發展
自從1983年商用行動電話服務出現後,為了滿足實際的需要,這種服務就急劇增長,運營商發現在移動系統中基礎工程借用有線線路(landline)網路是不現實的。很明顯:20世紀90年代初到90年代末,每天申請登記的入網用戶近28 000人。自那時起,用戶數量就急劇增長,以至於在90年代中期,容量成為蜂窩移動通信系統的關鍵問題。
蜂窩供應商必須在目前使用的現成多址方式中找到一種方式來增大容量。這種方式就是頻分多址(FDMA)。它定義了無線頻譜劃分成多個信道及信道分配給系統的眾多使用者的方法。多址技術允許大量用戶共享公共無線信道池,且任何用戶都可以使用任一信道。
無線用戶數目驚人地增長必須與系統容量的連續增長相適應。較極端和昂貴的方法是減小蜂窩尺寸(覆蓋區域)和引進另外的基站。在效果上,就是實施蜂窩分割。但是,在大多數城市(MSA),獲得必要的許可,以建設基站和天線是相當困難和昂貴的。因此,蜂窩移動通信系統供應商想到了一個不需要建立更多基站又可能使系統容量增加的解決方案。這個方案就是引進數字無線電技術。這項技術不是增加基站數而是提高頻譜的利用效率。1988年3月,電信行業協會(TIA)成立了一個分會以制定數字蜂窩移動通信標準。到90年代初,使用時分多址(TDMA)技術的IS一54系統投入使用。
數字無線系統的實現和使用帶來了比AMPS模擬系統更好的頻譜利用率和更清晰的信號質量。數字傳輸也提供了更高的保密性及防止竊聽和克隆欺詐。
標準制訂
數字無線系統使用的頻段主要在微波頻段.信號在傳輸過程中容易受衰落和降雨等因素的影響。有時接收信號的功率下降到相當小的程度.所以,對數字無線中繼系統要規定出有衰落和無衰落兩種情況下的誤碼率指標.
1. 低誤碼率指標(又稱長時間指標),這是用來規定在沒有衰落和降雨影響的條件下,保證正常通信所允許的誤碼率.
2. 高誤碼率指標(又稱短時間指標).這是用來規定在有衰落和降雨影響的條件下。允許的誤碼率限值,以及超過這個限值的時間百分數.
可以證明。一個數字無線系統。若能滿足高誤碼率系統指標,則該系統往往也能滿足低誤碼率指標.因此。數字無線系統的總體設計可按高誤碼率指標進行.
特點
①在系統容量相同的條件下,所需的輸出功率比FM系統小,因此設備容易固態化、小型化和具有良好的可靠性。另外,與其它通信系統之間的相互干擾小,所以衛星通信與地面通信之間的頻率共用也就容易實現。
②在通常情況下,它對傳輸特性的變化有一定的容限。在這容限內,通信質量幾乎不受影響。所以能維持極良好的質量。
③對於一定的誤碼率,它可採用信噪比要求較低的調製方法,使系統具有抗干擾能力,因此在兩地之間可以建立多條路由,提高面上的頻率利用率。
技術問題
數字無線系統所存在的主要技術問題是:
①在傳輸電話時,頻譜變寬的程度大於模擬系統。
②傳輸特性的變化超過一定範圍時,通信質量顯著惡化。
③對FM系統不會成為問題的飽和特性,對數字系統則會引起非線性失真。但是,依靠16值正交調幅(16QAM)及各種補償技術,尤其是線性更好的固體器件的出現等最新技術進步,這一缺點正在被克服。
由於數字無線系統能利用遍布全國的現有模擬傳輸線路的機房及鐵塔等基礎設施,所以能迅速而經濟地實現通信線路的數位化。數字通信網配置倒換設備後,它還能與有線數字通信線路互補可靠性。因此可以預料,數字無線系統在建立INS的過程中將擔當極重要的使命。