无线通信技术演进汇总十篇

时间:2023-10-16 10:19:55

无线通信技术演进

无线通信技术演进篇(1)

一、地铁无线通信概述

随着我国城市化建设进程的不断推进,城市轨道交通建设也迈入了飞速蓬勃的发展阶段。随着人民生活水平的提高,对生活品质的追求也不断上升,对人民最关心的生活基础问题,衣食住行中的“行”,也更加强调性能的安全与舒适。人们以不再满足于单纯的文字和音频的信息,趋于接收多元化的,形式多样的多元化实时信息,使得轨道通信有了更高的要求。另外,由于国内外各种交通恶性事件的频发,对地铁增设监控设备,加强对列车及乘客的监督管理,以便及时解决突发事件提出了更高要求。因而,随着轨道交通管理和服务水平的不断提高,以及各项技术的不断发展,对于无线信息系统的要求将会日趋提高。

二、LTE技术概述

LTE(Long-Term-Evolution),作为3G技术的演进,LTE技术改善了3G的空中接入技术,并对其进行了加强。LTE无线网络演进的本质是采用了OFDM和MIMO。LLTE技术通过提高上下行峰值速率,来改善了小区覆盖边缘用户的使用性能,一定程度上提高小区通信容量,同时降低系统延迟的概率。由于LTE技术具有较高的数据下载能力,因而通常被认为是由3G向4G进行转换的主流技术。LTE的研究方向主要是缩短等待时间,提高数据传输速率,加大系统容量及其覆盖率,同时要求降低成本。运用LTE技术的车-地无线系统,可以满足诚实轨道交通对一般数据的传输的基本的要求,具有诸多优势,如高速移动性,大带宽性,有效实施性,先进性,系统标准性,扩展性强等优点。

三、LTE技术优势

LTE技术的主要目标是分组域进行业务,整体上系统基于分组交换建立。同时上下行峰值速率较高,平均吞吐率及链路频谱利用率也具有较大优势。LTE技术对系统宽带具有较高的配置能力,且支持对或非成对频谱。TDDLTE可以调整上下行流量。LTE技术选用扁平网络架构,网元节点少,较好的降低上下行延时。

同时扩大小区覆盖半径,提高小区边缘速率。服务质量因严格的管理机制能够得以保障。LTE技术能够有效克服多普勒效应,保证切换成功率,从而保证在地铁中保持数据传输的稳定性,以及通信服务的高质量。同时LTE技术多小区共享,能够解决延时、数据不稳定、数据丢失等问题,保证带宽的高效稳定。LTE技术的抗干扰性能较好,优于WiFi。相比Wi-Fi覆盖较广,同时具有较好的稳定性。除此之外,利用LTE技术,可省去在隧道中铺设线路的费用,与其他通信公司共用漏缆。一般隧道中漏缆能够提供较为稳定的覆盖。

四、LTE在地铁无线通信中的应用分析

1、地铁的LTE需求。车载CCTV的安全需求。LTE可为车载CCTV提供较为清晰的视频传输,同时保证列车的运行以及车厢内乘客的情况得以实时监控,保障能够实时传输动态图像,及时处理各项突发事件和治安问题。列车运行的突发问题能够提供明显提示,确保运营的绝对安全。利用LTE技术,使得列车上的各项设备能够准确接受系统发出的信息,用于车厢内各项信息的播报,使乘客得到正确的引导,正确的换乘地铁。实时高清的需求。由于人们对于各种电视节目的观看体验要求越来越高,使得地铁影音服务的要求也得到了提升。LTE技术可为地铁提供高品质视频传输,缩短延时,尽可能保证实时播放各种新闻、赛事及娱乐节目等,使人们的需求得以满足。增值业务需求。由于LTE可进行高清传输且能够有效缩短延时,因而可为各类高清广告提供有效的实时播放平台。可以对地铁各个时段的客流量及乘客人群进行调查,细致分类,针对不同的人群、客流量等情况进行分析,合理的确定投放广告的类型及数量,使得广告投放效率得以提高,带来一定的经济效益,从而降低运营成本。

2、效益分析。基于LTE的车-地无限通信系统进一步提高了轨道交通系统的监控水平,也同时提高了为乘客提供的服务的质量,为提供优质服务搭建了一个全新的平台,为乘客提供运营时刻表等服务信息,公共资讯,时事新闻,娱乐快讯等,LTE具有更高的用户数据速率,更好的系统容量,更好的覆盖,运营成本的降低,同时,基于LTE的车-地无限通信系统在基础建设,以广告为例的增值服务效益上做出了一定的贡献,降低成本的同时,提高了经济效益。

五、结语

与当前各项通信技术相比,LTE技术具有高性价比,提供的业务较为广泛,且服务较为优质,具有较好的扩展性。不仅可以提供语音、视频及数据等业务,同时也为各类多媒体平台提供了较好的播放通道,满足地铁通信的各项需求。LTE技术符合无线通信的各项需求,未来必定会在地铁通信中占有重要地位,进一步完善地铁无线通信技术。

参 考 文 献

无线通信技术演进篇(2)

一、我国数字音乐音频传输发展现状

数字音乐是用数字格式存储的音乐,通过信息技术来传输的音乐。常见的有通过计算机模拟乐器编辑、处理制作,也叫“电子音乐”、“MIDI音乐”。目前,我国部分中小学的数字音乐教室内,各种传统乐器以有线或无线麦克风作为音频采集器采集音频数据进入调音设备。电子乐器则以有线或无线信号收发器输入调音设备,多路音频混音后统一输出。虽然也能实现一些音乐的欣赏、歌唱、演奏,但还是存在很多问题。比如,传统乐器音色与电子乐器扩声的音质、音色不同,现场配合演奏效果不佳;电子乐器设备连线复杂,大量的连线增加了人员维护的成本,而且后期不易增补电子乐器设备;调音设备输入接口有限;各种专业电子乐器设备功能繁杂,相对于学生来说专业性较高;音乐素材创编模块较少,难以提升学生创作的主观能动性等等。因此,如何有效解决各种传统乐器和电子乐器设备的联合使用,如何有效改善设备间连线的复杂程度,如何提升音乐教学中的录播通道,如何最大限度提升学生在课堂上的主观能动性,是数字音乐教学领域所面临的挑战、机遇和发展空间。

二、数字音乐教室中的无线传输技术

(一)无线通信技术的特点

在日常生活中,无线通信技术具有覆盖面积广、信息传递快、不受空间约束限制的特点。而相对于有线通信,无线通信的这些特点有着无可替代的优越性。其中短距离无线通信技术的发展引人瞩目,尤其是无线局域网、蓝牙技术和基于特定频率的智能传输通道。(1)无线局域网的特点。无线局域网具有高度的自由性和灵活性,可避免数字音乐教室建设中大量预埋网线和音频线,有效地缩短数字音乐教室建设周期,降低各种设备间连线的复杂程度。同时,由于无线局域网带宽充足,更加适合进行大量双向和多向的多媒体信息传输。(2)蓝牙技术的特点。蓝牙技术是一种无线数据通信的开放性全球规范,以低成本、近距离无线连接为基础,为固定和移动电子乐器设备通信环境建立连接的短程无线电技术。其同样有效地避免了数字音乐教室建设中大量预埋网线和音频线,降低各种设备间连线的复杂程度。(3)基于特定频率的智能传输通道的特点。与无线局域网和蓝牙等传统无线系统不同,基于特定频率的智能传输通道能在宽频上发送一系列低功率脉冲。较宽的频谱、较低的功率、脉冲化数据,引起的干扰小于传统无线解决方案,使其不仅满足传统无线在数字音乐教室中的所有应用,还能够在室内无线环境中提供与有线相媲美的性能。

(二)数字音乐教室中的数据传输

无线局域网、蓝牙和基于特定频率的智能传输通道均可替代有线音频传输,在数字音乐教室中有许多用武之地。无线传输设备需支持多设备的同步接入,实现传统乐器和电子乐器与调音设备间的线缆替代。通过无线通信技术,将学生手中的乐器与调音设备进行无线连接,不仅做到学生可以手持乐器在教室内随意移动,还能够即插即用,简化乐器使用步骤。学生可以通过移动终端模拟各种发声乐器,如钢琴、小提琴、沙锤、架子鼓等。一群兴趣相投的小同学聚在一起,人手一台电子设备,却可以集体演奏出一曲复杂的多乐器乐曲。在此过程中,孩子们不仅获得了乐趣,更培养了团队的协作和交往能力。在小乐队创编演奏过程中,音频实时输出才能不影响演奏效果,因此无线发射传输设备的延时必须低于20ms。而传统的无线传输方式带来的高延时是无法达到小组乐队演奏的要求的,只有通过特定频率的智能传输通道才能满足低延时的要求。设备无线传输后,教师端的管理也显得尤为重要。无线设备通过集成连接到网络收发端,教师通过传输网络下的教师端控制软件实时监管所有无线发射端设备工作状态,实现一对多式管理模式下的音频有效输出。为教师端开放调音界面,实现数字调音台的效果管理。教师通过选择不同的演奏模式,模拟出最佳调音效果,通过数字音乐管理软件所提供的师生互动,完成教与学的统一。

(三)数字音乐教室音频传输系统组成

在一个完整的数字音乐教室中,配置无线音频传输接收端和发射端时,发射端数量根据学生同步演奏需求数量配置,接收端接入有源音箱或调音台。在网络环境下,教师在数字音乐教室管理软件上控制任意发射端的开关、均衡音色等状态,实现数字调音台的效果管理。教师选择当前演奏模式便可模拟出最佳调音效果,通过数字音乐管理软件提供的师生互动,完成教与学的统一。通过以上设备的有机结合,为数字音乐演奏提供了新思路和新方法,为学生欣赏音乐、感受音乐提供了良好的环境。

(四)数字音乐教室的教学应用场景

无线通信技术演进篇(3)

中图分类号: TN929.5 文献标识码: A 文章编号:

一、演进方向

4G是第四代移动通信的简称,是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像,且图像传输质量与高清电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载,比拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。

同属3GPP阵营的TD-SCDMA和WCDMA的演进方向为LTE,而属于3GPP2阵营的CDMA2000则向着UMB的方向演进。由于UMB提前出局,CDMA向LTE演进。WiMax则继续着自己的步伐,向着WiMax(802.16m)演进。

图1:4G演进图

二、关键技术

目前对4G通信系统的描述主要有以下几方面:

(1)建立在新频段上的无线通信系统,基于分组数据的高速率传输,承载大量的多媒体信息,具有非对称的上下行链路速率、地区的连续覆盖、QoS机制、很低的比特开销等功能;

(2)真正的全球统一通信系统,基于全新网络体制的系,能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝”连接,使得用户能够自由的在各种网络环境间无缝漫游;

(3)融合数字通信、数字音/视频接收和因特网接入的崭新的系统,用户能够自由的选择协议、应用和网络,让ASP及内容提供商能提供独立于操作的业务及内容。

下面将分别介绍几种4G通信系统中的关键技术。

2.1OFDM技术

第四代移动通信以OFDM为核心技术。OFDM是基于物理层的一种多载波调制技术。其核心思想是将信道分成若干个正交子信道,每个子信道上进行窄带调制和传输,这样减少了子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的频率选择性衰落是平坦的,大大消除了符号间干扰。

2.2MIMO技术

多天线收发技术(MIMO)可以大大增加无线通信系统的性能,它利用空间中增建的传输信道,在发送端和接收端能够多天线(或天线阵列)同时发送信号。由于各发射天线同时发送的信号占用同一频带,所以并未增加带宽,因而能成倍的地提高系统的容量和频谱利用率。

2.3智能天线技术

自适应阵列智能天线,利用基带数字信号处理技术,通过先进的算法处理对基站的接收和发射波束进行自适应赋形,从而降低干扰。其有优点是:能够提高输入信号的信噪比,能识别不同入射方向的直射波和发射波,具有较强的抗多径衰落和同信道干扰的能力;增强了系统抗频率选择性衰落的能力;智能天线自适应调节天线增益,可以很好地解决远近效应的问题。同时可以降低系统的整体造价,具有一定经济效益,可广泛应用到未来的移动通信系统中。

2.4软件无线电技术

所谓软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用的硬件平台,利用软件加载的方式来实现各种类型的无线电通信系统,是一种具有开放式结构的新技术,使无线通信系统具有软件可移植性和功能可编程性,使系统互联和功能升级非常方便。

2.5切换技术

切换技术应用于移动终端在不同小区,不同频率之间的通信或者信号降低信道选择等情况,是提高移动通信可靠性的关键技术。切换技术主要有软切换和硬切换。在4G中,软切换将广泛使用,并朝着软硬切换结合的方向发展。

2.6多用户检测技术

4G移动通信系统是基于码分多址的CDMA技术,多址干扰问题是宽带CDMA通信系统的一个主要干扰。多用户检测技术是充分利用造成多址干扰的所有信号信息对单个用户的信号进行检测,从而具有很强的抗干扰性能,解决了远近效应的问题。这样就更加有效地利用了链路频谱资源。

2.7高性能的接收技术

为了实现4G移动通信系统性能指标,需要高性能的接收机。根据Shannon定理,对于现有的3G系统,如果信道带宽5MHz,数据速率为2Mb/s,所需要的信噪比为1.2dB;如果是4G系统,在5MHZ的带宽上传输20Mb/s的数据,则要求的信噪比是12dB,由于4G系统的数据速率较高,对接收机的性能也是一个挑战。

2.8移动IPV6

4G通信系统选择了采用基于IP的全分组的方式传送数据流,因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6协议主要基于两点的考虑,一点是足够的地址空间,另外一点是支持移动性管理,这两点是IPv4不具备的。除此以外,IPv6还能够提供较IPv4更好QoS保证及更好的安全性。

三、对比分析

由于高通停止UMB研发,LTE和802.16m两大技术入围4G标准备选提案。下面就以LTE与WiMAX进行比较分析。

3.1调制技术

为了适应不断变化的无线信道,WiMAX和LTE都采用了多种调制方式,同时都可以根据无线信道质量的变化,动态改变调制方式,以使得传输的性能最优。WiMAX采用了BPSK、QPSK、16QAM和64QAM四种调整方式。LTE标准下行方案包括OFDMA和MC-WCDMA。OFDMA目前是最有可能采用的物理层技术。而上行包括SC-FDMA和OFDMA两种接入方式。

3.2ARQ机制

由于无线移动信道具有时变和多径导致的衰落特点,常有较高的误码率。因此为了减小高层重传,提高正确接收的概率,降低时延,WiMAX和LTE都采用前向纠错(FEC)和自动重传请求(ARQ)两种差错控制方法以确保服务质量,而LTE更进一步采用了HARQ机制。

3.3资源调度机制

为了能够高效的利用无线资源,WiMAX和LTE都采用了有效资源调度机制。WiMAX的MAC层支持点对多点的宽带无线接入应用,主要是在上行和下行链路上进行高速传输。

LTE采用多种资源调度方式来保障网络的高效运行,主要包括以下方面:无线承载控制、无线接纳控制、连接移动性控制、分组调度、小区间干扰协调、负荷均衡。

3.4网络结构

WiMAX的网络结构包括接入网络(ASN)和连接服务网络(CSN)。ASN的功能是管理空中接口。CSN可以作为全新的WiMAX系统的一个新建网络实体,也可利用部分现有网络设备实现CSN功能。LTE采用由NodeB构成的单层结构,这种结构有利于简化网络和减小延迟,实现了低时延、低复杂度和低成本的要求。

与传统的3GPP接入网相比,LTE减少了RNC节点。名义上LTE是对3G的演进,但事实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的变革,逐步趋近于典型的IP宽带网结构。

四、总结

WiMAX最大优势是比LTE开发进度领先两年,在向一系列运算设备提供宽频无线接取的竞赛中,第一阶段已被WiMAX赢得,且技术已经准备,WiMAX称得上是已经准备就绪的技术,并在这场4G的争夺战中蓄势待发,但未有强大现存基础设备的新市场,即使在许多已发展国家中,LTE技术已被认为是语音和数据服务的长期统一者,不过LTE仍然需要大量试验。LTE技术在语音网路顶层重叠中,使得利用现有的基础设备传输语音流量成为可能。

从两大阵营的动作可见,未来进入4G通信时代将是必然,然而LTE技术与WiMAX技术的市场争夺战也将愈发激烈。

无线通信技术演进篇(4)

当今,全球无线通信产业的两个突出特点体现在:一是公众移动通信保持增长态势,一些国家和地区增势强劲,但存在发展不均衡的现象;二是宽带无线通信技术热点不断,研究和应用十分活跃。

1 无线通信技术的发展

随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:

第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。

第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。

第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。

第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。

第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。

2 现代无线通信技术分析

2.1无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等,都可实现互补效应。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。因此,在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展,推进组网的一体化进程,通过建网的接入手段多元化,实现对不同用户群体的需求覆盖,达到市场细分和业务的多元化,解决移动通信发展不均衡的状况。

2.2给企业配置更多的无线频率资源,推进不同技术相关频谱的规划和应用工作。这样才有利于不同的企业根据不同的发展策略和市场需求,综合地规划自己的无线通信网络,实现资源的有效配置和利用。当然,政府也需要加强对有限频率资源的管理,对于企业闲置不用的频率占用,考虑适当的手段予以收回。

2.3从公众移动通信网络发展来看,3G已经成为全球包括中国移动网络演进的主要进程。从欧美发达国家的经验来看,由于其移动话音用户的普及率高,通过发展用户实现增长的模式已成为历史。因此,他们期望通过3G搭建更大的业务平台,从而实现利润的新来源。由于3G技术的成熟,目前3G商用网络部署已经在全球范围内启动。就我国而言,也要借鉴欧美的经验,在用户数量增长放缓之前,就应提前培育新兴移动市场。目前,政府应该开始积极考虑3G牌照发放和商用问题,把握住这个移动业界的巨大历史机遇。

2.4从宽带无线接入技术来看,全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。但从近期来看,我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和科学的把握。目前的宽带无线接入技术主要集中在固定环境下的高速接入,其移动性和话音支持能力无法和公众移动通信网络抗衡。在发展中,我们应该从全局的观点来把握,使之成为与移动网络互补的重要技术手段,这样既可以充分发挥其技术个性,又防止出现不必要的资源竞争和浪费。

2.5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。

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。

2.6更远的未来,按当前专家们的预想,通信信息网络将向下一代网络NGN融合。在未来NGN概念中,固定网络将形成一个高带宽、IP化、具有强QoS保证的信息通信网络平台。在这一平台上,各种接入手段将成为网络的触手,向各个应用领域延伸。而3G、宽带固定无线接入、各种无线局域网或城域网方案,都将成为大NGN平台的延伸部分。从而形成集固定无线手段于一体,各种接入方式综合发挥效用,各种业务形成全网络配置的一体化综合网络。当然,这一进程将是漫长的,也必将遇到很多挫折。

无线通信技术演进篇(5)

3G是英文3rd Generation的缩写,指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G),第三代手机一般的讲,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2MBps(兆字节/秒)、384KBps(千字节/秒)以及144KBps的传输速度。

1、3G发展现状 国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三大主流无线接口标准,写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》(简称IMT―2000);2007年,WiMAX亦被接受为3G标准之一。 CDMA是Code Division Multiple Access (码分多址)的缩写,是第三代移动通信系统的技术基础。第一代移动通信系统采用频分多址(FDMA)的模拟调制方式,这种系统的主要缺点是频谱利用率低,信令干扰话音业务。第二代移动通信系统主要采用时分多址(TDMA)的数字调制方式,提高了系统容量,并采用独立信道传送信令,使系统性能大大改善,但TDMA的系统容量仍然有限,越区切换性能仍不完善。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。

ITU主要致力于3G技术体制标准的制定工作,3G标准分为核心网标准和无线接口标准两大部分。ITU主要致力于3G技术体制标准的制定工作,3G标准分为核心网标准和无线接口标准两大部分。目前,核心网标准尚不明朗,但总趋势是向支持ip的分组平台发展,2G两大核心网MAP及ANSI-41可能长期并存。无线接口标准已基本完成,ITU经过10个候选方案的频谱效率、网络接口、QoS、技术复杂性、覆盖率、灵活性和设备体积等诸多方面的全面评估,最终正式确认了5种无线标准,分别是MS-CDMA、DS-CDMA、TD-CDMA、SC-TDMA、MC-TDMA,这是一个以CDMA技术为主体,兼顾TDMA技术,包含FDD和TDD两种双工方式的多元化体系标准,它基本涵盖了目前2G的两大技术体制,是一个多方利益妥协的结果,并没有真正实现标准的统一。从移动通信技术发展趋势和可实现业务功能分析,基于CDMA制式的3种标准被普遍看好,分别对应CDMA2000、W-CDMA、TD-SCDMA三种技术,这三种技术将成为未来3G的三大主流应用技术。

目前,三大主流技术标准已得到业界认可,在技术和市场的双重作用下,3G从概念向产业化的进程在加快,全球主要设备厂商都在积极跟踪研发基于三大主流技术的3G网络产品,2001年下半年已推出CDMA2000和W-CDMA可商用系统及TD-SCDMA产品样机。此外,3G商用进程也已开始,日本移动通讯巨人NTT DoCoMo已于10月1日开通全球第一个3G服务,该服务基于WCDMA标准。目前,亚洲成为3G发展最快的地区,欧洲紧随其次,美国由于不太热心而在技术准备上远远落后。除了动作最快的日本和韩国,泰国、香港也已经发出3G牌照。综观全球3G发展现状,3G技术正处于发展和完善阶段,三大主流技术标准将经历逐步融合演变的过程,最终实现全球的统一,现有2G网络将向3G过渡已是大势所趋。

2、3G技术基本特点

从目前已确立的3G标准分析,其网络特征主要体现在无线接口技术上。蜂窝移动通信系统的无线技术包括小区复用、多址/双工方式、应用频段、调制技术、射频信道参数、信道编码及纠错技术、帧结构、物理信道结构和复用模式等诸多方面。纵观3G无线技术演变,一方面它并非完全抛弃了2G,而是充分借鉴了2G网络运营经验,在技术上兼顾了2G的成熟应用技术,如小区复用、多址/双工方式、多相QPSK调制、卷积及交织技术、功率控制等;另一方面,根据IMT-2000确立的目标,未来3G系统所采用无线技术应具有高频谱利用率、高业务质量、适应多业务环境,并具有较好的网络灵活性和全覆盖能力,因此,3G与2G相比在无线技术上的创新主要表现在以下几方面。

(1)采用高频段频谱资源

为实现全球漫游目标,按ITU规划IMT-2000将统一采用2G频段,可用带宽高达230MHz,分配给陆地网络170MHz,卫星网络60MHz,这网络为3G容量发展,实现全球多业务环境提供了广阔的频谱空间,同时可更好地满足宽带业务。

(2)采用宽带射频信道,支持高速率业务

充分考虑承载多媒体业务的需要,3G网络射频载波信道根据业务要求,可选用5/10/20M等信道带宽,同时进一步提高了码片速率,系统抗多径衰落能力也大大提高。

(3)实现多业务、多速率传送

在宽带信道中,可以灵活应用时间复用、码复用技术,单独控制每种业务的功率和质量,通过选取不同的扩频因子,将具有不同QoS要求的各种速率业务映射到宽带信道上,实现多业务、多速率传送。

(4)快速功率控制

3G主流技术均在下行信道中采用了快速闭环功率控制技术,用以改善下行传输信道性能,这一方面提高了系统抗多径衰落能力,但另一方面由于多径信道影响导致扩频码分多址用户间的正交性不理想,增加了系统自干扰的偏差,但总体上快速功率控制的应用对改善系统性能是有好处的。

(5)采用自适应天线及软件无线电技术

3G基站采用带有可编程电子相位关系的自适应天线阵列,可以进行发信波束赋形,自适应地调整功率,减小系统自干扰,提高接收灵敏度,增大系统容量,另外软件无线电技术在基站及终端产品中的应用,对提高系统灵活性、降低成本至关重要。

3、3G主流应用

就3G技术发展趋势看,未来3G主流应用技术是CDMA2000、W-CDMA、TD-SCDMA,这三种三种技术体制最具潜力。其共同特点是都应用码分多址技术实现信道共享,并采用扩频通信技术提高系统质量,但在具体系统参数选取上各不相同,因此各具特点。

CDMA2000源于美国IS-95体系,是北美3G体制标准的代表,属CDMA/FDD体制,主要沿用IS-95技术,属同步宽带CDMA技术。CDMA2000主要特点是:在下行信道传输中,定义直扩和多载波传输两种方式,码片速率分别为3.6864Mcps和1.22Mcps,多载波方式能很好地兼容IS-95网络;在同步方式上CDMA2000与IS-95相同,基站间同步采用GPS方式;在扩频码选择采用相同M序列,通过不同的相位偏置区分不同的小区和用户;此外在下行信道中采用公共连续导频方式进行相干检测,提高系统容量。CDMA2000设计了两类码复用业务信道,基本信道用于传送语音、信令和低速数据,是一个可变速率信道,补充信道用以传送高速率数据,在分组数据传送上应用了ALOHA技术,改善传输性能;另外CDMA2000射频带宽从1.25MHz到20MHz可调。

W-CDMA是欧洲和日本提出的3G候选方案最终融合的标准,同属CDMA/FDD体制,它是建立在窄带CDMA技术基础上的一种异步宽带CDMA技术。W-CDMA只采用直扩方式,并选用4.096Mcps高速率码片,扩频码采用GOLD长码扩频序列,依靠不同长码序列区分大小区和用户,基站间采用准同步方式,GPS同步方式为可选项目。W-CDMA在下行信道采用时分复用专用导频方式进行相干解调;业务信道分为单码传送和多码传送两种结构,可将多种速率的不同业务分配给同一个5MHz载波上的多个用户。

TD-SCDMA是由中国提出的3G体制标准,它与前两个标准最大不同之处是采用了TDD双工方式,并将TDMA与CDMA技术结合应用,优势在于节省频谱资源,不需要成对的频率,能很好地实现非对称数据传输,由于上下行传播特性相同,可以使智能天线技术得到最佳应用,同时它还应用了软件无线电、联合检测等新技术。

三种技术标准都是采用码分多址(CDMA)技术,其差异主要集中在无线接口RTT.

WCDMA是目前全球最流行的第二代技术GSM网络过渡,需要将原有网络过渡到2、5G的GPRS网络,初步建立分组数据交换网,再全面改造无线子系统,将其演进为3G网络WCDMA..该技术最大的优势是GSM网络覆盖大,WCDMA用户的国际漫游不成问题。

CDMA2000基于第二代移动通信的另一中技术IS-95.CDMA2000系统演变的过程先从IS-95过渡到CDMA 1X,以提供低速率的数据业务,最后过渡到1X EV-DV。该系统是个循序渐进的发展网络,适应不同阶段的业务需求,它的另一优势是商用化程度最高。

TD-CDMA是我国大唐电信和德国西门子公司共同提出的ITU-T批准的3G技术标准,它的特点是采用了时分复用(TDD),上下行采用同一频率,频谱效率最高,容量最大,我国拥有该标准的自主产权。

4、 3G演进方式

受诸多因素影响,3G发展进程除技术及市场需求外,目前庞大的2G网络如何低成本平滑的向3G网络演进,是影响3G技术选择及商用化程度的重要因素。

(1)向CDMA2000的演进方式

演进路线是IS-95-CDMA2001 1x-CDMA2000。世界上绝大多数窄带CDMA运营商将按此路线向3G运营过渡,是北美3G体制过渡的主要方式。目前CDMA运营处于IS-95基础上,经完善形成的3G过渡方案,被称为2.5G技术,在容量上它是IS-95的两倍,支持153kbit/s高速数据业务,CDMA2000 1x是2G向3G过渡的重要阶段,目前是业界最为关注的技术,众多3G厂商都已推出自己的产品,CDMA2000 1x实验网也已在国内主要城市开通。CDMA2000的整个演进路线,思路清晰,能很好地兼容现有2G网络,过渡成本较低,目前发展势头强劲,前景较为乐观。

(2)向WCDMA的演进方式

演进路线是GSM-HSCSD-GPRS-EDGE-WCDMA。此路线是欧洲及日本3G体制过渡的主要方式,是目前GSM运营商向3G运营的首先方案。GSM是2GTDMA移动通信的主要标准,优势在于标准的成熟性和完整性上,HSCD被称为高速电路交换数据业务,它主要是通过时隙捆绑技术提高数据传输速率,可支持最高57.6kbit/s的数据业务;GPRS通用分组无线业务是GSM的3G过渡方案,也称为2.5G技术,它主要是一个通过设置网关GGSN和业务支持节点SGSN,叠加在现有GSM网之上的无线分组网,可提供114kbit/s数据业务;EDGE是一种增强型GSM数据业务,它是在采用捆绑技术基础上,通过应用高效调制技术,进一步提高数据传输速率,可实现384kbps的高速数据传输。GPRS的商业运营是GSM向3G过渡的关键,与目前CDMA2000 1x发展态势相比,全球GPRS发展相对滞后,国内GPRS也迟迟也没启动,另外WCDMA的过渡成本相对较高,发展中也遇到了一些技术难题,这些将可能对WCDMA的商业运营产生影响。

(3)向TD-SCDMA的演进方式

无线通信技术演进篇(6)

随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:

第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。

第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。

第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。

第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。

第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。

2 无线通信领域的未来发展趋势

首先,无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等,都可实现互补效应。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。因此,在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展,推进组网的一体化进程,通过建网的接入手段多元化,实现对不同用户群体的需求覆盖,达到市场细分和业务的多元化,解决移动通信发展不均衡的状况。

其次,我国政府应该给企业配置更多的无线频率资源,推进不同技术相关频谱的规划和应用工作。这样才有利于不同的企业根据不同的发展策略和市场需求,综合地规划自己的无线通信网络,实现资源的有效配置和利用。当然,政府也需要加强对有限频率资源的管理,对于企业闲置不用的频率占用,考虑适当的手段予以收回。

其三,从公众移动通信网络发展来看,3G已经成为全球包括中国移动网络演进的主要进程。从欧美发达国家的经验来看,由于其移动话音用户的普及率高,通过发展用户实现增长的模式已成为历史。因此,他们期望通过3G搭建更大的业务平台,从而实现利润的新来源。由于3G技术的成熟,目前3G商用网络部署已经在全球范围内启动。就我国而言,也要借鉴欧美的经验,在用户数量增长放缓之前,就应提前培育新兴移动市场。目前,政府应该开始积极考虑3G牌照发放和商用问题,把握住这个移动业界的巨大历史机遇。其四,从宽带无线接入技术来看,全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。但从近期来看,我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和科学的把握。目前的宽带无线接入技术主要集中在固定环境下的高速接入,其移动性和话音支持能力无法和公众移动通信网络抗衡。在发展中,我们应该从全局的观点来把握,使之成为与移动网络互补的重要技术手段,这样既可以充分发挥其技术个性,又防止出现不必要的资源竞争和浪费。

其五,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。

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。

无线通信技术演进篇(7)

[abstract]:this paper examines green network technologies using cooperative coverage. energy consumption in wireless networks primarily derives from base station networks. therefore, to decrease energy consumption in line with green objectives, careful planning and deployment of base station infrastructure is necessary. radio software has developed rapidly in recent years, and provides a way of evolving networks in a green direction. this paper introduces a high energy efficient solution for base station systems that also facilitates green network evolution.

green communication; software radio; cloud computation; cooperative radio

随着无线通信技术的不断演进,新的通信制式的不断出现和升级以及移动通信宽带化的不断发展,无线通信网面临越来越大的能耗挑战。Www.133229.Com为了满足不断增长的无线宽带业务及空中流量需求,移动通信运营商不断增加空中接口带宽和基站的数量。随之而来,无线接入网的能源消耗问题变得日益严重。如今,

2.2 新型基站架构面对的挑战

基于软件无线电架构的基带处理单元在具有一系列优点的同时,也存在许多应用方面的挑战和难题。

(1)基于gpp的实时数字信号处理的实现

通用处理器曾被认为仅能满足低速数值运算及过程控制等数据处理。然而,随着通用处理器技术的快速发展,gpp在处理能力和时延等方面能获得良好的表现。基于gpp的数字信号处理优化增益如图3所示。在lte的基带算法实现中[7],经代码优化后的系统吞吐量有了明显的增益,但像turbo信道译码(logmap算法)等复杂度较高的算法实现的处理增益仍不是很理想。随着无线新技术的不断应用,其实现的复杂度也越来越高,因此,利用gpp技术进行高效的数字信号处理仍是该基站架构实现的关键。

(2)高速接口及传输技术的实现

协作处理技术是实现更高频谱效率的关键。为了支持协作式多点处理技术,用户数据和上行/下行信道信息都需要在多个基站之间共享。基站之间的接口必须支持高带宽低时延的传输以及保证实时的协作处理。目前,基站间采用x2接口的处理时延在20 ms左右,如此大的共享信息传输时延会影响联合处理的增益,并带来较大的处理开销。因此,基于软件无线电架构的基站单元必须在保证时延和开销的情况下设计更为有效的信息共享方案,以满足实时协作处理的需求。

(3)多标准、可扩展的公共算法库的开发

当前td-scdma、cdma2000、gsm、wcdma、lte等多种通信制式共存,且世界上大多数的主流运营商都同时拥有多个网络。多频段、多制式网络的并行运营致使设备、机房及配套设施难以共享,不仅严重浪费基础设施资源,也给网络优化和维护带来很大困难,网络运营成本和能源消耗更是居高不下。因此,网络运营商需要寻找有效的途径来控制整体拥有成本(tco)和降低能耗,以实现多标准网络的绿色运营。多模基站成为降低网络建设和维护成本最有效最直接的方式。在基于高性能gpp的新型基站系统中,需要针对不同的通信协议设计不同的算法库,并能支持不同标准间的灵活切换,支持诸如gsm/td-scdma/lte等通信协议以及mu-mimo、comp等新型关键技术。

2.3 基于高性能gpp的lte系统

本文依据3gpp 36系列规定的lte标准[8],实现了3gpp lte上下行链路。链路具体参数如表1所示。

该系统采用含4个处理核、主频为3.2 ghz、支持双线程的商用cpu作为数字信号处理平台的核心。系统载波频率为2.3 ghz,载波带宽为20 mhz,采用lte规定的ofdm调制。基于高性能gpp的lte演示系统如图4所示。图右侧pc为发端,中间的pc为收端,左侧pc主要完成信号分析功能。

在该演示系统中,采用的是1发1收的天线,实现的上行峰值速率为43 mb/s,并进行了高清视频(hdtv)的现场实时传输。

我们认为,随着通用处理器技术的不断发展,基于高性能通用处理器的sdr系统可以满足未来无线通信中对实时数字信号处理的要求以及无线新技术的应用。在此基础上,本文基于高性能gpp的lte系统的未来研究将集中于对mimo、comp等新技术的实际系统应用。

3 未来的研究课题

3.1 动态资源分配和协作式无线处理

蜂窝系统中小区的用户数量以及用户的信道增益都是动态变化的。蜂窝系统的业务已从单一的语音业务转向多媒体数据业务。为了支持不同的业务类型,对用户的资源分配必须更为灵活。基站必须根据当前系统的状态和用户的需求,动态地决定信道分配、数据速率和发送功率[9]。而基于ofdm的蜂窝小区间是干扰受限的,不能简单地依靠增加发射功率来提高边缘用户的性能,因此,需设计有效的多小区联合资源分配和协作式多点传输技术来解决上述问题。

3.2 集中式基带处理池

集中式基带处理池是基于软件无线电技术的基站架构的主要研究内容。该架构下,无线网络将基带处理单元(bbu)和远端射频单元(rru)分离,并将多个bbu集中起来,形成一个集中式的基带处理池,用于覆盖不同区域的rru信号的基带处理。传统的rru的信号只能传输到其对应的bbu中,不同的bbu并不能接收其他rru的信号。不同bbu的处理负荷不均衡极大地降低了基带处理资源的利用率。因此,集中式基带池需要解决的是:提供一个大容量低时延的交换器实现不同bbu数据的交互,以实现基带处理资源的动态使用,进而提高设备利用率,降低电能损耗。

3.3 基于实时云的虚拟基站系统

集中式的基带处理池建立在高性能通用处理器上,通过软件无线电技术实现基带信号处理。该架构为实时性的数字信号云处理提供了演进基础。

一定范围内的基于软件无线电的新型基站通过高带宽低时延的网络互联,形成一个巨大的云计算基带处理池。与传统的云计算不同,该虚拟基站所进行的基带处理任务是实时的,在满足处理时延的要求下,动态地分配处理负荷,并实现不同网络下的多标准覆盖。

4 结束语

目前,“绿色”成为人们越来越关注的焦点,绿色节能已成为当今世界的主题话题之一。无线通信界势必也要向绿色的方向不断演进。基站系统作为无线通信系统中最大的能耗来源,必须对当前的基站体系架构进行有效的改进,以实现向绿色通信的演进。

本文所介绍的基于软件无线电技术的新型基站架构,能够有效地降低基站机房的数量,并能合理的利用基带的处理资源,提高基站设备的利用率。

由于软件无线电技术灵活可扩展的特点,使得基站系统在维护和升级时变得更为灵活方便,从而极大地降低维护和升级成本。我们希望,新的基站架构可以为基站系统的绿色演进提供一个方向,更好地促进无线通信向更低能耗更高能效的绿色方向发展。

5 参考文献

无线通信技术演进篇(8)

全面改善用户体验

看看那些使用4G手机聊天、刷朋友圈、传照片和视频的人你就可以了解,从3G到4G的转换有多么快。用颠覆式的技术创新为消费者带来革命性的体验和应用,这正是通信技术快速发展的真正动力所在。

当前,4G业务是各大运营商的重点。在本次世界移动大会上,中国电信、中国联通、中国移动三大运营的展位上,4G/LTE的标识仍然是最显眼的。不过,在4G背后,运营商也隐约流露出新的“野心”。比如,中国移动展示了面向2020年的5G生活新场景,中国联通则展示了4.5G智慧物联网。

4G之后,人们将直接奔向5G的新生活吗?华为说,为保证从4G到5G的平滑过渡,4.5G是一座不可或缺的桥梁。

对于4.5G,业界还存在一些争论。有人认为,目前4G刚刚被市场和用户接受,仍处于不断深化之中。4.5G、5G这些新名词的出现可能会给用户造成新的困扰。不过,这些争论显然没有影响华为投入4.5G的决心。在本次世界移动大会上,华为携手中国移动、日本软银等合作伙伴了TDD技术演进方案。华为无线网络产品线总裁汪涛表示:“TDD技术演进着眼于满足未来移动宽带业务(Mobile Broadband,MBB)的爆发式增长需求。通过提供xGbps级网络体验,我们的TDD技术演进方案可为运营商提供更多商业机会,并保护运营商的投资。TDD技术演进方案作为4.5G关键技术,将与5G长期并存。”

华为TDD技术演进方案将助力运营商更好地应对移动宽带网络的新挑战。概括起来,TDD技术演进解决方案具有以下七大亮点。

第一,支持平滑演进和后向兼容。TDD技术演进基于现有4T4R、8T8R等4G技术,通过软件升级和云基站技术,可形成超大规模分布式多天线阵列。

第二,提供xGbps级别的网络体验。通过多载波聚合、4×4/8×8MIMO、上下行256QAM等技术,TDD技术演进解决方案可以大幅改善现有4G用户的应用体验。

第三,持续提升频谱效率。通过高性能、大规模基站芯片的设计,TDD技术演进解决方案可以大幅提升频谱效率和系统容量,从而帮助运营商实现在既有资产上的增值。

第四,激活Sub-6GHz高频段频谱资源。TDD技术演进解决方案通过协议优化,可充分发挥TDD多天线的优势,并结合3D-BF和3D接收机,大幅提升Sub-6GHz高频段的覆盖能力。

第五,提升全场景、超高密度组网下的统一用户体验。

第六,TDD技术演进解决方案可以自动、灵活调整上下行子帧配比,最大化系统整体容量,轻松应对因突发大事件等引发的上行流量增加的情况。

第七,提供10ms低时延体验,助力业务创新。此外,TDD技术演进解决方案还可以通过eMTC技术,在不增加新频段和新硬件的情况下,实现海量无线设备的接入,为大数据、物联网等产业提供更强大的网络支持。

不只是过渡

TDD技术演进方案将与5G长期共存

LTE网络正在全球范围内快速普及。GSA的统计数据显示,截至2015年第一季度,全球393家运营商在138个国家部署了商用的LTE网络。随着无线宽带的连接方式越来越多元化,未来数据流量还会呈现爆发式增长,将给运营商网络带来巨大冲击。

当前4G正热,5G到2020年才能商用。在这段时间内,4G将如何持续演进呢?

华为在TDD方面已经了许多创新的技术和解决方案。目前在全球已经商用的54张TDD-LTE网络中,华为参与建设了34张网络。华为提供的TDD-LTE基站数量占基站总数量的50%。汪涛介绍说:“我们在2013年第一次提出了TDD-LTE的建网思路和发展模式。现在,TDD-LTE和FDD-LTE已经没有差异,只是部署在不同频段上的LTE而已。今年,我们与合作伙伴一起推出TDD技术演进方案,这又是一个新的里程碑。”

TDD为什么需要持续演进?首先,用户对网络流量的需求快速上升。其次,在全球很多地方,运营商已经部署了大量基站,建设了大规模的网络。截至今年底,中国移动部署的TDD-LTE基站将达到120万个,而日本软银的基站数量也会达到5万个。如此大规模的投入,不可能因为新技术的出现推倒重建。因此,无论从用户需求,还是运营商实现投资保护的角度上来分析,TDD技术必须持续演进。

“F1赛车动力强劲,主要因为有涡轮增压。TDD技术演进方案就是对TDD实现了‘涡轮增压’,能够更好地满足用户需求,让运营商的投资最大化。TDD技术演进解决方案在速度、时延和能够提供的连接数量方面比当前的TDD有显著提升。”汪涛表示。

TDD技术演进方案可以兼容现有4G网络的设备和终端,比4G有5倍的频谱效率提升,可以从容应对流量的迅猛增长。TDD技术演进解决方案由华为和中国移动、日本软银等共同研发,得到了GTI联盟运营商的鼎力支持,将于2016年启动商用化进程。

5G成竹在胸

5G网络的普及有两个重要前提:第一是技术创新,第二是跨行业合作。

5G的峰值速率将达到10Gbps,用户体验速率达到每秒几百兆甚至超过1Gbps。人们之所以对5G充满渴望,是因为除了人与人之间的通信以外,未来还有更多通信业务和类型要加入进来,包括人与物、物与物之间的沟通,这些都要求网络变得更加强大。

5G技术十分复杂,不过也正因为如此,才有更多技术空白点需要填补,架构、无线技术、空口技术等都可能成为技术创新的机会点。包括华为、诺基亚、爱立信等在内的许多厂商已经在5G技术的研发上进行了大量投入。

胡厚表示:“华为是全球5G发展的主要贡献者和领导者。从研发方面看,自2009年起,华为就开始围绕5G进行预研究,先后投入6亿美元,建立了一支超过500人的专家团队。”

除了加强自身的技术研发能力以外,华为还积极参与一些国际标准化和行业组织,推动5G关键技术不断实现突破。比如,华为加入了欧盟5G公私合作联盟(5GPPP)等全球性组织,与合作伙伴联合承接创新的项目。前不久,华为与日本运营商NTT Docomo在成都开通了世界上第一个多用户5G技术验证外场,系统性地验证5G空口技术和网络架构。

胡厚表示:“在5G网络中,虚拟现实和浸入式体验是关键应用。我们必须坚定地在新技术,尤其是空口技术和网络架构方面加大研发投入。”实际上,华为已经在空口技术上取得了阶段性进展。华为有信心在不增加天线和新站址的情况下,将网络的频谱效率提高3倍以上。

技术的创新只是第一步,推动5G技术的应用关键还是要看运营商和行业用户如何动作。现阶段,5G技术的创新进展虽然很快,但是通信行业与其他垂直行业之间的合作和互动还缺乏深度。不同行业的用户对5G技术的需求不一样,5G技术能否在不同行业得到快速普及,关键还是看5G技术和标准能否满足不同行业用户的个性化需求。

未来,5G网络将成为各个行业共享的关键基础设施。5G技术提供者、网络运营商和行业用户应共同合作,尽快建立跨行业的沟通平台和5G垂直行业示范网。

华为已为5G网络的发展制定了清晰的路线图:2018年底以前,华为将致力于5G标准的制定,并开通5G试商用网络;2019年,华为将推动产业链的完善,完成5G网络的互联互通测试;2020年,5G网络将正式商用。

在近日于上海举行的2015世界移动大会上,5G技术风光无限。华为展示了全球首个6GHz以下5G测试样机,其峰值速率已突破10Gb/s。华为副董事长兼轮值CEO胡厚在大会上做主题演讲时表示,当前,5G正处于发展的关键节点,实现革命性的技术创新和跨行业合作是推动5G技术快速发展的前提。

TD-LTE技术演进引领产业升级

全面改善用户体验

看看那些使用4G手机聊天、刷朋友圈、传照片和视频的人你就可以了解,从3G到4G的转换有多么快。用颠覆式的技术创新为消费者带来革命性的体验和应用,这正是通信技术快速发展的真正动力所在。

当前,4G业务是各大运营商的重点。在本次世界移动大会上,中国电信、中国联通、中国移动三大运营的展位上,4G/LTE的标识仍然是最显眼的。不过,在4G背后,运营商也隐约流露出新的“野心”。比如,中国移动展示了面向2020年的5G生活新场景,中国联通则展示了4.5G智慧物联网。

4G之后,人们将直接奔向5G的新生活吗?华为说,为保证从4G到5G的平滑过渡,4.5G是一座不可或缺的桥梁。

对于4.5G,业界还存在一些争论。有人认为,目前4G刚刚被市场和用户接受,仍处于不断深化之中。4.5G、5G这些新名词的出现可能会给用户造成新的困扰。不过,这些争论显然没有影响华为投入4.5G的决心。在本次世界移动大会上,华为携手中国移动、日本软银等合作伙伴了TDD技术演进方案。华为无线网络产品线总裁汪涛表示:“TDD技术演进着眼于满足未来移动宽带业务(Mobile Broadband,MBB)的爆发式增长需求。通过提供xGbps级网络体验,我们的TDD技术演进方案可为运营商提供更多商业机会,并保护运营商的投资。TDD技术演进方案作为4.5G关键技术,将与5G长期并存。”

华为TDD技术演进方案将助力运营商更好地应对移动宽带网络的新挑战。概括起来,TDD技术演进解决方案具有以下七大亮点。

第一,支持平滑演进和后向兼容。TDD技术演进基于现有4T4R、8T8R等4G技术,通过软件升级和云基站技术,可形成超大规模分布式多天线阵列。

第二,提供xGbps级别的网络体验。通过多载波聚合、4×4/8×8MIMO、上下行256QAM等技术,TDD技术演进解决方案可以大幅改善现有4G用户的应用体验。

第三,持续提升频谱效率。通过高性能、大规模基站芯片的设计,TDD技术演进解决方案可以大幅提升频谱效率和系统容量,从而帮助运营商实现在既有资产上的增值。

第四,激活Sub-6GHz高频段频谱资源。TDD技术演进解决方案通过协议优化,可充分发挥TDD多天线的优势,并结合3D-BF和3D接收机,大幅提升Sub-6GHz高频段的覆盖能力。

第五,提升全场景、超高密度组网下的统一用户体验。

第六,TDD技术演进解决方案可以自动、灵活调整上下行子帧配比,最大化系统整体容量,轻松应对因突发大事件等引发的上行流量增加的情况。

第七,提供10ms低时延体验,助力业务创新。此外,TDD技术演进解决方案还可以通过eMTC技术,在不增加新频段和新硬件的情况下,实现海量无线设备的接入,为大数据、物联网等产业提供更强大的网络支持。

不只是过渡

TDD技术演进方案将与5G长期共存

LTE网络正在全球范围内快速普及。GSA的统计数据显示,截至2015年第一季度,全球393家运营商在138个国家部署了商用的LTE网络。随着无线宽带的连接方式越来越多元化,未来数据流量还会呈现爆发式增长,将给运营商网络带来巨大冲击。

当前4G正热,5G到2020年才能商用。在这段时间内,4G将如何持续演进呢?

华为在TDD方面已经了许多创新的技术和解决方案。目前在全球已经商用的54张TDD-LTE网络中,华为参与建设了34张网络。华为提供的TDD-LTE基站数量占基站总数量的50%。汪涛介绍说:“我们在2013年第一次提出了TDD-LTE的建网思路和发展模式。现在,TDD-LTE和FDD-LTE已经没有差异,只是部署在不同频段上的LTE而已。今年,我们与合作伙伴一起推出TDD技术演进方案,这又是一个新的里程碑。”

TDD为什么需要持续演进?首先,用户对网络流量的需求快速上升。其次,在全球很多地方,运营商已经部署了大量基站,建设了大规模的网络。截至今年底,中国移动部署的TDD-LTE基站将达到120万个,而日本软银的基站数量也会达到5万个。如此大规模的投入,不可能因为新技术的出现推倒重建。因此,无论从用户需求,还是运营商实现投资保护的角度上来分析,TDD技术必须持续演进。

“F1赛车动力强劲,主要因为有涡轮增压。TDD技术演进方案就是对TDD实现了‘涡轮增压’,能够更好地满足用户需求,让运营商的投资最大化。TDD技术演进解决方案在速度、时延和能够提供的连接数量方面比当前的TDD有显著提升。”汪涛表示。

TDD技术演进方案可以兼容现有4G网络的设备和终端,比4G有5倍的频谱效率提升,可以从容应对流量的迅猛增长。TDD技术演进解决方案由华为和中国移动、日本软银等共同研发,得到了GTI联盟运营商的鼎力支持,将于2016年启动商用化进程。

5G成竹在胸

5G网络的普及有两个重要前提:第一是技术创新,第二是跨行业合作。

5G的峰值速率将达到10Gbps,用户体验速率达到每秒几百兆甚至超过1Gbps。人们之所以对5G充满渴望,是因为除了人与人之间的通信以外,未来还有更多通信业务和类型要加入进来,包括人与物、物与物之间的沟通,这些都要求网络变得更加强大。

5G技术十分复杂,不过也正因为如此,才有更多技术空白点需要填补,架构、无线技术、空口技术等都可能成为技术创新的机会点。包括华为、诺基亚、爱立信等在内的许多厂商已经在5G技术的研发上进行了大量投入。

胡厚表示:“华为是全球5G发展的主要贡献者和领导者。从研发方面看,自2009年起,华为就开始围绕5G进行预研究,先后投入6亿美元,建立了一支超过500人的专家团队。”

除了加强自身的技术研发能力以外,华为还积极参与一些国际标准化和行业组织,推动5G关键技术不断实现突破。比如,华为加入了欧盟5G公私合作联盟(5GPPP)等全球性组织,与合作伙伴联合承接创新的项目。前不久,华为与日本运营商NTT Docomo在成都开通了世界上第一个多用户5G技术验证外场,系统性地验证5G空口技术和网络架构。

胡厚表示:“在5G网络中,虚拟现实和浸入式体验是关键应用。我们必须坚定地在新技术,尤其是空口技术和网络架构方面加大研发投入。”实际上,华为已经在空口技术上取得了阶段性进展。华为有信心在不增加天线和新站址的情况下,将网络的频谱效率提高3倍以上。

无线通信技术演进篇(9)

0 引言

当今,全球无线通信产业的两个突出特点体现在:一是公众移动通信保持增长态势,一些国家和地区增势强劲,但存在发展不均衡的现象;二是宽带无线通信技术热点不断,研究和应用十分活跃。

1 无线通信技术的发展历程

随着国民 经济 和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、 金融 方式、思想交流方式、文化 教育 方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:

第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及 电子 管技术,至该阶段末期才出现150mhz vhf单工汽车公用移动电话系统mts。

第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至uhf450mhz,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。

第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800mhz,美国bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了amps试验。

第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了d-amps、tacs、etacs、gsm/dcs、cdmaone、pdc、phs、dect、pacs、pcs等各类系统与业务运行。

第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动 计算 及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。

2 无线通信领域的未来发展趋势

首先,无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。比如3g和wlan、uwb等,都可实现互补效应。3g可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,wlan可解决中距离的较高速数据接入,而uwb可实现近距离的超高速无线接入。因此,在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展,推进组网的一体化进程,通过建网的接入手段多元化,实现对不同用户群体的需求覆盖,达到市场细分和业务的多元化,解决移动通信发展不均衡的状况。

其次,我国政府应该给 企业 配置更多的无线频率资源,推进不同技术相关频谱的规划和应用工作。这样才有利于不同的企业根据不同的发展策略和市场需求,综合地规划自己的无线通信网络,实现资源的有效配置和利用。当然,政府也需要加强对有限频率资源的管理,对于企业闲置不用的频率占用,考虑适当的手段予以收回。

其三,从公众移动通信网络发展来看,3g已经成为全球包括

其四,从宽带无线接入技术来看,全球该领域 发展 十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。但从近期来看,我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和 科学 的把握。目前的宽带无线接入技术主要集中在固定环境下的高速接入,其移动性和话音支持能力无法和公众移动通信 网络 抗衡。在发展中,我们应该从全局的观点来把握,使之成为与移动网络互补的重要技术手段,这样既可以充分发挥其技术个性,又防止出现不必要的资源竞争和浪费。

其五,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。

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。

无线通信技术演进篇(10)

1 前言

由3GPP推出的LTE现在已经成为3G演进的主流技术,并成为未来4G候选技术的主要竞争者。目前,国际主要电信运营商,如英国沃达丰、德国T-Mobile、日本NTTDoCoMo与KDDI、韩国SKT、美国AT&T和Verizon、加拿大Bell和新西兰电信等都宣布采用LTE。尤其是CDMA发展组织(CDG)和美国高通公司正式放弃由3GPP2主导的UMB技术而转向LTE后,从而使现有的WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种3G标准的演进都聚焦于LTE。

在此形势下,我国三大电信运营商也都明确了3G向LTE演进的方向。但是,演进方向的一致,并不代表三大电信运营商3G无线网络向LTE演进中没有任何差异。正是由于选择3G标准的不同,以及所依据的技术和运营商市场与实力水平的差异,注定了三大电信运营商无线网络向LTE演进中必然存在不同的演进路径和形成不同的竞争格局。

2 3G无线网络演进的渐进路径与直达路径

3G向LTE的演进可分为渐进路径和直达路径两种方式。演进的渐进路径主要有:WCDMA和TD-SCDMA,均从HSPA演进至HSPA+,进而演进到LTE;CDMA2000沿着EV-DO Rev.O、EV-DO Rev.A、EV-DO Rev.B,最终演进到LTE。演进的直达路径有:WCDMA和TD-SCDMA,跨越了HSPA+阶段从HSPA直接演进至LTE;CDMA2000从EV-DO Rev.A跨越了EV-DO Rev.B阶段直接演进至LTE。

从全球主要电信运营商的长期演进方向来看,美国Verizon、日本KDDI、NTT DoCoMo、德国T-Mobile都选择了直达演进路径,直接从HSPA演进至LTE;而英国Vodafone、美国Cingular/at&t则选择了渐进演进路径,经由HSPA+演进至LTE。

我国三大电信运营商建设并运营三种不同标准的3G网络,其无线网络的演进路径也存在不同的选择。中国移动高层曾明确表示,如果说从2G到3G没有看到革命性的变化。那么可以预期从3G到LTE的宽带技术是革命性的变化。而且是真正可以同固定宽带接入相竞争的技术。他认为。3G技术本身在国内的生命周期不会很长,4G技术的时代会很快到来,因此非常看好LTE这种后3G的演进技术。与此同时,中国移动研究院有关负责人也表示,中国移动未来的资本开支中有60%都会投入到LTE中。从2010年开始,中国移动将展开LTE的试商用试验。在中国移动看来。在3G的生命周期有限的情况下,充分准备好下一代网络演进才能保证未来的长远竞争力。在中国移动目前招标的TD网络设备中,已经明确要求具备未来向TD-LTE平滑演进的能力。

依据中国移动的判断,LTE演进路径的选择首先取决于移动互联网的发展态势。现在,移动带宽的需求已经到了一个爆炸式增长的时期,如欧洲随着3G数据卡的普及以及iPhone移动终端的引入,数据业务量增长很快,仅2007年就增长了7倍。即使从全球观察,在3G大规模商用和移动互联网蓬勃发展的驱动下。多数移动运营商都声称,其无线数据业务增加了6到14倍。相关国际咨询机构也预测。到2011年移动互联网的用户数会超过通过固定方式上网的传统互联网的用户数,其后移动互联网的大潮将会以更快的速度席卷而来。中国移动互联网的发展统计也表明,宽带应用像网络音乐、网络视频、网络游戏都有强烈的需求。宽带的应用已经占中国互联网发展的前5位的业务。预计未来3年,中国移动互联网产业将会继续呈现快速增长的态势。开始进入快速成长期。随着移动数据业务继续向大众市场的快速渗透,即使实现HSPA向HSPA+的升级也不足以应对未来在网络上的大量无线数据流。所以,中国移动很可能采取跨越HSPA+、尽早演进至TD-LTE的路径。其优点是,一方面可以尽早地把数据量很大的笔记本电脑用户转移到TD-LTE上来,获得竞争优势;同时,可避免由于部署HSPA+必然出现的小区分裂而进行额外的投资。因此,中国移动选择由HSPA直接向TD-LTE演进的可能性最大。当然,不应讳言,中国移动若选择直接向TD-LTE演进的路径,其中也包含了TD的HSPA和HSPA+尚不成熟、难以与FDD的同样技术直接对抗的因素。

对于中国联通而言,虽然本身的WCDMA在继续演进中已经具有一定优势,但如何保证在WCDMA之后仍然具有一定的竞争力,却是中国联通高层必须回答的问题。就此,中国联通总工程师张范表示,向未来无线移动通信技术的演进中,中国联通将会完全遵照全球发展的趋势,遵循从HSDPA到HSUPA到HSPA+,最后到LTE的演进路线。中国联通认为,HSPA已经成为3G运营商的必然选择,GSM、EDGE和WCDMA网络向HSPA的演进已经开始大步前进,从2006年开始,HSDPA商用网络数目增加的速度明显加快。而从HSPA向HSPA+演进,然后再向LTE演进的渐进路径是一种比较稳妥的选择。中国联通采取此种选择的主要考虑是,LTE的成熟和部署可能会比预期来得更晚,LTE成为主流技术至少需要5到10年的时间。但是,面临日益增长的无线数据业务,不能坐等LTE的成熟。所以,先从HSPA向HSPA+演进,将速率提高到21Mbps左右,不失为一种比较明智的选择。从标准的角度看,HSPA+的版本7和版本8都已标准化,并与现有基础设施后向兼容。而且,HSPA+不要求新的频谱或全新的设备,主要是软件升级,对现有的系统架构不需要有较大改动。

相比之下,中国电信目前基于CDMA 1x Ev-DO Rev,A的3G网络已经商用,但EV-DO Rev.A的载波带宽为1.23MHz,用户前向和反向的峰值速率分别为3.1 Mbit/s和1.8Mbit/s;而中国联通同步商用的HSPA网络载波带宽为5MHz,用户前向和反向的峰值速率分别高达7.2Mbit/s和5.76Mbit/s,可见EV-DO Rev.A与HSPA相比在传输速率上处于明显劣势。因此,中国电信出于市场竞争的需要,采纳了3GPP2提出的将多个载波进行捆绑并在前向采用64QAM调制方式的EV-DO Rev.B技术,使终端峰值速率达到单载波的3倍,以与中国联通HSPA相抗衡。在从EV-DO Rev.A向EV-DO Rev.B的过渡中又分为两个阶段:第一阶段是在现有EV-DO Rev.A网络上通过软件升级实现。用户前向和 反向的峰值速率分别为9.3Mbit/s和5.4Mbit/s;第二阶段引入了新的调制编码方式,更换信道板进行硬件升级,用户前向和反向的峰值速率分别达到1.417Mbit/s和5.4Mbit/s,从而与HSPA+对垒。因此,中国电信选择了从CDMA2000沿着1x EV-DO Rev.O、1x EV-DO Rev.A、1x EV-DO Rev.B,最终演进到LTE的渐进演进路径。

3 3G无线网络演进的主导战略与跟随战略

在三种3G网络向LTE的演进中,尽管路径不同却是殊途同归。但是,在实现战略方面存在相当大的差异,其主要表现:一是中国移动向TD-LTE演进的主导战略:二是中国联通与中国电信向LTE FDD演进的跟随战略。

与3G系统概念由设备制造商提出不同,LTE的启动是由电信运营商为主导的。首先是由沃达丰、中国移动等七大运营商联合主导了LTE需求的讨论,并在2006年9月,联合发起成立了下一代移动通信网络组织,该组织被命名为NGMN。NGMN组织的出现改变了以前移动通信标准的制定一般由设备制造商主导,设备制造商提出技术远景,得到国际标准组织认可后开始研发商用产品,然后向运营商推广的模式,使运营商走上主导标准演进的前台。在2009年5月。NGMN董事会议及执行委员会会议在北京成功举行。会议中更多的国际运营商表示,希望积极与中国移动合作以进一步加强对TD-LTE技术优势、应用场景、产品要求研究以及试验经营分享等工作。在此次会议上,NGMN讨论通过了对LTE初期2010~2011终端产品支持的要求,其中2.3GHz、2.6GHz两个TDD频段成为NGMN对LTE初期要求支持的基本频段。NGMN将更加积极推动下一代技术的试验测试工作,并开展运营商间共享试验信息以加快技术成熟。与会各方一致认为,作为TD-SCDMA与TD-LTE技术开发与产业化的中心,中国TD-SCDMA的建设和商用为TD-LTE未来的发展提供了坚实的市场和产业基础,同时,更加说明了中国移动在国际电信业号召力的提升。

同时,3GPP在对LTE整个标准的制订过程中充分考虑了TDD和FDD模式的相似性,即所采用的各种技术要尽量减少在两种应用下进行修改,促使标准中FDD/TDD两种双工方式技术趋同,这为运营商和设备制造商提供了便利。总之,LTE中TDD与FDD的差异很大程度上仅表现在帧结构上。在技术层面上,包括多址方式、多天线方案和调制编码方式等都保持了高度的一致性。这为TD-LTE和LTE FDD融合奠定了有力的基础。中国为了延续TD成为正式3G标准的成功,旨在希望自己能够成为4G标准的主导者之一,而不仅仅是参与标准的制订与发展。因此,实现TDD/FDD在LTE中的充分融合是中国走向主导4G标准的重要里程碑。另外,当前全球3G市场中,TD-SCDMA商用起步较晚,而如果两者实现融合,则将形成一个无比强大的统一LTE产业链。中国运营商及设备商可在其中占据专利及市场的主要地位。中国移动对无线网络直接向TD-LTE演进路径的选择,也反映了中国运营商力求摆脱过去长期对国外技术系统的跟随策略,而在下一波移动通信发展机会面前实现与国际巨头平起平坐,在全球下一代技术演进中把TD-LTE和LTE FDD标准很好融合在一起,创造全球的规模效应,而且得到全球广泛的接纳。而且,如果我们不能与国际上同步研发和部署LTE。必在OFDM及MIMO等基本核心技术领域落后于发达国家,到那时不单是TD-LTE难以立足,更为严重的是必将影响我国在4G时代崛起的进程,造成中国电信业在战略机遇期的损失将无法估量。由此可见,中国移动进军并掌控主要标准走向的战略和不懈努力,已使中国移动脱颖而出跻身于国际顶级“标准俱乐部”的舞台,在国内电信运营界中已在战略性的标准领域处于领先地位。

比较而言。中国联通和中国电信在向LTE的演进中采取了跟随战略,即如同3G网络一样,待国际运营商在经由HSPA、HSPA+向LTE演进,或经由EV-DO Rev.A、EV-DO Rev.B向LTE演进获得经验后,在借鉴的基础上渐进而稳妥地实现向LTE的演进。这从中国电信提出的“五步走”方案中可见一斑。中国电信提出,对LTE各项关键技术的性能与组网方案进行深入分析与验证;在标准方面,积极参与3GPP、ITU相关组织的活动,网络之间互操作的标准化与商业化的进程,极早解决互换漫游等方面的问题;在业务方面,积极研究3G以及CDMA向LTE的业务引入。研究LTE网络的结构、网络测试验证;在终端方面,加强研究适合C网到LTE演进的多模终端和其他增强型终端;在互操作和过渡方面,研究EV-DO宽带与LTE无线宽带在全业务网络当中的定位,解决好两者间业务及市场的定位以及互操作的问题。可以看出,中国电信以上措施仍是C网演进的跟随策略,缺少自己创新之处,这样只能使中国电信在LTE/4G时代仍处于“随大流”的阵营中。当然,这种跟随战略风险小、成本低,也不失为是一种明智的选择。但是,这也注定了中国联通和中国电信在LTE以及4G时代无法进入标准及技术的核心领域。

4 从3G无线网络演进看竞争态势变化

3G的大规模建设和商用,已使三大运营商进入一个同质化竞争时代,但是,向LTE不同的演进路径,却将带来市场竞争的不同变化趋势。

在当前3G建设和运营初期(2009-2010年),在三个3G网络的比拼中,中国移动处于下风。首先,中国移动的TD-SCDMA在今年底完成第三期建设计划后,覆盖城市达到238个;而同期中国联通WCDMA正式商用城市将达到285个,其中,大约有40%~50%的县城进入商用。中国电信CDMA2000覆盖的地区包括全国342个地级城市、2055个县及县级市,以及东部沿海省市发达乡镇在内的6000多个乡镇。可见,中国移动TD-SCDMA的覆盖能力己落后其他运营商,而且TD-SCDMA网络优化的经验和手段也处于相对落后的状况。再者,表现在市场和用户发展趋势上。中国移动7月新增用户455.3万户创造了34个月以来的最低,新增用户市场占有率也不断下降,从2008年底的93.3%下降至2009年一季度的68.2%,再下降到2009年7月的59.3%。上半年TD-SCDMA新增用户仅为120.9万户,逊色于其他两个运营商。同期,中国电信在3G上的表现非常引入注目。数据显示,上半年中国电信新增的1137万户移动用户中包含了161万户的无线上网用户,EV-DO和CDMA 1X上网用户数已达到395万户。另外,中国电信包括手机、上网卡、上网本在内3G终端的销量上半年超过百万部,市场份额超过50%。中国联通在新增用户市场占有率方面也实现了温和的增长,上半年新增用户市场占有率由去年底的9.95%上升至12.9%。当然,中国移动也在室内覆盖、3G业务以及终端和软件商店等方面,力争扭转TD-SCDMA在市场上的劣势。

在3G市场增长期(2011~2013年)将进入市场竞争胶着阶段。此时,中国联通和中国电信为了进一步争夺用户,提高市场占有率,将引入HSPA+和EV-DO Rev.B技术,大大提高网络速率,进一步拉大了与TD-SCDMA的差距。中国电信就提出到2011年移动用户数超过1亿户,市场份额从现在的5%提升到15%的目标。这将使中国移动的市场占有率继续下滑,而新增TD-SCDMA用户数在HSPA+和EV-DO夹击下仍会处于缓慢增长的态势。但是,按照3GPP的计划,此时LTE可进入商用阶段,而且全球己有18家运营商宣布在2011至2012年部署LTE的正式商用,中国移动恰是成员之一。凭借TD-LTE的试商用以至商用,中国移动在其他两家运营商还沉缅于HSPA+和EV-DO Rev.B的成功时,可大踏步使自己率先进入OFDM和MIMO技术时代,同时,在市场上夺回一定的主动权。

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