寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)技術(shù)滿(mǎn)足IP化市場(chǎng)需求

　　無(wú)線(xiàn)技術(shù)將向著(zhù)更快更好的方向發(fā)展，不僅能提供更高的速率、提升小區邊緣的吞吐量，而且能夠減少時(shí)延，從而改善面向IP化的業(yè)務(wù)質(zhì)量。

　　無(wú)線(xiàn)技術(shù)承載高速數據業(yè)務(wù)

　　寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)的發(fā)展對技術(shù)提出了更高的要求，這不僅體現在LTE/LTE-Advanced、802.16m等承載高速數據業(yè)務(wù)的無(wú)線(xiàn)技術(shù)上，還體現在支持廣泛接入的無(wú)線(xiàn)核心網(wǎng)絡(luò )上。從核心網(wǎng)絡(luò )來(lái)看，它不僅支撐原有蜂窩的傳統系統，面向未來(lái)的發(fā)展還將支持更加廣泛的有線(xiàn)接入技術(shù)和其他原有的固定無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)。從其發(fā)展狀況來(lái)看，一方面在業(yè)務(wù)控制層面有統一的IMS來(lái)控制，另一方面則擁有面向全IP的分組核心網(wǎng)絡(luò )EPC，即多種接入分組核心網(wǎng)的平臺。

　　無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)目前正處于3G增強型階段，其寬帶技術(shù)的初級階段在全球范圍內已擁有非常成功的部署。無(wú)論是在WCDMA HSPA頻段、TD HSPA+頻段以及CDMA EV-DO頻段，無(wú)線(xiàn)技術(shù)都能相應地提供一個(gè)小區的吞吐量，分別達到40Mbps、4Mbps和3Mbps的水平。面向下一代的新技術(shù)如LTE和802.16m，它們都可在20MHz頻段中提供300Mbps的吞吐量。而面向未來(lái)的IMT-Advanced技術(shù)，則可在40MHz～100MHz頻段提供600Mbps的吞吐量，它和現有的LTE技術(shù)效率相當，因此，LTE在帶寬加寬的條件下，很容易就能達到4G IMT-Advanced的要求。

　　頻段是無(wú)線(xiàn)技術(shù)發(fā)展非常關(guān)鍵的因素，WRC-2007將450MHz～470MHz、790MHz～806MHz和2300MHz～2400MHz共計136MHz的頻段規劃為新的IMT全球使用頻段，用于蜂窩移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的使用。雖然ITU尚未確定以上 頻段的分配方案，但包括中國在內 的多個(gè)國家已經(jīng)考慮在2300MHz～2400MHz頻段使用TDD技術(shù)。由于頻譜資源的匱乏，未來(lái)FDD頻譜資源將愈加難以獲得，WRC-2007的頻譜劃分為T(mén)DD技術(shù)的發(fā)展創(chuàng )造了更多機會(huì )。

　　對于面向下一代的技術(shù)來(lái)說(shuō)，LTE在產(chǎn)業(yè)和技術(shù)方面都非常有代表性，從它的需求和目標可以看出，LTE可以提供更高的數據速率，不僅可以設計峰值速率，還能改善小區邊界用戶(hù)的吞吐量，并在5公里內達到最優(yōu)。LTE還可降低分組延遲及支持多種業(yè)務(wù)，最主要的就是能夠支持MBMS和實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)，并使VoIP業(yè)務(wù)的Qos達到電路域水平。LTE在提高頻譜效率方面表現更為突出，上行速率可達到HSDPA的3～4倍，下行速率可達到HSUPA的2～3倍。此外，LTE靈活的頻譜配置可適應不同的頻譜帶寬，并可支持FDD和TDD。

　　LTE-Advanced是LTE的進(jìn)一步演進(jìn)，支持與LTE的前后向兼容。相比較而言，LTE更加關(guān)注宏蜂窩環(huán)境的業(yè)務(wù)支撐能力，而LTE-Advanced則重點(diǎn)解決低速移動(dòng)以及多種室內環(huán)境的覆蓋，所以L(fǎng)TE-Advanced更強調自配置和優(yōu)化的增強。目前，為了達到LTE-Advanced所設定的目標，3GPP已經(jīng)設定了在物理層對于原有LTE進(jìn)行增強的過(guò)程。增強后的LTE-Advanced將支持更大的帶寬，并將采用多頻譜整合的方式來(lái)實(shí)現最大帶寬100MHz的目標。在傳輸方案的過(guò)程中，它對于上行/下行接入將擴展多天線(xiàn)傳輸，并混合多種接入方案。以多頻譜協(xié)作與多頻譜整合的工作為例，一方面是在多頻段之間進(jìn)行，即在高頻段進(jìn)行局域覆蓋和低頻段進(jìn)行廣域覆蓋的情況下，把廣域和局域的覆蓋進(jìn)行協(xié)同；另一方面則要把射頻的相臨和離散頻帶的資源進(jìn)行整合，這樣就使得頻譜使用率達到十分靈活的程度，并能使100M的頻譜在資源上實(shí)現支撐使用。

　　802.16m是LTE-Advanced的一個(gè)重要分支，并與802.16e后項兼容，所以與LTE-Advanced存在有一定的差距。但從其峰值頻譜效率來(lái)看，802.16m在最高峰值頻譜效率(20MHz)的條件下，可達到300Mbps的吞吐量，從這點(diǎn)可以看到，802.16m的基本性能和LTE非常接近。在移動(dòng)性方面，802.16m從低速條件下向高速移動(dòng)的方向發(fā)展，且考慮和其他多種接入技術(shù)的切換和互通關(guān)系。為了達到802.16m提出的目標和性能，需要采用一些新型技術(shù)，因此在降低信令開(kāi)銷(xiāo)方面，802.16m引入superframe、miniframe概念，考慮將控制信息分為廣播信令和專(zhuān)用信令，并降低資源分配和MAC報頭的開(kāi)銷(xiāo)。在消除干擾方面，802.16m則考慮引入軟頻率復用、小區間干擾協(xié)調和宏分集等技術(shù)。此外，802.16m不僅通過(guò)優(yōu)化同步、尋呼和切換等過(guò)程來(lái)提高VoIP容量，還通過(guò)提升MIMO性能來(lái)增強中繼技術(shù)。
核心網(wǎng)絡(luò )支持廣泛接入

　　目前，以3GPP為主導在不同層面進(jìn)行整合已經(jīng)成為一種趨勢。GPRS分組核心網(wǎng)絡(luò )主要支持2G的GPRS、cdma2000及CDMA，同時(shí)也可以和WiFi形成互通關(guān)系。隨著(zhù)全IP化網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，現在引入的核心網(wǎng)絡(luò )被稱(chēng)為演進(jìn)的分組核心網(wǎng)絡(luò )(EPC)。EPC的覆蓋范圍更加廣闊，除了GPRS分組網(wǎng)絡(luò )服務(wù)的分組技術(shù)以外，它還可以分組LTE技術(shù)，甚至分組目前在3GPP開(kāi)展的XDSL和光纖接入技術(shù)(見(jiàn)圖2)。EPC將最終發(fā)展為Common IMS來(lái)負責業(yè)務(wù)控制方面的工作。在業(yè)務(wù)控制方面，除了要對于原有范圍內的技術(shù)進(jìn)行控制之外，還引入了電纜接入和NGN接入等技術(shù)，所以Common IMS包含的范圍最為廣泛。


圖1 移動(dòng)核心網(wǎng)在不同層面的整合 來(lái)源：3GPP workshop

　　從移動(dòng)的方面來(lái)看，面向寬帶業(yè)務(wù)的融合主要有兩條路徑，這兩條路徑將解決不同層面的重合問(wèn)題。一條是采用Common IMS來(lái)實(shí)現不同核心網(wǎng)絡(luò )采用相同業(yè)務(wù)控制的問(wèn)題，另一條是采用EPC來(lái)實(shí)現共同的核心網(wǎng)。Common IMS是基于SIP/SDP的會(huì )話(huà)控制方式，在鑒權與認證方面更多地采用Diameter方式，它主要根據運營(yíng)商的需要進(jìn)行擴展，因此可對QoS進(jìn)行資源控制，并進(jìn)行計費、安全識別和漫游，這些功能都是在蜂窩移動(dòng)通信自身條件下發(fā)展的，后續則引入了獨立于接入的多種適配，并可實(shí)現多媒體組件的標準化。目前，市場(chǎng)上已經(jīng)出現了Common IMS設備面向固網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的融合，但其現有架構還需要進(jìn)一步的擴展。

　　EPC是支持多種接入的共同核心網(wǎng)絡(luò )，可以看到，在EPC的核心網(wǎng)絡(luò )上通過(guò)接入互通的一個(gè)單元，即可實(shí)現多種無(wú)線(xiàn)接入和有線(xiàn)接入共同的接入方式?；诙说蕉司W(wǎng)絡(luò )的EPC，其網(wǎng)絡(luò )更加扁平化，并可更多地減少節點(diǎn)數。EPC還支持IETF和GTP的移動(dòng)性管理，以及支持3G和非3G系統(如WiMAX,WLAN等)的接入。此外，EPC基于分組多媒體的優(yōu)化可支持端到端的路由優(yōu)化以及業(yè)務(wù)本地化。EPC還可和多種接入技術(shù)進(jìn)行互通，所以，在EPC網(wǎng)絡(luò )中，所有業(yè)務(wù)都能夠實(shí)施良好的移動(dòng)性管理和業(yè)務(wù)增值。在 這種條件下，擁有無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)和移動(dòng) 業(yè)務(wù)的運營(yíng)商即可通過(guò)這種模式對固定業(yè)務(wù)和移動(dòng)通信簽約業(yè)務(wù)進(jìn)行 綁定管理，這將更能滿(mǎn)足市場(chǎng)發(fā)展的需求。