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全球無(wú)線通信連通的可能性

云知道

【全球無(wú)線通信連通的可能性】
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張 煦（上海交通大學(xué) 200050）
１ 全球連通概述
近年來(lái) ， 世界各國(guó)的通信建設(shè)既有固定通信網(wǎng) ， 也有移動(dòng)通信網(wǎng)；或者說(shuō) ， 既有有線（銅線、光纖）通信網(wǎng) ， 也有無(wú)線通信網(wǎng) 。無(wú)線通信網(wǎng)既有專供固定通信用的 ， 也有專供移動(dòng)通信用的 。移動(dòng)通信主要依靠三類無(wú)線通信：無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）、城市蜂窩網(wǎng)（2G ~ 3G）和衛(wèi)星通信（GEO ~MEO / LEO） 。一般說(shuō)來(lái) ， 城市蜂窩網(wǎng)主要用于城市 ， 為攜帶輕便手機(jī)的移動(dòng)用戶提供通信便利 。低軌（LEO ， 地球上空N × 100 ~ 1000km）衛(wèi)星通信若能真正實(shí)現(xiàn)和開放應(yīng)用 ， 則對(duì)遠(yuǎn)距對(duì)方的用戶實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信很有利 。靜軌（GEO ， 地球上空36 000km）衛(wèi)星通信則用于遠(yuǎn)距離傳送電視或廣播 。各大單位在各自地區(qū)設(shè)置的局域網(wǎng)若利用無(wú)線 ， 也可能用于移動(dòng)通信 。
這樣 ， 根據(jù)以上簡(jiǎn)單概述 ， 若適當(dāng)聯(lián)合三類無(wú)線移動(dòng)通信一起運(yùn)用 ， 就有可能形成全球通信 。這就是說(shuō) ， 若每一移動(dòng)用戶各自隨身攜帶一部具有專門號(hào)碼的手機(jī)或便攜計(jì)算機(jī) ， 則不論何時(shí)何地 ， 都可能方便地經(jīng)過(guò)無(wú)線通信的連通 ， 互相實(shí)現(xiàn)會(huì)話、可視通信、數(shù)據(jù)通信 ， 甚至多媒體通信 。當(dāng)然 ， 每一無(wú)線通信網(wǎng)都使用修正的治理措施 ， 又都使用統(tǒng)一的互聯(lián)網(wǎng)規(guī)約IP 。經(jīng)過(guò)連通 ， 任何便攜計(jì)算機(jī)不論何地何時(shí) ， 都可接入互聯(lián)網(wǎng)（Internet）或內(nèi)部網(wǎng)（intranet） ， 自由通過(guò)異類網(wǎng)和地理界限 。也就是說(shuō) ， 各類無(wú)線網(wǎng)采用統(tǒng)一互通的移動(dòng)治理措施 ， 就可形成世界統(tǒng)一的無(wú)線通信網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 。
２ 蜂窩網(wǎng)的改進(jìn)
上述三類無(wú)線通信網(wǎng)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單而必要的安排 ， 有可能構(gòu)成全球統(tǒng)一的無(wú)線通信網(wǎng) 。世界上任何個(gè)人只要攜帶合適的輕便手機(jī)或便攜計(jì)算機(jī) ， 就可不論何時(shí)何地 ， 按各自需要 ， 通過(guò)這種全球統(tǒng)一的無(wú)線通信網(wǎng) ， 撥號(hào)接通攜帶手機(jī)或計(jì)算機(jī)的對(duì)方 ， 實(shí)現(xiàn)通話（包括可視電話） ， 或傳送數(shù)據(jù)信息 ， 以至多媒體信息 。對(duì)于這三類無(wú)線通信網(wǎng)的要求 ， 主要寄希望于蜂窩網(wǎng) ， 就是期望世界各地和各城市的蜂窩網(wǎng)統(tǒng)一程式 ， 或加裝互相連通所必需的設(shè)備 。通常每一城市的蜂窩網(wǎng)各有一個(gè)“移動(dòng)交換中心”（MSC） ， 它連接該城市每個(gè)蜂窩區(qū)的基臺(tái) ， 可利用有線光纖線路 。
蜂窩網(wǎng)根據(jù)定位數(shù)據(jù)庫(kù)定位治理 。它有兩種“定位記錄器”（HLR和VLR） 。每一蜂窩區(qū)的MSC連接VLR ， 它們又連通HLR ， 保管各終端的永久信息 。每一移動(dòng)終端有各自的“移動(dòng)識(shí)別號(hào)碼”（MIN） ， 并存入HLR 。當(dāng)移動(dòng)終端移至另一蜂窩區(qū)時(shí) ， 該終端的MIN將有新的信息傳至HLR-2 ， 且再傳給新的VLR ， 并通知原來(lái)的VLR取消原始記錄 。這表示 ， 在移動(dòng)通信蜂窩網(wǎng) ， 每一蜂窩區(qū)要與VLR和HLR一同發(fā)揮作用 ， 必須經(jīng)過(guò)一定程序才能連通公用電話通信（PSTN / ISDN）或Internet / intranet 。這樣看來(lái) ， 若想經(jīng)過(guò)蜂窩網(wǎng)連通全球無(wú)線通信網(wǎng) ， 就必須經(jīng)過(guò)一定的接續(xù)過(guò)程 。
當(dāng)今世界上實(shí)際應(yīng)用的城市蜂窩網(wǎng)（2G） ， 并不完全屬于同樣的制式 。各國(guó)現(xiàn)行的2G蜂窩網(wǎng)雖都屬于數(shù)字式 ， 但有些2G采用時(shí)分多址（TDMA） ， 另一些則采用碼分多址（CDMA） ， 非凡是北美和歐洲兩大地區(qū)各自使用兩類不同的制式 。有些國(guó)家容許同一城市同時(shí)存在兩種不同制式 ， 各有不同的手機(jī)用戶 ， 互不侵犯 ， 這顯然很不合理 。
現(xiàn)在 ， 世界各國(guó)的蜂窩網(wǎng)預(yù)備連通為全世界統(tǒng)一的無(wú)線通信網(wǎng) ， 統(tǒng)一成同樣的制式 。近年來(lái) ， 國(guó)際上認(rèn)真討論并一致同意第三代（3G）蜂窩網(wǎng)必須使用統(tǒng)一的最新制式 ， IMT-2000就是要在全世界推行統(tǒng)一的移動(dòng)通信制式 。雖然TDMA具有很多優(yōu)點(diǎn) ， 但與CDMA相比稍遜一籌 ， 因此傾向于統(tǒng)一采用CDMA ， 當(dāng)然CDMA技術(shù)本身還在發(fā)展 ， 目前擬定為寬帶CDMA（WCDMA） 。雙工制式包括頻分雙工（FDD）和時(shí)分雙工（TDD） ， 可能傾向于選用TDD ， 但將來(lái)隨著CDMA的應(yīng)用 ， 也許會(huì)認(rèn)為碼分雙工（CDD）更好 。

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