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个人通信与全球通信网
李承恕
l绾者按：个人通信与奎球通信同的发展爱J,J了世齐备四专家学者、工程技术人 剪、工业辱人
士以及政 府部门的极大 关注 ，成为当前的热门话赶．末刊记者为此走访 了北方吏通主学现代逼
信研究所所长卓承恕鞋授．请他谈谈这方面的一些闩赶 ．现将谈话记录刊载如下 ·姐精读 者．
问 ：首先请您谈谈为什么个人通信与
全球通信网成为当前的热门的话题?
答 ：人类长期以来就有一个美好的理
想和愿望；将来会有一天 ．无论任何人在任
何时候和任何地方，都能 自由地与世界上
其他任何人进行直接通信。个人通信就是
为实现这一崇高 目的而被提出来的 。世界
形势的发展要求各个国家在政治、经济、文
化上相互保持更为紧密与广泛的联系，全
球通信网将大大促进人类社会的发展与进
步。当前个人通信正在蓬勃 起，全球通信
网也 在逐步形成．自然，这两个方面就成为
目前 人们的热门话题。
问：请先解释 一下个人通信是怎么一
回事 ?
答：个人通信至今尚无严格的定义。
CCIR于 1986年 为了制定第三代移动通
信国际标准，提出了个人全球通信为目标
的“未 来 公 众 陆 地 移 动 通 信 系 统
(FPLMTS)”，个人通信 的基本概念初步
形成。1989年英国政府发放许可证建立双
向 个人通信网(PCN)”，首次出现了个人
通信的名称。从此，在世界范围内掀起了研
弋 。
信到个人的服务 它可以采取各种不同的
手段和途径，在概念上更为广泛 。近来他们
有的学者认为称“个人通信系统”为好。也
可以说，实现个人通信服务的系统就是个
人通信系统。虽然目前众说纷纭、莫衷一
是，但我认为人们对个人通信的概念、古义
和应具备的功能 、特点的理解基本上是一
致的。
从服务的观点看，理想的个人通信应
达到下述目标：个人携带十分小巧轻便的
手持机，可放在衬衣 口袋内，能提供有线电
话的质量。可随时随地进行通信，即无论户
内、户外、步行、乘车，以及在火车、飞机和
轮船的高速行进中，都能进行通信。通信到
个人．即以个人身份号进行呼叫或被叫．通
信的连接对用户是透明的。能给用户提供
语声、低速数据及其他 多种服务 ，并能与
ISDN兼容。手机价格便宜，易于操作 ，充
电后使用时间长。
1．为了实现上述 目标 ，系统应具备下
述性能 ；能进行位置登 记 用户无论到哪
里，只要进行了位置登记，便可自由通信。
究开发个人通信的热潮。在美国开始时称 李承恕 北方交通大学现代、矗信研究所所长
为“个人通信服务 (PCS)”，即实现如何通 教授
一 4O 一 ‘现代 电信科技 }1993年第 10期
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2．可跟踪交换 ．系统对 已进行过位置 的途径有哪些?
登记的用户，自动跟踪进行路由选择和交 答；在实现个人通信中除了要解决诸
换。 如技术政策、频率分配、法规、标准、市场需
3．用户可灵活付费，该系统根据通信 求等一系列问题外．在技术上．目前人们正
距离和服务种类计费和收费。 致力于研究各种方案和途径、各种关键技
4．具有大容量数据库 ，可存 储致以百 术问题 ．并在大力进行有关的现场试验 ，以
万计 的用户身份号 ，并随时记录各种运行 取得必要的实测数据 ，一步一步地 向最终
状态数据。系统能保证安全通信，即可以进 目标前进。人们已经提出了近 20种方案和
行身份认证及信息保密。 途径来实现个人通信，现简要分类介绍如
5．具有 7号信号方式 ．以便与 1sDN／ 下。
PSTN连接和兼容。 第一类：国际组织提出的建议．
6．可以进行秘书服务性质的先进的通 未 来 公 众 陆 地 移 动 通 信 系 统
信处理。 (FPLMTs)是 cc】R于 l986年建议的以
7．可以完成有线通信及无线通信的连 个人全球通信为目标的系统。它将为移动
接。能实现与现有无绳、蜂窝、卫星移动通 用户在全球范围内提供高质量的电话和非
信、市话、数据网、寻呼等各种网络之间的 话 服 务 ，实 现 国 内 和 国 际 漫 游，能 与
连接。用户可灵活选择其中部分网络提供 PSTN、PDN和 ISDN网互连，还可与卫星
服务。 移动通信网互连。该系统的参考模型类似
问：这样功能齐全、技术先进的个人通 泛欧数字蜂窝移动通信系统(GsM)。工作
信系统是怎样发展起来的呢? 频 段 在 3GHz以 下，带宽 定 为 180～
答 的确，实现上述个人通信的基本功 230MHz。
能和要求并非易事。过去虽然人们早就有 全能移动通信系统(uMTs)是欧洲各
实现无所不在的个人通信的愿望 ，但多少 国在 RACE计划内研制的系统 ，其服务与
年来只是一种达不到的幻想。只有到了今 技术要求与 FPLMTS一致．这一方 案的
天，通信技术的发展才具备了实现个人通 基本指导思想为在欧洲GSM和DECT标
信的坚实的技术基础，它包括城市自动电 准的基础上，将蜂窝移动通信与无绳电话
话网(PSTN)、城市间长途干线通信网、国 加以改进，相互靠拢，以实现个人通信的各
际或洲际间电缆 、光皇于、卫星通信，以及新 种功能。
近发展起来的蜂窝移动通信、无绳 电话、无 通用个人通信(UPT)是 CCITT提 出
线寻呼、室内无线通信、无线 PABX、卫星 的概念与建议。它是把无线移动通信与有
移动通信、多媒体通信等等。其中有些已具 线个人通信相联系，具有智能网(IN)的特
备了个人通信的初步功能，有些可为实现 性．例如呼叫的传送与转移、个人电话号、
个人通信提供先进的技术。总之，实现个人 数据库存取、信用卡呼叫、800号服务等．
通信已是指日可待。 第二类：英、美、日早期提出的几种方
问：那么 ，请进一步谈谈实现个人通信 案。
‘现代电信科技~1993年第l0期 一 41—
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个人通信网是英国政府于 1 989年发 扩频码 分 多 址个 人通 信 网 (SS一
放许可证要求建立的系统。要求该系统采 CDMA—PCN )是 美 国 Milleom／PCN
用 GSM 与 DlEcT标准。欧洲 电信标准协 America公 司建议采 用 DS扩频 技术 的
会称其为数字蜂窝系统 DCS1800。工作频 CDMA制式。选用 1850~1900MHz频段。
率为 1800MHz频段。基地站能与 PSTN／ 用户连接至微小区，可有 50个用户同时工
ISDN相连，手持机峰值功率等级为 i000 作．发射功率为 ImW ，现已进行多次实验 。
及 250mW ，可在国内漫游。 同步码分多址系统(s—CDMA)是美国
光或无线 LAN与移动交换中心互连 CYLINK公司建议的一种方案。每一微小
的系统方案，为英国 R．Steele所建议。 区采用一个载波频率，形成的基地台为中
全 能 数 字 便 携 无 线 通 信 系 统 心和其他移动台构成星形网。所有基地台
(uDPRC)，为美国 Bellcore的 D．C、Cox 均同步。所有微小区均用正交扩频码字。工
建议的～种方案。系统的结构是在室内天 作频段为 902~928MHz。
花板上装设天线，或在居民区街道上每隔 QCS 80o／1800无线通信系统是美国
500~600m架设高度为 6～9m的天线 ，通 Qualcomm公司建议的采用扩频码分多址
过无线电码头 (Port)与市话网相连 用户 技术的移 动和个 人通 信系统 ．可工作在
携带小功率(5roW)的手持机即可在任何 800或 1800MHz频段。射频带宽为 1．
地方进行通信。技术特点为采用TDMA， 25MHz，可传语音、数据和传真信号。采用
无线信道带宽为 150或 250kHz，最高数据 微小区、过区软切换及分布式无线等技术。
率可达300~400kbit／s。 现该公司正争取将建议变成为美国 CD—
WINLAB建议的系统 美国 Rutgers MA制式的标准。
大学无线信息网络实验室(WINLAB)提 第四类：采用卫星移动通信实现个人
出的方案是在结构上采用蜂窝信包交换方 通信的系统。有的建议采 用同步轨道
式，将所有基地站连到城区网(MAN)上。 (GSO)卫星，也有 的建议采 用低轨道
它并与 PSTN、B—ISDN通过各种接口与系 (LEO)卫星。
统各单元连接。在传输技术上采用信包预 20／30GHz个 人 存 取 卫 星 系 统
约多址协议(PRMA)。 (PASS)是美国JPL建议的一种方案。工
先进的个人通信系统(APCS)是日本 作在 20／30GHz频段。卫星与个人终端之
NTT提出的一种个人通信方案。系统结构 问用多波束。频率复用通过点波束进行。用
的基本原则是： 户天线可放在手持机上或戴在帽子上，为
将有线与无线系统结合，个人通信眼 电子可控天线。
务应基 于 PSTN 眼务 ，能与不 同网络互 海事卫星(INMARSAT)通信系统是
通。系统内部分成智能层 、传输层和存取 国际海事卫星组织经营的系统 ，开始时是
层，采用微小区。 为舰船通信眼务的。90年代以来采用数字
第三类，采用扩频码分多址(CDMA) 技术，推出4种新系统，可提供陆地、海洋、
的系统 空中的移动通信服务。Inmarsat—M 为一种
一 42一 ‘现代电信科技}1993年第 lo期
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低造价轻型终端，可放在手提包内．提供语
音及数据眼务 。Inmarsat—C体积小 、造价
低．只提供数据服务 ，计划到 21世纪提供
口袋型卫星电话(Pacsat)。
北美卫 星移动通 信系统 (MSAT)为
美 、加两国共同开发，计划发射两颗卫星，
互为备用，能覆盖整个北美大陆。移动终端
用 L频段．卫星与国家站用 Ku频段。移动
站与移动站经两跳由地面链路站中继进行
通信。MSAT采用多波束天线．并与导航
系统协同工作。
“铱”系统(IRIDIUM)是美国Motoro—
la公司申请研制并经营的一种“全球数字
移动个人通信卫星系统。采用许多低地球
轨道卫星在 7个极地轨道上运行．每个轨
道面有 l1颗，总计 77颗卫星．与铱外层电
子数相等，故称为“铱 系统。该系统运用数
字蜂窝原理 及点波束技 术，工作 频段为
1610～1626．5MHz．现经改进后可只有用
多波束频率重用、多轨道及多颗卫星，则可
为 20o0万以上用户眼务。
全球星(GLOBALSTAR)系统是美国
Qua[comm公司提出的方案。该 系统采用
48颗低轨道卫星．分成 8个轨道平 面，每
个平面 6颗卫星 ，采用扩频 cDMA 技术
计划在 1998年开始运行，可运行 12～14
年。
第五类：多种网络互连的方案。
SBIRI(美 国西南贝尔技术资源公司)
建议方案的基本思想是把现有各种通信服
务方 式和 网络 (PSTN，ISDN。Cellular
Data NTWK、PBX、LEC、PAGING等)同
一 个 PCS眼务控制系统(CSC)连接并管
理起来 ，从而形成一个统一的网络。CSC
采用智能网(IN)的原理和技术。
以上所列举的这些实现个人通信的系
统和方案各有特点，何者为佳，尚待今后通
过实践才能得出结论。
66颗卫星 。 问：个人通信有哪些应用前景?它对社
前苏联提出的 cOscON 系统是一个 会的影响如何?
全球空间通信系统。它共用32颗低轨道卫 答：不言而喻，个人通信既然可以实现
星．分成 4个轨道平面，每个平面 8颗卫 任何人在任何时间和地点能与其他任何人
星，工作在 UHF及L频段。 进行通信，它的应用前景当然是十分广阔
澳大利亚 MOBILSAT系统为澳大利 的。它取消了人们在通信中所受到的距离、
亚建造的卫星移动通信系统。因波束只针 时间、地点和位置的限制，可以随时随地获
对澳洲大陆，故可用高增益卫星天线，使地 得所需的各种信息服务。它可以满足各种
面终端体积小、造价低。它工作在 L额段． 工商业务及特殊事件如应急、地震、台风的
主要特点是具有“移动IsDN”功能。 报警和救灾时传输信息的需要．也可应用
40／50GHz毫米波个人卫星通信系统 于救生．保障人们生命财产的安全。可以预
是 日本空间研究公司(SCR)与NEC工程 期，个人通信的应用将对政治和社会生活
公司提出的一种方案。工作频段为上行 产生深远的影响。通信能力的改善会促进
50．5～51．4GHz，下行 39．5～ 40．5GHz， 经济的大发展。先进的通信技术，在战争中
可提供1万个频道 由于毫米波尺寸小、增 也是一种巨大的战斗力。个人通信将促进
益高，可使设备体积小、费用低。如果采用 信息社会的进一步发展．对人类的未来产
《现代 电信科技 ~1993年第 l0期 一 43—
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生不可估量的影响。
问：现在请您谈谈全球通信网是怎么
～ 回事?
答 ：所谓全球通信网，不是指人们已习
以为常的国际电报电话，这只是一种点对
点的通信 。全世界形成一个统一的通信网
才能称为全球通信网，换句话说。即全球一
网。40年前第一条跨越大西洋的电话电缆
的建成是全球通信的开始。长期以来通信
技术的发展就是在不断地克服实现全球通
信网在距离、时间、造价和语言上的各种障
碍。近十年来微电子、光电子和软件技术使
全球通信发生了革命。而要真正实现全球
通信 网。必须解决以下三方面的问题 ：越洋
洲际通道 ，通信网的规划、管理和控制 ，以
及智能化连网。
问；如何解决全球通信网的越洋洲际
通道 ?
答：进行通信必须要有传输媒体即信
道，或称通道 实现全球通信联网首先要克
服距离上的障碍．特别是汪洋大海的阻隔。
目前可以作为传输通道手段的主要有三
种 ；越洋电缆、海底光缆和卫星通信。
第一 条 跨越 大西 洋的 越 洋 电缆 是
1956年建成的 TAT—l 1959年又建成了
TAT一2。后 来 采 用 了 语 声 插 空 技 术
(TAST)使容量增加一倍。1976年建成的
TAT一6为同轴电缆 ，并改进了中继器 ，可
通数百路模拟信道。1983年建成的 TAT一
7可通 4000路。随着光缆的应用+今后越
洋电缆将停止发展。
1962年 AT ．T发射第一颗通信实验
卫星 Telstar，是卫星通信的开始。1966年
发射的晨鸟(Early Bird)只能通 12O路电
话。其后发射数颗国际通信卫星。现在全
世界有 120多颗通信卫星在轨道上运行，
大多数都能传数万路电话，如 IntelsatⅣ就
有l2万路电话及数个电视频道。卫星通信
是今后越洋洲际通信重要通道之一。
基于光纤传输技术的光缆。使世界各
地更为接近。TAT一8为一条大西洋单模海
底光缆，可通 4万路电话，为越洋电缆通道
容量的 1O倍。现在各国正致力于发展光放
大器及超长无中继器光纤．BeIl Labs已进
行了两 根 5Gbit／s、11000km 长的单根 光
纤的实验。由此可见，海底光缆是今后越洋
洲际通信的另一种重要通道。
问：如何进行全球通信网的规划与控
制?
答：不难想象。全球通信联网是规模宏
大、技术复杂的系统工程。我们知道系统容
量的增加可使造价下降，进而促进 全球通
信网业务量的增加，目前增长率达 15 ～
2O 。如再考虑今后 l0～15年的发展，整
个规划问题就十分繁杂。在数学上 如作为
一 个线性规划问题来处理 ．就有 5万个变
数及 1．5万个约束条件。现在已经发展了
一 种算法，可在 1分钟内解 5O万个变数的
问题。另外，全球通信网的网络管理和控制
问题亦如此。如传输层、链路层、网络层的
功能和故障恢复能力、实时路由选择 。以及
增加网络有效性和坚韧性等问题都是十分
繁杂的。只有很好地解决了这些问题 ，才有
可能实现全球通信网。
问；什么是全球智能他的胥∈网?
答：前面 已经谈到 ，全球通信网结构复
杂、业务量大 、功能极强、服务繁多，实现它
必须有全球智能化的联网(GIN)。它包括
分布式交换结构、本地交换、长距离国际关
口(Gateway)交换 ，以及采用 CCITT 7号
一 44一 l现代电信科技~1993年第 lo期
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国际共路信令为基本交抉服务提供智能化
性能。智能网原理的应用可以增强网络功
能和服务 ，特别是数字化后，可提供用户呼
叫选择、800号服务、收方付费电话、国际
宣拨(IDD)：多媒体通信、电机会议、个人
_电话号、数据传输等业务 还可根据用户需
要增加交换和数据库及网络功能，从而增
加各种新的服务 。
综上所述 ，全球通信网的形成和发展 ，
除了各国及国际 间政治、军事、经济 文化
等因素外，在技术上也面临巨大的跳战。但
从技术进步和国际形势的发展来看．全球
通信网的建立是一种必然的趋势。
问：最后 ，请您谈谈在我国如何发展全
球个人通信网?
答：前面我 们分别谈到了个人通信和
全球通信网的一些情况 。表面上看起来 ．一
个是微观的通信到个的问题．另一个是宏
观的通信到世界各地的问题 ，其实．二者是
有紧密联系的。它们之问的关系是：没有全
球通信同的基础 ，是不可能实现个人通信
的，而个人通信又具有全球性；不实现通信
到个人，全球通信网不能发挥应用的作用，
全球通信同的最终目的是实现个人通信。
因此，二者是一个问题的两个侧面，都是为
了实现无所不在的通信这一人类长期以来
的美好愿望。我们应把二者结 合起来 ，统称
为全球个人通信网；探讨我国通信 网建设
时，从长远的观点看来 ，切不可忽视全球个
人通信同的发展。千里之行 ，始于足下 ．现
在就应将其列入议事日程。我个人认为．在
我国发展全球个人通信网的途径应遵循如
下一些基本原则。
- 个人通信是各种先进技术的结合；
· 个人通信是各种通信网络的互连}
· 个人通信是有线通信与无线通信的
结合·
· 个人通信在国内的基础是市话网和
长途通信网}
· 个人通信在国际间的基础是卫星通
信和海底光缆；
· 个人通信实现通信到个人的基础是
各种无线移动通信的接八技术·
· 建议将国内通信网作为全球通信网
的基础}
· 积极参与国际合作发展卫星通信与
海底光缆通信·
· 积极发展智能化的网络管理和控制
技术l
· 积极发展傲 电子、光 电子、软件技
术 。
问：请您谈一点对本刊和读者 的希望
好吗?
答：好 i首先谢谢您提出如此重要的问
题对我进行来访。大家知遣+9O年代是“通
信的十年 。现在。无线革命”的高潮已经到
来。我国正面临进一步改革开放的大好形
势。我们通信工作者在通信同的建设问题
上要立足当前、展望未来，应该抓住机遇、
迎接挑战，为 21世纪我国全球个人通信网
的发展作出贡献l
l现代电信科技，1993年第 1O期
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