無線廣域網(wǎng)寬帶數(shù)據(jù)技術(shù)i-BURST綜述

2019-11-05 02:38:39

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供稿：網(wǎng)友

　　1．前言
　　　　近年來，隨著移動(dòng)電話通信的迅速發(fā)展，個(gè)人計(jì)算機(jī)的迅速普及，多種便攜式計(jì)算機(jī)，例如膝上型計(jì)算機(jī)、手持式智能終端和PDA等迅速增多，固定方式的數(shù)據(jù)通信已不能滿足需要。人們希望能通過無線的通信方式隨時(shí)隨地進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳送和交換。在這樣的需求下無線數(shù)據(jù)通信發(fā)展迅速，已經(jīng)成為無線通信領(lǐng)域的一個(gè)重要潮流。
　　　　無線數(shù)據(jù)通信有不同的分類方式。根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方式可以劃分為電路交換型的無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和無線交換型的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，早期的技術(shù)有摩托羅拉的DataTAC，愛立信的Mobitex，北美的CDPD等都是電路技術(shù)。近年來的GPRS，W-CDMA, CDMA2000以及美國愛瑞通信公司(ArrayComm Inc.)的i-BURST技術(shù), 則是分組技術(shù)。根據(jù)業(yè)務(wù)覆蓋范圍來劃分，無線數(shù)據(jù)通信分為廣域網(wǎng)無線數(shù)據(jù)通信和局域網(wǎng)數(shù)據(jù)通信。例如W-CDMA, CDMA2000,以及i-BURST技術(shù)都是廣域技術(shù)。IEEE802.11b，LMDS，MMDS等技術(shù)則只提供小范圍覆蓋，因此可以稱作是局域技術(shù)。根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)帶寬來劃分，則可以分為無線寬帶數(shù)據(jù)技術(shù)和無線窄帶數(shù)據(jù)技術(shù)。其中無線寬帶數(shù)據(jù)技術(shù)基本都是分組型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如3G, i-BURST，無線局域網(wǎng)等技術(shù)。而CDPD等業(yè)務(wù)則可以稱為窄帶技術(shù)。
　　　　移動(dòng)無線通信和互聯(lián)網(wǎng)的融合將產(chǎn)生新的無線互聯(lián)網(wǎng)，而無線廣域網(wǎng)寬帶數(shù)據(jù)技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)無線互聯(lián)網(wǎng)的主流技術(shù)。下面以i-BURST為例介紹一下無線廣域網(wǎng)寬帶數(shù)據(jù)技術(shù)的原理和應(yīng)用。
　　　　2．i-BURST技術(shù)特點(diǎn)
　　　　i-BURST系統(tǒng)是一種美國愛瑞通信公司(ArrayComm Inc.)推出的分組技術(shù)高速無線ip解決方案，它為最終用戶提供便攜式寬帶無線接入。它的特點(diǎn)是，高數(shù)據(jù)速率，“永遠(yuǎn)在線”連接和用戶可自由移動(dòng)。
　　　　i-BURST是一個(gè)完整的解決方案，包括專門針對這個(gè)市場優(yōu)化過的空氣接口。在全負(fù)載的實(shí)際部署中，i-BURST最多支持10MHz的頻帶每單元40 Mbps的容量（或者5MHz的頻帶每單元20 Mbps的容量），每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)速率超過1Mbps。
　　　　除了最充分地使用智能天線來為系統(tǒng)的無線電接入部分提供最好的經(jīng)濟(jì)性之外，i-BURST還針對互聯(lián)網(wǎng)接入這個(gè)目標(biāo)市場徹底改進(jìn)了設(shè)計(jì)。它僅面向分組交換，并且能夠透明地傳輸終端用戶的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）流量。此外，i-BURST總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是當(dāng)前有線寬帶集合和接入結(jié)構(gòu)（包括DSL、電纜和撥號(hào)等）的直接擴(kuò)展。系統(tǒng)采用統(tǒng)一的設(shè)置和計(jì)費(fèi)工具，運(yùn)營商用來支持其有線用戶的很多有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施都可以用來支持i-BURST終端用戶。其結(jié)果是可以快速地同現(xiàn)有的運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)和經(jīng)營實(shí)踐集成
　　　　i-BURST系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):
　　　　·寬帶便攜無線接入為最終用戶提供獨(dú)有的無線接入方式,用戶數(shù)據(jù)速率1 Mbps 到 40 Mbps。
　　　　·具有很高的頻譜效率, 每蜂窩每赫茲每秒可達(dá)4 Bits/Sec./Hz/cell. 如圖1所示
　　　　·采用全自適應(yīng)智能天線IntelliCell?技術(shù). IntelliCell?技術(shù)是愛瑞通信的自適應(yīng)智能天線處理平臺(tái)，提供更高的容量和更廣的覆蓋范圍。用戶容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2G甚至3G.
　　　　·TDMA/TDD 分組空中接口
　　　　·可在 3 GHz以下授權(quán)頻段內(nèi)使用
　　　　·采用IP中心的體系結(jié)構(gòu) 使用標(biāo)準(zhǔn)工具和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施（如IP路由器），從而充分利用IP網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)省錢優(yōu)勢。
　　　　·提供開放的業(yè)務(wù)平臺(tái). i-BURST能夠把接入提供商和業(yè)務(wù)提供商分開。
　　　　圖1 i-BURST頻譜效率和其他技術(shù)的比較
　　　　3．i-BURST系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理
　　　　1) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
　　　　i-BURST系統(tǒng)主要有用戶設(shè)備, i-BURST基站, 隧道交換機(jī)等構(gòu)成.它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由如下部分構(gòu)成:
　　　　·終端用戶設(shè)備（EUD）可以通過現(xiàn)有的筆記本電腦、臺(tái)式PC、PDA等接入。用戶采用這些設(shè)備進(jìn)行交互。
　　　　·i-BURST用戶終端（UT）i-BURST空氣接口和EUD之間的接口。在有PCMCIA卡之前，早期的UT將是一個(gè)外置的寬帶調(diào)制解調(diào)器。最終UT將嵌入到EUD中。
　　　　·i-BURST用戶基站（BS）是網(wǎng)絡(luò)的無線和有線部分之間的橋梁。從有線網(wǎng)絡(luò)的角度來看，基站是一個(gè)接入集合設(shè)備，扮演同DSL網(wǎng)絡(luò)中DSLAM相似的角色。
　　　　·分組服務(wù)交換機(jī)(隧道交換機(jī))（PSS）分組服務(wù)交換機(jī)可以將用戶會(huì)話（經(jīng)常同PSTN、DSL以及電纜用戶一起）集合并導(dǎo)向相應(yīng)的服務(wù)提供商。
　　　　·L2TP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（LNS）終端用戶PPP會(huì)話的終點(diǎn)。提供用戶鑒別以及諸如IP地址等IP會(huì)話參數(shù)。此外，它還收集計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)和執(zhí)行服務(wù)水平協(xié)議。
　　　　·傳輸WAN（TWAN）在PSS和BS域內(nèi)的傳送網(wǎng)絡(luò)。
　　　　·交互WAN（IWAN）在PSS和服務(wù)提供商WAN域內(nèi)的交互網(wǎng)絡(luò)。
　　　　由上所述我們可以清楚地看到，i-BURST提供的不僅僅是無線接入解決方案。它是一種完全的端到端服務(wù)解決方案，使得多個(gè)服務(wù)提供商可以在高度細(xì)分化的接入機(jī)制下向終端用戶提供互聯(lián)網(wǎng)和內(nèi)容服務(wù)。
　　　　圖2 i-BURST網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
　　　　2) 空中接口
　　　　空中接口的基本參數(shù)指標(biāo)如下:
　　　　·時(shí)分雙工 (TDD) + TDMA
　　　　– 帶寬選擇方面具有最大的靈活性
　　　　– 在保證不對稱業(yè)務(wù)方面保證最大的靈活性
　　　　– 最大程度地發(fā)揮智能天線的作用
　　　　·采用全自適應(yīng)智能天線IntelliCell?技術(shù). 可以實(shí)現(xiàn)空分處理和空分多址技術(shù)
　　　　·自適應(yīng)可變QAM 調(diào)制形式, 增加了糾錯(cuò)冗余, 從而保證空中接口高質(zhì)量的傳輸.
　　　　·動(dòng)態(tài)資源分配 – 時(shí)間，頻率，空間由基站控制，達(dá)到最大化利用頻譜和QOS控制的效果
　　　　·初期單用戶峰值速率 > 1 Mbps, 每小區(qū)可以到達(dá)總速率40 Mbps
　　　　這里需要非凡指出的是, 使用了全自適應(yīng)智能天線IntelliCell?的基站可以動(dòng)態(tài)地引導(dǎo)并將能量集中于目標(biāo)用戶設(shè)備，從而能夠極大地降低四周環(huán)境中的RF干擾以及對其它用戶的干擾。
　　　　通過將IntelliCell?的接收和發(fā)送能力集成到網(wǎng)絡(luò)中，基站和用戶設(shè)備之間的通信就可以在空間信道上傳輸。在i-BURST系統(tǒng)中，多個(gè)用戶就可以在同一時(shí)間、同一單元中使用同樣的傳統(tǒng)無線信道進(jìn)行通信。某種意義上說, 正是由于智能天線IntelliCell?的作用, 才使得i-BURST系統(tǒng)能夠提供高速率高容量的優(yōu)質(zhì)服務(wù).
　　　　4．業(yè)務(wù)和應(yīng)用
　　　　i-BURST技術(shù)在最終用戶設(shè)備、內(nèi)容與服務(wù)提供商、業(yè)務(wù)之間建立了無線的，可兼容的IP連接。有了i-BURST系統(tǒng)，在電話，ISDN，ADSL和E1之外又多了一種遠(yuǎn)程接入的技術(shù)。更重要的是，i-BURST連接能夠伴隨用戶移動(dòng)，隨時(shí)隨地高速接入任何遠(yuǎn)程IP網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容或應(yīng)用。
　　　　i-BURST將會(huì)同時(shí)服務(wù)于商用和消費(fèi)者市場，主要是因?yàn)樗軌驗(yàn)檫@些市場提供各種應(yīng)用。對于企業(yè)客戶來說，i-BURST是一套完整的工具，可以提高通信能力、生產(chǎn)率、盈利能力和成功率。從簡單的電子郵件通信到對企業(yè)應(yīng)用和信息的實(shí)時(shí)訪問，i-BURST可以消除那些阻礙完全接入企業(yè)應(yīng)用的障礙，如大范圍接入、移動(dòng)性和數(shù)據(jù)帶寬等。i-BURST可以為人們提供各種各樣的業(yè)務(wù),如流式媒體音樂，視頻照相機(jī)，流式視頻，互動(dòng)游戲，信息化會(huì)議，電子商務(wù)，多媒體電子新聞和雜志等等。
　　　　5．結(jié)束語
　　　　隨著移動(dòng)通信的迅猛發(fā)展，移動(dòng)終端日益革新，作為移動(dòng)技術(shù)和互連網(wǎng)技術(shù)融合的無線互連網(wǎng)必將成為通信行業(yè)的主要發(fā)展方向，同時(shí)日新月異的新業(yè)務(wù)不斷滿足人類層出不窮的新需求。
　　　　美國Yankee Group于2001年8月份對中國2005年底移動(dòng)市場的主要猜測數(shù)據(jù)如下為: 無線數(shù)據(jù)通信服務(wù)用戶達(dá)到1億1250萬人。其中移動(dòng)服務(wù)用戶為40%，占中國總?cè)丝诘?%；數(shù)據(jù)通信服務(wù)銷售總額達(dá)到56億8000萬美元.
　　　　根據(jù)這種趨勢, 我們相信, 無線廣域網(wǎng)寬帶數(shù)據(jù)技術(shù)將會(huì)扮演重要的角色. 在實(shí)施市場寬帶無線數(shù)據(jù)系統(tǒng)下，i-BURST能滿足三個(gè)重要技術(shù)需求：高數(shù)據(jù)速率，信息包接入機(jī)制和高頻譜效率。這種開放的平臺(tái),可以提供永遠(yuǎn)在線的連接,自由的移動(dòng)和寬帶內(nèi)容服務(wù),從而確保給人們帶來一種全新的消費(fèi)和商務(wù)生活方式和優(yōu)質(zhì)的無處不在的服務(wù).

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