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未来移动无线通信技术发展趋势展望
日期: 2012-08-01
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         在过去的20年中,中国的移动通信产业在历次的技术变革中,都准确把握了技术方向,在适当的时机引入了适当的技术,保证了整个产业的良性发展。在未来的20年里,移动/无线技术还将向

     在过去的20年中,中国的移动通信产业在历次的技术变革中,都准确把握了技术方向,在适当的时机引入了适当的技术,保证了整个产业的良性发展。在未来的 20年里,移动/无线技术还将向何处发展,我们又面临哪些机遇呢?当前,移动宽带化和宽带移动化的趋势已经愈加明显。同时无线通信领域的技术发展速度加快,技术竞争加剧,未来的移动/无线通信将呈现网络日趋融合、多种接入技术综合应用、新业务不断推出的发展趋势。

全球3G商用进程加快

提到对未来移动/无线技术的展望,就不能不提3G。3G在全球商用已经开始起步,但是在国内,目前我们还没有正式开展3G商用,所以分析国外3G商用的具体情况,看看我们自己准备3G的现实,可以为我们下一步更好地把握机遇、再创辉煌打下坚实的基础。

2006年全球3G用户快速增长。WCDMA用户9650万,比2005年新增近5950万;1XEV-DO用户5676万,比2005年新增 3234万;cdma2000 1X用户2.76亿。截至2007年1月,全球已发展了WCDMA网络142个,比2005年新增47个;EV-DO网络53个,比2005年新增22 个;cdma 2000 1X网络183个。HSDPA发展迅速,2006年一年内商用网络达到97个。当前一个值得注意的现象就是欧洲允许运营商在900MHz频段发展3G业务,美洲国家允许运营商使用800MHz~900MHz频段发展3G业务。

TD-SCDMA技术试验情况一直是业界关注的焦点。从2002年2月到2004年9月,是TD-SCDMA技术试验阶段,这个阶段实现了TD -SCDMA的“从无到有”。其中2002年~2003年试验的是基于GSM协议的TSM设备(该种技术方案已被否决),2004年开始试验基于 3GPPR4标准的LCR设备,主要无线系统和终端设备由大唐提供。从2004年11月至2005年6月是研发与产业化技术试验,这个阶段解决了“建立产业链”的问题,形成了多厂家环境,建立了较为完整的产业链,实现了基本功能和业务,初步验证了关键技术和组网能力。2005年10月至2006年2月是应用技术试验,这个阶段的任务是“加快芯片终端研发”,重点测试芯片和终端,完善设备功能与性能,进一步验证关键技术和网络性能。从2006年2月到现在,是规模网络应用技术试验,这一阶段的任务是“全面验证与完善”。从2007年到2008年,是扩大规模网络应用技术试验,这一阶段的任务是继续扩大商用试验范围。

移动网络加速向宽带演进

HSDPA比预想的商用速度快。GSMA的CEO称HSPA的商用进程比GSM和WCDMA快了3年,原因主要有三个:wimax的压力;互联网业务的蓬勃发展;3G最初的版本提供的业务与2G差别不大。

移动通信网正在迅速成为一个宽带互联网业务平台。Vodafone的CEO认为应该使互联网的应用迅速进入移动网,他们已经开始与 Google、Myspace和YouTube合作。LTE(长期演进计划)标准化和研发速度正在加快。同时,WiMAX提高了蜂窝移动通信技术更新速度。2004年初802.16系列WiMAX提出之后,整个无线通信领域开始了新一轮的技术竞争,加速了蜂窝移动通信技术演进的步伐。

3GPP和3GPP2分别在2004年底和2005年初开始了3G演进技术E3G的标准化工作。其中3GPP启动了LTE计划,提出的技术要求是:实现下行100Mbit/s、上行50Mbit/s速率,频谱效率比R6版本高2~4倍,能更好地支持IP传输业务,而且成本更低。3GPP计划在2006年完成主要参数研究,2007年6月完成标准化。3GPP2则提出了无线接口演进(AIE)计划。 AIE分为两个阶段,第一个阶段采用多载波CDMA2000 1xEV-DO技术,最多15个载波实行捆绑,可支持下行46.5Mbit/s、上行27Mbit/s速率的数据业务;第二阶段采用增强型无线接口,将支持下行100Mbit/s~1 Gbit/s、上行50Mbit/s~100Mbit/s速率的数据业务。第一阶段在2006年初发布,第二阶段在2007年4月完成。

WiMAX2006年有了实质性进展。IEEE 802.16m标准将带来高达1Gbps的无线数据传输速度,它的推出对于WiMAX未来的前景有着重要意义。

WiMAX的提出和推进,E3G的标准化启动和加速,使得无线移动通信领域呈现明显的宽带化和移动化发展趋势,即宽带无线接入向着移动性方向发展,而移动通信则向着宽带化方向发展。

移动与无线技术在演进中走向融合

当前,移动、无线技术领域正处在一个高速发展的时期,各种创新移动、无线技术不断涌现并快速步入商用,移动、无线应用市场异常活跃,移动、无线技术自身也在快速演进中不断革新。在网络融合的大趋势下,3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术在演进中相互融合。

在多元融合的大趋势下,3G、wimax、WLAN等各种无线技术在竞争中互相借鉴和学习,涌现出了同时被上述无线技术采用的新型射频技术,如 MIMO和OFDM技术等。与此同时,在以ITU和3GPP/3GPP2为引领的蜂窝移动通信从3G到E3G,再走向B3G/4G的演进道路上,以及 IEEE引领的无线宽带接入从无线个人域网到无线局域网、无线城域网,再到无线广域网的演进道路上,都开始增加对方的内容,例如:移动通信不断强化宽带传输性能,无线宽带接入不断增强漫游性能以及安全性能。

借鉴WiMAX的高速数据传输特性,蜂窝移动通信启动了LTE,即“3G长期演进”项目,用以增强宽带传输性能。LTE的确立,令蜂窝移动通信系统的技术线路与定位为“低移动性宽带接入”的WiMAX有了很多的相似之处。

当蜂窝移动通信在向WiMAX、WLAN学习的时候,WiMAX、WLAN也在添加电信级的安全等内容。在安全方面,WiMAX、WLAN将基于多层次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、VPN等 )提供不同等级的安全方案,使企业、个人用户可以根据不同的性价比来选择满足自己需要的安全策略;在漫游能力方面,WiMAX、WLAN也朝着覆盖范围更大,从热点到热区到整个城市的方向迈进;在技术方面,WiMAX、WLAN将致力于打造基于IP的交换技术和开放的业务平台,使网络更智能、更易于管理。

在“无线+宽带”的大趋势下,无论是蜂窝移动通信技术还是WiMAX、WLAN等无线宽带技术,都面临着同样的考验:信道多径衰落和频谱效率。在这样的情况下,OFDM和MIMO就成为各种无线技术的共同选择。OFDM在解决多径衰落问题的同时,增加了载波的数量,造成了系统复杂度的提升和带宽的增大;MIMO则能够有效提高系统的传输速率,在不增加系统带宽的情况下提高频谱效率。因此,OFDM和MIMO的结合,成为推动“无线+宽带”发展的重要力量。

移动无线业务融合时机成熟

随着移动通信和互联网的迅猛发展,以及固定和移动宽带化的发展趋势,通信网络和业务正发生着根本性的变化。体现在两大方面:一是提供的业务将从以传统的话音业务为主向提供综合信息服务的方向发展;二是通信的主体将从人与人之间的通信扩展到人与物、物与物之间的通信,渗透到人们日常生活的方方面面。

“移动+宽带”刺激各种新型技术层出不穷,极大地促进了移动/无线技术创新,其他无线技术如超宽带(UWB)、蓝牙、RFID、认知无线电、ZigBee、自由空间光系统等都有用武之地。顺应这一发展趋势,相关行业将逐步融合,通过一系列新的技术、新的业务和应用来满足市场的需求。融合将是全方位多层次的,包括网络融合、业务融合和终端融合。特别是固定网与移动网的融合,通信、计算机、广播电视和传感器网络的融合成为发展的大趋势,而且已经在技术、市场需求和设备方面逐渐具备条件。

同时,采用多种无线接入技术和固定接入技术将是实现上述目标的必由之路,包括蜂窝移动通信技术(广域网)、宽带无线接入技术(城域网)和各种短距离无线技术(如RFID、UWB和蓝牙等技术),他们与各种固定宽带接入共同接入基于IP的同一个核心网络平台,通过网络的无缝切换,实现无处不在的最佳服务。

在各种无线网络融合的进程中,许多新的业务应用不断出现。从丰富多彩的个人业务到日益崛起的行业应用;从人与人之间的通信到人与机、机与机之间的通信,无线业务应用趋于多样化。日益多样化的无线业务应用,展现了无线信息社会的美好未来。

 

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