DECT
数位增强无线通讯
数字增强无绳通信(Digital Enhanced Cordless Telecommunications ,DECT) 系统,是由欧洲电信标准协会(European Telecommunications Standards Institute)制定的增强型数字无绳电话标准,是一个开放型的,不断演进的数位通讯标准,主要用于无绳电话系统。可为高用户密度,小范围通信提供话音和数据高质量服务无绳通信的框架。
历史
DECT概念的从提出到普及已有十几年的历史,在1996年以前,由于技术规范不够完善、设备成本偏高等原因,DECT、在全球的发展不尽如人意。但到了1997年,随着各方面问题的解决和技术规范的完善,DECT逐渐成为受欢迎的产品。
提出阶段
DECT规范系于1992年由欧洲电信标准协会所发布。本来命名为CT3,但由于CT3已被注册而改用此名称。DECT大大改进CT2的缺点,采用分时多重存取(TDMA)技术,使用小范围、超高频、低功率方式,在高密度用户区域提供可进行12部电话同时通话的服务。
开始应用
1997年,随着各方面问题的解决和技术规范的完善,DECT在数字无绳电话业务方面取得的巨大成功。第一个DECT无线局域网产品进入市场的是Olivetti's Net3,德国公司Dosch & Amand和Hoeft & Wessel建立DECT数据传输系统合作业务。然而,DECT所开发的时期在90年代中期,届时得到广泛应用的无线数据工业应用还太少。
逐渐推广
在欧洲地区,DECT提出以后,早期应用甚广的 900 MHz CT1(第一代无线电话)以及 CT2(第二代无线电话)已经被它取而代之。根据DECT论坛统计,作为WLL的一种方案,1997年间全世界新建WLL设施中有31%是采用DECT技术,1998年这一比例为32%。亚洲市场上以香港引入DECT最早,香港已经成为亚洲DECT无绳电话最发达的区域,在香港新机场中采用的就是DECT无线PBX网络。
流行普及
现今,作为当时世界上最成功的家庭用数字无绳电话系统,使用DECT相关通讯产品家庭有2000万个。Strategy集团在1999年的报告中预测,由于DECT的促进,西欧整个无绳电话市场有望从1998年的1800万增长到2003年2600万。DECT在整个欧洲无绳电话市场中所占比例已经达到53%,成为最重要的无绳电话技术。随着应用的增加,从设备的销售情况看,在1998年全年发售的1350万单元的DECT设备中,有1240万是住宅终端,63.3万WLL线,51万商用WPABX终端。
应用领域
传统的DECT 技术主要应用在家用Residential、商用SOHO/SME 和无线固定接入WLL 等领域,而IMT2000国际移动通信中将全球通信应用分为pico、micro、macro和globe 四个区域,分别由陆地移动通信系统和卫星移动通信系统无缝覆盖。而DECT 的应用定位在pico 微微蜂窝和micro 微蜂窝部分范围,为用户提供语音和多媒体接入服务。DECT 的无缝切换技术及越区漫游功能为SOHO/SME应用提供强有力的支持。在WLL应用中,DECT 强调视距传播LOS,接入距离一般在5~15km 之间。未来的通信网络是一个大融合的网络。语音和数据业务融合、交换与传输核心网融合、无线接入和有线接入融合、移动通信和固定通信融合,Internet的爆炸性发展和方兴未艾的移动通信技术最终也必将走向融合。3G标准的出台充分体现了下一代网络对于带宽和移动性的需求,由于DECT 标准充分考虑到前向兼容性,因而能够迅速拓展带宽,适应多媒体业务的需求。具体的DECT 应用如下:
(1) 家用无绳电话
一个典型的家用DECT 系统包括一个无绳基站设备和数个无绳手持机。由于DECT 无绳电话与模拟无绳电话相比所具有的一系列优点,使家用的DECT 无绳电话设备市场增长迅速。
(2) 商用无绳通信系统(无绳PBX)
商用DECT无绳通信系统满足了商业领域PBX系统中的无绳分机的需要。办公人员利用一个便携式电话,可获得与办公PBX 的有线分机相同的功能。该无线网络由许多的无线基站构成,这些基站均连接在同一个PBX上。它类似于蜂窝移动电话系统,用户可以在该通信区域内漫游,在覆盖区域内发送和接收电话呼叫。但是DECT 的蜂窝半径与蜂窝移动电话系统相比要小得多,这样能支持更大密度的用户。同时,在无绳PBX 系统中,利用同一网络结构,既可以支持语音通信也可以支持数据通信。因为这些特点,DECT 作为实现“无绳办公室”的主流技术而在欧洲获得了广泛的使用。
(3) 基于DECT 的无线本地环路(WLL)
在这样的系统结构中,每个接入用户均配备有一个固定DECT的接入设备FAU(Fixed Access Unit )标准的终端,它可以插入这个系统中。其他类型的固定终端,如三类传真机以及数据M O D E M 同样可以接入其中。DECT不仅能为固定终端提供多种业务,而且可为无线手机用户提供本地漫游。这种漫游称为无绳终端漫游CTM(Cordless Terminal Mobility)。DECT 提供的无线接入方式多种多样,使用DECT通用接入规范GAP(General Access Profile)的手机和带有适配卡的笔记本电脑可以在不同的公共和专有网络之间漫游。以上三个方面是DECT最常应用的三个领域,也是DECT 商业化非常成功的三个应用领域。在ETSI 向ITU提交的DECT 技术标准中,DECT 的应用在上述基础上进行了进一步的拓展,新的应用领域包括以下方面。
(4) GSM/DECT 集成系统
DECT 的标准是为用户密度高,通信业务量大的环境如办公室、展览中心以及商业中心提供通信解决方案,其用户的移动速度一般与步行速度相同,移动范围也局限于一个预先确定的较小范围。与之相反,GSM 系统是为高速和大范围移动的用户(包括在汽车或列车等交通工具上的用户)提供一种连续的无线通信方案,其用户的移动范围相当大,甚至可以是从一个国家漫游至另一个国家。这些特点决定了GSM 系统不适合像办公室及商业中心这样具有高密度用户和大通信业务量环境的通信需要。如果能够把GSM系统和DECT系统结合起来,就能够给用户提供一种较理想的无线通信方案。即DECT无绳通信+ GSM数字蜂窝通信=室内、外的无缝移动通信系统。DECT标准中的GSM接口协议GIP(GSM Interworking Profile)为这种结合提供了可能,这种结合能将DECT 适用于室内高通信业务量、高密度用户的特点与GSM 的室外大的通信覆盖范围的特点结合起来。这对于GSM 网络的运营者而言是非常有吸引力的,因为只需要在高密度用户环境中增加DECT 设备,再连入GSM 系统中,就可以大大地增强GSM 系统对于像办公室或是商务中心这样环境的业务处理能力。双模式手机,能够同时将DECT 和GSM 接入方式嵌入进去,它既是一个标准的GSM 终端,同时又是一个标准的DECT 终端,称为DECT/ GSM 双模式手机。这种手机在每次使用前先搜索DECT 接入,如果用户在DECT 服务的覆盖范围,则以DECT 的方式进行通信,否则自动切换成GSM通信模式。
(5) DECT的数据服务和多媒体服务
为了与IMT2000 的要求相适应,在ETSI 向ITU 提交的技术报告中,对DECT 数据通信和多媒体通信的能力作了很大的改进。采用D8PSK 调制,同时利用时隙合并技术,DECT 的数据速率可达到2Mbps。数据通信的应用领域包括无绳局域网CLAN(Cordless Local Area Networks)以及利用无绳的方式接入X.25 分组数据网、Internet 和ISDN 等。多媒体通信是IMT2000 系统中的一个重要业务,DECT 为多媒体通信制定了相关的系列标准,最新的DECT 系统可以支持包括语音、视频、高速数据、电子商务等在内的各种通信业务。
网络优势
DECT标准支持话音、高速数据和视频,使它成为最有力和最重要的通信标准之一。DECT的应用几乎不受限制,包含了诸如无线用户小交换机(PBX)、ISDN、电信点(telepoint)和无线本地回路。DECT也是无绳终端移动(CTM)业务的首选接入技术。一个DECT接入网包括控制若干基站的公共控制固定部分(CCFP),名为无线电固定部分(RFP)。手机或移动部分(PP)也可能是一个PC机插入卡。DECT接入网能方便得到标准核心网的支持(例如PSTN或ISDN),因为它向不同的网络,包括话音网和数据网,提供标准化的无线接口(互通)工具。DECT因为有高级的无线电协议,可在单个数据流中综合多个承载,从而提供变化极大的带宽。DECT用一个DECT无线电基站可支持的净数据通过率为n×24kbit/s,最多为552kbit/s。在DECT的公共空中接口上可传送分组数据的能力大大提高了它的效益,使DECT有别于大多数的无线电接入技术。DECT适合室内环境的移动通信以及有限距离的室外应用。DECT采用动态无线电信道选择方案,就半径约10公尺的蜂窝而论支持的业务量最高达10000尔朗/平方公里。
DECT本身是存在着产品互相操作功能,特别是DPRS (DECT Packet Radio Services) 汇集了数个可互相操作性的DECT作为无线局域网和无线网络接入服务。有了良好的范围(室内高达至200米,室外使用6公里定向天线),专用频谱,高抗干扰性,开放的互操作性和数据传输速度大约 500 kbit/秒,相较于Wi-Fi之下DECT是一个更好的选择。
应用标准
优越的数据业务是DECT取得成功的关键。作为一种数字无绳电话系统,DECT以其优越的数据传输能力赢得了市场,与另一种数字无绳电话技术PHS相似,ETSI的DECT标准提供一套完整的协议以适应各种数据业务的应用。为适应数据业务和多媒体业务的发展,DECT的数据标准有所改变。原有的A/B.1,A/b.2和C.2已合并为一个标准,称为DECT分组无线业务(DPRS)。这个标准定义了六种基本业务,分别以A、B、C类业务和移动性级别1和2表示。
业务
A类业务主要适用于低功率和简单的业务,B类业务适用于高速和高吞吐量的业务。A和B类业务是完全互通的,只在性能上有些区别。A/B协议支持帧中继与Ethernet和TokenRingLAN之间的互通,并支持与Internet协议互通。A和B类业务通过LU2提供通用的帧中继(FREL)U层(U-Plane)业务。C类业务是业务类型A和B的升级,在基本业务类型上增加了全链路接入协议(LAP-U)功能。C类业务通过将LU3(LAPU)增添到A和B类业务的FREL业务上提供数据链路控制U层业务。LAPU提供流量控制,增添的ARQ和带内用户信令。同步数据业务的传送由正在筹备中的D协议来定义,关于消息类业务(如字符寻呼)等由E协议来定义,传真、E-mail、WWW接入和SMS等由F协议描述。
2级业务
移动性1级提供闭合用户群的应用。它不包含呼叫建立过程,因此这种情况下虚电路是隐含的,并被永久性地显示(present)。这些应用主要适用于闭合隐含群(CUG)。表示手机(PP)已在基站(FP)内登记。这种业务提供的是模拟的永久虚电路(PVC)。DECT需要提供在PT的终端适配功能(TAF)和FT互通单元(IWU)之间合适的bearer。移动性2级可用于专用网和公众漫游的应用。它提供全DECTC-plane,包括呼叫建立过程、移动性管理和业务协商(negotiation)。在这种情况下虚电路只在呼叫中体现。这一应用主要用于专用网和公众漫游,业务参数在呼叫建立过程中涉及到,而且有可能在提交过程中被修改。对于所有的合成协议,专用的互通协定决定了DECTC-plane和U-plane之间的interaction位于一侧,外部网协议在另一侧。
此外,DECT的多媒体协议标准原先主要是为小办公室和家庭用户市场准备的。它将DECT数据业务的选择和由GAP支持的可选业务结合起来,允许终端提供真实的包含语音和数据的综合多媒体业务。关于多媒体业务的协议是为了获得更好的互作性。多媒体应用需要调整数据,DECT必须面对这一趋势。新的调整数据协议被加到DECT标准中,允许传送的数据速率达到2Mbit/s。
DECT技术特点
1.提供高质量,低延迟的语音业务
2.支持数据通信业务
3.支持自动的无损切换,包括小区内由于信道特性变坏引起的载波/时隙切换,使用者移动引起的越区切换
4.采用动态信道分配技术,不需要复杂的频率规划
5.为低功率系统
6.为微小区系统,可提供高话务密度
7.采用成熟的技术,以降低设备和使用代价
8.可对数据加密,保密性好
9.有完善的认证、鉴别机制,安全性好
10.对空中接口有严格的技术规范,以保证任意厂家生产的手机可以和别的厂家生产的基站连接
11.只是一种接入技术,不涉及系统的物理结构,给各厂家提供设计的灵活性和创造的机会
DECT的目标是以低廉的价格向用户提供语音和数据服务。DECT系统可以是小型的家用系统,专用的商业无绳电话系统,也可以是公用电话系统。
工作组
DECT能成为比较成功的数字无绳电话系统,要归功于完善的标准工作。ETSI下的EPDECT工作组主要负责制定DECT标准和起草报告,子工作组负责制定更详细的技术规范。子工作组主要有:
DECT/CI
这一工作组主要负责DECT通用接口(CI),通用接入协议(GAP),无线终端移动性(CTM),DECT/ISDN,DECT/GSM和固定无线接入标准。
DECT/Data
该子工作组负责所有DECT的数据协议,如DECTInternet接入协议,多媒体接入协议(MMAP)和DECT分组数据协议(DPRS)。
DECT/Test
该子工作组负责所有通用DECT标准的测试。
数据
EXODUS项目的目的是解决通向通用移动通信系统(UMTS)的过渡课题,以便验证一个顺利的转变途径。要成功地做到这一点意味着尽量利用部分现有系统。所以,起点选择了以第二代移动系统为基础的平台,该系统用于接入采用智能网(IN)和N-ISDN的核心网(DECT)。所选结构符合欧洲标准[2]的建议。为了具有能把移动性作为IN业务提供的更为相容的方式(和能有效管理与移动性相关的程序),业务控制功能(SCF)和业务数据功能(SDF)都分成两个部分,一部分处理业务逻辑,另一部分处理移动管理。信令结构以IN应用部分(INAP)为基础,支持个人移动性能和补充业务,此外,与移动应用部分(MAP)相匹配以支持终端的移动性能。这样,可支持个人和终端两者的移动性作为IN业务。
在不影响无线电接口的情况下获得数据业务的提供。数据在同一话音信道上传送,只是在终端和网络侧需要改进。严格地讲增强具有以新的专用资源(数据资源功能—DRF)形式增加的必需功能,由于作为服务器来实施并不影响交换机。网络中每一交换机可用标准ISDN用户部分(ISUP)性能接入,在现有网络上能经济地增加此增强功能,因为改进集中在共同承担的设备上。这种方式是符合兴起的客户机/服务器方式。它也不必更换早已部署的大量昂贵的接入基站。
只是必须对DECT协议作一修改:包含一种标识数据呼叫的工具。以便对数据和话音呼叫作不同处理。
实验
1997年5月进行了一次用户试验,其目标是使“真正的?用户能在日常工作中使用EXODUS应用和业务并在他们所选的地点利用EXODUS应用和业务。这种试验非常不同于向用户作系统演示,因为试验需要接近市场进入阶段(按照提供业务和QoS)的产品。试验动用了意大利的两个交换中心(在土伦的CSELT驻地和米兰的Italtel驻地),采用PSTN相互连接。单个服务器(称作归属数据库—业务控制点HDB-SCP)完成移动性管理。土伦交换机和HDB-SCP间的连接由专用数字链路携载。一数据服务器(应用服务器和应用网关)用于管理全部数据呼叫,也提供对Internet的接入。
随着试验的进行,项目的重点移向必需的增强内容以支持B-ISDN核心网上个人和终端的移动性。此阶段无线接入仍为DECT,但增强了,以便提供与固定网相似的高级业务(作此选择的理由是EXODUS项目的工作重点主要放在核心网的增强)。本阶段用于演示的业务可分为捻?户业务?和撘?动业务败?用户业务包括检索类和对话类两种:
多媒体信息检索;宽带电视电话;窄带DECT电视电话;数字宝护神;婴儿监视器;数据库访问;远程遥控。
检索业务提供了按需检索信息中心所存信息的工具。对话业务提供了实时点对点信息传送的双向通信。每一种用户业务将估及终端和/或用户的移动性进行演示,因此,常常与下述移动业务的一种或几种相关联:移动功能方面的处理由接入技术单独执行。鉴于此项目认为未来网络既有有线又有无线接入技术,在核心网中处理移动性提供了一个综合途径。此外,已引入了智能网的补充业务(例如无条件的或不能接通时的呼叫前转,按时间选路和呼叫筛选等)。
参考资料
最新修订时间:2022-10-24 21:46
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