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下一代網絡演進策略(2)
2008-04-09   全球IP通信聯盟

下一代移動網 技術升級加速寬帶化

移動寬帶化和寬帶移動化,是當前發展的主要趨勢。韋樂平指出,移動技術的升級和演進,正在加速寬帶化進程。

在傳統的移動通信領域,技術的發展有著“1G-2G-2.5G-2.75G-3G-3.5G-3.75G-B3G/4G”的清晰路標。其中,3.5G為HSPA,要求HSDPA下行數據傳輸速率為14.4Mbps,目前商用已經達到3.6Mbps;HUSPA上行傳輸速率達到1.5Mbps。3.75G為LTE和AIE計劃,提前采用了OFDMA和MIMO等4G的無線技術等。值得注意的是,此處的“E”事實上已經不是演進而是革命。LTE的目標是在20MHz帶寬下提供100Mbps的下行和50Mbps的上行速率,頻譜效率分別是HSDPA和HSUPA的4倍和3倍。LTE則很有可能替代3GPP2的AIE而成為統一的3.75G標準。

在CDMA2000 EV-DO方面,由于技術演進路線更加平滑,技術進展也很快,2006年年底開始實施的Rev.A不僅可以提供3.1Mbps的下行速率和1.8Mbps的上行速率,具有QoS能力,而且移動到移動的延時也降到與電路域相當的水平,能提供與CDMA1X大致相當的VoIP語音質量,且在容量上明顯提升。目前采用線性干擾消除技術明顯改進了下行容量,已經可以同時提供大約55個用戶/扇區的VoIP業務,即便在35個VoIP用戶條件下,也至少有50%的數據容量可用。

從Rev.A的后續發展看,依照常規是Rev.B和Rev.C(UMB)。考慮到無論哪種技術都將從CDMA轉向OFDM,因而,包括Verizon在內的主導CDMA運營商趨向直接轉向主流的LTE而非AIE,而核心網則直接轉向IMS,也非MMD。

我國主導的TDD制式TD-SCDMA由于得到政府的強有力支持以及采用了N頻點等新技術,也取得了突破性進展并提出長期演進路標,實現了HSDPA能力,規劃了基于TDD方式的LTE,但商用化進程明顯落后于WCDMA和CDMA2000。

B3G/4G是ITU提出的目標,計劃在2008年開始制訂標準,預計2012年全面完成標準,2015年實現規模商用。開發B3G/4G的基本目標是希望在功能和性能兩個方面都比3G有明顯提高。標志性目標是在高速移動環境下支持高達100Mbps的下行數據速率,在室內和靜止環境下支持高達1Gbps的下行數據傳輸速率,希望頻譜效率比3G(R99版)提高10~15倍,而每比特的成本可望降到十分之一。

歷史上,從仿真到數字到3G已經充分利用了頻譜效率的提高來實現容量擴大的目標。事實上,HSPA、Rev.A、WiMax等現有的最新移動技術的鏈路層已經很理想了,頻譜效率都已經非常接近95農定理所設定的極限,相差不過2~3dB而已,再往下鏈路層已經沒有多少改進空間了,要付出的代價卻越來越高(主要反映在網絡設備和終端的復雜性上),主要的出路似乎是采用更寬的頻帶。事實上,所有無線移動技術(UMTS、CDMA、WiMAX),只要采用類似的技術,其所能達到的頻譜效率應該是相近的,不應有很大的差別。

在移動領域,一個最令人困惑的問題是,由多種不同標準組織開發的各種無線接入技術幾乎都試圖趨向同一目標,即寬帶加移動,從而導致本來比較清晰的各自不同定位變得模糊乃至重迭,正在形成競爭多于互補的復雜局面。而1Gbps的速率究竟用來提供什么業務?付出的代價是否值得?這是演進道路上的第二個困惑。這些問題可能都需要市場來回答和抉擇,而不單純由實驗室決定。

由于全球移動用戶數和數據傳輸速率的持續攀升,移動網的容量在不斷擴大。從理論上看,可以有多種技術手段進行擴容,唯一受限程度最小、擴容效率最高的手段是不斷縮小小區半徑,從而達到更高頻率再用的目的。在這一思路下,移動基站不斷演進:從宏蜂窩到微蜂窩,再到微微蜂窩,乃至有朝一日可以演進到毫微微蜂窩或飛蜂窩。

飛蜂窩是一種低成本的室內覆蓋基站,利用有線寬帶互聯網作為回傳信道,將無線蜂窩呼叫信號連接到移動核心網。其主要優勢有:不再需要GSM/Wi-Fi雙模手機,只利用傳統手機就可以實現融合業務,降低了成本,擴大了用戶群,強化了用戶的黏性;無需建立一個新的網絡架構,只是將現有移動網絡延伸到家庭;也無需對付不同的頻譜、無線技術和協議,規避了2.4GHz頻段的干擾和噪聲;將業務量從移動網的宏小區分流到有線寬帶互聯網,節約了移動網建設和運維成本,還擴大了移動網的容量;速率高、覆蓋好,數據支持能力優于宏小區,便于提供新業務;上行A接口是一個封閉的接口,運營上繞不開運營商,為運營商主導提供了技術保障。對于移動運營商來說,飛蜂窩的大規模應用可能成為UMA的終結者,也勢必進一步加快移動替代固網(FMS)的進程。

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