| | | 认识高速无线通信技术HDR | | 2002-03-28 14:20:48·
·飞雪··移动之路
| 通信技术的日新月异，的确为我们带来了不少享受。随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起，用户也因此有理由期待这种第三代移动通信技术将会给我们带来更加美好的未来。在第三代移动通信IMT-2000标准制定的同时，各种为适应第三代移动通信要求的高速传输接入技术也应运而生，而HDR就是其中的一种高速传输通信技术。作为通向第三代移动通信的桥梁技术，它将发挥出重要的过渡作用。为了方便各位网友读者进一步了解HDR通信技术，本文将对HDR的产生背景、详细概念以及优势特点进行介绍。
一、HDR的产生背景
大家知道在第二代数字移动通信系统中，通信标准的无序性所产生的百花齐放局面，虽然极大地促进了移动通信前期局部性的高速发展，但也较强地制约了移动通信后期全球性的进一步开拓，即包括不同频带利用在内的多种通信标准并存局面，使得“全球通”漫游业务很难真正实现，同时现有带宽也无法满足信息内容和数据类型日益增长的需要。目前第二代的GSM数字蜂窝电话系统提供的数据业务速率仅为9．6kbit／S，如果将多个时隙复用在一起，则可以提供nx9．6kbit／s的数据业务，用户最高数据速率可以达到57．6kbit／S。
为了能更进一步地提高数据传输速率，以便更好地满足人们日益提升的通信要求，各大通信运营商以及手机生产商正在努力不懈地进行研究设计，希望能通过引入新的通信技术和通信系统，来缓解目前通信系统存在的通信压力，并在此基础上能进一步提高原有通信系统的能力。为此人们现将注意力集中到了正由国际电信联盟ITU（国际电气通信协会）制定标准之中的第三代移动通信系统IMT-2000上，这正是为提供全球服务操作而设计的第三代移动通信系统。当然从第二代数字移动通信系统向第三代数字移动通信系统过渡，并不是简单的一次升级，它们之间的平滑过渡还需要有一定的时间，而且在这期间还必须要有一些新型的通信技术来确保过渡过程的平滑性。众所周知，基于CDMA技术的IS-95系统由于具有音质好、容量大、升级潜力足等优点，经过短短一年多的商业化，已在全球取得了巨大的成功，并很有可能在此基础上发展出第三代移动通信系统。而基于IS-95系统的cdmaOne网络更是先进了一步，这种网络系统不但可以提供高容量、优质话音和先进的低速数据服务，而且可在近期过渡到可以提供更快和更有效的数据服务，例如cdmaOne还支持速率为1．44bps因特网浏览服务。而最近在世界上某些国家部署的IS－95B cdmaOne网则可支持64bps的数据传输，通过高通公司具有整合话音和数据功能的移动终端和无线本地环路产品，用户可以进行因特网访问，查阅股票即时行动和妥善安排时间。
然而cdma—One网络通信系统提供的64bps数据业务仍然属于低速数据服务，这种数据业务还不能满足人们的多媒体要求，为了能进一步提升数据传输速度以及通信网络的系统容量，cdma2000运营商在现有cdmaOne网络的容量基础上进行了扩容，同时在CDMA网络中又引进了HDR技术，以便让cdma One以及cdma2000等移动通信网络系统在传输率上达到第三代移动通信系统的通信要求，从而能给通信用户提供高速的多媒体通信服务。
二、HDR的概念
HDR是一项可实现高速数据通信的技术，HDR是英文high data rate的缩写形式，其具体含义就是高速数据传输，这种技术是第二代数字移动通信系统向第三代数字移动通信系统过渡的桥梁技术，也可以说是在第三代数字移动系统的通信技术难以在短期之内实现的一种替代技术。这种技术是为满足目前无线通信数据及多媒体传输需求的一种好方法，该技术支持诸如网页浏览、视频流和电子邮件等应用以高达每秒2.4兆比特的数据传输率运行，是现有数据传输率的165倍，这一速率甚至高于WCDMA在5M带宽内所能提供的数据速率，据说HDR已被3GPP2接纳为CDMA20001XEV-DO的唯一标准，而CDMA20001XEV是国际电信联盟（ITU）制定的一个CDMA标准，同时也是向3G无线系统演变的第一步，1x可以有效地翻番目前cdmaOne 网络的语音容量，并可提供高达每秒153KB的数据传输率。
HDR技术是由美国QUALCOMM公司于1998年9月公开展示的，并在U．S West和Cisco系统上做了现场试验。目前基于Qualcomm公司提出的HDR技术，支持平均速率为650kbps，峰值速率为2.4Mbps的高速数据业务，不支持话音业务，现在这种HDR技术的各种技术规范工作已经基本完成，估计今年年底就能达到商用目的。现有的HDR是面向cdmaOne以及cdma2000等扩散频带带宽为1.25MHz的系统(被称为1x)所开发的技术。QUALCOMM计划的强化版HDR被称为“3xHDR”，其扩散频带带宽将是1x的3倍，即3.75MHz(3x)。通过扩大扩散频带带宽，来进一步提高数据通讯能力。但目前尚未明确3xHDR的实现时间和具体规格，但根据专家介绍，数据通讯速度可能达不到HDR的3倍，预计最大传输率在3M～5Mbit/s左右。
为在不影响现有网络话音通信的前提下支持高速数据业务，HDR技术采用了将语音信道和数据信道分离的方法。这是因为数据和语音具有不同的特性。如延时，数据速率对实时性要求低于语音业务；误码率，数据业务对误比特率的要求高于语音业务；前反向非对称，一般而言，前向数据业务（基站到移动台）的速率需求较反向高出数倍。而语音业务则为严格的对称业务。另外HDR技术也是一种可以与有线调制解调器、ADSL、ISDN和其他有线数据解决方案相媲美的、为大范围用户提供高速无线数据服务经济可行的技术方案。HDR系统可以与运营商现有的话音系统协调运作或作为独立的系统提供服务，通过将HDR系统与CDMA运营商现有的话音系统结合起来，运营商在语音和数据服务进行独立的优化组合，在不增加系统复杂性和简化网管的前提下，在同一网络同时提供具有更大容量和更优性能的语音和数据服务。同时运营商也避免了确定话音和数据服务的优先等级，以及平衡负载等繁琐的网络操作。
HDR技术尽管是属于一种无线传输技术，但这种技术的的传输性能完全可以和当前的有线接入技术相媲美，在CDMA20001XEV-XV成熟之前，CDMA20001X与HDR技术互补不失为满足无线终端数据及多媒体通讯需求的一种好方法。HDR网络系统的上层运行TCP/IP协议，它的接入点一般通过E1/T1、以太网、STM-1与路由器相连，而且HDR采用Trubo编码技术，反向具有连续的导频。使解调性能得到改善。此外，HDR采用增强的无线链路协议（RLP），与TCP协议共同减少误帧率。其强壮的空中链路鉴权与加密算法保证了用户的安全。另外，HDR与现有cdmaOne和cdma2000网络兼容，从而很好地保护了cdmaOne和cdma2000运营商的现有投资。其中，HDR的码片速率、功率需求、信道带宽与IS-95及cdma2000相同；HDR可沿用现有网络规划及射频部件。
三、HDR技术的演进
HDR技术从IS－95A、95B、95C向HDR的方向发展，其发展历程如下：
1、IS－95A(即cdmaOne)：IS－95A是cdmaone系列标准中最先发布的标准，真正在全球得到广泛应用的第一个cdma标准是IS－95A，这一标准支持8k编码话音服务。其后又分别出版了13k话音编码器的tsb74标准，支持1.9ghz的cdma pcs系统的std-008标准，其中13k编码话音服务质量已非常接近有线电话的话音质量。目前全球的CDMA网络是以IS95A为主，中国联通今年建设的CDMA网络也将选用IS95A增强型标准。
2、IS－95B：理论上IS－95B可支持115．Zkbit／S的数据传输，但实际的IS－95B系统采用现有的电路交换设备提供64kbit／S的速率，允许8个业务信道组合在一起，其数传速率将取决于使用的信道数。它支持高级的数据接入协议，如TCP和ADSL等，为Internet的接入提供高速、灵活、方便的服务。
3、IS－95C：IS－95C主要改进声码器、扇区设计、寻呼信道和省电时隙，以便进一步提高容量、增加正向传输速率和降低反向信道的EMI，使传输速率达到64kbps。但目前全球仍无IS95C的CDMA商业网络。IS－95C完全兼容IS－95A和IS－95B。
4、CDMA2000：在IS－95C之后，CDMA2000成为窄带CDMA系统向第三代系统过渡的标准。CDMA2000在标准研究的前期，提出了1X和3X的发展策略，但随后的研究表明，1X和1X增强型技术代表了未来发展方向。CDMA2000 1X系统是cdma2000的第一阶段，CDMA2000－1X容量达到原有IS－95A系统的两倍，可支持153.6kbit/s的数据传输。核心网络部分引入了包交换技术，支持移动IP业务。为了在CDMA2000－1X基础上进一步增强能力，以便与WCDMA竞争，3GPP2已制定了支持速率高于2Mbit/s的增强标准CDMA2000－1xEV，包含1xEV DO和1xEV DV。其中1X HDR技术上已成熟，最大下行链路传输速率达2.4Mbit/s，平均吞吐量。
5、HDR：为提供更为有效的因特网访问，电子邮件、数据传输、和信息提示服务，而且能够支持声音和图像的多媒体应用，HDR对现存的CDMAOne网络进行了全面升级，从而使CDMAOne网络用户享受到峰值速率超过2．4Mbps的高速数据传输服务。HDR在1.25MHz内实现2.4Mbit/s的数据传输，频谱效率提高到1.92bit/s/Hz。
四、HDR带来的变化
以容量大和速度快为标志的HDR通信网络平台建成后，将为用户通过无线上网搭建宽广的舞台。HDR不仅允许用户通过高速的无线接入速度连接到互联网上，来访问移动互联网的精彩世界，还具有下面的一些特点：
1、传输速度更快。HDR技术在加快无线通信数据传输速度了实现了巨大飞跃，该技术充分实现了对频谱资源的高效利用，在CDMAOne标准带宽位1.25MHz信道上的最高传输速率可达2.4Mbps，从而使最终用户可以通过无线设备接入Internet。下一阶段的HDR射频频宽将达3.75MHz。数据速率可达3M~5Mbit/s左右。
2、接入方式灵活。HDR与cdma2000一期有着良好的互补特性，这种技术的互补特性能使运营商在完全成熟的第三代技术推出之前，以经济、灵活和高效的方式满足无线通信目前和将来独特的需求，特别是像中国这样无线通信迅猛增长的国家。
3、通话质量高。HDR系统的声码器可以动态地调整数据传输速率，并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而变，这样即使在背景噪声较大的情况下，也可以得到较好的通话质量。
4、支持各种通信业务。HDR系统可以使全球范围内的任何用户所使用的小型廉价移动台，实现从陆地到海洋到卫星的全球立体通信联网，保证全球漫游用户在任何地方、任何时候与任何人进行通信，并能提供具有有线电话的语音质量，提供智能网业务，多媒体、分组无线电、娱乐及众多的宽带非话业务；另外HDR通信系统还支持移动和固定环境并提供至IP主干网的无缝连接。
5、兼容性能好。HDR系统具有全球范围设计的，与固定网络业务及用户互连，无线的空中接口采用CDMA技术，无需更大的设备投资便可接入现有的IP网络，在移动环境中可随时随地接入互联网，如手机上网和车载应用终端，与以前的通信网络系统保持高度兼容。
6、便于过渡、演进。由于HDR系统通信引入时，cdmaOne网络已具有相当规模，所以HDR系统通信的网络一定要能在cdmaOne网络的基础上逐渐灵活演进而成，并应与固定网兼容。
| | | 感谢
访问天极网，如果您觉得该文章涉及版权问题，请看这里！
|
|
