WCDMA终端一致性认证测试及其发展
作者: 姚斌 来源: 移动通信 发布时间: 2006-09-08
摘要 文章主要结合目前第三代移动通信系统中WCDMA无线技术的发展，阐述欧洲和北美等各国如何在WCDMA技术的逐渐商用过程中对其终端进行强制性管制，以及各网络运营商如何制定WCDMA数字移动终端一致性型号认证的标准及发展策略。
1、引言
近几年基于WCDMA技术的第三代移动通信系统在欧洲、日本和北美得到了蓬勃发展和广泛商用。其中，欧洲、北美和日本都采用了FDD(频分双工)技术，只是它们采用了不同的频率范围。欧洲采用了上行1.9G、下行2.1G这个频率，被称为WCDMA FDD I；北美采用了上行1.8G和830M、下行1.9G和880M这两段频率，分别被称为WCDMA FDD II和WCDMA FDD V；而日本采用的频段为上行830M下行870M，被称为WCDMA FDD VI。
为了保证第三代移动通信系统的安全以及维护广大移动用户的切身利益，欧洲、北美和日本都对WCDMA终端设备实行了强制性的管制和全面型号认证制度，由第三方测试机构按照各国的法令法规以及网络运营商的认可认证标准对各制造厂商生产的WCDMA移动终端进行安全性测试和一致性认证。随着WCDMA技术的进一步商用，以及各种新技术新业务的不断发展，行业主管部门和网络运营商对终端设备的监管和一致性认证测试提出了越来越高的要求。
2、WCDMA终端的法定要求
电信设备作为电信网的重要组成设施，涉及到电信网络的安全和通信的畅通，直接关系到国家和最终用户的切身利益，世界各国都对这种设备进行了特殊管制。尤其是对有限的无线电资源，各个国家和地区更是将其作为一种关系国计民生的自然资源在加以管制。
2.1 欧洲对WCDMA终端的法定要求
欧洲自2000年开始实施R&TTE导则，GSM终端设备厂商有权设计和生产符合自己利益的产品，同时它也有责任和义务保证投放在欧盟市场的产品能够满足R&TTE导则的法定要求。对于第三代移动通信系统而言，终端要进入市场就必须满足R&TTE导则的法定要求，其中包括无线频谱有效利用、电磁兼容、安全测试和人体辐射测试四个方面，并且每个生产厂商都必须以自我声明的方式来保证投放市场的产品符合有关规定的要求
对于欧洲FDD I移动终端来说，无线频谱利用的测试要求主要集中在诸如杂散、输出频谱等无线功能测试上面，测试标准是EN 301 908-1和EN 301 908-2，其测试目的就是要保证所使用的设备有效地使用了国家允许的频率。而相应于R&TTE导则3.1(b)条的电磁兼容测试标准为EN 301 489-1/24。此外，为了维护民众和最终用户的安全和利益，安全性测试和对人体辐射的测试也是欧盟各国重点监测的项目，测试标准分别为EN 60950/60951和EN 50360/50361。
政府行业主管部门在法规上除了对认证测试予以要求外，还对它们在市场上的标签给予了很严格的规定。进入欧洲的WCDMA数字移动终端除了完成上述法定要求的测试以后，生产厂商还要向NB(Notified Body)提交测试报告、产品说明以及自我申明等材料，申请CE标记，因为凡是进入欧洲各国的产品都必须粘贴该标记，CE标记后面须加上NB的编号。
2.2 北美对WCDMA终端的法定要求
自GSM移动通信技术在北美发展以来，北美各国也对GSM移动终端实施了强制性的管制，那就是说，GSM/GPRS移动终端必须满足联邦通信委员会 FCC对终端管制要求。对于北美第三代移动通信系统的WCDMA FDD II和V终端来说，FCC对其也有强制性的法定要求。这些要求同样包括频谱的有效利用、电磁兼容EMC以及人体辐射SAR等方面的强制性测试要求。此外，产品电气安全性能不是FCC强制性检查的项目，但是在美国，UL安全认证已经得到了市场的广泛认可。
3、WCDMA终端一致性认证测试
各国对WCDMA移动终端产品的法定要求只是针对该产品的频率有效利用和对人的安全性能进行了强制性管制，可是对于该产品会不会对第三代移动通信网络造成危害，会不会对在通信网上使用该产品的最终用户造成利益上的损失，并没有作出严格的规定和测试，而是将这一任务移交到了通信网络的所有者——网络运营商身上。因此在欧洲和北美，这些网络运营商分别成立了自己的联盟：GCF和PTCRB，它们对于各种GSM/GPRS/WCDMA终端产品进行认可认证，这对终端产品的品质和安全起了非常重要的管制作用。
3.1 GCF组织的要求
GCF是全球认可论坛的简称，它主要由世界范围内的网络运营商、众多GSM终端厂商、GSM测试设备生产厂商以及第三方GSM型号认证测试实验室组成。它的程序委员会SG，主要由网络运营商和终端生产厂商组成。SG根据当前GSM/GPRS/UMTS网络技术和业务的发展变化情况，提出新的技术和业务的认可认证要求。该委员会下设秘书处和几个不同工作组，主要有GSM/UTRA工作组(CAG)、应用开发工作组(AEAG)、场测工作组(FTAG)以及Ad-Hoc工作组，这些工作组每三个月举行一次会议。各个工作组的主要任务就是根据GSM SG提出的新技术和新业务的发展需求，以及标准化组织3GPP提出的核心标准和测试标准，针对它们的测试方法、测试工具以及测试平台进行认可认证工作。
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linuxaihao (2007-1-22 12:20:59)
要进行WCDMA终端的认证测试，终端厂商首先必须明确该终端支持什么功能和具有什么样的特性，以形成所谓的选项表，然后在3GPP核心标准的基础上，选项表决定了应该选择怎样的GCF CC测试标准，和相应的测试目的、测试方法，并形成测试需求表。与此同时，根据选项表和3GPP测试标准，实验室会制定出一致性评估表，以反映该终端和相应的测试标准之间的一致性程度，当然一致性程度的评估是针对相应测试方法和测试目的的。这几个表格之间的相互关系如图1所示：
图1 WCDMA终端的GCF认证测试技术文档结构
按照选项表和测试需求表的内容和要求，GCF中WCDMA终端认证测试主要包括以下几个方面：
◆一致性测试：该测试反映出终端的行为是否符合3GPP所定义的核心标准和测试标准，以保证各个终端的相互兼容和一致性
◆现场测试：场测是WCDMA终端的GCF认证不可缺少的一个重要部分，它的实施是确保终端设备能够在实际网络环境下安全使用，它可以从最终用户的角度来验证网络间互通以及一些新的网络业务的性能。
◆应用测试：目前GCF认证中的应用测试包括有MMS、可视电话、IMPS、PoC等等方面的测试，这些应用测试除了MMS的测试外，其它都在认可认证之中。
(2)WCDMA终端认证程序
要进行WCDMA终端的GCF认证，终端厂商首先必须是GCF的成员，然后按照规定的程序和提供相应的文档资料给GCF进行审查。
首先终端厂商必须提供一个自我申明和相应证据，以表明厂商是一个法人实体并且在WCDMA终端的设计、研发和生产上有一套合格的质量管理程序，质量管理程序的证据，一般为第三方认证组织所颁发证书，如IS09000证书等等。
其次，终端厂商必须提供一份申明以自我评估的方式来反映WCDMA终端产品与相关的GCF认证标准的一致性符合状态。这份自我评估状态报告可以是基于终端厂商自己拥有的测试设备所作的测试，也可以是基于具有相应资质的第三方测试实验室所作的一致性测试。
在完成质量保证和一致性评估状态后，终端厂商还要提供该终端的认证状态文档，也就是说终端厂商应该根据产品的一致性测试状态来自我评估该终端产品是否符合相关的GCF标准，并且要提供相应材料予以证明。此外，作为GCF认证的一部分，终端厂商在认证状态文档中应该提供至少五个网络运营商现场测试的相关报告和资料。如果终端支持MMS，那么有关MMS的一致性测试和互操作性测试IOP也需要进行，并提供相应测试报告。
在WCDMA终端的GCF认证过程中，所有材料必须放在一个安全的文件夹中，以便需要溯源、提供证据之用。在收到所有上述材料后，GCF秘书处会审核所有文档材料和认证过程，审查合格后，GCF将在其官方网站上公布已经过认证的产品名称、终端厂商名称以及终端产品的相关信息(如硬软件版本、功能等等)。
3.2 PTCRB组织的要求
随着GSM/GPRS通信技术在北美的迅猛发展，GSM网络的建设和日益扩展，以及GSM网络用户量的爆炸性增长，北美各网络运营商为了维护网络的安全和终端用户利益，对GSM/GPRS数字移动终端提出了越来越高的要求。他们联合各个终端生产厂家以及各个第三方GSM终端测试实验室，组成了一个联盟，称之为PTCRB，专门针对GSM850/1900的网络和终端，根据北美地区GSM网络系统的实际情况，制定相应的一致性测试标准，认可认证终端测试平台和测试方法，并且根据GSM/GPRS通信技术的发展，增强网络功能，开发和认证相应的测试标准。
linuxaihao (2007-1-22 12:21:12)
随着第三代移动通信技术在北美的发展，PTCRB对于北美地区的WCDMA FDD II和FDD V有着日益严格的认证要求和申请程序。和GCF对FDD I终端相类似，PTCRB对FDD II和FDD V终端的测试要求主要有几个方面：
◆一致性测试：该测试包括射频测试(测试标准为3GPP TS 34.121)，协议测试(测试标准为3GPP TS 34.123-1)以及RRM的测试，所有的测试项目都列在PTCRB的永久性参考文档NAPRD.03_TC。
◆应用测试：目前该应用测试只包括MMS的测试，测试内容和GCF的要求差不多。
◆天线性能测试：北美运营商不但关心各个终端的一致性和相互兼容性，而且还关心终端在实际工作状态下天线工作的发射性能以及接受性能，通常称为OTA测试(测试标准为CTIA Test Plan for Mobile Station OTA Performance Revision 2.0)。
(2)WCDMA终端认证程序
FDD II和FDD V的终端要得到PTCRB认证，必须严格按照PTCRB制定的认证程序来进行。首先，终端厂商必须在CTIA的网站上提交PTCRB认证申请，其中文件 CITA是PTCRB的行政管理机构，申请中必须包括终端产品的详细信息，比如终端型号、所支持的频段、是否支持MMS、FCC ID以及硬软件版本等等。
其次，终端厂商须在网站上选择进行终端认证测试的第三方实验室，因为PTCRB的认证测试必须在它所认可的实验室里进行测试。同时，厂商要将终端的所有技术资料包括空中接口一致性声明、IMEI安全性声明以及用户手册、终端支持的特征和功能等等上传到 PTCRB的数据库，并且提供给测试实验室。
在终端厂商支付完PTCRB认证费用后，测试即可开始进行。测试完后，实验室需将测试报告和测试信息上传到数据库，经CTIA审核后，一般在5个工作日之内CTIA会给出认证的结果和证书。
4、WCDMA终端一致性认证测试的发展策略
和GSM/GPRS终端的一致性认证策略一样，为了保证在全球范围内WCDMA终端的互操作性，以及它们对GSM/GPRS终端的相互兼容，同时为了维护第三代移动通信的网络安全，主要由网络运营商组成的GCF和PTCRB组织对WCDMA终端也采取了一致性认证测试，并且其认证测试也和3GPP的标准发展一样采用了滚动发展的策略。
4.1 一致性认证测试项目的开发
在GCF和PTCRB对WCDMA终端的认证测试过程中，一致性测试项目的开发有一套完整并且很严格的程序。从第三代移动通信开始，为了避免测试设备厂商在测试仪表领域的垄断，和GSM/GPRS测试技术不同的是，3GPP、GCF和PTCRB采用了公平公开的方式来开发一致性协议测试项目，所有测试项目都是基于同一个平台——TTCN，所有测试项目的源代码都是一致的、公开的。
一致性测试项目的开发程序如图2所示。由欧洲ETSI制定出可用的相关核心标准和测试标准之后，经过不同数量的WCDMA终端和测试系统进行多次检验和验证，再提交3GPP的终端工作组进行审批。在审批合格后，测试项目由第三方测试实验室在相应的测试系统上进行验证和认证，再经GCF和PTCRB批准，才能成为GCF和PTCRB认可认证的一致性测试项目。
图2 一致性测试项目开发程序
4.2 一致性测试项目的认证
在WCDMA移动终端的一致性认证测试过程中，测试项目的认可认证是非常重要的一个环节，因为只有经过认可认证的测试项目才能广泛用于各种不同终端的一致性测试，使得各个终端能够相互兼容以及具有互操作性。
测试项目的认可认证工作是针对特定测试系统而言的，因为各个测试仪表厂商在测试系统的开发过程中，尽管所有源代码是公开的，但是他们采用的方式、技术各不相同，硬软件开发能力和水平也参差不齐，因此他们的测试系统在测试项目的开发匹配、进度也不尽相同。一般说来，每个测试项目的认证要经过两个重要阶段，这两个阶段的工作一般都在经过授权的第三方实验室内进行，在一致性测试项目开发出来后的开始阶段，第三方实验室要调试、检验和评估测试系统和测试项目，看其是否满足开发和设计的测试项目的正确条件；在项目开发出来后的最终阶段，还是由第三方实验室进行验证和确认是否已经设计出了正确的测试项目。一致性测试项目的认可认证流程如图3所示。
图3 GCF测试项目认可认证流程
5、结束语
随着移动通信技术的快速发展以及网络业务的日新月异，移动终端的认证已经成为业界普遍关心，并且要求不断发展和更新的一个必不可少的环节。认证能够保证终端对于技术规范的一致性和互操作性，是终端投放市场和维护网络安全的关键环节。同时，新业务新技术的不断发展给终端的认证提出了新的挑战，GCF和PTCRB在认证测试中采用了滚动发展的策略，以适应和满足这些新技术的要求，例如马上要推出的HSDPA认证，今年年底和2006年年初要推出的VT、IMPS和PoC认证等等。
几年以来，我国3G技术的选择一直是世界移动通信领域的热点，其中WCDMA作为一种相对比较成熟的无线接入技术已经在世界上许多国家得到了商用。在最近的几年内，WCDMA技术无疑也将会在我国得到商用，届时针对在我国市场如何进行WCDMA终端的管制将会成为行业主管部门以及网络运营商的重大课题，笔者结合目前欧洲和北美对WCDMA终端的管制情况提出一些看法，仅供参考。
我国针对WCDMA终端的管制也应该分几个层次来进行。首先是行业主管部门对终端的强制性法定要求，主要针对WCDMA终端的安全性能以及它是否有效地使用了国家所规定的频率资源；其次由网络运营商来关心终端是否对网络的安全、最终用户的切身利益造成影响，这就要求网络运营商根据各自网络的特点以及网络业务的发展制定出相应的一致性测试规范，最终实现终端对所有网络的互操作性和相互兼容性。当然在制定和实现这些一致性测试标准和规范时，网络运营商应该鼓励作为认证机构的第三方测试实验室和测试设备厂商积极参与进来，以带动整个行业在实际应用中的不断发展；最后，如果网络运营商要订制WCDMA终端，还要对终端的一些特殊性能进行测试，以适合自己网络特点的要求，其中包括现场测试、应用测试等等。
linuxaihao (2007-1-22 12:57:23)
作者: 孙元宁 来源: 泰尔网 发布时间: 2006-09-01
1、计费标准的演进和内容计费的标准化
3GPP的R6中正式增加了内容计费的功能要求，尽管存在不少技术难题，但是标准化进展的速度还是比较快的。纵观GPRS/UMTS计费系统的演进，分组网络从2G到R99、再到R4/R5都是以离线计费为主，功能没有明显的增强。而在3GPP的R6中，分组网络提出了在线计费和内容计费两大功能，因此计费能力大大提高。
离线计费一直是分组网络采用的主要计费方式。会话中和会话结束后，分组网元SGSN和GGSN分别产生计费话单，经过计费网关功能（CGF）发送给运营商的后台计费系统，CGF的功能是收集、存储、过滤话单并进行合并处理。3GPP的R6统一了分组网元与CGF之间的Ga接口、CGF与计费系统之间的Bp接口以及通用的计费话单参数。离线计费系统（Offline Charging System，OFCS）的结构如图1所示。
图1 OFCS的结构
在线计费为分组网络提供了实时计费功能，通过新增的在线计费系统（Online Charging System，OCS）实时控制分组网元的业务流程。如果说现有的GPRS+CAMEL3是基于SGSN的实时计费解决方案，那么3GPP的R6中的在线计费可以看作是基于GGSN的解决方案。GGSN通过数据平面功能（Traffic Plane Function，TPF）实体与OCS建立统一的在线计费接口，OCS支持运营商账户系统的交互和管理，包括充值中心和准实时计费账户系统，因此运营商的账户系统可以对GGSN承载的业务流程进行实时控制。3GPP的R6规定了OCS和TPF功能，规范了OCS与TPF之间的Ro接口要求。在线计费系统的结构如图2所示。
图2 OCS的结构
内容计费在3GPP的R6中称为基于流的计费（Flow Based Charging，FBC），它不是新增的计费方式，而是计费功能和粒度的扩展，因此FBC的功能在离线计费和在线计费方式中都有应用。分组网元GGSN 通过TPF采集业务流相关的信息，实施与流相关的计费。分组网元受到计费规则功能（Charging Rule Function，CRF）的实时管理和控制，运营商在应用功能（Application Function，AF）实体定制的计费规则通过统一的接口实时传送到计费规则功能（Charging Rules Function，CRF），从而达到运营商对业务内容进行计费的目的。3GPP的R6中规定了AF、CRF和TPF的流计费功能，规范了TPF与CRF 之间的Gx接口和CRF与AF之间的Rx接口。另外，3GPP的R6还定义了eG-CDR，GGSN在原有话单G-CDR的基础上补充了流计费信息。
基于业务流的计费参考模型如图3所示。Gz是TPF与OFCS的接口，是离线计费接口Ga的一部分；Gy是TPF与OCS的接口，是在线计费接口Ro的一部分。
图3 基于业务流的计费参考模型
流计费的标准主要由3GPP的两个工作组负责，其中SA2负责计费功能规范的制定，CT3负责计费接口的标准化。
linuxaihao (2007-1-22 12:57:35)
GPRS的分组域计费是基于时长、流量或PDP（APN和QoS）的。随着移动互联网应用的不断增多，基于时长、流量和PDP的计费已不能满足需求，需要应用流机制来区分用户数据中的业务流并配以相关的资费标准。
FBC是通过IP过滤器来区分用户上下行数据中的业务流的。过滤规则由运营商定义，其规则一般基于5元组（源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和协议ID）以及深层过滤器（对用户IP包进行更深层的分析并识别用户业务的状态）。在同一PDP中可同时实施多个业务流过滤器。
2.1 TPF
TPF应能够支持如下功能：业务流区分及统计；预定义计费规则和预定义过滤器；请求计费规则；选择CRF并提供相关信息；信誉度管理。
业务流区分及统计能够实现不同业务流的区分、流量统计及流量报告。在GPRS中，TPF是GGSN中的一个逻辑功能实体，即使是同一PDP上下文承载的不同业务数据流，TPF也能够进行区分。
预定义计费规则和预定义过滤器是指TPF中可以建立预定义的计费规则和过滤器，并通过CRF的触发来激活。
请求计费规则使得TPF在承载建立、修改、终止及发生特定事件时可以向CRF请求新的计费规则。
选择CRF并提供相关信息要求TPF能够在多个相连的CRF中选择正确的CRF并提供承载的相关信息。在GPRS中，TPF主要根据APN来选择CRF，IMSI和MSISDN作为备选信息。
OCS中TPF要提供信誉度管理，要求能够管理同一用户的多个信誉度，当用户无授权的信誉度时，TPF可以终止该业务流。信誉度管理采用重鉴权方式，OCS能够在下述情况触发TPF进行重新鉴权：
（1）信誉度鉴权周期结束；
（2）计费密钥改变；
（3）SGSN改变；
（4）PLMN改变；
（5）QoS改变；
（6）路由区类型改变。
2.2 CRF
CRF需要实现以下功能：产生计费规则；激活计费规则；提供计费规则；提供事件触发集。无论是OCS还是OFCS都要提供这些功能。
产生计费规则是指CRF根据TPF和AF发来的有关承载及业务数据流的信息作出判断，从而产生适合该业务流的计费规则，并且能够识别出是否需要提供新的计费规则。
激活计费规则是指当TPF中预定义了计费规则或过滤器时，CRF能够发送触发信息给TPF从而激活计费规则。
提供计费规则要求CRF收到TPF的请求或AF的相关信息后作出响应。
提供事件触发集是指CRF要向TPF提供事件触发集，每个计费规则都和特定的事件触发集相关联，当发生事件触发时，TPF可以请求新的计费规则。
2.3 AF
AF提供给CRF相关信息，用于CRF选择合适的计费规则及构建计费规则的参数。AF可以和多个CRF互连。选择CRF时应考虑以下方面：
（1）终端用户IP地址；
（2）AF可以获得的其他用户信息。
AF可以提供如下信息：
（1）识别业务数据流的信息；
（2）AF记录信息（可选）；
（3）支持计费选择的信息，如应用标识、应用事件标识、媒体流类型（可选）、流速率（可选）和用户信息等。
linuxaihao (2007-1-22 12:58:41)
Gx是连接CRF和下层承载网（GGSN/TPF）的接口，用于计费规则相关信息的传递，该接口基于Diameter和Diameter信誉度控制应用协议。Gx接口支持如下功能：
（1）建立及维护Gx的连接。
（2）TPF向CRF请求计费规则，TPF在下述情况下向CRF发起计费规则请求。
①承载建立：在承载建立时TPF向CRF提供用户标识及与用户的相关信息，如接入网、用户IP地址等，CRF可根据这些信息选择合适的计费规则。
②承载修改：在承载发生改变时，TPF将修改的信息通知给CRF。
③特殊事件触发：当有特殊事件触发时，TPF将相关信息通知给CRF。
（3）CRF向TPF提供计费规则：CRF响应TPF的请求并通知TPF可用的计费规则，这些规则可以是CRF产生的，也可以是TPF预先设置的。CRF提供的计费规则信息有以下三种方式：
①TPF预设置计费规则参考值及采取的行动，如激活或去活TPF中定义的计费规则；
②CRF已经提供的计费规则参考值、修改的信息及采取的行动，如计费规则修改或删除；
③CRF新提供的计费规则参考值及采取的行动，如计费规则建立。
CRF可以按上述方式提供多种计费规则作为备选，且可在一个信令流程中实现。
（4）CRF向TPF提供事件触发：CRF利用计费规则提供流程来通知TPF事件触发集，当TPF检测到特定事件发生时将向CRF重新请求计费规则。
（5）CRF向TPF提供OCS/0CF地址。
（6）TPF通知CRF终止承载。
2.5 Rx接口
Rx是连接上层IMS域（P-CSCF）和CRF之间的接口，用于传递应用层的相关业务信息，该接口基于Diameter协议。一个CRF可以为多个P-CSCF提供服务，而一个P-CSCF可以和多个CRF建立连接。Rx接口支持如下功能。
（1）建立及维护Rx连接。
（2）会晤信息及相应修改信息的传递：当一个新的会晤建立时，P-CSCF将相关的会晤信息发送给CRF；会晤发生修改时，P-CSCF将修改信息发送给CRF。CRF可根据这些信息选择合适的计费方式。
（3）门控功能：P-CSCF可以通知CRF业务流是否能够通过网络。
（4）会晤终止通知：当会晤终止时，P-CSCF可以通知CRF。
（5）承载相关事件通知：当承载发生特定事件（如承载建立、承载修改和承载恢复）时，CRF可以通知P-CSCF。
（6）承载释放通知：当承载释放时，CRF可以通知P-CSCF。
（7）会晤信息和承载的绑定。
3、FBC的标准进展
随着IMS的引入，FBC得到了更加广泛的应用。FBC为在分组网络承载之上构建一个可管理、可控制的IMS系统提供了计费方面的保证，成为支持IMS计费的必要功能。3GPP的R7对FBC的结构和功能进行优化，FBC与分组网络的IP策略控制机制加以融合。
3.1 FBC与IMS计费的结合
3GPP的R5/R6引入了IMS，IMS独立于接入网络，为多媒体业务提供控制和管理功能。当用户通过移动分组网络接入时，业务数据、会话控制信令都承载在分组网络上。
从整个系统来看，端到端业务的计费由应用平台负责，核心网会话的计费由IMS负责，承载网络的计费由分组网络负责。IMS计费网元采集SIP信令中的时间、地址、媒体信息等，并以会话或者事件来触发计费。分组网络为IMS提供承载层计费，可以说FBC是分组网络支持IMS的必要功能。一方面，通过FBC 分组网络可以区分IMS SIP信令和IMS媒体数据两种流量，以便采取不同的计费策略；另一方面，只有通过计费接口控制了业务流程，IMS才能对分组网络起到真正的管理作用。
IMS计费和分组网络的计费架构如图4所示，IMS的P-CSCF提供了FBC中AF的功能，CRF可以由IMS系统设备提供，但在逻辑上独立于IMS实体。
图4 IMS计费和分组网络计划架构
3.2 FBC的演进
3GPP R7对FBC进一步演进提出了PCC（策略控制和计费）研究项目。PCC通过合并网元功能和接口进一步优化现有的系统结构。
在3GPP的R5/R6中，为了在IP承载上实现端到端的QoS保证，3GPP提出IP策略控制机制。它在逻辑结构和接口协议上与FBC有相似之处，其中AF是为需要进行IP承载资源控制（如分组网络）而提供应用的单元（对于IMS就是P-CSCF）；PDF是策略决定点；GGSN是策略实施节点，相关接口有Go和Gq。其中Go接口是PDF对下层承载网络（分组网GGSN）策略控制接口，采用COPS协议；Gq接口是IMS对PDF的策略控制接口，采用Diameter协议。
在3GPP R7的演进方案中，PDF和CRF将融合为一个新的逻辑节点PCRF（策略和计费规则功能），Gx和Go融合为Gx+接口，Rx和Gq合并为Rx+接口。策略规则和计费规则的处理场景合并后可以在一个消息中一起承载。目前这个项目正在研究阶段，研究报告TR 23.803已经处于规范TS 23.203的起草阶段。
linuxaihao (2007-1-22 12:59:16)
作者: 李伟章 来源: 中国新通信 发布时间: 2006-08-04
概述
车辆监控、调度系统利用公用移动通信网的数据承载通道（SMS、GPRS、 CDMA 1X）作为监控中心与移动目标之间的信息传输媒介，利用各种通信平台（Internet、DDN专线、帧中继、VPN、ISDN、PSTN等）作为监控中心与远程工作站之间的通信方式，综合运用全球定位系统（GPS）和基于电子地图的地理信息系统（GIS）相关技术，实现对移动目标位置的跟踪、调度/指挥、监控、报警求助和信息咨询等服务。在此基础上亦可针对移动目标的不同类型，对部分功能予以优化，建立各种专用的车辆监控/调度系统，从而满足各种不同类型移动目标的服务需要。
应用范围包括：客运车辆、货运车辆、特种货物运输车、出租车、社会车辆、被保险高级车辆、国宾车队、公安车辆、消防车辆、邮政车辆、银行运钞车、医疗急救车、应急修理车、专卖商品运输车等。
一 系统采用的技术
目前的车辆监控、调度系统一般采用下列技术：
1. 定位技术
车载终端多数采用GPS定位技术，亦可采用移动通信网络定位技术或两者相结合的定位技术。
2.定位数据传输技术
利用GSM网的SMS通道或GPRS通道或CDMA 1X网的PDSN通道传送目标移动终端的定位数据、监控和告警等数据。
3.GIS技术
GIS技术将定位信息（经、纬度）和电子地图相结合，将地图和移动目标位置同时显示在车载台的屏幕上（导航、导购、导游等）或计算机屏幕上（跟踪、监控、指挥、调度、报警等），使用户可以直观地使用各种地理信息和车辆定位服务。
4. Web GIS技术
Web GIS技术利用互联网，在Web或WAP上发布空间数据，并将空间数据以电子地图与移动目标轨迹的形式，直观地展现在页面上供签约用户浏览。
5. 局域网技术
利用局域网将通信、GIS、Web等服务器以及数据库互联组成车辆监控、调度中心。
6. 呼叫中心技术
很多车辆调度中心同时亦是呼叫中心，例如：出租车调度中心亦是乘客要车的出租车呼叫中心；110/119车辆指挥、调度中心亦是110/119接警、处警中心。
二 系统特点
系统可建立在GSM网络或CDMA 1X网络基础上，以下仅介绍建立在GSM网络基础上的GPS/GSM车辆监控、调度系统。该系统具有以下特点：
（1）无需申请频点，占用大量资金建立专用无线通信网络。利用全球性覆盖的公众GSM网络传输移动定位数据。
（2）利用GPS全球定位系统、GSM移动通信网络、公众电话交换网（PSTN）和互联网等免费或低成本和全球范围覆盖的资源建立车辆监控、调度系统。
（3）利用GPS定位、GSM定位、GSM数据通信、地理信息系统（GIS）、遥测/遥控、数据库、Web、局域网和呼叫中心等成熟技术进行系统集成。
（4）对移动目标在全国、乃至全球范围内的实时、精密定位监控。
（5）SMS数据传输信道有一定时延影响定位精度，GPRS数据传输信道实时性好、按流量计费。
（6）车载台体积小、易隐蔽、耗电少、工作稳定、GSM终端部分无需外接天线。
（7）系统可同时监控大数量的移动监控目标。
（8）系统具有移动目标动态跟踪、调度指挥、远程监控、自动报警、导航（可选）等多项功能，车载终端可同时具有语音功能。
linuxaihao (2007-1-22 12:59:27)
GPS/GSM车辆监控、调度系统的功能为：
1.车辆定位功能
车载终端利用GPS定位技术对车辆进行定位，并通过GSM移动通信网的SMS或GPRS通道传送车辆定位数据，无论车辆行驶到哪里，都受到中心的监控。
2.移动目标的电子地图显示
在指挥、调度中心屏幕的电子地图上，用图标形式直观显示一个或用多窗口显示多个移动目标的实时位置，移动目标的GPS定位信息不断改变，在电子地图上可以自动跟踪其行进轨迹。
3.调度功能
监控、调度中心的调度员，可以在中心显示屏的电子地图上，找到被监控车辆的具体位置。例如：出租车公司的调度员根据要车客户的地点，可在相应区域的电子地图上查找离客户最近的一辆空载出租车进行调度。货运公司的调度员除了掌握每部货车的位置外，还可根据货运情况对司机进行调度，让他们就近运送货物，用以减少车辆的空载率，降低货运成本。
调度员可通过GSM网的话音信道进行话音调度；亦可利用GSM网的SMS通道和车载台的调度显示屏进行短信调度和发布信息（例：交通信息、单位通知等），用以实现单位车辆的统一调配与管理或出租车、公交车、长途客车和特种车辆的统一调度、指挥。
4.话音功能
在车辆正常运作时，车载台可作为手机使用，是一台移动的公共电话。
5.报警功能
防盗报警：当车辆处于设防状态时，若有盗贼打开车门；若车载终端人为破坏；若红外线传感器发现异常情况，车载终端自动向监控中心报警，同时自动发出声、光告警信号。
遇劫报警：车辆遇劫时，司机可使用防劫暗开关或操纵遥控器向监控中心报警；若公交车、运钞车、邮政车等出现偏离规定行车路线等情况，车载终端自动向监控中心报警。
人工报警：系统除了能自动报警外，还可进行人工报警，车主可直接打电话给监控中心。中心核实车主身份后，可对车辆进行定位、追踪与控制。
交通事故报警：当车辆发生交通事故时，可以人工或自动向监控中心发出求救信号。
在被盗、遇劫等情况下，电子地图弹出报警窗口并发出报警声，监控中心进入出事车辆监控程序。除了实时监控出事车辆的情况外，还可以记录车辆位置、方向、速度和记录行车轨迹供事后回放；监听出事后车内的对话与其它声响并进行录音，为日后的案件处理提供证据。遥控车辆断油、熄火、锁车门等迫使报警车辆停在原地，以便执法人员赶到现场进行处理。报警后，报警车辆的无线通话功能将自动关闭，从而提高车上人员的安全性。
6．信息查询功能
授权用户可通过电话或浏览互联网向监控中心查询相关车辆实时位置信息或所保存的历史信息。
7．车载导航功能（可选）
在车载终端中采用大屏幕显示、将车辆自身的GPS定位图标显示在当地的电子地图上，用以实现自导航功能。
8．其它功能
车辆行驶轨迹存储与回放、给司机导航和选择最佳路线、目标距离估算、盲区航迹推算、与110台联网、交通智能管理等。
linuxaihao (2007-1-22 12:59:39)
所有车载台的GPS车辆定位信息以GPRS的方式上传，在监控调度中心汇总，通过计算机局域网进行存储、处理；调度中心的终端显示基于地理信息系统（GIS）的电子地图。该系统可通过互联网发布，称为Web GIS系统。利用Web GIS系统不仅使监控、调度中心系统调度员能够方便直观地观察到各个车辆的实际运营位置并了解其状态，为调度提供依据，授权用户也可以通过互联网上的网页来浏览相关车辆实时状态。总调度中心的终端显示为大屏幕系统，配合电子地图系统可以为系统调度人员提供直接可视化依据。
GPS/GSM车辆监控、调度系统的组成如图1所示。其中的监控、调度中心部分由一个局域网组成。
1．通信服务器
通信服务器通过DDN专线方式或互联网连接GSM移动通信网的短信中心或GPRS核心网，用以传送定位数据，故通信服务器是GPS/GSM车辆监控、调度中心局域网与GSM网络的网关。
2．数据库服务器
中心数据库中存储的信息包括：
（1）基础数据
系统首先需建立人（司机年龄/驾龄、驾照号等）、车辆（牌照号、车型、车况、用途、修理记录、购入年月等）等信息。
（2）原始数据
原始数据是指系统采集的作为处理依据的数据以及一些临时数据。原始数据最主要的是车辆定位数据，包括：在电子地图配合下记录车辆位置、行驶路线、距离、方向、速度以及在某一位置的停留时间。以及其它有关司机的耗油、营业额、违章、故障、考勤等管理信息。
（3）保存查询数据
上述原始数据中作为决策参考的数据和一些异常情况下的数据（例如：破案线索等）是需要保留与查询的，这些数据保留在保存查询数据库中，并需随时间的流逝作定期处理。
（4）业务管理数据
通过司机输入的信息，取得司机个人信息，例如：考勤、耗油、公里数、空车率、繁忙时间段、故障率、违章罚款等，为管理者提供管理与规划的依据。
3．GIS服务器
GIS服务器为车辆监控、调度系统的运行提供了直观的地图环境，使GPS跟踪目标能实时地、正确地显示在当前的地图中，并可同时显示跟踪目标的经纬度或大地坐标。可动态监控系统中的每辆车，可利用多个窗口对多个移动目标进行管理、记录与回放。
通过此系统，可以在大屏幕显示终端上看到高质量、高清晰度的电子地图画面，能快速在屏幕上显示出城市地图、街道分布、主要建筑物等相关信息。调度人员可根据需要，随时进行多层显示、区域自动切换；对地理信息画面可以任意放大、缩小、平移；执行地址查询、报警监听、车辆数据库联机查询等操作。系统支持单车查询或多车轮询等通信方式，系统应可动态显示每辆车的坐标、速度、运动方向等参数，并保留随时进行现场车辆控制的功能。
4．Web服务器
系统中的Web服务器是连接中心局域网和互联网的网关，用以支持GIS图层的Web发布，即实现Web GIS功能。授权用户可通过公众互联网访问系统，浏览GIS图层，获取自己所关心的车辆信息或系统信息，用以支持移动办公或向签约用户提供相应的企业应用。例如：企业用户可通过Web GIS随时了解本企业车辆的实时位置与运行情况，通过话音或短信对车辆进行指挥、调度。
5．呼叫调度中心
GPS/GSM车辆监控、调度中心的计算机局域网，通过呼叫调度中心与公众电话网（PSTN）以及公众陆地移动通信网（PLMN）相连接。例如：公安系统的110/119接警、处警台；卫生系统的急救车120受理、调度台；出租车公司的叫车受理、车辆调度中心等。
呼叫调度中心包括电话排队器、调度机、局域网终端（GIS服务器的客户端）等。调度员根据终端所显示的各种车辆位置信息与其它辅助调度信息，通过话音、短消息等通信手段受理客户信息并对车辆实施监控、指挥、调度。
6．GPS差分站和差分服务器
民用GPS服务提供的定位精度只有100m，为达到系统要求的精度可采用差分GPS技术，即在车辆监控/调度中心增加GPS差分站和差分服务器。GPS 差分站利用GPS接收机测得的站点位置，送GPS差分服务器。该服务器将GPS差分站所测位置与站点所在的实际位置相比较，得出GPS测位的偏差。利用这个偏差，对该中心所接收车载台的GPS粗定位测量值进行校正，经校正的定位信息送GIS服务器进行车辆位置显示，用以提高GPS测量精度。采用差分GPS 技术后，定位精度可提高5m～30m。
7．车载台
车载台主要由GPS模块，GSM模块，主控模块和显示屏、天线等组成。具有定位、GPRS/SMS双向数传、移动通话、报警、上报车辆情况、执行车辆控制、导航等功能。
移动定位业务的应用范围非常广阔，以上仅为其中的一个应用。我国拥有世界上最多的移动通信用户，这就形成了潜在的定位应用消费市场；我国国土辽阔，车辆及运输工具数量庞大，又构成了定位应用的行业市场，移动定位技术在我国应该具有很好的市场前景。
linuxaihao (2007-1-22 12:59:54)
作者: 李文宇 顾昕钰 来源: 中国无线电管理 发布时间: 2006-07-26
概述
为了能够给用户提供可靠的通信保证，移动通信系统的无线网络必须满足合适的性能指标。覆盖、容量、切换性能，都是衡量一个移动通信系统无线网络性能的关键指标（KPI）。
对于TD-SCDMA系统，需要在真实的无线环境下对网络的性能进行全面、深入的验证，同时由于TD-SCDMA采用了智能天线、联合检测、上行同步、接力切换、动态信道分配等关键技术，这对传统的网络规划和分析方法带来一定的影响，因此也需要通过测试来验证各项技术的综合效果，为实际的网络建设积累一定的经验。
TD-SCDMA无线网络的覆盖及容量测试
无线网络关键性能指标（KPI）测试是无线网络运行和服务质量的直接验证，需要通过对特定区域（如城区、高速公路等）无线网络信号的参数指标进行客观的考察和评估，并对测试中发现的掉话、弱覆盖、干扰等问题进行分析并得出相应的解决方法。覆盖和容量测试是其中的主要内容。
无线网络关键性能指标测试应遵循客观科学的原则，由制订测试目标、确定测试内容、细化测试用例、构建测试环境、准备测试工具和仪表、执行测试方案、分析测试结果、问题重现定位、完成测试报告等多个环节共同组成。整体流程如图1所示。
2.1 测试目标
覆盖测试的目标是确定被测小区各种不同业务的覆盖范围，确定其网络覆盖范围是受限于上行还是受限于下行;通过测试，获得TD-SCDMA系统在使用智能天线条件下，在不同的传播环境条件及同频、异频组网条件下，其网络覆盖性能及相关的实际数据，为TD-SCDMA通信系统的网络建设提供一定的指导作用。
容量测试的目标是得出TD-SCDMA小区在同频组网和异频组网条件下的最大用户数量，分析TD-SCDMA的系统容量在不同条件下的受限原因，分析基站的配置、终端的性能以及业务模型等各种因素对系统容量的影响，为系统的网络设计和规划，网络建设和运营维护提供参考。
2.2 测试网络环境
用于测试的网络最小规模为一层蜂窝的网络结构，即有7个小区构成蜂窝覆盖，选择中心站点为主测小区。测试站型可分为全向站和定向站;测试环境可选择密集城区、一般城区、市郊和远郊等多种环境。
2.3 测试系统和测试工具
待测网络系统应处于正常工作状态，能满足多种业务（话音、可视电话、分组业务）的正常进行。RNC和基站除能实时进行数据采集外，还应具备OCNS (Orthogonal Channel Noise Source )的模拟加载功能，从而完成某些特定测试条件的构造。
测试工具包括路测系统和网络侧测试仪表。路测系统是包括数据采集前端、全球定位系统GPS、笔记本电脑及专用测试软件等在内的一整套系统。网络侧的测试仪表主要由各个接口的协议分析仪组成，结合系统操作维护平台，获得系统侧的重要信息。通过与路测仪的记录联合分析，我们可以得到测试过程中在无线网络方面的完整信息，从而能够准确地得出测试结果，更方便对问题进行定位。
2.4 测试内容
2.4.1 覆盖测试
在每个TD-SCDMA系统的覆盖区内，分别在同频组网和异频组网的条件下，选择一个单小区进行覆盖能力的测试。
覆盖测试对象包括P-CCPCH信道和各种业务信道。根据实际的网络设置，对P-CCPCH信道的测试采用无线信号全向发射;对业务信道的测试采用智能天线赋形发射。业务一般包括AMR 12.2 kbit/s、可视电话、PS业务（384 kbit/s下行、128 kbit/s下行、64 kbit/s下行和上行覆盖）等。
根据TD-SCDMA的组网方式为同频还是异频，本小区是否存在其它用户，邻小区是否存在干扰等，具体的测试项目分为邻小区关闭下的覆盖测试、同频组网下的覆盖测试、异频组网下的覆盖测试。
每一类覆盖测试，又分为本小区无其他用户、本小区部分用户（部分加载）和本小区满用户（满载）3种情况。需要指出的是，由于不同业务占用的无线资源不尽相同，所有加载方式并不能对所有业务信道完全适用。例如PS128k下行业务占用了一个时隙全部资源，就不用进行本小区部分加载和满载条件下的覆盖测试了。
linuxaihao (2007-1-22 13:00:36)
容量测试应针对上面提到的各种业务进行。需要注意的是，应考察混合业务，如PS分组业务和AMR语音业务的混合容量测试。
根据TD-SCDMA的组网方式为同频还是异频、邻小区是否存在用户，具体的测试项目分为以下几种情况来进行邻小区关闭下的容量测试、同频组网下的容量测试、异频组网下的容量测试。
具体测试方法
3.1 覆盖测试方法
覆盖测试场景分为室外和室内两种。其中室外覆盖测试分为径向拉远和环行覆盖两部分，径向拉远测试主要完成单小区径向上的最大覆盖距离的测试，环行覆盖主要完成在小区覆盖范围之内，在各方向和地理环境下的业务质量和信号效果的考察。室内环境则分为室外型基站的室内覆盖情况和有室内分布系统的覆盖情况两种场景。
在测试之前，首先要对小区的部分参数的取值（如站型、广播信道码域发射功率、专用信道的码域发射功率最大值、上行和下行BLER 目标值等）进行约定，以得到某种典型设置下的覆盖情况，从而使结果更具有参考性。室外测试中，测试车携带路测设备，在预先选定的测试路线上，以低于30公里/每小时的速度行驶，路测设备和网络侧同时记录终端和系统的相关参数。为最大程度消除测试结果的偶然性，测试次数不限于一次，应根据测试情况灵活确定。
室内测试中，有动态覆盖测试和定点静态覆盖测试两种方式。动态测试用于测试无线信号在建筑物内的某条路线上的连续覆盖效果，其测试方法和室外测试基本相似；定点静态测试用于测试在不同穿透损耗、不同的多径环境下的特定地点的覆盖情况，通常是分别在建筑物内的不同楼层、不同方向，有代表性地选择穿透损耗不同的几个测试地点进行各种业务的测试，察看各点的业务质量，结合该点的无线环境分析影响覆盖的主要因素。
径向测试中，每次测试应以各种业务的服务质量是否满足目标（各业务的BLER目标值）作为小区边界的判定原则，即将Node B测量到的上行业务信道的BLER、UE与测量到的下行业务信道的BLER值进行比较，以先超出目标值而且再也不降下来的地点作为小区的边缘。
当上行信道的BLER超过目标值而且再也降不下来，并且UE的发射功率先达到最大时，通常判定为上行受限;反之，为下行受限;如果上行信道和下行信道的 BLER几乎同时超过目标值，此时判定为上下行同时受限。判定中应关注功率控制的影响，避免因功率控制带来的发射功率和BLER的暂时波动，造成对测试结果的干扰。
3.2 容量测试方法
对于TD-SCDMA系统来说，根据在每个业务时隙上提供的码字资源，可计算得出各种业务的最大理论容量。如表1所示。
容量测试需要验证实际环境下，接入的最大用户数是否能达到或接近理论值。具体说来，容量测试分为静态测试和动态测试两部分。
静态测试中，将终端均匀放置于预先选定好的各个测试地点，按要求依次发起规定业务，路测终端和网络侧分别记录随终端数量增加带来的无线信号的变化情况，直到接入到最大数量；静态测试的地点选择，可以分为集中于一个近点、分布于多个信号强度相同位置不同的地点和分布多个信号强度不同位置不同的地点等多种分布情况。
运动测试中，由几辆测试车分别携带终端，发起业务后分别在小区内选定的不同测试路线上，以低于30公里/每小时的速度行驶，路测设备和网络侧同时记录终端和系统的相关参数。为最大程度地消除测试结果的偶然性，测试次数不限于一次，应根据测试情况灵活确定。
同样，为保证在某种典型设置下的测试结果更具有参考性，在测试之前也要首先对小区的部分参数的取值进行约定。
测试中，每次测试应以满足业务的服务质量（各业务的BLER目标值）的最大用户数作为小区容量的判定原则。即测试中，在每个测试地点持续接入新的UE，直到不能稳定接入，此时把能够稳定接入并保持一定通话时间的呼叫总个数作为小区容量。
应根据达到最大数量时的终端发射功率和基站的总发射功率作为判断上下行受限的依据。当基站的总发射功率先达到最大，通常判定为下行受限;反之，为上行受限;如果基站和终端的发射功率几乎同时达到最大，此时判定为上下行同时受限。如果接入用户数量达到了理论上的最大值，即占满了全部的码域资源，但此时上下行功率尚未达到最大，可以判定此时为码字受限，即受限于系统提供的码域资源。
linuxaihao (2007-1-22 13:00:50)
无论是覆盖测试还是容量测试，不光要考虑异频组网和同频组网对测试结果的影响，还需要考虑邻小区和本小区（覆盖测试）有无用户条件下的结果变化，因此需要对加载方式做出约定。
加载方式分为真实用户加载和模拟加载两种方式，真实用户加载方式是采用其他终端发起实际业务的方式，对测试终端形成加载;而模拟加载一般采用正交信道噪声源OCNS(Orthogonal Channel Noise Source )的模拟加载方式，即在基站侧拿出某时隙的部分物理信道资源（简称码道），采用全向、随机或定向的波束赋形方式，进行无线信号的发射，从而模拟小区中的移动用户，对本小区或邻小区产生干扰的情况。
测试中选择哪种加载方式，需要根据加载的信号要求、加载的实际效果综合选择。通常邻小区加载一般采用模拟加载的方式，本小区加载，一般既可以采用真实加载方式也可以采用模拟加载的方式。
测试结果分析方法
测试完毕后，需要对测试记录进行分析，得到所需的测试结果。测试结果的分析，包括两个方面:单测试用例的结论分析和测试用例间的分析比较。
4.1 覆盖测试的结果分析
为对覆盖测试的结果进行充分而准确的分析，需要在测试过程中保证上行和下行的某些关键参数能够被准确无误地记录下来，针对TD-SCDMA系统的覆盖测试来说，需要实时记录的主要数据包括:
（1）路测终端侧:需要记录测试路线上各采样点的P-CCPCH RSCP（接收信号码域功率）、P-CCPCH C/I（载波干扰比）、UE发射功率（Transmitted Power）、下行业务信道的BLER（误块率）值、下行业务信道的RSCP和路测仪计算出的路径损耗。
（2）系统侧:需要记录测试过程中的下行业务信道的TCP（码域发射功率:Transmitted Code Power）、上行业务信道的RSCP及BLER。
通常，P-CCPCH广播信道的覆盖情况只需要考察测试路线下行的P-CCPCH RSCP（接收信号码域功率）、P-CCPCH C/I（载波干扰比）即可。而在考察业务信道的覆盖时，需要对上下行这两部分数据按照对应的时间或系统帧号（SFN）进行合并，得到同一个地点的上下行信道的综合信息。根据这些信息，可以形成以距基站的距离为横坐标，各无线参数为纵座标的曲线图，以及更为直观的以电子地图为背景的MapInfo格式的测试结果图，见图2。
在得到上述测试结果图后，可以根据小区边界及受限情况的判定准则，得到每种业务和每种条件下的小区覆盖边界，同时根据图形给出的信息，得出覆盖受限的原因。根据路径损耗的变化，可以得到在测试路线上，各采样点的无线信号的实时变化情况，一方面可以对测试结果作辅助分析，另一方面，也可以结合小区中道路和地面环境对网络现有覆盖的质量进行一定程度的评估。
在得到每个单独测试例的测试结果之后，可以将这些测试结果放在一起进行对比、分析，从而为TD-SCDMA网络在多业务运营、异频和同频组网条件下的无线网络规划提供可供参考的结论。
例如，对比不同业务在相同的网络条件下的覆盖结果，应着重关注不同业务间的覆盖半径的差异;对比相同业务在不同网络条件下的覆盖结果，应着重关注在受到多种组网或加载方式的影响下，同一种业务的覆盖距离会有怎样的变化。通常，需要将上述两种方式综合起来，在一个具体的网络实施中，既要根据实际的网络组网模式确定不同业务的覆盖半径，同时也要针对其中影响覆盖结果的部分参数进行优化，结合网络的容量设计、切换区设计以及天线俯仰角调整达到最佳的网络质量。
4.2 容量测试的结果分析
和覆盖测试不同，对于容量测试来说，需要随着终端数量的增加，阶段性地实时记录测试终端和系统测试的关键数据。
（1）路测终端侧:记录UE的发射功率（Transmitted Power）、下行业务信道的BLER（误块率）值、下行业务信道的RSCP、下行时隙的ISCP（干扰信号码域功率）等。
（2）系统侧:在记录测试终端参数的同时，需要记录测试过程中的基站发射功率、RTWP（宽带接收总功率）、下行业务信道的TCP（码域发射功率:Transmitted Code Power）、上行业务信道的RSCP及BLER等。
以话音的容量测试为例，通常会选择每个时隙的用户数达到2、4、6、8时分别记录上述参数，并把上面的两部分数据进行合并，得到相同用户数量下的上下行信道的综合信息。根据这些信息，可以形成以用户的数量为横坐标，各无线参数为纵座标的曲线图，见图3。
在得到上述曲线图后，可以根据小区容量及受限情况的判定准则，得到每种业务和每种条件下的小区最大用户数，根据基站和终端的发射功率变化，分析容量受限的原因。同时根据随用户数量增加各无线信号指标所发生的变化，分析终端和基站的发射功率的变化，研究基站接收机的底噪抬升，从而发现对小区容量产生影响的主要因素。
在得到每个单独测试例的测试结果之后，可以将这些测试结果放在一起进行对比、分析，得到相同业务在不同网络条件下的容量结果对比。其中需要着重关注的是在受到多种组网或加载方式的影响下，同一种业务的容量会有怎样的变化。通常以邻小区关闭条件下的容量作为参照，比较其他加载条件下的容量，分析容量变化的原因，从而能够根据具体组网的方案，确定合适的小区容量规划。
总结
覆盖、容量，都是衡量一个移动通信系统无线网络性能的关键因素。对TD-SCDMA系统在不同环境和场景下的覆盖、容量等指标进行测试，可以了解实际环境中TD-SCDMA 系统的网络性能，掌握其网络规划和运维所需的实际经验和经验参数，为TD-SCDMA网络建设积累经验。
本文针对TD-SCDMA系统的无线网络关键性能指标测试，给出了测试流程的主要环节，对测试目标、网络环境、测试系统要求、测试工具和测试仪表进行了说明，给出了覆盖和容量的具体测试方法。最后，对测试结果的分析方法和主要研究方向进行了介绍。
linuxaihao (2007-1-22 13:01:03)
作者: 李云洁 来源: 泰尔网 发布时间: 2006-07-26
近年来，宽带无线接入技术在技术的研发和创新上表现出了空前的繁荣，IEEE的802系列标准发展迅速，802．11、802．16等技术成为当今无线通信业界关注的焦点。
IEEE802．16标准及相关的研究工作
IEEE802．16标准又称为WirelessMAN空中接口标准，主要应用于无线城域网范围。802．16d（即802．16－2004）是固定无线接入空中接口标准，而802．16e属于移动宽带无线接入标准。802．16d对应10GHz～66GHz和小于11GHz的频率范围，可以进行视距和非视距的传输。802．16e工作频率小于6GHz，支持车速移动，覆盖范围为几公里，能在5MHz信道上提供15Mbps的速率。
802．16d和802．16e只是定义了空中接口物理层、MAC层，并没有涉及到上层网络和应用。为了推动产业发展，WIMAX目前正在开展网络结构标准和业务应用需求等方面的工作。
IEEE802．16是技术标准的制订者，WIMAX是技术和产业链的推动者，WiMAX为IEEE一致性标准作出了重要贡献，随着802．16标准化的发展，WiMAX也在逐步推进一致性测试工作。
国内从事宽带无线接入标准跟踪与研究的是CCSATC5下设的无线接入工作组WG3。WG3目前已经完成802．16技术相关的研究报告，相关技术标准也已经在制订中。
IEEE802．16技术的应用与市场前景
802．16d可以支持10GHz～66GHz的视距传播频段以及11GHz以下的非视距传播频段。根据不同频段的传播特性，其应用也有所不同。对于 10GHz～66GHz的视距传播频段，由于终端需要有室外天线，其应用主要是为中小企业提供Backhaul的无线传输。对于11GHz以下的非视距传播频段，由于能够实现室内覆盖，其应用将主要集中在为个人用户提供宽带数据业务。除此之外，802．16还可以实现企业Wi－Fi热点区域的后端传输功能，以及局域网互联、数据专线、窄带业务和基站互联等。
与其它移动通信系统相比，802．16e系统具有较高的频谱利用率和传输速率，因而它适合提供宽带上网和移动视频业务。
与其它有线接入手段（如xDSL、Cable、光纤接入等）相比，802．16宽带无线接入具有部署速度更快、扩展能力更强、灵活性更高等优点。对于人口密度较低及不便于铺设xDSL的地区，可以用802．16提供“无线DSL”服务，面向家庭和小企业范围应用。在中等规模企业的楼宇内，802．16可以支持高速率连接，代替光纤接入。
802．16e技术与3G技术的比较
总的来说，在无线传输技术方面，802．16e牺牲了移动性换取了数据传输能力的提高，它的数据带宽优于3G系统。在组网方面，802．16e同3G系统相比还不够成熟，相关的标准还需要进一步完善，以便将来能更好地支持移动业务。
在业务方面，802．16e主要针对具有一定移动性的宽带上网业务，并定义了完善的QoS体制。在802．16e标准中根据话音、视频、数据等不同的业务特点定义了4种业务类型，分别对应不同的QoS级别，进行差异化的资源分配，为不同的业务提供不同程度的保证。在3G系统中，核心网络话音和分组数据是分开的，对于话音采用基于电路交换的方式，并具有高QoS保障。对于分组数据业务，WCDMA定义了比较完善的QoS机制，而在CDMA2000中没有针对业务分类的QoS。综上所述，802．16技术具有很好的市场潜质，对于国内的运营商而言，802．16作为一种新的接入手段可以帮助没有有线接入资源的运营商迅速进入宽带市场。但是从标准化、商用时间、全球统一频谱、技术特性等多角度考虑，802．16e距离真正商用还有一定的距离。在未来的技术发展过程中，多种无线技术将长期共存，相互之间既互补又竞争，各自发挥其自身优势，满足不同用户和应用场合的需求。
linuxaihao (2007-1-22 13:01:14)
作者: 范晨 常永宇 杨大成 来源: 电信工程技术与标准化 发布时间: 2006-07-19
[摘要]本文介绍了3GPP Long Term Evolution（LTE）网络架构的最新研究进展，从控制面和用户面功能分离的角度阐述了分布式网络结构的优点，并结合LTE接入网的功能划分提出了一种新型的3G演进网络架构方案。
1、引言
当前，全球无线通信正呈现出移动化、宽带化和IP化的趋势，移动通信行业的竞争极为激烈。在现有的3G技术还没有大规模商用之前，一些无线宽带接入技术也开始提供部分的移动功能，通过宽带移动化，试图进入移动通信市场，如IEEE 802.16e技术。为了维持在移动通信行业中的竞争力和主导地位，3GPP组织在2004年11月启动了长期演进计划（LTE，Long Term Evolution）以实现3G技术向B3G和4G的平滑过渡。3GPP LTE计划的目标是：更高的数据速率、更低的时延、改进的系统容量和覆盖范围以及较低的成本[1]。根据TR25.913[2]，LTE对空口和接入网的技术指标包括：
（1）峰值数据速率，下行达到100Mbit/s，上行50Mbit/s。
（2）提高频谱效率（达到Release 6的2～4倍）。
（3）接入网时延（用户平面UE-RNC-UE）时延不超过10ms。
（4）减小控制平面时延，UE从待机状态到开始传输数据时延不超过100ms（不包括下行寻呼时延）[2]。
为了实现这一目标，除了要考虑空中接口技术的演进外，还需要考虑网络体系结构的改进。对无线接入网网络结构的研究就是要找出最优的网络结构并考虑接入网内以及接入网与核心网之间的功能划分，以期能实现更高的数据速率、更低的时延[3]。网络结构和功能划分确定之后，则控制平面的信令流程也随之确定，所以控制平面的信令开销可以从一个方面反映出网络结构的性能。随着技术的发展，通信网络的全IP化趋势已经不可逆转。在全IP网络中，用户可以具有极高的移动性，并有多种接入方式可以选择，这就使得移动性管理问题变得非常突出[4，5]。好的移动性管理协议不仅可以降低网络信令开销，还可以提高快速切换时的 QoS。因此，LTE无线接入网网络结构的研究需要从优化网络功能划分、简化控制面和用户面协议结构、提高对数据业务QoS等角度联合加以考虑。
2、LTE网络架构研究进展
3GPP组织自从2004年11月启动LTE研究计划以来，就召开了一系列频繁的会议。各国主要的通信企业、研究机构和标准化组织都已经制定了相应的工作计划，并就LTE无线网络架构向3GPP组织下属的工作组提交了大量的研究报告。在网络结构研究方面，LTE建议基站（BS）和接入网关（AGW）在用户面直接互联以减小接入时延，将3G网中RNC的底层功能在BS实现，高层功能在AGW实现。并在控制面引入一种RRM （Radio Resource Management）服务器以增强控制面的移动性管理。
LTE网络架构研究涉及的功能包括：无线资源管理，UE 与网络的QoS协商，位置管理，寻呼、空闲和激活状态移动性管理，不同接入技术间的移动性，安全和加密，报头压缩，Outer ARQ，IP地址分配，漫游，MBMS等。目前已经确定的协议栈结构和功能划分如图1所示。
图1 接入网协议栈结构与功能划分
图1中，BS和接入网关AGW是已经确定的逻辑节点，虚线表示的RRM服务器是尚待确定的逻辑节点。图中上部的白色框图表示控制面功能，下部的深色框图表示用户面功能。在BS、AGW和RRM三个逻辑节点内部的功能框表示已经确定归属位置的网络功能，而逻辑节点外部的功能框表示尚为确定部署位置的网络功能。
目前，LTE基本确认用户面的报头压缩、用户面和非接入层（NAS，Non Access Stratum）的安全功能终结在AGW，Outer ARQ和RRC功能终结在Node B。然而，究竟由接入层（AS，Access Stratum）还是非接入层来控制报头压缩和安全功能目前还没有定论。
linuxaihao (2007-1-22 13:01:27)
为实现控制面的快速接入，LTE将3G标准中的Detached，RRC Idle，RRC Connected（包括URA_PCH，CELL_PCH，CELL_DCH，CELL_FACH）6种RRC状态简化为Detached， Standby（LTE_IDLE）和Ready（LTE_ACTIVE）3种状态。RRC状态用以标识用户的占有的接入网资源情况，在3G标准中主要通过RRC连接、SRB和RAB资源的占有或释放来区分。在LTE中3种状态的最终区别还未定义，目前主要从上下文的存储位置（接入网或核心网）、标识用户的UE-Id（IMSI，跟踪区域（URA）ID，小区范围内的C-RNTI，IP地址）、用户位置更新频率（小区范围或跟踪区域范围）和移动性等方面加以区分。
根据控制面处理Standby和Ready状态处理节点的不同，LTE R2提出了3种不同的控制面网络功能划分方式：
结构A：Standby和Ready状态用户都由BS负责。
结构B：Standby和Ready状态用户都由BS之上的集中控制点负责。
结构C：Standby状态用户由集中控制点负责，Ready状态用户由BS负责。
2.2 用户面研究现状
LTE采用AGW和BS直联的方式以实现用户面的快速接入，在这种直联方式中对用户面接入时延影响较大的功能包括：IP地址分配、报头压缩和安全性功能的部署位置。
IP地址的主要功能是标识用户和寻址（定位用户）。在移动网络若由AGW给用户分配临时IP地址（Care of Address），用户在AGW范围内移动时临时IP地址不变，每BS范围内用户的IP地址均不连续。此时临时IP地址仅具有标识用户的功能，需要IP隧道辅助实现定位用户的功能。若由BS给用户分配临时IP地址，则无需隧道保持的开销，但缺点是信令开销太大。
Motorola在R3 -051094[6]和R3-051095[7]中将Mobile IP微移动性研究的宏锚点（Macro-Mobility Anchor）和微锚点（Micro-Mobility Anchor）引入到LTE用户面的研究中，宏锚点和微锚点可视为具有隧道功能的路由器。宏锚点负责AGW范围内用户的移动性管理，微锚点负责URA范围用户的定位，并对宏锚点屏蔽用户在URA范围内的移动性管理。R2-052924[8]对用户面可能的隧道终结点（微锚点或Node B）进行了分析，建议将用户面终结在Node B。
报头压缩功能可部署在BS或AGW。若部署在BS端，则仅对空口信息进行压缩，无法提高接入网有线信道利用率。若部署在AGW端，可同时提高空口和接入网有线部分的信道利用率，但在AGW执行报头压缩处理，会增加AGW的负荷，使其成为影响用户面性能的瓶颈。
3、一种控制面和用户面完全分离的网络架构
本文提出了一种改进的3G LTE系统快速无线接入方法。通过分离接入网的控制面和用户面功能，改进方案能够实现Standby状态用户的快速接入和Ready状态用户的快速切换。
本方法在接入网的控制面提出一种URA自制系统的概念。由Node B和RRM Server在接入层（AS）控制面组成一个AS层自制系统，Node B仅与AGW建立用户面和与业务QoS相关的非接入层（NAS）信令连结。
本方法在用户面使用Motorola提出的两级锚点方式（AGW到Node B的两级隧道）定位用户，通过微锚点向位于AGW内的宏锚点屏蔽URA内的移动性信息，能够降低AGW的NAS信令负荷。本文建议的协议栈结构如图2所示。
图2 建议方案的协议接口结构
其中E2、E3和E5为接入网控制面接口；E1、E4和E6为接入网用户面接口。用户通过E1、E4接口中的控制面接口向AGW发送非接入层的控制信令。
Node B负责无线的1，2层处理和Node B范围内的RRM。每Node B有一张其所属范围的Ready状态用户上下文列表，切换时用户上下文将作为控制面资源由RRM服务器在Node B之间传递。由于用户平面功能和隧道在Node B终结，Node B将负责用户面NAS层与AS层的信令协商。
RRM服务器主要负责URA范围内Paging消息的发起、Ready状态下URA内外的移动性管理、跨Node B的RRM和接入网认证。
AGW负责Standby状态下的移动性管理（MM），会话管理（SM），应用层认证和加密（Ciphering），计费（Charging）， Legal Interception，Deep Packet Inspection。无论用户处于何种RRC连接状态，AGW只在URA级别上知道用户的存在，URA范围内的用户定位由微锚点负责。
3.1 改进控制面结构的优点
在改进结构中，RRM Server作为接入层信令的终结点，而AGW作为用户面功能的终结点，由Node B的RRC负责AS和NAS层的QoS参数协商和信令映射。这种控制面和用户面分离的协议栈结构能够移动用户AS和NAS功能的并行切换。当用户在 Ready状态进行切换时，AS层切换由RRM服务器控制在接入网内部完成，NAS层切换由AGW内的Micro-Mobility Anchor或Macro-Mobility Anchor完成。由于AS和NAS功能分离并由不同的节点进行切换控制，因此改进方案能够实现并行切换从而减小了切换时延。
3.2 改进用户面结构的优点
本方法在用户面通过AGW到Node B的两级隧道定位用户。分别为宏锚点＜-＞微锚点和微锚点＜-＞Node B隧道。其中宏锚点负责分配用户CoA地址，微锚点向宏锚点屏蔽用户在URA内的移动性。微锚点即可作为AGW的内嵌对象实现，也可单独作为一个网络节点实现。
若宏锚点到Node B采用一层隧道实现，Ready状态用户每次跨Node B切换时，用户都需要通知宏锚点修改其地址映射表（用户CoA地址＜-＞用户所在NodeB＝以定位用户。
若宏锚点到Node B采用两层隧道实现，其结构如图3所示。Ready状态用户仅在跨URA切换时需通知两级锚点修改映射表；而在同一URA中的切换只需通知微锚点修改 CoA地址＜-＞用户所在Node B映射表。两级分层隧道能将宏锚点的隧道更新信令分散到各微锚点进行处理，从而减轻了作为用户面集中控制点的AGW的负担。
图3 两级隧道实现方式
4、结论
本文提出了一种用于3G演进的分布式网络架构，该架构具有以下优点。
（1）结构提出了URA自制系统的概念，在接入网实现了相对独立的控制面和用户面，实现了资源的并行切换，减小了Ready状态用户的切换时延。
（2）结构在用户面引入了分层隧道的思想（通过AGW到Node B的两级隧道定位用户），通过将AGW隧道更新信令分散到各微锚点进行处理，能够降低AGW负载。
linuxaihao (2007-1-22 13:02:00)
作者: 赵玉亭 来源: 北京华仪盛科科技有限公司供稿 发布时间: 2006-07-19
摘要：Ad Hoc网络中无线信道的时变特性和网络拓扑的不断变化导致了链路的频繁断续，使得数据包大量丢失。这就要求高层应用协议能够快速访问底层传输协议甚至信道的状态信息，各层协议之间能够根据需要互相交换信息，迅速作出决策，提高分组接收成功率。本文基于QualNet网络仿真器设计并实现了一种网络协议栈跨层交互的机制。结果表明，利用该机制，能够快速建立跨层协议的交互，使得高层协议及时获取低层协议的有用信息，从而可根据信道的状况动态调节网络协议设置，提高分组发送成功率，优化网络传输的性能。
关键词：无线，网络，跨层，自组织，仿真
1.引言
传统的基于TCP/IP的网络协议栈将各个协议层独立开来，相邻层之间通过良好的层间接口进行直接通信，而非相邻层之间不允许进行直接通信。每个协议层专注于完成本层内部的全部功能，而不必去关心其它层的功能实现。这样做的好处在于，设备厂商内能够专注于某一协议层的网络设备的开发，进行功能优化与添加，只要保证层间接口的标准化，就不会影响到整个网络的互通。这一理念鼓励了设备厂商的技术创新，使得市场上不断出现质优价廉的产品和服务，促成了全球互联网Internet的飞速发展。但是，对于无线动态网络和有线、无线混合异构网络来说，严格的分层限制了信息获取的灵活性，使得网络设计者无法根据无线网络的动态特性做出自适应优化，导致传统用于有线网络的严格分层的协议栈在上述网络中无法高效运行[1]。
在一个典型的无线移动自组织网络（MANET）中，由于无线信道的时变性和节点的移动性，使得链路的断开、路由的改变频繁发生，要维护网络的正常运行，就要及时发送网络控制信息，这就会给目前低带宽的无线链路带来很大的开销。在某一层次的性能优化也许还会导致全局协议栈的性能的降低[2]。同时，基于严格分层的协议栈使得高层协议希望直接得到的网络底层信息需要经历几个中间协议层才能得到，信息的更新带有明显的迟滞性[3]。针对无线网络的特点及问题，许多研究人员提出，打破基于 TCP/IP协议栈的严格分层限制，使得相关协议层次能够直接进行信息的交互，从而极大提高网络的传输性能。Vineet Srivastava等人综述了跨层设计的现状和发展方向，将跨层定义为违反参考协议栈构架的协议设计，并将跨层分类为创建新接口、合并相邻层、无新接口的耦合设计和全局垂直信息交互四种[4]。Taesang Yoo等人利用NS-2网络仿真器构建了一个跨层设计框架用以研究Ad Hoc网络上的视频传输性能[5]。XinSheng Xia和Qilian Liang利用OPNET建立了一个MAC层和物理层耦合的跨层机制[6]。Ning Yang等人基于NS-2建立了物理层和介质访问控制（MAC）层、网络层和MAC层之间的信息交互[7]。
目前的跨层协议研究大多是基于网络仿真器软件实现的，跨层协议交互的研究主要针对于有延时限制的多媒体信息传输，而仿真软件的仿真速度及实时性影响着许多研究的顺利开展，例如我们建立的Ad Hoc网络实时视频传输实验平台就必须要依托于高速的网络仿真引擎[8]。同时，仿真工具的易用性也影响着我们的研究进度。基于上述原因，我们选择 QualNet作为我们的网络仿真工具，取得了良好的效果。
本文首先介绍了QualNet网络仿真器及与我们跨层协议实现相关的消息处理机制，接着以应用层和网络层跨层交互为例，讲解了如何在QualNet里面实现跨层协议设计，然后给出了不同节点、不同应用之间跨层协议交互的设计实现。最后总结全文并指出下一步的工作方向。
2.QualNet及其消息处理机制
2.1QualNet网络仿真器
QualNet是一种应用于无线、有线以及混合动态网络的快速而且精确的开发、仿真系统。Scalable Network Technologies Inc.公司将美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)开发的开放源代码的GloMoSim成功地转化为了商业版本——QualNet。目前已经在世界范围内 50多个国家和地区得到了推广应用，它的客户主要是美国的大的军方项目承包商，包括DARPA、微软、NASA、雷神、美国空军等，目前已经成为美国军方网络中心战及未来作战系统（FCS）的主要仿真平台。
2.2QualNet协议栈构架
QualNet协议栈的设计遵循着TCP/IP网络协议栈分层结构，如图1所示。但是，QualNet还提供了一套完整的消息传递机制，使得我们能够进行类似图2所示的跨层协议开发。
图1 QualNet分层协议栈 图2 跨层协议示例
2.3QualNet消息处理流程
以应用层恒定比特率（CBR）协议为例，QualNet标准协议栈的内部消息处理流程如图3所示。
图3 QualNet内部消息处理流程
linuxaihao (2007-1-22 13:02:11)
可见，如果要想实现跨层信息交互，就要在执行MESSAGE_Send( )函数的时候，将原来的消息参数进行相应的更改，使得仿真器经过事件调度以后能够将此消息递交给期望的处理函数。下面，我们就将CBR协议进行修改，实现如图2所示的绕过UDP传输协议直接将CBR分组递交给IP层的跨层协议交互功能。
3基于QualNet的跨层交互机制
如图2所示，跨层协议交互分为两个部分，一部分是应用层直接将数据递交给IP层处理，另一部分是IP层将数据绕过UDP协议传送到CBR处理函数入口。
3.1应用层到网络层的通信
常规协议栈中，基于UDP的应用层协议将用户数据发送到UDP，添加UDP头后发送到IP。为了使得CBR能直接将用户数据发送到IP，我们就要首先确定UDP使用了哪些接口来和网络层进行通信，然后在CBR和IP之间使用相同的接口。
图4所示为分层的协议栈接口，可以看到，CBR调用接口函数APP_UdpSendNewHeaderVirtualDataWithPriority ( )将CBR数据发送给UDP协议，UDP协议调用接口函数NetworkIpReceivePacketFromTransportLayer( )将数据发送给IP，接着IP进行相应的处理并调用函数RoutePacketAndSendToMac( )将数据包发送到MAC层。我们所需要做的，就是要将原来的数据通路打断，让CBR协议直接调用接口函数 NetworkIpReceivePacketFromTransportLayer( )，并传递相应的参数。
图4 CBR协议层间接口（左：分层；右：跨层）
3.2网络层到应用层的通信
对于网络层到应用层的跨层通信，首先要确定传输层和应用层之间使用的是什么接口函数，然后使得网络层使用相同的接口将数据传递给应用层。网络层函数 DeliverPacket( )从接收到的IP包的头内读取接收端协议编号ipProtocolNumber，将数据包传递给目的协议。对于一个基于UDP的应用程序， DeliverPacket( )使用函数SendToUdp( )发送接收到的数据包给UDP，因而，将数据包传递给应用层就要使用UDP函数TransportUdpSendToApp( )。为了使得IP能够直接向CBR发送数据，编写一个函数SendToCbr( )并修改DeliverPacket( )使之调用SendToCbr( )向CBR发送数据包，该修改过程的伪代码如图5所示。
4跨层仿真实例
我们针对上述的CBR跨层协议交互，进行了无线移动Ad Hoc网络数据传输的仿真实验，实验结果表明，即使是经过简单的跨层交互（只是跨过了传输层），较之严格分层的协议栈，分组投送成功数量提高了33%。
4.1实验设置
我们选取了1000M×1000M见方的场景，上面均匀放置着50个无线通信节点，都运行802.11b的MAC协议和物理层协议，移动模型是 Random Waypoint，暂停时间0S，最小移动速度10M/S，最大移动速度20M/S，都运行AODV路由协议。业务流量配置如下：每隔10MS发送一个长度为1240字节的CBR包，直到仿真结束，仿真时间2000S。
实验分为两种情况进行对比：一种是TCP/IP标准分层协议栈，一种是绕过UDP传输层协议的跨层协议栈。
4.2实验结果
我们主要考察了延时、抖动、分组投送成功数量、网络吞吐量四种网络性能参数指标，进行了多次实验，实验结果取平均值列于表1当中。
延时 抖动 接收量 吞吐量
分层 1.283S 0.246S 8572.8 42623.8bps
跨层 1.368S 0.231S 11410.4 56721.0bps
性能变化 增大6.58% 减少6.28% 增大33.1% 增大33.07%
表1 跨层交互与分层协议的网络性能对比
4.3实验结论
从表1当中可以看出，经过跨层，减少了UDP传输层的处理流程，在延时和抖动变化不大（±6.5%左右）的情况下，极大地提高了网络吞吐量和成功接收应用层分组的数量（提高了约33%），降低了丢包率，对于数字通信网络的多媒体视频传输质量而言是至关重要的。
5结语
我们设计并实现了基于QualNet的跨层协议的交互机制，仿真结果表明，跨层协议信息交互在Ad Hoc网络中能明显地改善多媒体传输的性能。
下一步我们要基于这个实验平台，针对不同的路由协议、MAC协议和应用层协议进行跨层优化，以改善Ad Hoc网络视频传输的性能。
linuxaihao (2007-1-22 13:02:25)
作者: 吴康迪 来源: 电子经理世界 发布时间: 2006-07-14
为了实现随时随地与任何人和任何设备的互联互通，无线通信技术获得了蓬勃发展。在正交频分复用(OFDM)和多入多出(MIMO)等基础技术支持下，多种无线技术如蓝牙、Wi-Fi(无线兼容认证)、WIMAX、超宽带和无线局域网获得了长足发展。在移动电话上，从 3G、3.5G和3.9G，正逐步向4G推进。此外，RFID(电子标签)、BigBee网、传感器网以至物联网都已提到日程上。
作为蓬勃发展的无线技术，近几年是其大变革时期。随着几种重要基础技术的推广和实际应用，将大大提高无线通信的速度。
无线技术有各种分类。从用户角度，可分为无线局域网、无线个人电脑接口、移动电话和公共局域网服务等。超宽带和WiMAX也是人们关注的热点。下面分别介绍其近期的发展。
超百兆以太网的无线局域网
通过使用最新的技术，高速无线局域网设备相继问世。
2005年春天，日本在市场上推出了有3根天线的无线接入点设备。采用多入多出技术和正交频分复用技术后，其最大通信速度可达108Mbps，在通信速度上超过了无线局域网标准IEEE802.11a和11g中规定的最高速度54Mbps。上述接入点新产品采用的是IEEE802.11n标准，通信速度超过100Mbps，即每秒百兆比特。
目前由个人电脑连接起来的局域网(以太网)，通信速度为100Mbps。截止到2005年春天，普通的无线局域网设备的通信速度只不过20Mbps至40Mbps。随着采用IEEE802.11n标准的产品问世，可以期待，无线局域网设备已步入能够取代传统以太网的阶段。预计2006年采用802.11n标准的产品可大量面世。
无线式外围设备接口
对于连接个人电脑和外围设备的接口来说，已经开始大量利用无线技术。
目前应用最广的是蓝牙技术。使用较多的有无线键盘、无线鼠标和家用扫描器等。他们的最高通信速度为1Mbps〜2Mbps。按2004年推出的蓝牙 2.0版中EDR标准，最高速度为2.1Mbps。然而由于采用UWB技术和OFDM(正交频分复用)技术，2005年下半年推出了通信速度为 100Mbps的无线个人电脑接口。如果个人电脑和电视机内部都装有UWB接收器，就可以无线方式向个人电脑传送高清晰度的电脑节目了。2005年底至 2006年初，采用UWB技术的蓝牙产品将面市。
采用有线接口的USB(通用串行总线)2.0版的产品的最高通信速度为 480Mbps。如果个人电脑内装了采用UWB技术的蓝牙产品，那么该电脑就可以利用无线方式与所有外围设备进行连接。对于个人电脑所标榜的“即插即用 (Plug and Play)”而言，则可省去“插(Plug) ”的步骤而可即时应用。
每秒1Gbit的移动电话
按国际通信联盟的计划，2010年移动电话将发展至第4代，即4G移动通信。
目前已部署的3G移动电话，最高通信速度为384Kbps。从2004年下半年开始试行的3.5G移动通信技术HSDPA(高速下行分组接入)，在2005年内能实现最高14Mbps的通信速度。
而对于4G无线接入，要求通信速度可达到100Mbps。这一速度是通过采用OFDM和MIMO技术实现的。这将与目前光纤网的通信速度相当。对于4G 移动通信，更重要的一项考核项目是其骨干网的核心网络应该全部“互联网协议化”，即IP化。届时，目前的3G、3.5G和4G等各代移动通信网络，将共同包容一个IP化的骨干网。
这种骨干网的全IP化，就是着眼于同时提高无线接入和有线骨干网的通信速度，从而实现整个通信业务的高速和有效应用。
公共局域网服务
以蓝牙和Wi-Fi为代表的公共局域网服务已在发达国家和亚太地区广泛部署。2005年蓝牙手机和蓝牙个人电脑外围设备等用户在全世界已达2亿。2005年装有Wi-Fi芯片的个人电脑和各种信息终端已超过1.2亿。
2005年上半年美国进行的一项调查显示，Wi-Fi网络在美国家庭中越来越普及，并首次超过了以太网。
2005年5月蓝牙标准化团体美国蓝牙兴趣小组(Bluetooth Special Interest Group)宣布，下一代高速蓝牙网络决定采用UWB技术。高速蓝牙终端将解决与同样采用UWB技术的无线USB、无线宽带访问技术“WiMAX”及移动电话等终端之间的电波干扰问题，以确保全球通用的UWB频带等。
2005年11月美国网络基础设备公司Vivato开发出了一种新型Wi-Fi交换机。该交换机能把目前Wi-Fi无线网络接近100米的通信距离延长到约6.5公里，并且允许众多用户同时使用，其用户数量远远超过目前多数网络的处理能力。
采用Wi-Fi技术的无线热点(Hot Spot)，可实现不同制式手机之间的漫游。Wi-Fi技术的发展方向是装置小型化，低功耗和延长通信距离及提高通信速度，并加强使用上的安全性。
linuxaihao (2007-1-22 13:02:37)
UWB通信技术是一种以极低功率在近距离内高速传输数据的新型无线通信技术，普遍认为它是下一代近距离(1-数十米)无线通信与无线个域网(Personal Area Network)的解决方案之一。近年来UWB技术已成为无线通信领域最热门的研究课题之一。
利用UWB技术可实现数字设备，包括笔记本电脑、掌上电脑、手机、数码相机、摄像机和家庭服务器间的无线连接，从而实现图像、摄像和CD等信息的瞬时发送和接收。
在家庭内，UWB技术可进行数字电视、音响、硬盘机、DVD和摄录一体机等的无线连接，并组成家庭无线局域网。利用UWB技术还可以无线方式在液晶电视和等离子电视等高清晰度电视与DVD机之间瞬间传送电视和电影节目。
在办公室和家庭可使个人电脑与各种外围设备，如打印机、扫描仪、笔记本电脑、数码相机、摄像机和移动硬盘等以无线方式连接。
总而言之，UWB将成为数字家电(或信息家电)的标准接口。
采用UWB技术的还有全球定位系统、穿墙传感器等。此外，还可作为Bigbee的物理层用于雷达测距和电子标签、广播部门以及地方政府部门等。作为补充无线局域网的宽带个域网，可在数米内保证100Mbps的通信速度。
美国联邦通信委员会(FCC)已分配了UWB频谱，在3.1〜10.6GHz频段为免许可证使用的UWB设备分配的是7500MHz。按照FCC关于 UWB的定义，超宽带不仅是专门技术，而且是一段频谱资源。欧洲已制定出关于UWB的输出标准，以推动普及。相对于无线局域网标准久拖不决，UWB标准会较快确定。
2005年韩国三星和日本索尼公司都推出了采用UWB技术的无线高清晰度电视。Intel公司将UWB2.0作为个人电脑的标准接口。
在UWB芯片方面，2004年于美国旧金山召开的国际团体电话会议(ISSCC)上，首次推出了用于无线局域网(LAN)的超宽带集成电路，其内装低噪声放大器。它由美国加州大学洛杉矶分校教授、模拟电路设计师Asad Abidi设计，Skyworks公司制造。意大利Padova大学推出的0.18μm工艺的UWB芯片，适用于3GHz〜10GHz频带。
在2005年的ISSCC会议上，Skyworks公司又推出了多种OFDM式UWB接收机芯片。日本索尼公司推出了DSS(直接序列扩频)的UWB收发机芯片。
有关专家称，UWB为高速通信带来了千载难逢的机遇。其存在问题为频带分配和电磁干扰等。
在发展方向上，UWB与MIMO技术相结合能进一步提高通信速度，这是终端用户最关注的。另外，可通过改进媒体接入控制MAC层协议来提高通信速度。其中“选择-重复型”的数据传送技术最受青睐。
引人注目的WiMAX
2005年世界WiMAX联盟的成员从60余家激增到300多家，这从一个侧面反映了各界对WiMAX的期待。
对于应用于城域网(WAN)宽带接入的WiMAX，由于可提供更高的数据传输率以及更大的网络跨距，2005年有15家企业参加了固定网的WiMAX标准802.16产品的测试，其已经开始商业化。中国的华为和中兴也参与了测试。
WiMAX使用OFDM而非CDMA无线调制技术，从接收器性能的角度看，它的信道带宽比3G高出了大约5MHz。而通过结合MIMO，其峰值速率的吞吐量将达到CDMA技术的5〜10倍。
2005年11月正式发布了移动WiMAX即802.16e标准。12月9日美国电气和电子工程师协会(IEEE)批准了支持移动通信的新WiMAX标准。2005年韩国三星电子公司开发了支持移动WiMAX的韩国标准“WiBro”的手机，并于2005年11月18〜19日在“2005APECIT” 展上首次推出。2005年11月，韩国SK电信公司在釜山完成了传输测试和试运行，使用了7个基站。在世界上首先完成测试的韩国运营商，即将开始商业化部署移动WiMAX。2007年韩国将会大规模推出商用移动WiMAX。日本KDDI公司于2005年12月起在大阪采用100多部移动电话以每小时80公里速度进行移动WiMAX通信测试。
WiMAX论坛和欧洲电信标准协会(ETSI)正式签署了一项标准互操作协议，确保无线城域网技术能够拥有单一的全球标准。在欧洲，一些国家安装了WiMAX网络。法国的Altitude是一家新运营商，在法国具有3.5GHz频率使用牌照，为中小企业用户提供宽带数据和VoIP业务。目前已在Vende和Ornede等城市部署了数十个WiMAX基站。另一个是西班牙的Iberbanda，这是西班牙第二大宽带接入服务运营商，2004年开始采用了准WIMAX系统。在瑞典，Mobile City公司为学校和商务客户提供宽带无线解决方案，与英特尔公司联合建造了WiMAX系统。
此外，目前“最后一公里”一直是制约互联网提供商的难题，基于802.16d/e标准的WiMAX可以作为DSL、Cabel的无线补充方式，可解决宽带接入成本高的问题。例如在偏远地区缺乏基础网络覆盖，有线方式提供宽带接入的成本相当高；在大中城市通信光/线缆跨路问题越来越严重，许多城市禁止空中挂缆和破路敷设，在这种情况下WiMAX 的优势尤为突出。
WiMAX对企业提供了一种高性价比的宽带接入选择。由于很多公司所在的地点都不适合铺设电缆，因此，本地的电信公司是它们获得宽带接入的唯一途径。WiMAX允许企业建立自己的专用网，从而使企业多了一种宽带接入的方式，它特别适用于在偏远地区从事经营的行业，如煤气、采矿、农业、交通运输、建筑行业等。对ADSL或有线调制解调器服务不能及的家庭用户来说，WiMAX为他们提供了一种新的宽带接入方式。
笔记本电脑、PDA等便携式设备对高速网络有着直接的需求，这是WiMAX的优势所在。WiMAX的主要推动者英特尔将于2006年把WiMAX直接嵌入笔记本电脑，从而为外出用户提供更多上网选择。三星已推出了WiMAX的数据卡。
技术发展方向是加强WiMAX系统在实际应用环境中的互操作性，并且加速与CDMA、Wi-Fi、MIMO等技术融合，不过技术的分割成为市场发展的阻力。
为了与WiMAX竞争，2004年底，从事3G移动通信的3GPP决定发展长期演进计划LTE，其指标、性能都与WiMAX十分相近。3GPP发展超 3G，意味着WiMAX可能失去使用3G频段。有关专家建议，面对LTE的竞争，WiMAX要想在宽带无线接入市场中占有一席之地必须拥有好的频率，使用电视广播频段是比较现实的选择。使用低于WiMAX的地面电视广播频段，可以实现大面积覆盖，从而提高WiMAX的竞争能力。
linuxaihao (2007-1-22 13:04:50)
来源: 数字通信世界 发布时间: 2006-07-14
【摘 要】 本文主要介绍了超宽带技术的基本特点，以及超宽带技术的应用场景并分析了超宽带技术的管制和标准化现状，超宽带技术存在的挑战，最后介绍了超宽带技术的发展动态。
一、引言
当设计未来的短距离无线通信系统时，我们要考虑通信的普遍特性和B3G中提到的“任何人，任何时间，任何地点”的连接性。这要求新的无线世界是现在和未来无线通信系统的综合，包括WANs，WSP?column=news&key=LAN target=_blank class=qqx_gjz>LANs，WPANs以及Ad Hoc和家用局域网，可以连接各种不同的设备，包括计算机和各种娱乐设备。要实现这个目标，就需要新的无线技术。
UWB技术最初是在 1960年作为军用雷达技术开发的，早期主要用于雷达技术领域；1972年UWB脉冲检测器申请了美国专利；1978年出现了最初的UWB通信系统； 1984年UWB系统成功地进行了10公里的试验；1990年美国国防部高级计划局（DARPA）开始对UWB技术进行验证。2002年2月，FCC批准了UWB技术用于民用。
UWB技术发展慢的原因主要有：在1994年以前主要限于军方使用，限制了第三方开发支持UWB的软件和硬件；由于UWB使用许多专用频段，FCC对UWB技术的批准进展缓慢；UWB带来的干扰问题也阻碍了UWB的发展步伐；而且，由于UWB技术可能取代现在使用的所有无线技术，包括PAN，WLAN（802.11a，802.11b，802.11g）和无线WAN（如GPRS，1XRTT），因此，许多公司会抵制该技术的商用。
二、UWB频谱效率
在短距离通信中，UWB-RT为现在的频谱管理和无线系统工程中的多数问题提供了答案。在UWB-RT中，新的方法是共享现有的频谱，而不是寻求新的频段。这个观点得到US管制局的批准。欧洲和亚洲也开始了这方面的工作，尤其是日本和新加坡。UWB-RT将对多媒体家用网络和娱乐市场产生很大的冲击力，它允许实施智能网络和设备，可以实现以用户为中心的无线通信世界。
FCC的最初报告和工业界对UWB设备的定义是：一种发射信号的相对带宽大于0.2，或者传输时带宽至少为500MHz的设备。相对带宽定义为2(fH-fL)/(fH+fL)，其中fH和fL分别为-10dB时的上界频率和下界频率。在物理层，UWB通信扩展少量的 EIRP，根据FCC的定义，低于0.56mW与其中心频率相比，穿过很宽的频带。这可以从其功率谱密度中计算出，在3.01～10.6GHz，为 75nW/MHz。UWB的这个定义不仅有高的时间分辨率，也有比窄带系统低的衰落边际。
UWB设备可以分为很多类，如图像系统，车载雷达系统，通信，测量系统等。它们都需要很高的频谱效率，通过采用适当的技术标准，UWB可以使用现有的无线设备使用的频谱，而不会引起干扰，从而可以更好地利用频谱。在WBAN/WPAN网络的节点之间，应用Ad Hoc 的概念，如使用多跳路由，UWB设备可以降低发射功率和覆盖范围，这使得在同样的区域内，可以有大量的设备运行，极大地增加了频谱利用率和容量。由于一个系统的最大传输范围与速率成反比，要在任何时候，任何地点进行覆盖，成本会随着数据速率增加。因此，短距离无线系统覆盖的区域很小，基于UWB-RT的技术，将会是未来高空间容量网络的一个选择。
三、UWB的优点
与其他无线通信技术相比，UWB具有许多优点。表1将UWB技术与其他无线局域网技术进行了比较。UWB技术的特点有：传输速率高、系统容量大、抗多径能力强、功耗低、成本低。UWB通过改变脉冲的幅度、间距或者持续时间来传递信息。与窄带收发信机和蓝牙收发信机相比，UWB不需要产生正弦载波信号，可以直接发射冲激脉冲序列，因而具有很宽的频谱和很低的平均功率，有利于与其他系统共存，提高频谱利用率。
UWB不需要正弦波调制和上、下变频，也不需要本地振荡器、功放和混频器等，因此体积小，系统的结构比较简单。UWB信号的处理也比较简单，只需使用很少的射频或微波器件，射频设计简单，系统的频率自适应能力强。可以将脉冲发射机和接收机前端集成到一个芯片上，再加上时间基和控制器，就可以构成一部UWB通信设备。因此，它的成本可以大大降低。
由于UWB信号采用了跳时扩频，其射频带宽可以达到1GHz以上，它的发射功率谱密度很低，信号隐蔽在环境噪声和其他信号之中，用传统的接收机无法接收和识别，必须采用与发端一致的扩频码脉冲序列才能进行解调，因此增加了系统的安全性。
UWB信号的衰落比较低，有很强的抗多径衰落的能力。UWB信号的高带宽带来了极大的系统容量，由于UWB无线电信号发射的冲激脉冲占空比极低，系统有很高的增益和很强的多径分辨力，所以系统容量比其他的无线技术都高。
由于UWB信号的扩频处理增益比较大，即使采用低增益的全向天线，也可使用小于1mW的发射功率实现几公里的通信。如此低的发射功率延长了系统电源的使用时间，非常适合移动通信设备的应用。有研究表明，使用超宽带的手机待机时间可以达6个月，而且低辐射功率可以避免过量的电磁波辐射对人体的伤害。
linuxaihao (2007-1-22 13:05:09)
随着UWB-RT商业化的开始用，这项技术为支持高速应用和低速智能设备的短距离无线通信系统的部署提供了可能性。FCC定义的UWB天线系统，使用简单的调制和编码机制，在短距离内可达到的信息速率大于100Mb/s。UWB在信息速率和覆盖范围之间可以做一个折衷。
大量的应用场景适合使用UWB，主要包括：高速无线个人网（HDR-WPAN）；无线以太网接口链路（WEIL）；智能天线区域网（IWAN）；室外点对点网络（OPPN）；传感器，定位和识别网络（SPIN）。
前三种情况假定UWB设备网络部署在居民区或者办公区，主要传送用于娱乐的无线视频/音频和控制信号。第四种情况提供室外点对点连接，而第五种考虑工业和商业环境。
1. 高速无线个人网(HDR-WPAN)
HDR-WPAN定义为：每个房间的活动设备为5～10，在1～10m范围内，数据速率为100～500Mb/s，主要基于点对点拓扑。使用现有的有线或者无线标准，通过中继与外部相连。
2.无线以太网接口链路(WEIL)
可以将HDR的概念扩展到更高的数据速率，如1Gb/s，2.5Gb/s。WEIL应该满足以下需求：从PC厂商方面，需要以太网线的替代品；从消费者角度看，在PC和LCD屏之间要求高质量的无线视频传输能力，可以传无线数字视频。
3.智能天线区域网(IWAN)
IWAN的特征是：在室内或者办公室等有高密度设备的地方，覆盖范围为30m。设备的要求是：低成本，低功率消耗，如1～10mw，给用户提供家庭/办公室的智能分布网。设备的功能有：准确定位，跟踪，支持环境敏感的设备，在当前的窄带短距离网络中不太容易实现。这种情况，无线最后一英里或者到外部的可用连接可以用来发送报警、控制信号，或者远程检查家庭周围传感器的状态。
4.室外点对点网络(OPPN)
UWB设备部署在室外，主要适用于PDA上行和信息交换，新闻文本，图片和视频的下载。采用何种标准将决定OPPN结构使用集中式还是分布式的，这是一个需要进一步研究的课题。
欧洲即将采用的UWB标准将严格限制支持室外的UWB设备的部署。然而，这种情况可能会改变，因为UWB管制的使用也将不断进步，如同过去其他无线业务所经历的一样。
5.传感器，定位和识别网(SPIN)
SPIN系统的特征是：设备密度高，每层几百个，主要在工厂或者仓库，发送带有定位信息的低速数据包。SPIN设备使用范围较大，如果为主从拓扑，在单独设备和主站之间可达100m。在工业应用中，SPIN需要高级链路可靠性和自适应的系统特征，以对动态改变的接口和传播环境作出反应。UWB将起到的一个重要作用是：根据用户需求提供有效的业务。场景机制的划分和各种网络的发展，包括上面分析的各种情况，是远远不能满足用户的期望的。一个宏伟的目标是，在不同场景下，实现各种网络的无缝共存和互操作性。因此，设计有效的连接，自动漫游机制和数据链路的自适应，是将来一个重要的研究课题。
五、技术挑战
基于窄带载波调制的短距离无线系统，不能提供高速数据速率来传输视频或者准确的移动终端位置信息，不能支持位置敏感的应用。今天的市场很需要有这种能力的系统。这也是UWB的一个研究目标。可以网络总的数据速率和其他相关参数来标识UWB设备的系统性能和频谱效率。在UWB设备之间的相互干扰和可达到的 QoS级方面，仍然有很多未解决的问题。考虑位置敏感的应用，有必要决定一个给定的应用所需的准确性，这个质量级在可变信道和网络负载条件下能否维持。
在调制和编码技术领域也存在挑战。最初，UWB-RT用于军事通信，获得高容量不是一个主要目标。然而，在商用系统中，有很大的用户容量是很重要的。编码和调制是能够改善系统多用户容量的最有效方法之一，应该设计自适应的调制方法和信道编码机制。尽管在UWB中，平均EIRP是很低的，短时间内的峰值功率可能很大，因此，要求能够优化传输技术（如自适应功率控制）。为适应不同的信号传播环境，各种高级技术，如UWB-MIMO，能够提供所需的高可靠性和自适应能力。与窄带系统不同，UWB系统受到更少的信号衰落，因为很窄的脉冲在不同路径上传播，引起大量独立衰落的信号成分，可以加以区分，由于高时间分辨率，导致很大的多径分集。UWB-MIMO系统也可抗时域ISI和ICI，因为接收信号有很好的自相关和互相关特性，能简单适应脉冲重复频率到主要的信道时延扩展。
此外，尽管UWB系统有内在的强健性抵抗多径，但也不是完全不受影响。极端信号传播情况会引起室内环境中大量的多径，导致传播时延持续10毫秒至几百毫秒。这引起的ISI限制了系统的最大数据速率，除非有一种有效的方法可以用来减轻这些影响。在快速脉冲调制技术（如 PPM），实现有效均衡的成本很高，这个问题在使用低脉冲重复频率系统中较轻。系统复杂性是另外一个挑战，UWB需要多个并行检测器或者高阶调制。
另外一个挑战来自于物理层UWB设备的天线设计和实施。一般来说，便携式通信设备要求很小和不易受损的天线，可以集成到设备中，能够在不同的环境下有效工作。有效天线的设计和实施，是UWB系统设计中的一个巨大挑战。
另外一个问题是，来自于其他无线信号对UWB接收机的带内干扰的影响。近处干扰问题引起了学术界的极大兴趣，UWB设备发射功率谱密度很小，UWB接收机中容易受到噪声影响和干扰。当一个区域有大量集中的UWB设备同时工作时，也有相同的问题，还有多径传播的不利影响和设备间干扰现象，以及要考虑在接收机和网络层如何发起和维持同步。
最后，除了非线性模电设计技术外，还需进一步研发在UWB系统使用新的，先进的半导体技术，如MEMS，SOI等。这些技术可以提供有效的方案解决速度和同步时延，功率消耗等问题，它们的成功研发对UWB-RT的未来开发和应用是至关重要的。
六、UWB研究现状
现在有许多公司在进行UWB技术的研究开发工作。美国XtremeSpectrun公司能够提供在各种设备之间无线传输音频、视频的UWB芯片组，它采用双相调制技术和IEEE 802.15.3 MAC协议，传输速率达到100Mb/s。
Intel在2000年成立了UWB研究实验室，其实验室产品在2～3年内能达到100Mb/s的数据速率。Intel认为UWB在短距离内可以达到 400～500Mb/s，因此Intel称UWB为无线USB。Time Domain公司利用UWB PPM技术，开发了两代PulsON芯片，第三代PulsON商用产品也即将问世。
2003年1月，Philips和GA签订了一个备忘录，利用Philips在BiCOMS的优势和GA的UWB技术联合开发速率达480Mb/s的UWB芯片组，并支持IEEE 802.15.3a标准。Pulse Link公司在2003年第一季度推出了传输速率达400Mb/s的UWB芯片组。
新加坡的Cellonics公司开发了基于非线性动态理论的新技术，它只需要使用一个电感器和一个二极管就可以实现数字调制解调器，不需要混频器、振荡器和锁相环。该技术可以改善UWB接收器设计中的相关接收，而且简单、成本低，功耗也低。
美国Discrete Time公司开发了多频段UWB技术，它采用不同频段发送信息而不是发射单个脉冲。与单频段UWB相比，多频段UWB系统的每频段内可以用较低的速率发送信息，这降低了UWB的成本，具有较好的自适应性，可以与802.11a共存。
Intel、Cisco、Sony等公司都准备进入UWB无线数据通信市场，无线家用网络将会是UWB的主流市场。对短距离高速WPAN，UWB-RT 有希望成为一项可行和有竞争力的无线技术，有能力支持以用户为中心的个人无线通信世界。UWB-RT的新特点，可能成为短距离无线设备和应用的基础，在未来的泛网中，对用户而言，从一个网络过渡到另一个网络是透明的。尽管在技术，经济和管制方面的挑战，各种研究和开发的努力与全球管制框架结合，会进一步增加UWB-RT成为新的智能短距离联网应用和业务的首选技术的机会。