作者:陳如明
歷經“.COM”泡沫及全球電信業低迷教訓之后,人們對“寬帶”、“寬帶無線”及“3G”、“WiMAX”等已持較理性態度進行分析、思考與處理。
當今,圍繞NGN問題的辯論與討論,首先推進與揭示了一系列以ip為基礎的新一代網絡的QoS性能、安全性、智能網管改進、可贏利商業模式探索及向新一代IP為基礎的FMCIMS/SIP多業務網絡平滑演進的務實途徑,這是一種前后向兼容、有效創造增值效益的演進,而下一代或新一代寬帶無線移動NGBWM亦將按這一概念向前發展,非凡從個性化與個體化含義上看,未來NGN及GII的接入與應用層面,必將是包括衛星通信及各類衛星應用在內的無線通信的世界。
在邁向NGN、NGBWM途徑中,縱觀全球無線移動通信發展,呈八大走勢,即寬帶移動化、移動寬帶化、傳輸數據化、接入多樣化、網絡自適應化、系統互補綜合化、應用個性/個體化及有線/無線融合一體化。而針對TCP/IP協議的實質性弊端,美國NSF發動的GENI、FIND計劃及我國2006-2020年中長期規劃中的“高可信網絡”等目標,均在網絡系統體系架構及實際有效應用與安全性、治理頑健性及經濟性等層面進行從源頭上徹底更新的持續創新。
通用無線接入通常包括地面固定無線接入(TFWA)、地面移動接入(TMWA)及衛星接入(SA,同時計及固定及移動)。通用無線接入可綜合包括宏大區、宏區、小區、微小區、微微小區、移動、半移動(包括游牧,Nomadic)、靜止/固定等各種接入狀態與覆蓋模式,可有效覆蓋三維物理空間的任何一角落及有效連接至任何個人用戶,這對實現未來5W/5A全球個人通信而言,其實際連接與覆蓋(WxAN,即WBAN/WPAN/WLAN/WMAN/WWAN/WRAN/WSAN)的泛在性、普遍化與戰略重要性將不言而喻,而隨著市場需求的演進與不間斷的持續科技創新,固定與移動的界面正在模糊,并將一步步地逐步融合于一體。
寬帶無線的重頭戲理應是以3G及IEEE802.xy演進為中心的寬帶無線移動通信,其演進發展沿1G→2G→2G+(2.5G,2.75G)→3G→3G+→LTE/AIE(E3G)→IMT-Advanced(B3G)→4G...…及802.11x/802.15x/802.16x/802.20x/802.22x----Wi-Fi/WiMAX../Mobile-Fi/TV-Fi…..等方式向前推進,從交互式多媒體與視頻業務層面還應包括IPTV/TriplePlay等在內,一般說來,這是一種與NGN概念與要求相協調的兼容式的演進,即NGBWM。
NGN系統結構的一種重要設想即為對各種新老交替的無線通信接入手段,包括新一代BFWA技術及移動通信技術,以及各種有線和無線接入手段,公用、專用及共用,地面、空間及海上,廣播、組播、泛播、交互、移動、半移動、游牧、可搬移,或靜止/固定等各種方式,覆蓋域可涉及上述WxAN的各種類別,經過中界會聚橋接途徑,均統一協同、互補集成地工作于NGN以IP-FMCIMS/SIP為基礎的核心平臺之上,以個性化、個體化為基礎,包括人對人、人對機(物體)、機對機的有效連接與通信在內,形成有線與無線、固定與移動,以及通信網、計算機網與廣播電視網這“三網”的逐步有機融合。
從要害共性技術層面看,對各類無線系統更新換代有舉一反三作用的通用新技術大抵有20項左右,但下述10項看來與當前無線通信市場需求更密切相關聯,包括衛星通信及數字集群移動通信應用在內,必需非凡重視——
1.頻率域、時間域、空間域、信號域、以至網絡域、顯示域的多維信號處理與多維頻率共用,包括MIMO(多輸入、多輸出天線分集)技術在內。
2..從信源編碼至信道編碼的一系列現代編碼/調制及編碼調制技術,非凡是H.264/AVC(MPEG-4Part10)/AVS音視頻數字壓縮編碼及屬并聯級聯編碼范疇的Turbo碼及Turbo編碼調制技術,多分辨率編碼調制,不對稱傳輸環境下的UEP碼,LDPC低密度校驗碼等,包括MIMO/STBC(空時分組碼)-Turbo/LDPC碼—(x)-OFDM(y)級聯運行在內。
3.有效的自適應信號處理與統計檢測技術,包括自適應干擾抵消及多用戶聯合檢測在內。
4..高效率扇區天線,智能天線,智能化分布式天線及相應空時編碼技術與軟件(定義的)無線電技術,包括其高效率、高可靠算法,以有效提高其頻譜再利用能力及系統效率。
5.多扇區多小區綜合業務平臺技術與多操作者運行的聯合工作共用平臺技術,包括有效利用共網資源的調度算法。
6.涉及NGN及NGBWM的軟交換技術、IP及全IP的自適應IP-QoS技術、中間件技術及網絡/終端信息安全技術等一整套軟件工程技術,包括自組織、自適應網絡拓撲及網絡優化技術。
7.與區域聯網及全國聯網相關的聯網技術,包括有利于產業發展與動態適應市場演變以適應不同頻段FDD/TDD靈活安排的所謂可變雙工技術等。
8.與NGN、NGBWM及WI/MIP、WBAN/WPAN/WLAN/WMAN/WWAN/WRAN/WSAN相連接的應用協議與先進的接入技術。
9.多媒體綜合業務傳送的多層次綜合業務工作平臺技術。
10.與NGN、NGBWM相關的IP/全IP環境下具強有力自適應智能網管能力的NG-OSS/BOSS/MBOSS技術,…等
基礎技術中以(x)-OFDM(y),MIMO/STBC,H.264/AVC(MPEG-4Part10)/AVS音視頻數字壓縮編碼,TBC/TPC及LDPC低密度校驗碼,智能天線及智能化分布式天線,軟件(定義的)無線電技術S(D)R,涉及NGN及NGBW的軟交換技術、IMS/SIP技術、IP及全IP的自適應IP-QoS技術、CDN技術、中間件技術及網絡/終端信息安全技術等一整套軟件工程技術…等最令人注目。
包括有潛在戰略重要性的熱點無線系統技術有如HSDPA/HSUPA,cdma20001X(MX,M=2,3…15)EV-DO,LTE(LongTermEvolution),AIE(AirInterfaceEvolution)及S3G/E3G,IMT-Advanced(B3G)等類4G技術,Wi-Fi/802.11n(802.11x),UWB、RFID(802.15x),ZigBee,Z-Wave,WiMAX(Wider-Fi/802.16x),WBMA(MBWA或Mobile-Fi/802.20x),WRAN(Wi-TV/802.22x),IPTV/TriplePlay及HAPS…等。這些熱點系統目前分別借助上述有關通用技術及基礎技術,瞄準各自市場定位在獨立創新發展著,主要是彼此互補而不是競爭終結,長遠看將會在NGN及NGBWM概念基礎上逐步互補、集成、匯聚與融合于統一平臺上協同工作。
因此,隨著市場驅動導向下的不斷科技創新,以NGN/GII開放、創新與融合為基本目標,不同標準與異構系統及網絡,在較長時期內彼此互補兼容、重疊共存發展的狀態無論在全球意義上,或者在國家、區域、城市及室內、室外意義上,包括頻譜/軌道資源的爭奪、共用與協調等在內,均成為普遍趨勢與不能規避的現實。
涉及寬帶無線移動通信網絡優化及相關發展策略,注重下述一些方面的探討可能是有益的:
1.緊密確立以自主創新”三層面”、”十六字方針”為基本原則,以市場驅動為導向,結合國情具體環境,進行全方位創新。
2.在不同覆蓋域異構網絡互補集成運行時的網絡規劃設計與裝備實施優化處理中,亦應充分吸取與利用上述無線通信要害共性軟硬件技術新進展,包括規劃設計手段改進在內,使室、內外及區域網絡優化工作從性能提高,至CAPEX/OPEX節省,乃至環境友好和諧發展等方面均能上新的臺階。
3.由于寬帶移動化的發展,對小于6GHz、乃至小于3GHz,甚至小于900MHz頻段的頻率資源需求矛盾愈來愈突出;一方面我國頻率與市場監管部門將對350MHz、400MHz、450MHz、700MHz、800MHz、900MHz、1.8GHz、2.1GHz、2.3GHz、2.4GHz、2.5GHz、3.3GHz、3.5GHz、4.5GHz、4.9GHz、5.4GHz、5.8GHz等頻段的頻率規劃與業務發展及時制定出相應頻率與市場的監管規則與政策,同時從技術、業務、市場、網絡建設運維層面,應探索積極有效實施這些規則政策要求的措施與方略。
4.對多頻段、多制式、多業務、多操作者運作的室內外環境,應注重積極探索異構網絡互補和諧發展,集約化基站及射頻室外環境和諧的景觀構建,有效改進CAPEX/OPEX性能的超級基站構成、軟升級演進,分布式系統結構與自適應資源治理與自適應網絡演進等有效解決方案。
5.無論是站址選擇、駐地處理、多系統有效共存等諸多方面,均應考慮積極構建共贏合作的有效的產業鏈與產業生態環境,等。
從而,面對這些現實,積極探索不同覆蓋域網絡互補集成及優化其規劃設計與裝備實施等諸多方面,具有明顯的現實意義與戰略價值,可以說這是一個值得探索、討論與創新的永恒主題。
[作者簡介]
陳如明教授,信息產業部通信科技委副主任及無線電治理局原副局長,中國國家無線電頻率規劃專家咨詢委員會主任;主任高級工程師,被多所聞名大學如浙大、清華、北大等聘為兼職教授;中國通信學會及中國電子學會會士(Fellow),國內外一些知名技術雜志編委,國內一些知名協會、學會副會長及常務理事。曾為郵電部第四研究所及國家無委辦總工、美國斯坦福(Stanford)大學高級研究學者及國際通信衛星組織(INTELSAT)中國董事。主持和參加過多種科研項目,獲國家及部級多項一至三等國家級、部級科技攻關、科技進步獎及兩委一部表彰獎等多種獎勵,1991年獲國家科學研究突出貢獻非凡津貼;已發表涉及數字微波、衛星通信,移動通信、個人通信,信號設計、自適應信號處理與統計檢測、編碼調制,干擾分析協調與頻率規劃、頻譜治理等研究領域的中英文論文200多篇及包括全國高技術重點圖書在內的專著4本。1998年己為美國國際名人評選組織(InternationalWho’sWhoofPRofessionals)及世界文化藝術研究中心(WorldCulturalandArtsResearchCenter)分別評選為世界名人(InternationalWho’sWho)及全球名人(WorldVIP)。
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