1.4 标准化组织
移动通信的迅猛发展带来了通信技术的日新月异。为了使通信系统的技术水平能综合体现整个通信技术领域已经发展到的高度,移动通信的标准化就显得十分重要。没有技术体制的标准化就不能把多种设备组成互连的移动通信网络,没有设备规范和测试的标准化,也就无法进行大规模生产。在当今的国际竞争中,“技术专利化、专利标准化、标准国际化”成了知识产权领域新的游戏规则。正因为如此,国际上对移动通信的标准化非常重视,近年来更加活跃。一些财力雄厚的运营公司,为了在未来通信领域占有更多市场,或者为了使未来通信系统能和其当前生产的移动通信产品互相兼容,或者为了使其当前产品能平滑过渡到未来移动通信系统等原因,都对未来移动通信体制的标准化特别关注和热心。下面对几个主要的标准化组织及其活动作简要介绍。
1.4.1 国际无线电标准化组织
国际无线电标准化工作主要由国际电信联盟(ITU)负责。ITU成立于1865年,它是设于日内瓦的联合国组织,下设4个永久性机构:综合秘书处、国际频率登记局(IFRB)、国际无线电咨询委员会(CCIR)以及国际电话电报咨询委员会(CCIT)。
国际频率登记局(IFRB)的职责一是管理带国际性的频率分配;二是组织世界管理无线电会议(WARC)。WARC是为了修正无线电规程和审查频率注册工作而举行的。最近分别于1992年、1997年和2002年举行,会上曾做出涉及无线电通信发展的有关决定。
国际电话电报咨询委员会(CCIT)提出设备建议,如在有线电信网络中工作的数据Modem,还通过其不同的研究小组提出了许多与移动通信有关的建议,如编号规划、位置登记程序和信令协议等。
国际无线电咨询委员会(CCIR)为ITU提供无线电标准的建议,研究内容侧重于无线电频谱利用技术和网间兼容的性能标准和系统特性。CCIR的第八研究组负责审查所有移动通信业务的建议,包括陆地、航空、卫星、海事和业余无线电。
1993年3月1日,ITU进行了一次组织调整。调整后的ITU分为3个部门:无线通信部门(ITU-R,以前的CCIR和IFRB)、电信标准化部门(ITU-T,以前的CCIT)和电信发展部门(ITU-D)。
1.4.2 欧洲通信标准化组织
欧洲通信标准协会(ETSI)成立于1988年,其主要职责是制定欧洲地区性标准,以实现开放、统一、竞争的欧洲电信市场。ETSI下设服务与设备、无线电接口、网络形式和数据等分会,还有一个研究无绳电话系统的无线电小组。虽然ETSI感兴趣的工作大部分属于蜂窝和无绳系统,但也有属于WLAN范围的标准化活动,其中的RES-10分会已定义了一种20Mbit/s以上的高性能欧洲无线局域网(HiperLAN)。
1.4.3 北美地区的通信标准化组织
在美国负责移动通信标准化的组织是电子工业协会(EIA)和电信工业协会(TIA)(后者是前者的一个分支)。此外,还有一个蜂窝电信工业协会(CTIA)。1988年末,TIA应CTIA的请求组建了数字蜂窝标准的委员会TR45,来自美国、加拿大、欧洲国家和日本的制造商参加了这个组织。TR45下属的各个分会开始对用户需求、调制技术、多址方式以及用于信令、语音数字化和在数字系统中提供数据服务的建议进行了评估。1992年1月,EIA和TIA发布了数字蜂窝系统的临时标准,它定义了用于蜂窝移动终端和基站之间的空中接口标准(EIA92)。
当TIA的分会TR45.3正在评估数字蜂窝系统是否采用FDMA或TDMA多址方式的同时,Qualcomm公司开始开发一种基于扩展频谱码分多址的数字蜂窝系统。Qualcomm公司没有参加TR45.3组织策划IS-54 TDMA标准的工作,而是致力于开发自己的系统,并于1990年完成了为运营者评估的现场实验。其后,TIA组成一个新的分会TR45.5,开始研究基于Qualcomm CDMA系统的蜂窝标准,并于1993年7月18日发布了CDMA蜂窝系统的空中接口标准IS-95 CDMA。
与此同时,在美国的几个组织制定了个人通信业务(PCS)标准,这些组织包括美国国家标准协会(ANSI)的电信委员会T1所属分会T1E1和T1P1、TR45的微蜂窝分会TR45.4和ITU的无线标准小组在美国的分部。T1的工作主要集中于定义服务、信令结构、网络接口和总体工程。TR45.4的工作是开发基于蜂窝信令和技术的PCS系统。
1.4.4 IEEE 802标准委员会
美国电气和电子工程师学会(IEEE)在制定局域网标准中起了很大作用,它成立于1884年。许多IEEE 802标准都成为国际标准。IEEE 802委员会下设了许多制定专题标准的分组委员会,如宽带技术(IEEE 802.7)、光纤技术(IEEE 802.8)、无线接入网技术等。涉及无线接入技术的有IEEE 802.11、IEEE 802.15和IEEE 802.16。由于无线接入方式具有便捷灵活,并支持移动性等优点,无线接入技术得到了人们的广泛关注。IEEE 802标准体系涵盖了从几米范围的无线个域网(WPAN)到几十千米的无线广域网(WWAN)。1997年IEEE 802.11标准组颁布了第一个无线局域网(WLAN)标准(IEEE 802.11 WLAN标准),用于提供1~2Mbit/s的数据传输速率。1998年7月,经过多次修改之后,IEEE 802.11标准组决定选用OFDM(工作于5GHz频段)作为它的物理层标准,目标是提供6~54Mbit/s的数据传输速率。1999年9月IEEE 802.11标准组通过了两种新的无线局域网物理层接口,分别是IEEE 802.11a和IEEE 802.11b标准。其中IEEE 802.11a工作在5GHz频段,可提供6~54Mbit/s的数据传输速率,IEEE 802.11b标准仍然工作在2.4GHz频段,最大可提供10Mbit/s的数据传输速率。无线局域网是固定局域网的一种延伸,是计算机网和无线通信技术相结合的产物,已在家庭、企业、商业热点地区等处得到应用并显露出优越性。为了弥补无线局域网在小区域和大区域覆盖的不足,在无线局域网提出后,人们又提出了无线个域网(WPAN)、无线城域网(WMAN)和无线广域网(WWAN)等标准。无线个域网是继WLAN之后提出的概念,主要是解决覆盖范围在10m以内的短距离无线多媒体传输问题,用于实现网络的“随身带”,相应的标准是IEEE 802.15标准。无线城域网是以无线方式将城域范围的用户接入互联网,覆盖范围可以从几百米到几十千米,并支持移动接入,相应的标准是IEEE 802.16,其系统是与ADSL、铜缆处于同一位置的接入系统。无线广域网是基于IP的移动宽带无线接入网络,其目标是提供高度优化的移动解决方案,保证在最高移动速度达250km/h的情况下能正常使用,相应的标准是IEEE 802.20。
1.4.5 中国通信标准化协会
中国通信标准化协会(China Communications Standards Association, CCSA)成立于2002年12月,负责开展通信技术领域的标准化工作。CCSA下设IP与多媒体通信、移动互联网应用协议特别组、网络与交换、通信电源与通信局站工作环境、无线通信、传送网与接入网、网络管理与运营支撑、网络与信息安全、电磁环境与安全防护技术等技术工作委员会。
无线通信技术工作委员会是由1999年成立的原无线通信标准研究组过渡而来的,简称为CWTS(China Wireless Telecommunications Standards)。CWTS下设八个工作组,即第一工作组(IMI-2000RAN)、第二工作组(GSM&UMTS CN)、第三工作组(WLAN)、第四工作组(cdmaOne & cdma2000)、第五工作组(3G网络安全与加密)、第六工作组(B3G)、第七工作组(移动业务与应用)和第八工作组(频率)。CWTS作为代表中国的区域性标准化组织,在制定3G、3G-LTE和4G标准方面取得了一系列很有影响的工作,如1999年底CWTS提出的TD-SCDMA成为3G国际标准;2012年初我国主导的TD-LTE被接纳为IMT-Advanced国际标准(即4G国际标准)等。
此外,世界上还有许多国家为适应移动通信的发展,纷纷成立了一些标准化组织,如无线世界研究论坛(Wireless World Research Forum)、下一代移动通信论坛(Next Generation Mobile Communications Forum)等,这里不再列举。
国际上有关移动通信的建议和标准,通常是全球或地区范围内许多研究部门、生产部门、运营部门和使用部门中许多专家的集体创作,它标志着移动通信的发展动态和方向,也体现了移动通信的市场需求和综合技术水平。此外,它对移动通信的发展起到了导向作用,也为各国制定移动通信发展规划提供了依据。