一、概述
1、概念
我國的無線市話網絡是在上世紀九十年代末突然興起的,而后因數字蜂窩移動通信的發展影響又嘎然而止。由于系統的業務功能全、用戶終端(手機)小巧、可移動、輻射小以及與固定電話用戶一樣單向收費等優點,當初受到人們的青睞,曾在我國風靡一時。
所謂無線市話系統(WLS,Wireless Local telephone System),也稱之為個人電話接入系統(PAS,Personal Access telephone System),是定位于在接入層面采用無線手段為PSTN網絡提供接入的一種方式,是固定電話的補充和延伸。補充就是將固定電話的最后幾百米電纜連接改為無線連接,實現無線代替銅線;延伸就是將固定電話只能在辦公室、住宅等范圍內通話,擴展到能在室外、一個城市內甚至城市間,且可以在移動中通信。目的在于為用戶提供一種靈活、便捷、可在本地網覆蓋區范圍內不受地理位置的限制自由接入的業務。這種系統是充分利用固定電話網的富余資源,將電話交換技術、傳輸技術和無線環路技術結合在一起的產物。
簡言之,無線市話系統是在一個本地網范圍內利用固定網的交換、傳輸和號碼資源結合無線接入技術實現的終端具備有限移動性的固話通信業務。
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2、系統的技術制式
在當時,我國電信運營商實施的“無線市話系統”的技術制式有兩種:大多是采用的源自于日本的稱之為個人手持電話系統(PHS,Personal Handyphone System),簡稱為PHS技術。由于該技術收到青睞,提供該技術的設備開發制造商較多,如UT斯達康、中興、朗訊等,他們提供的系統及組網各有特色,取的名稱也不相同,但空中接口都是基于PHS技術(日本ARIB標準協會的RCR-STD-28規范)的。另一種是基于美國的CDMA技術(北美的J-SJD-008規范)的,但該技術當時在我國的普及率很低,以至于當時在我國將無線市話系統與PHS系統等同。因此,下述介紹的無線市話系統是基于PHS技術的。
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3、關于“小靈通”
關于無線市話系統還有一個稱呼,當初比較盛行,即“小靈通”。實際上,“小靈通”是最早開發系統設備的UT斯達康公司的手機的專用名稱。由于該手機在我國當時市場占有率較高,以至于人們把“小靈通”成為了無線市話系統的代名詞。
4、系統在我國的發展
1997年12月我國在浙江紹興市開通了第一個無線市話系統的試驗網;在2001年后進入了快速發展階段;到2007年我國已開通終端用戶達9000萬。當時的無線市話系統與2G數字蜂窩移動通信系統有并駕齊驅之勢;當3G的到來,無線市話系統已不可招架,而且其所使用的工作頻率范圍也與3G的相沖突,無線市話系統逐步進入衰退期;后來國家無委發文要求應在2011年底完成無線市話系統的清網退頻工作。
二、無線市話系統的業務界定
從概念上看,無線市話是無線接入技術的一種或是其延伸,信息產業部調整頒布的《電信業務分類目錄(2003年版)》中將其歸入網絡接入業務,屬于第二類基礎電信業務,其中的網絡接入業務之無線接入業務。而對于無線接入業務的界定詳見下表3中,可知該業務是專指無線市話系統業務的。但在工信部發布調整的《電信業務分類目錄(2015年版)》中,所列的“無線接入設施服務業務(A25-1)”的界定,已經沒有了無線市話系統業務的內涵(具體也見表3中),因為此時的無線市話系統已經銷聲匿跡了。
表2:我國《電信業務分類目錄》中對于無線接入業務的界定
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事實上,無線接入的技術來源有三個,一是數字無繩電話系統,二是蜂窩移動通信系統,三是專用無線接入系統。目前,使用最廣泛的PHS系統就源于數字無繩電話系統,原來主要用于室內慢移動通信;而CDMA、GSM無線接入技術均源于蜂窩移動通信系統,原來主要用于室外廣域覆蓋和高速移動通信系統;SCDMA系統可以認為是專用無線接入技術,原來就是專門為無線接入網設計和應用的。三種技術盡管來源各異,但殊途同歸,都做了適度改造應用于接入網領域。隨著實際市場和用戶需求的變化,其應用范圍開始逐漸擴展到多個交換區,覆蓋整個本地網,形成所謂的無線重疊網(RON)。從技術角度看,則仍然屬于無線接入技術中的一種或其延伸,從業務角度看則為無線市話業務。
因此,無線市話既不是蜂窩移動通信業務,也不是數字無繩通信業務,而屬于無線接入業務,三者屬于三個不同層面上的技術,處于網絡中的不同位置。其底層支撐技術可以有多種,但上層業務屬性是類似的,這是地地道道具有中國特色的一項新業務,是在中國這樣特殊的電信環境下的一種特殊產物。
三、無線市話系統的架構
1、系統構成
無線市話網絡由核心網子系統、無線子系統、增值業務平臺、操作維護中心等組成。無線市話核心網主要包括以下網元設備:綜合網關(IGW)、拜訪位置寄存器(VLR)、歸屬位置寄存器(HLR)、鑒權中心(AUC)等。無線子系統的網元主要包括基站控制器(CSC)和基站(CS)等。無線市話增值業務平臺主要包括數據業務平臺、短消息業務平臺、X-MODE(終端直接上網業務)平臺、位置服務平臺以及預付費業務平臺等。無線市話通信系統的網管系統(OMC)包括OMC-S和OMC-R,OMC-S完成交換子系統的管理;OMC-R完成無線子系統的管理。
PHS系統通過標準的V5.2接口與本地交換機(LE)相連,其話務交換和話務疏通均由本地交換機完成。無線市話網是PSTN網的組成部分。無線市話核心網在擴大后的C3本地網中的等級相當于本地交換端局。無線市話核心網設備可視話務流量、流向等實際情況與本地匯接局、長途局、關口局設置中繼電路,也可與其它市話端局設置直達中繼。
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2、網元設置
在設置IGW、VLR時,IGW與VLR一般采用綜合設置的方式,即每一個IGW設置一個VLR。IGW、VLR應選用大容量、高處理能力的交換設備,其容量應能滿足近期本地用戶話務處理和數據存儲的需求,并為未來的業務發展留有余地。IGW可以是基于電路交換方式,也可以是基于ATM/IP分組交換的方式。根據業務發展需求,一個本地網內可設一個或多個IGW、VLR。從網絡安全的角度考慮,一般情況下一個IGW的容量不宜超過40萬。IGW應能提供與增值業務平臺的各種接口,以便于迅速開展無線市話增值業務,并能提供智能網的業務交換點(SSP)功能。綜合網關(IGW)與其它網元間的接口配置要求詳見下表3-2-1。
表3-2-1:綜合網關(IGW)與其它網元間的接口配置要求
在設置HLR、AUC時,通常采用HLR與AUC綜合設置的方式,當本地網設置多個HLR時,不同HLR不應集中安裝在同一局址。關于歸屬位置寄存器(HLR)的設置要求詳見下表3-2-2中。
表3-2-2:歸屬位置寄存器(HLR)的設置要求
在設置CSC、CS時,CS與CSC之間的連接采用星形網絡結構。每個無線市話網可分成若干個尋呼小區,若干個尋呼小區(或呼叫小區)組成一個無線區簇,由全部無線區簇覆蓋整個服務區。關于呼叫小區的配置要求詳見下表3-2-3。基站控制器(CSC)與基站(CS)采用U接口,該接口符合ITU Q.931的ISDN接口規范標準。空中無線接口符合PHS制式的日本RCR-STD-28標準。關于無線網絡中基站的配置要求匯總與下表3-2-4中;關于無線市話系統基站選址應符合相關原則要求。
表3-2-3:關于呼叫小區的配置要求
表3-2-4:關于基站的設置要求
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無線市話的網管(OMC)系統是構架在計算機廣域網技術和TCP/IP協議上的一個網絡管理系統,它可以對網元設備進行集中維護、集中監控,并完成性能管理、配置管理、故障管理、計帳管理、安全管理功能。同時可以通過協議轉換納入當地的網管中心,實現對無線市話網絡的遠程集中監控和本地維護。
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3、無線市話數據網的網絡組織
對于無線市話數據網的網絡組織,無線市話數據網應是固定電話數據網的組成部分,其網絡組織以本地網為單位,電路組織為IGW通過數據網關連接到互聯網核心節點,一般采用TCP/IP協議進行網間互聯。各IGW通過中繼電路連接到X-MODE平臺,網絡為星型結構,省內建設應采用比較主流的X-MODE業務平臺,建設一套共享平臺,不同廠家設備均可接入。短消息中心負責同類設備區域內的短消息傳遞,省內不同的設備廠家應設置獨立的短消息中心,每省應建設一個二級網關,負責與一級網關的連接、與省內不同廠家無線市話短消息網絡的連接、與其它運營商短消息網絡的互聯、各類SP/CP等的接入。無線市話移動定位平臺以本地網為單位組織建設,定位平臺實時取得無線市話網管系統、無線市話HLR、VLR等網元包含的基站和終端的信息,定位平臺可以通過短消息、X-MODE、互聯網等方式查詢無線市話用戶的位置信息,不同的廠家應統一和公開對外的查詢接口。
四、無線市話網絡特性
為保證我國無線市話網絡的質量,我國對無線市話網絡的相關特性,包括射頻特性、無線設備特性、機房環境要求、網絡服務質量等提出了相應的要求。
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無線市話系統雖然在我國通信技術中屬于曇花一現的技術,但它仍屬于我國通信技術發展過程中當時年代的產物,曾受到當時人們的熱捧,它畢竟也是通信技術的一種,也為我國通信技術的發展同樣做出了貢獻。
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