對通信需求的增長,促使當代通信技術的發展氣象萬千,異彩紛呈,面對二十一世紀的世界電信,各個國家紛紛提出了通信新技術的發展目標,以迎接挑戰。日本NTT提出了VI&P(Visual Intelligent and Personal),即寬頻、智慧型和個人化,計劃至 2015年實現寬頻整合服務數位網路(B-ISDN),法國亦提出了三個"MI",即:
(1)Millards of Informations-資訊的高速化;
(2)Multi services and Intelligent-智慧型多樣化服務;
(3)Multimedia and Individual-多媒體個人化等等。
綜觀整個世界通信技術的發展,雖然千姿百態,但主要發展趨勢是明朗的,即當代通信網(通信技術)在數位化、整合化發展的基礎上,正在向寬頻帶、智慧型、個人化的方向發展,並將為人們提供一個愈來愈方便、快捷、聰明的服務。
什麼是個人通信?個人通信網路的定義是什麼?至今尚沒有一個比較統一且明確的說法。
1986年,國際無線電諮詢委員會(CCIR)為制定第三代行動通信國際標準,提出了以個人全球通信為目標的「未來公眾陸地行動通信系統(FPLMTS)」,個人通信的基本概念初步形成;1989年,英國政府發放建立雙向個人通信網路的許可證,首次出現了個人通信的名稱;在美國,開始時稱之為「個人通信服務(Personal Communication Service ;PCS)」,即實現如何通信到個人的服務,它可以採取各種不同的方式和途徑,在概念上更為廣泛;國際電報電話諮詢委員會(CCITT)自80年代開始對全球性的通用個人通信(Universal Personal Telecommunication;UPT)進行了研究,初步提出了個人通信的概念、特點及所提供的服務。UPT是一個比較長期的目標,CCITT有關UPT的建議尚在制定中。
歐洲開發的個人通信網路(PCN),美國開發的個人通信服務(PCS),以及CCITT正在研究制定中的通用個人通信(UPT),都是為了實現個人通信,但在對個人通信的認識、定義以及實現範圍和條件上都有一些區別;歐洲的PCN和美國的PCS有一個共同點,都是將「個人的移動性」寓於「終端的移動性」之中,把行動通信網路作為實現個人通信的基礎網路結構,把小型化的移動終端作為實現個人通信的必要條件。而CCITT的 UPT則強調「個人移動性」與「終端移動性」的本質區別,強調UPT的核心是實現「個人移動性」,強調使用者身份同用戶終端的分離。UPT的用戶只要根據自己的個人號碼,就可以在任何地點的任何一個終端(固定的或者移動的)上來進行通信,並且可以在跨越多種公用電信網路的情況下實現個人通信。
綜上所述,我們可以看出,對於個人通信,可以認為它是指未來的一種通信方式和能力,這種通信方式應該能夠實現:任何人在任何時間、任何地點可與任何一個人進行各種(語音、數據、視頻)通信服務(Personal Telecommunication Offers All Communication Services Anytime And Everywhere To Everybody),而個人通信網路,則是用來實現人類無約束自由通信的網路。
個人通信不僅能提供終端的移動性,而且支持個人的移動性,這是人們早就夢寐以求的一種理想的通信方式。所謂終端的移動性是指用戶攜帶終端在連續移動時也能進行通信。個人移動性指用戶能在通信網中任何地理位置上,根據其通信要求選擇任一移動的或固定的終端進行通信。個人通信把通信「服務到家庭(終端)」推向「服務到個人」,這是一個非常重要的概念變革。近百年來,人們使用的終端所採用的號碼體系一直維持著一個終端(嚴格地講,是交換機的一條用戶線路)對應著一個用戶號碼的形式。例如,公司裏的電話號碼,家裏的電話號碼,傳真機的號碼等等都分別對應著各自相應的電話或傳真機。而通信網路則根據不同的號碼來識別不同的終端,並以此來區別不同的用戶。而用戶一旦離開了自己的終端,就不能夠及時再建立通信聯繫。
個人通信割斷了終端(用戶線路)識別與用戶識別之間的歷史聯繫,從而在概念上與傳統的通信有了質的區別:將終端對終端的通信變成人與人的通信,使用戶擺脫終端的束縛,所有的呼叫都將能連接到被呼叫的個人,實現完全的個人移動性。
個人通信系統通過一個與通信網路無關的個人通信號碼(Personal Telecommunication Number;PTN)來識別用戶而不是終端。因此,系統內的任何一個用戶可以隨時隨地與他所要找的人直接聯繫,而不必知道對方在何處。個人通信系統需要將現存的識別終端的號碼體系改變為直接識別個人通信號碼的體系。在個人通信號碼體系中,每個用戶分配有一個個人通信號碼,它是識別用戶的唯一標誌,就像一個人的身份證號碼(Identification Number;ID),它不因用戶所處的地理位置和使用的終端的改變而改變。用戶在需要得到通信服務時,只需將本人的PTN 和當前所用的終端通知個人通信網路中的資料庫(DB),就可以建立起個人和終端的對應關係,實現用戶的定位。而用戶一旦離開,則可以很方便地結束這種對應關係,並可以在其它終端上重新定位。由此可見,用戶利用個人通信號碼即可滿足無論何時何地都能進行通信的需求。
個人通信使通信真正成為個人與個人之間的通信,這種先進的通信方式是建立在通信網路的聰明技術,蜂巢式行動通信技術及全球無線電通信技術基礎上的。它需要把現有的固定網路和行動網路結合在一起,把有線接入和無線接入結合在一起,把慢速移動和快速移動結合在一起,把國內通信和國際通信結合在一起,建立起一個立體的全球個人通信網路。這樣一個網路是採用多種技術手段將多個網路綜合而成的「整合網路」,即無論用戶在那裏都能進網,同時又能被找到。作為網路的用戶,只需憑借自己的個人通信號碼,便可以走遍天下,進行各種形式的通信,可以在任何地方使用有線或無線的方式,固定或移動的方式進入網路,獲得通信服務。
個人通信將各類通信服務與人聯繫起來,通過各種終端設備隨時隨地為個人提供各種通信服務,個人通信是通信技術發展的理想形式,它以人為中心來配置系統,具有最好的服務品質和功能,是資訊社會對通信多樣化、高需求的產物,是科學技術高度發展的產物。
(一) 個人通信號碼。個人通信號碼是與用戶相關的邏輯號碼,與通信網中實際的物理環境無關。個人通信號碼用於滿足個人移動性的要求。對於個人號碼的呼叫須經網路的實際處理,以決定呼叫的最終目的地。在這個過程中,個人的邏輯號碼被轉換成物理地址,並按物理地址選擇路由,從而溝通資訊傳送之通道。
(二) 個人終端。用於滿足用戶終端移動性的要求。因此,個人終端應是袖珍式 (Packetable)的無線終端,使用戶不受像普通電話線那樣的約束,攜帶方便,耗電少,價格便宜。個人終端可以是單模式的,即只能接入單一類型的系統(如CT-2),也可以是多模式的,即可以接入多種系統。
(三) 大容量資料庫。用於儲存用戶的個人檔案(Profile),以滿足個人控制的需要。個人檔案資訊包括用戶的服務參數; 與用戶有關的路由選擇變換參數。為了提供通用的服務,必須使得這些資料可以接入到多個網絡(如蜂巢式行動通信網路、公眾電話網路)。更重要的是,用戶必須總是能夠接入這個資料庫,以便進行個人檔案的更新,滿足隨時通信的需求。為了實現分散的資料庫結構、分級配置和高速檢索,目前還需要研究新的技術。
(四) 公共用戶介面。應用公共的用戶介面可以使得個人通信服務成為一種非常方便使用的服務。當用戶從一個接入網路移動到另一個接入網路時,他們需要共同的介面,以便接入服務和控制服務。例如,這種共同的用戶介面不應當依賴於不同的空中介面或接入網路的技術。
個人通信網路將是現有公眾網路發展的結果。個人通信網路在結構上將把有線通信網路和無線通信網路結合為一體,並為有線用戶和無線用戶提供相同等級的網路服務。如現在有線網路用戶可以得到的ISDN的服務和智慧型通訊網路的服務,無線網路用戶也將可以得到。個人通信網路透過整合現有網路整體結構以逐步達成個人通信。
對於個人通信網路,我們可以建立一個分層結構模式。這一模式應當看作是提供個人通信服務的各種技術的結合。個人通信網路結構模式如表1-1所示,共分為八層,最低層為用戶提供入網的介面,上面幾層提供服務的管理控制。
各層功能分述如下:
隨著網路功能與服務的日趨複雜,相對網路的操作、管理和維修(OA&M)系統也更加複雜。因此,網路的OA&M功能不能用單獨的一層來表示,它存在於各層的功能之中。網路路及其服務的正確通行需要廣泛的網路監測和控制能力。CCITT建設的電信管理網路(TMN)就是為這樣的OA&M系統而研究的結構。
圖1-1所示的是一個典型的個人通信網路結構。從圖中可以看出這樣的網路如何向用戶提供必要的有線和無線通信能力。
但是,要真正完全達成個人通信,現有的任何技術都不能完全滿足要求,而且有許多關鍵的技術極待解決。涉及個人通信發展的技術問題很多,根據目前的研究成果,支持達成個人通信的主要技術有擴展頻譜通信技術(Spread Spectrum Communication)、數位無線入網路技術、智慧型網路技術。
上述三項技術被稱為個人通信網路的三大技術支柱。另外,與個人通信發展密切相關的還有數位蜂巢式行動通信技術、無線電話(Cordless Telephone)以及行動衛星通信技術等。
擴展頻譜通信簡稱「展頻通信」。它是一種信息傳輸方式,因其信號(Signal)所占有的頻帶寬度(Frequency Bandwidth)遠大於所傳信息必需的最小寬度,所以稱之為展頻通信。其頻帶的展寬是通過編碼(Coding)及調變(Modulation)的方法來達成的,並且與所傳信息數據無關。在接收端則用相同的數碼進行相關解調(Correlative Demodulaton)來解展頻及恢復所傳信息數據。
我們知道,傳輸任何信息都需要一定的頻寬,我們稱之為信息頻寬。例如,人類語音的信息頻寬為300Hz~3400Hz,電視影像信息頻寬為數MHZ。一般情況下,為了充分利用頻率資源,都盡量採用大體相當的頻寬信號來傳輸信息。在無線電通信中射頻 (Radio Frequency) 信號的頻寬與所傳送信息的頻寬是相比擬的。如用調幅(Amplitude Modulation;AM)信號來傳送語音信息,其頻寬為語音信息頻寬的兩倍;電視廣播射頻信號的頻寬也只是其視頻信號頻寬的一倍多。這些都屬於窄頻通信。一般的調頻(Frequency Modulation;FM)信號,或脈衝編碼調變(Pulse-Code Modulation;PCM)信號,它們的頻寬與信息頻寬之比也只有幾到十幾。而展頻通信的信號頻寬與信息頻寬之比則高達 100~1000,屬於寬頻通信。展頻通信採用展頻碼序列調變的方式來展寬信號頻譜。我們知道,在時間上有限的信號,其頻譜是無限的。例如脈衝信號越窄,其頻譜越寬,信號的頻帶寬度與其持續時間近似成反比。1微秒(μs)的脈衝的頻寬約為1MHz。因此,如果用很窄的脈衝序列去調變所傳信息,則可產生很寬頻的信號。實際應用中,這種很窄的脈衝碼序列其碼速率是很高的,稱為展頻碼序列。這裡所採用的展頻碼序列與所傳的信息數據是無關的,也就是說它與一般的正弦載波(Carrier Wave)信號一樣,絲毫不影響信息傳輸的透通性。展頻碼序列引起擴展信號頻譜的作用。展頻通信在接收端用相關解調來恢復所傳的信息。
展頻通信採用這一系列的處理過程,可以帶來一系列的好處:
展頻通信技術以軍事通信開始已有20多年的歷史,技術上比較成熟。特別是最近數位信號處理技術(DSP)的發展,很多元件已積體化、數位化,為應用的小型化、低功率消耗使用提供了極大的方便。
數位無線入網路技術是個人通信用戶隨時入網路有效進行通信的基礎,目前正在討論制定國際統一的標準。數位蜂巢式行動通信系統的發展為個人通信所必須的語音編碼技術、調變技術、信號方式、無線技術等提供了有利的經驗和技術參考。對於現有的許多相關技術只需作適當的技術調整便可適應個人通信網路的一些特定要求。如語音編碼技術中的適應脈衝編碼(ADPCM)、適應預測編碼(APC)、餘數激勵線性預測編碼(RELP)、碼激勵線性預測編碼(CELP)等。數位調變解調技術中的高斯頻移鍵送(GFSK)、高斯最小頻移鍵送(GMSK)、π/4四相相移鍵送(π/4-QPSK)等都可以供個人通信網路借鏡。
智慧型網路的概念最早是美國於1984年提出的,目的是使通信網路能迅速、經濟地提供用戶所需的各類電信服務,使用戶對網路有更強的控制功能和更大的靈活性。而智慧型網路技術,同有線通信的網路與交換的研究發展是一致的,目前國際上已達到相當高的水準,而且都具備無線介面供移動用戶使用。由於個人通信在服務時間、地區、服務種類等方面有很大的隨意性,為完成個人通信的功能,就必須要有發達的智慧型網路作支持。例如個人通信網路首先要達成的最基本功能是達成在任何時候,任何地方與任何人通信,那麼,就必須要有個人用戶的識別與定位功能,這一點與目前的公共電話網路,整合服務數位網路的功能是大不相同的。因此,個人通信網路必須要達成個人用戶位置登記、用戶越區自動切換、通話計時計費、用戶服務等一系列智慧型網路的功能。
行動通信的發展已經有半個多世紀的歷史,但行動通信真正在公眾通信網路中開始令人矚目是從70年代與公眾電話網路結合才開始的;80年代隨著蜂巢小區技術的出現,使行動通信得到快速發展,從而奠定了行動通信間大容量、全覆蓋方向發展的基礎。到目前為止,類比的蜂巢式行動通信技術已經成熟,如美國的AMPS系統、英國的 TACS系統、北歐的NMT系統(NMT 450, NMT 900)、日本的HCMTS、MCMTS系統等。但這類以類比通話為主要特徵的系統不能適應整個電信網路逐步類位化的趨勢,而且存在著頻譜利用率低、容量小、保密性差、行動設備複雜、成本高、不能提供非話服務、制式標準不統一等一系列缺點。通常我們把以類比蜂巢小區系統為代表的系統稱之為第一代行動通信系統。
進入90年代,以語音通道數位化為特徵的第二代行動通信系統-數位蜂巢式行動通信系統成為現實。與第一代類比行動通信系統相比,它具有用戶保密性強、頻譜利用率高、系統容量大、能夠與ISDN兼容等許多優點。預計今後幾年,它將逐步取代類比系統而成為行動通信的主要實用的手段。目前世界各國正在開發和即將商用的數位蜂巢式行動通信系統有三種制式標準:歐洲電信標準協會(ETSI) 根據1982年建立的行動通信特別小組(GSM)的建議於1989年定型的泛歐數位行動通信系統-GSM;1989年美國通信協會(TIA)提出的ADC(或D-AMPS)系統和日本提出的JDC系統。在GSM、ADC、 JDC三種制式中,歐洲的GSM系統是一種全數位蜂巢式行動通信系統,是當前蜂巢式行動通信技術中較為成熟的一種系統,發展也最快,其優點是頻譜利用率高、用戶設備成本低、語音質量好、數據傳輸速率高、保密性高、與數位網路兼容性好,能達成全歐自動漫游(Roaming),計劃1995年左右GSM業務能覆蓋歐洲人口80%,達成全歐聯網路,自動漫游。美國的ADC系統的最大特點是可與現有的類比行動通信系統兼容,解決一些大城市現有類比系統容量不足的問題。根據發展需要再逐步擴大數位部份,但這種制式基地站和行動台設備複雜,成本比較高,且不能解決保密和提供各種非語音服務等問題。原定於1991年底正式投入商用的計劃由於技術原因向後推延。日本的JDC制式尚不夠成熟,商用時間還不清楚。三種系統具體性能如表1-2所示。
數位蜂巢式行動通信系統為首先在大中城市等人口密集的地區達成具有部分個人通信功能的通信提供了可能性,數位蜂巢式行動通信系統將是未來個人通信的重要網路支撐者。
無線電話系統是本世紀70年代發展起來的一種行動通信方式(後面將詳細討論)。最初的無線電話是一種工作在類比方式下的無線電話,俗稱子母電話,一般稱作第一代無線電話(CTO或CT1)。它一般適合室內(家庭或辦公室) 使用。與普通電話相比,它省去了手機與主機之間連接的線,而採用無線連接的方式,因此帶來諸多方便:用戶可以一邊通話一邊在一個小範圍內(50~100m)活動。類比無線電話因其技術簡單,安裝簡便,成本亦低,又能給用戶帶來許多方便,因而發展很快,目前其應用幾乎遍及世界各地。但因使用的國家、地區標準不統一,大多數規範也不夠嚴格和詳細,因而各個公司的產品也是多種多樣。類比無線電話雖然發展很快,應用非常廣泛,但也存在著一些難以克服的缺點:保密性差,語音質量不高,抗干擾能力也差,容量小,因此,早在1980年,英國便有幾家公司開始獨立研製第二代無線電話CT2(The 2nd Generation Cordless Telephone)。1987年英國製定了數位無線電話技術規範,1989年首先推出了CT2系統,正式投入商用。隨著CT2標準的推出及公眾無線電話服務在英國的推展,在世界各地引起強烈反應,許多國家紛紛進行開發研究,繼CT2標準之後,又相繼推出了CT2+、CT3、DECT、PHP等標準。與第一代類比無線電話相比,第二代無線電話系統完全採用了數位技術,克服了類比無線電話的許多缺點,而且用戶帶著自己的手機既可以在家中或辦公室使用,也可以在公共場所使用,即「一機三用」。與蜂巢式行動通信系統比,第二代無線電話系統功能簡易,技術難度低,用戶使用的手機更加小型化、費用低,但蜂巢式行動電話適合大範圍、快速移動的用戶使用,而無線電話則適合小範圍、慢速移動的用戶使用,以通信網路的角度來看,二者是互為補充的。無線電話系統提供的服務已部分具備了個人通信的特點,無線電話系統的發展將有助於個人通信網路的形成。
行動衛星通信系統,尤其是低軌道行動衛星通信系統,隨著行動通信技術的發展,已成為個人通信中的焦點問題。蜂巢式行動通信等技術雖然滿足了大部份行動用戶通信的要求,但要建立一個全球的個人通信網路,沒有行動衛星通信是無法形成的。這是因為在陸地上許多偏遠地區,人煙稀少的地區靠陸地行動通信系統是難以覆蓋且非常不經濟,而海上和空中的行動通信更需衛星通信的支援。
在行動衛星通信領域,有靜止軌道(GEO)、中軌道(MEO)和低軌道(LEO)行動衛星通信系統之分,而低軌道行動衛星通信系統與個人通信關係最密切。在低軌道行動衛星通信系統中,1988年美國摩托羅拉公司(Motorola Inc.)提出的「銥」(IRIDIUM)系統是一個突出代表。繼「銥」系統之後,許多公司又相繼提出了開發低軌道行動衛星通信系統的計劃。到目前為止,全世界共提出了12個發射低軌道行動衛星通信系統的計劃,合計300多顆衛星,其中大部份是一些美國公司提出的。行動衛星通信系統將在未來個人通信系統中,佔著極重要的地位,尤其是在飛機、火車、船舶的行動通信中。
綜上所述,個人通信網路將是未來行動通信的主要形態,個人通信所面臨的重要技術已不存在明顯的障礙。因此,個人通信的達成只是時間的問題罷了。
歐洲各國在歐洲高級通信技術研究開發(RACE)計劃內研制的寰宇行動通信系統(UMTS)是一個與FPLMTS在服務與技術要求一致的系統。這一方案的基本指導思想是在歐洲GSM和 DECT(歐洲數位無線電話)標準的基礎上,將蜂巢式行動通信與無線電話加以改進,相互靠攏,以達成個人通信的各種功能。UMTS是通用的、多功能、多服務的數位系統,它將GSM、DECT、ERMES(歐洲無線信息系統)和行動數據通信系統等第二代系統的服務與特性結合起來構成一個系統,該系統將可以在歐洲範圍內達成個人行動通信。
寰宇個人通信(UPT)是國際電報電話諮詢委員會(CCITT) 提出的概念與建議。它把無線行動通信與有線個人通信相聯繫,具有智慧型網路(IN)的特性,如呼叫的傳送與轉移、個人電話號碼、資料庫存取、信用卡呼叫、800號服務等。
光纖或無線區域網路(LAN)與行動交換中心互連的系統方案,為英國R. Steele所建議。
通用數位可攜式無線通信系統(UDPRC),是美國Bellcore 的D.C.Cox提出的一種方案。該方案的系統結構是在室內天花板上裝設天線,或在居民區街道上每隔500~ 600米架設高度為6~9米的天線,透過無線電點(Port)與公眾電話網路相連。用戶透過自己的小功率(5mW)手機即可在任何地方進行通信。該系統的技術特點是採用分時多重擷取(TDMA)技術,無線電通道頻寬為150或250KHz,最高數據速率可達300~400kbit/s。
WINLAB建議的方案。美國Rutgers大學無線電信息網路實驗室(WINLAB)提出的方案在結構上採用蜂巢分封(Packet)交換方式,將所有的基地站連接到大都會網路(MAN)上,並與公眾電話網路寬頻整合服務數位網路(B-ISDN)通過各種介面連接。在傳輸技術上採用分封預約多重擷取連接(PRMA)協議。
先進的個人通信系統(APCS)是日本NTT提出的一種個人通信方案,APCS系統採用微小區技術,將有線與無線系統結合,使個人通信服務基於公眾電話網路的服務之上,APCS系統可以與不同的網路互通,APCS系統從結構上可分成智慧層,傳輸層和存取層。
同步分碼多重擷取系統(S-CDMA)是美國CYLINK公司建議的一種方案。每一微小區採用一個載波頻率,形成以基地台為中心其他行動台構成星形網路。所有基地台均同步。所有微小區均採用正交(Quadrature)展頻碼字。工作頻段為902~928MHz。
QCS800/1800無線通信系統是美國Qualcomm公司建議採用展頻分碼多重擷取技術的個人行動通信系統,可工作在800或1800MHz頻段,可傳語音、數據和傳真信號。採用微小區、過區軟切換及分佈式無線技術。該公司正爭取將該建議變為美國分碼多重擷取制式的標準。
國際海事衛星(INMARSAT)通信系統是國際海事衛星組織經營的系統,開始時為海上航船通信服務。90年代後採用數位技術,推出四種新系統,可供陸地、海洋空中的行動通信服務。Inmarsat-M為一種低造價輕型終端,可放在手提包內,提供語音及數據服務。Inmarsat-C體積小,造價低,只提供數據服務,計劃到21世紀提供袖珍型衛星電話(packsat)。
北美衛星行動通信系統(MSAT)為美、加兩國共同開發,計劃發射兩顆衛星,互為備用能覆蓋整個北美大陸。在MSAT系統中,除了行動終端與衛星之間採用L波段(上行頻率1645.5-1660.5MHz,下行1545-1559MHz)外,衛星與基地站,網路控制中心之間都採用Ku波段(14/21GHz),MSAT採用多波束天線,並與導航系統協同工作。MSAT既可服務於公眾通信,又可服務於專用通信,但主要是為非城市地區的居民,政府機關和一些事業單位服務。
「銥」系統是美國Motorola公司申請研制並經營的一種「全球數位行動個人通信衛星系統」。該系統採用多顆低軌道移動衛星分佈在7個極地軌道運行,每個軌道面上有11顆,共計77顆(現修改後的系統計劃為6個軌道;計66顆衛星,軌道高度765km)。該系統採用數位蜂巢原理及點波束技術。用戶可以使用手持式終端,工作頻段為1610~ 1626.5MHz。
前蘇聯提出的COSCON系統是一個全球空間通信系統,它共用32顆低軌道衛星,分為4個軌道平面,每個軌道平面8顆星,工作在UHF及L頻段。
澳大利亞MOBILSAT系統為澳大利亞建造的衛星行動通信系統,其波束只針對澳洲大陸衛星天線增益較高,因而地面終端體積小,造價低。該系統工作在L波段,主要特點是具有「行動的整合服務數位網路」功能。
40/50GHz毫米波個人衛星通信系統是日本空間研究公司(SCR)與NEC公司所提出的一種方案。工作頻段為上行50.5~51.4GHz,下行39.5~40.5GHz,可提供1萬個頻道。由於毫米波尺寸小,增益高,可使設備體積小,費用低。如果採用多波束頻率重用及多軌道多顆衛星,則可為2,000萬以上的用戶服務。
全球星(Globalstar)系統是美國Qualcomm公司提出的方案。該系統採用48顆低軌道衛星,分成8個軌道平面,每個平面6顆衛星,採用展頻分碼多重擷取技術。Globalstar系統的基本設計思想與「銥」系統一樣,也是利用低軌行動衛星組成一個連續覆蓋全球的行動衛星通信系統,向世界各地提供語音、數據或傳真服務。但它的系統結構和採用的技術與「銥」系統不同。Globalstar是作為地面蜂巢式行動通信系統和其它行動通信系統的延伸。與這些系統具有可互運行性,也就是說,它與多個獨立的網路(公眾網路或專用網路)可以同時運行,允許網路間互通。不僅如此,該系統實際上還是一個類似無線電話的無線電話系統,但它的服務範圍是不受限制的。因此,同一手機既可以在辦公室,又可以在車上、飛機上或公眾場所使用。
以上列舉了達成個人通信的系統方案和特點。從通信系統形態,通信系統技術上考慮,這些個人通信網路發展計劃和方案基本上是從正在實用化的各種行動通信系統的基礎上衍變出來的,從中我們不難看出其發展的幾種趨勢:
其一,是在數位蜂巢式行動通信系統的基礎上發展個人通信網路。利用這類系統的通信形態和系統技術發展個人通信網路主要是CCIR的FPLMTS,美國的UDPRC系統等。它們的特點是系統功能全、技術較複雜、能適應快速行動用戶的要求,是比較理想的。
其二,是在無線電話的基礎上發展個人通信網路。這類系統的主要特點是系統功能簡易,但只適合於慢速移動的用戶。
其三,是由室內無線區域網路進一步發展成為個人通信網路。以數據服務為基礎,進一步考慮加入語音服務的室內無線區域網路在美國、日本等國家發展很快。如今,從室內到室外,從固定使用者擴展到行動用戶,包含語音數據在內,在此基礎上,加上越區切換和位置登錄,很容易形成個人通信網路。如日本的APCS等。這類系統考慮了語音、數據等整合服務,能解決寬頻個人通信的技術問題,是建立ISDN -PCN的雛型。
其四,是利用行動衛星通信技術建立低軌道的全球個人行動衛星通信系統發展個人通信網路。利用低軌道衛星作為個人通信的基地站和中繼轉頻器,覆蓋面大,不借助於地面的任何網路設施,對邊遠地區,山區及野外作業等十分有效。那麼,到底如何才能達成真正的個人通信呢?我們可以粗略地把個人通信的發展分為以下幾個步驟:
(1) 理論和技術的準備階段。從前面介紹我們可以看出,當今的許多通信方式實際上已經包含了個人通信的某些功能,研究未來個人通信相關理論,特別是網路的結構與理論,運用與現代通信相關的新技術,對已有的通信方式作更新換代的工作本身已是個人通信準備工作的一部分。如現有的無線呼叫,數位蜂巢式行動通信及衛星行動通信等。它們的發展與相互結合都會為將來個人通信,最後全球個人通信網路的形成作出貢獻。
(2) 公共無線電話階段。將限於室內的無線電話的使用範圍延伸到室外,在公眾場所如車站、機場、醫院、購物中心等行人密集的地方設立基地站,為公眾提供服務。凡經過登記的使用者便可使用自己的手機在基地站覆蓋的區域內進行通話。在公共無線電話階段主要為使用者提供一種介於固定電話與蜂巢式行動電話之間的行動通信工具。公共無線電話系統將成為個人通信初級階段代表性的系統和網路。
(3) 無線電話與蜂巢式行動電話結合的階段。在這一階段,無線電話將與蜂巢式行動電話結合使用,通過把兩個系統統一在一個網路中,使用者使用一種手機,既可以在人口密集的地方進行通信,又可以在地廣人稀的偏遠地區進行通信,從而提供一種較接近未來個人通信系統的服務,這是發展的一個較高階段。
(4) 整合各種行動通信方式形成未來公眾行動通信系統。在這一階段將公眾固定網路與行動網路結合起來形成一個統一的網路,進入個人通信的達成階段。該網路不僅能提供語音服務,而且能提供各種非語音服務,如數據、傳真、影像等服務,也就是達成CCITT提出的通用個人通信(UPT)系統。
以上概括地討論了個人通信發展的幾個步驟,而實際中個人通信的發展將是一個循序漸進,由簡至繁的程序,達成這樣的系統還需經過相當長的一段時間的努力,但我們現在已經一步一步地向它靠近。
由於目前各國的通信網路的狀況,以及法規、管理的影響,未來投資計劃的不同,通向個人通信的道路必然各有不同,但其基本的方向必然是一致的。