的大趨勢。NGN實(shí)現控制、承載、業(yè)務(wù)的分離，為通信網(wǎng)提供了一個(gè)不受傳輸方式限制的業(yè)務(wù)環(huán)境，另外也使業(yè)務(wù)能夠真正獨立于網(wǎng)絡(luò )，使業(yè)務(wù)的提供具有相當大的靈活性。更為重要的是，NGN的業(yè)務(wù)提供模型與3G核心網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)放業(yè)務(wù)架構OSA十分相似，為未來(lái)網(wǎng)絡(luò )在業(yè)務(wù)上的完全融合提供了可能： (1)采用軟交換的PHS系統的軟、硬件平臺都是由基于NGN的多業(yè)務(wù)組件構成，其軟交換平臺可以通過(guò)MSC/GMSC/SGSN接入滿(mǎn)足WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA標準的第三代無(wú)線(xiàn)通信系統用戶(hù)，同一軟交換平臺既可以作為PHS的網(wǎng)絡(luò )控制中心，也可以作為3G網(wǎng)絡(luò )控制中心，整個(gè)網(wǎng)絡(luò )可以充分地利用IP主干網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行互聯(lián)。 (2)基于軟交換的PHS系統與3G系統都可以通過(guò)標準開(kāi)放的應用編程接口(如Parlay API等)與第三方應用服務(wù)器平臺互聯(lián)，如圖4所示。通過(guò)這些API，業(yè)務(wù)應用程序可以方便地利用承載網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)能力，如呼叫控制能力、用戶(hù)信息查詢(xún)能力等，而又不必了解承載網(wǎng)絡(luò )信令細節，從而形成靈活的業(yè)務(wù)加載手段。網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商可以和業(yè)務(wù)提供商合作，在開(kāi)放業(yè)務(wù)平臺上開(kāi)發(fā)出各種各樣的靈活業(yè)務(wù)，從而滿(mǎn)足用戶(hù)不斷變化的業(yè)務(wù)需求。 5 PHS的前景展望 我國的PHS業(yè)務(wù)占據的頻段(1900～1920MHz)是3G主要工作頻段中TDD業(yè)務(wù)頻段(1880～1920MHz、2010～2025MHz)中的一部分，這也是PHS的發(fā)展所無(wú)法回避的矛盾。 在信息產(chǎn)業(yè)部正式頒布的我國第三代(3G)公眾移動(dòng)通信系統頻率規劃方案中，除3G核心頻段中的55MHz TDD頻段之外，政府又額外批給了TD-SCDMA標準100MHz(2300～2400MHz)的附加頻段，相比較另兩種3G標準共60MHz×2的頻寬而言，政府對具有自主知識產(chǎn)權的TD-SCDMA標準的政策傾向是顯而易見(jiàn)的。但是從技術(shù)的角度考慮，WCDMA所需帶寬至少為5MHz×2，TD-SCDMA所需最小帶寬只有1.6MHz左右，TD-SCDMA對頻譜資源的利用率遠遠大于WCDMA?？梢?jiàn)，TD-SCDMA標準得到的頻段極為寬裕。如果中國電信和中國網(wǎng)通拿到TD-SCDMA標準的運營(yíng)牌照，在相當長(cháng)一段時(shí)間內都完全可以只利用2010MHz～2025MHz、2300MHz～2400MHz這些頻段開(kāi)展3G業(yè)務(wù)，而保留原有的PHS業(yè)務(wù)頻段。 從市場(chǎng)角度分析，3G在國外的發(fā)展狀況遠不如原先預期的那樣樂(lè )觀(guān)，3G終端技術(shù)的不成熟以及移動(dòng)數據業(yè)務(wù)市場(chǎng)不理想的開(kāi)發(fā)現狀使我國3G牌照的發(fā)放時(shí)間仍然是未知數。而且3G不可能在一夜之間建成，從建網(wǎng)到投入大規模商用需要一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程。而到目前為止，全國已有27個(gè)省市(包括臺灣省)開(kāi)通了PHS業(yè)務(wù)，用戶(hù)已達2 000萬(wàn)，目前用戶(hù)數仍在高速增長(cháng)，到2005年用戶(hù)量將達到至少3 000萬(wàn)，網(wǎng)絡(luò )規模將是現在的2～3倍。根據保護和充分利用國有資產(chǎn)的原則，國家必須對已經(jīng)形成的PHS無(wú)線(xiàn)市話(huà)市場(chǎng)負責，不會(huì )終止PHS業(yè)務(wù)。另外，電信和網(wǎng)通開(kāi)展3G業(yè)務(wù)以后，也可以通過(guò)轉移用戶(hù)的方法來(lái)保護投資，假設電信手上有3 000萬(wàn)PHS用戶(hù)，新的3G移動(dòng)通信網(wǎng)建成了，可以將3 000萬(wàn)用戶(hù)里的一部分轉到3G移動(dòng)網(wǎng)里，比如轉了1 000萬(wàn)，3G用戶(hù)就增加了1 000萬(wàn)，這邊又空出1 000萬(wàn)容量，還可以發(fā)展新的用戶(hù)。當然，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )的用戶(hù)定位是不一樣的，PHS業(yè)務(wù)的市場(chǎng)定位肯定是低端用戶(hù)，3G業(yè)務(wù)的市場(chǎng)定位必然是高端用戶(hù)，兩者可以互補。綜上所述，我們有充足的理由對PHS無(wú)線(xiàn)市話(huà)的未來(lái)充滿(mǎn)信心。 6 結語(yǔ) 總而言之，發(fā)展PHS無(wú)線(xiàn)市話(huà)可以充分利用本地固定電話(huà)網(wǎng)絡(luò )資源、提高運營(yíng)商的經(jīng)濟效益。從市場(chǎng)的角度考慮，PHS與3G可以共存一段時(shí)間，并不矛盾。從技術(shù)的角度考慮，PHS與3G屬于不同體制的技術(shù)，它們之間無(wú)法實(shí)現平滑過(guò)渡，但是PHS與3G業(yè)務(wù)的融合通過(guò)軟交換平臺完全可以實(shí)現。發(fā)展PHS無(wú)線(xiàn)市話(huà)必須避免采用那些雖然成本低但是難以與未來(lái)的移動(dòng)通信系統融合的技術(shù)，而應該堅持技術(shù)上的高起點(diǎn)。對于3G業(yè)務(wù)開(kāi)展起來(lái)以后的PHS，可以繼續利用其在語(yǔ)音資費上的優(yōu)勢繼續爭奪低端用戶(hù)；也可以憑借自身可以提供高數據傳輸速率的特點(diǎn)，吸引高端用戶(hù)；還可以利用現有的PHS基站設備推廣大型企業(yè)內部通信網(wǎng)。所以，我們應該對PHS無(wú)線(xiàn)市話(huà)的前途充滿(mǎn)信心。 |
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