无线接入：普遍服务的技术通途

兴宁528 · 发表于 2012/3/2 17:35

电信普遍服务的瓶颈 电信业是每个国家的支柱产业。在当今社会中，日常生活的各个领域都要依靠电信，电信不仅可以让每个人获得信息，而且还可以满足工业和商业的基本需求，一个国家的产业、卫生、教育以及福利，在很大程度上取决于其电信设施是否精良、分布是否广阔。 传统有线固定电话的本地环路共需三种类型的电线：从交换点到配线箱为干线电缆，从配线箱到分线盒为配线电缆，从分线盒到用户为引入线。安装本地环路线路的费用非常昂贵，而且维护成本又很高。据统计，一个运营公司构建有线固定电话的成本，其大部分可能与大量连接各个家庭的铜线电缆分支网络有关联。事实上，最后的一公里线路也许就占到了整个本地网路成本的50%以上；它是在每单个用户成本基础上来提供，而不是成本被分摊在许多用户中。 一个有线基础设施包含线、杆等较多室外设备，这样它就容易受到偷盗和天灾人祸破坏的危害。据统计，有线固定电话由于故障报告、调度及修理活动频繁，一个运营公司总维护费用的80%以上被用于维护本地环路。 有线接入要花费数年之久进行安装建设，这样就延迟了资金回收，不能快速的再将资金投到扩建网络容量上去。有线的基础设施由于要考虑需求的不确定性因素，因而要求有一个较大的先期投资。按施工经验，电话公司的过量供给是因为在已经建网的街道中再布线建设更为昂贵。 传统上，建立通信网络最为困难的部分和所要维持的最低成本———效用比，已经被证明是本地接入网，无论是发展中经济国家还是发达经济国家皆是如此。为建立并维持以铜线为主的网络所需的工程努力及整个投资范围已经产生了难以进入的高耸壁垒，对于基本的电话业务仅仅适用于世界上那些工业发达国家，甚至国际电信联盟所提出的相对低下的目标———用户密度每百人20线，也已经远远超出了现今许多国家能力所及的范围。因此，一个国家的电信网首先在经济发达的地区及人口密集的城市建设起来，而电信普遍服务则作为长期的义务逐步解决。 目前，我国已建成了“八横八纵”的光缆干线，连接各大城市的主干网也已基本完善，再向农村末梢延伸，全国共有乡镇4.62万个，行政村73.27 余万个，自然村500多万个，乡村人口80739 万人，占总人口的63.91%，按4口之家估算有20184 万家。要想实现“家家通”电话目标，就像人体毛细血管与主干血管之比约140倍一样，我国还需铺设有线本地环路的缆线长度上千万公里。因此，制约电信普遍服务实施的两个主要因素：一是资金；二是时间。 在整个电信工程中，线路的投资占总投资的近70%。在电信工程实施上，农村和西部地区区别于城市和东部地区最大的特点就在于其地广人稀、地形复杂，实施电信工程所铺设线路的投资绝对不会是一个小数目，粗略估计，为了解决占总人口63.91%的乡村电话问题，仅以电话普及率2%计，即需1600亿元之巨，如果要达到“家家通”的水平，就要高达20000亿元。另一方面，铺设有线电缆所需要花费的时间也占到了整个工程的80%，即使每年铺设缆线10万公里，也要100年。显然，有线本地环路是电信普遍服务的瓶颈。 无线接入的发展 为了提供基本的电话业务，朝着无线接入基础设施方向革新，正在推动着技术领先并具有竞争力的各种接入方式迅速发展。陆地移动通信业务正在非常迅速地发展。第一代模拟蜂窝通信系统在上个世纪八十年代初即已问世。由于采用了更为有效、更为灵便的数字通信技术，世界上第二代蜂窝通信系统的开发和部署业已蓬勃发展。其他无线接入应用技术，诸如室内模拟无绳电话、室外数字无绳通信、无线接入本地环路等，正在世界各地得到实施。以上这一切发展中的应用技术和通信系统，都伴随着“在任何地点、任何时间与任何人通信”这一最终的主旋律，围绕着人对人通信而非点对点通信这一理想而展开。 无线接入本地环路，也称为无线电本地环路(RLL)或无线本地环路(WLL)，既可作固定无线接入(FWA)，也可作移动无线接入，是无线电技术的一种应用，也是个人通信系统的巨大进展。无线接入的主要特性，就是它在有线通信的分配/接入网络中采用了一种多址无线电系统，替代光纤、铜线等有线线路。 无线接入是无线电技术的尤其是陆地移动通信业务的一种重要的和快速成长的应用。无线接入应用被认为是当今电信基础设施的一个非常重要的因素。因此，在陆地通信业务中，特别强调无线接入应用，作为提供快速且经济的电信业务的方式。 在发展中国家，无线接入系统正被用来作为一种快捷且成本奏效的部署通信网络的方式。在发达国家，无线接入被业务提供者视为一种减低部署本地环路到用户的过高成本的方法。 无线接入是电信网的发展方向 几年来中国电信通过在各地的实践证明，无线接入系统充分利用并发挥了现有固定网络的号码资源及线路、交换机资源，提升了现有网络的效益，是克服电信普遍服务瓶颈的有效措施，是一个很有潜力的业务增长点。“无线电话”业务深受广大中低收入阶层用户和农民的欢迎，他们仅需在本地、本市或一定范围内移动，而且可以分别满足一个家庭中每个成员各自活动的需求，这实际是走向个人通信的一个台阶，缩小数字鸿沟的必要手段，市场前景十分广阔。保守估计：无线电话按每个家庭1部来考虑，未来5年全国总用量将高达4000万户。乐观估计：无线电话按家庭每个成员1部来考虑，市场容量可能高达2个亿，这是一个多么惊人的数字。 为了在新世纪前20年实现全面建设小康社会的奋斗目标，必须电信普遍服务先行，无线接入是电信普遍服务的最佳技术途径。无线电话是个人通信的初级阶段，符合移动超过固定的发展方向，由于市场的需要，广大人民群众的需要，无线接入必然会冲破重重阻力而迅猛发展，将潜在的固定电话用户转变为实在的无线电话用户，这是无可抗拒的信息通信发展潮流。 ----------------------------------------------------- 链接 固定通信既可利用有线介质(铜线或光纤)又可利用无线电波等两大类传输媒介。移动通信可凭借的传输媒介，只有唯一的无线电波。因此，利用无线电波，既可作固定通信，也可作移动通信。无线电运行环境实质上是移动通信环境，可以主要按电波空间(指地区和传播范围的物理属性)、移动速度、用户属性(指话务量等)和传播模式(指地面或卫星)来进行分类。 ITU-R经过大量的研究工作后提出如下表所列的13类运行环境。 无线通信按不同用户属性及所用无线电波的波长(频率)与技术而有不同的类别。现代移动通信技术的迅猛发展按电波空间大小形成了4种蜂窝无线通信网络，借以适应不同移动速度、业务量密度等各种无线电运行环境，大体可以如下表所示。 提供适当的覆盖面积是蜂窝移动通信系统、无线接入系统的基本要求。电波覆盖与空中接口技术和频率特性相关。每个蜂窝小区的覆盖面积受链路预算的影响很大。根据确定的链路预算，可以比较不同空中接口技术的小区半径的大小和需要基站的数目。这里给出在城区、郊区和乡村等不同环境下，CDMA与GSM初期覆盖范围的比较，CDMA比GSM所需的小区数约少80%，实际使用情况表明CDMA的覆盖区域更广。