2006年3月,中國、南韓和日本就進一步聯合研發4G移動通信标準一事達成共識。中國資訊産業部與他國的4G合作研發始于2003年,當時與日本NTTDoCoMo簽訂了合作意向書,共同探讨和研發4G技術;2004年10月,又與南韓達成協定,擴大技術合作範圍,共同支援對4G無線通信系統的研發。 而2001年就開始立項的863項目———面向未來移動與無線通信發展的“FuTURE計劃”,主要是圍繞4G的OFDM、MIMO等技術展開。截止到2006年已經取得了相當多的科研成果,在國内外申請移動通信技術發明專利100餘項。建在上海的試驗網已經具有在移動狀态中100Mbps的峰值速率及高清晰度互動式圖像業務等功能。 2006年7月,中國移動和Vodafone、Or-ange、NTTDoCoMo等7家營運商合作成立NGMN,其所針對的也是4G。NGMN的目标是集合移動營運商的營運經驗和市場洞察力,研究和制定下一代移動網絡需求,提出未來寬帶移動網絡明确的系統性能目标、功能要求等,為标準化組織、裝置制造商等進行4G的标準化和研發提供指導。2006年,三星、高通、摩托羅拉、北電等通信裝置廠商也先後未雨綢缪,将研發的重點轉到與4G相關的技術上。 4G的定義 那麼究竟什麼4G呢?實際上,4G尚無明确的定義。業界衆說紛纭,對4G做出不同的描述: ITU的定義是4G是基于IP協定的高速蜂窩移動網,從現有3G演進,在移動狀态下達到速率100Mbps,靜态和慢移動狀态下達到速率1Gbps。與現有的移動通信技術相比,4G的傳輸速度可提高1000倍,發射功率隻有現在的十分之一或百分之一,不再對其他裝置構成電磁幹擾,并支援手機互動功能。 4GMF認為4G将不局限于電信行業,還将廣泛用于交通、國防、醫療、金融等領域。4G技術的重點是融合無線接入技術、移動技術和寬帶技術于一體。4G的主要特征将是開放的無線結構,而不是高速無線傳輸技術,開放的無線結構實作多網合一。 還有一種觀點是4G是從WiMAX演進而來,是基于IP的能覆寫廣大地區的移動無線城域網,主要用于移動傳送高速資料而不是語音。既是WiFi的競争者,又是xDSL技術的無線替代技術,構成支援高速移動和實時線上的公共無線寬帶接入網。 盡管業界的描述各有不同,但有幾點是大家公認的,即4G将實作移動化、寬帶化、IP化。移動化将人們從地理的限制上解脫出來,實作無時不在、無所不在的資訊傳遞。寬帶化是滿足使用者對視訊業務、流媒體等業務帶寬的需求。而下一代網絡将是全IP網,從核心網到使用者裝置均支援IP協定。 從3G、E3G演進 在全球範圍内,WCDMA商用網建設已經全面展開,CDMA2000使用者已初具規模。而TD-SCDMA也通過測試,即将開始商用。以大範圍商用的3G網絡為基礎,從現有的WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等3G技術演進到4G是三種方案中最穩妥的途徑。 全球各标準化組織和廠商對3G之後的移動通信技術研發已經開始多年。有的公司将其稱為Super3G技術,也有的公司将其稱為3.9G技術。中國統一将這些技術稱為3G演進型技術,簡寫為E3G技術。 為了實作E3G技術的标準化,從2004年年底開始,3GPP和3GPP2先後開始了相應的研究工作。3GPP将其E3G計劃稱為LTE,計劃在2007年完成LTE标準化的工作,在2008年或者2009年将産品推向市場。其中标準化工作又劃分為兩個階段,第一階段在2006年年中,完成相關的技術研究,形成研究報告。第二階段是在2007年完成标準的撰寫工作。LTE的目标是實作一個下行速率達到100Mbps、上行速率達到50Mbps的系統。這個系統的重點是提供資料業務,不再考慮正常的語音業務。為了支援更多的使用者和更多的業務量,這個系統要求頻譜效率比現有的系統提高3到4倍,即達到5bps/Hz的水準。而3GPP2則推出了AIE計劃,也是屬于E3G範疇。3GPP2的部分目标與3GPP相似,如提高頻譜資源使用率,提高資料業務的傳輸速率等。但是,3GPP2在強調提高資料業務速率的時候,同時也強調提高語音業務的容量。3GPP2同樣将工作分成了兩個階段。第一階段主要目的是盡快向市場推出高速資料業務,同時保持後向相容性。第二階段,3GPP2開始候選技術的征集工作,然後在這些候選技術的基礎上進行選擇和融合,計劃在2007年年中結束标準化工作。 LTE和AIE的共同特點是:資料業務傳輸速率提高一個數量級,達到100Mbps;引入OFDM和MIMO等先進技術。LTE和AIE的技術名額已經達到了4G的下限性能,是以,目前E3G的研發也帶有了“準4G”的色彩。 如前所述,中國也早已經開始了面向E3G/4G的“FuTURE計劃”,據悉,目前取得的技術成果中有40%可以與TD-SCDMA的技術演進相結合,是以也将帶動TD-SCDMA向E3G/4G演進。 從WiMAX演進 目前WiMAX是BWA中最受關注的技術。BWA是指以無線傳輸方式向使用者提供連接配接到寬帶固定網絡的接入技術。南韓營運商是最早商用WiMAX的營運商之一,WiBro是南韓提出的寬帶無線接入标準,可以看作是802.16e标準的子集,其下行速率18.4Mbps,上行速率6.1Mbps。南韓的KT、SK都已經建立了Wibro商用網絡。 2006年8月,SprintNextel也宣布将采用移動WiMAX技術建構網絡,網絡将于2007年末投入營運。 WiMAX具有“高帶寬、移動性、低成本、易部署”的特性,可以支援基于IP的固定、漫遊、便攜等綜合業務的接入。與3G相比,在初期投資、業務承載與速度等方面具有一定優勢。是以市場對其前景也極為看好。 目前,WiMAX向4G演進的工作正在有條不紊的進行中。2006年11月,IEEE802委員會成立了新的工作組“P802.16m”,其瞄準的目标即是4G。在2008年ITU确定4G标準時,P802.16m希望能被IMT-Ad-vanced所采納。P802.16m的特點是能夠確定與移動WiMAX的相容,除了采用了與移動WiMAX同樣的“OFDMA”接駁方式外,還将實作基站的共用等功能。 融合、共存是4G的趨勢 以WiMAX為代表的寬帶無線接入技術和以LTE、AIE為代表的移動通信技術已經非常相似,兩者之間界線變得模糊。出現這樣的局面,究其原因是不同的産業領域從不同方向向同一市場滲透。 是以,3G/E3G與寬帶無線接入在很大程度上存在競争關系,主要集中在中低速移動速率環境下的無線資料服務。目前的3G技術商用程度遠高于寬帶無線接入技術,而寬帶無線接入技術也有其獨到的優勢,正在不斷完善并加快研發程序。但兩者也有互補之處,3G可以提供廣域漫遊、高移動性的話音和低速資料業務,而WiMAX可以提供重點區域的高速資料業務。 随着向4G演進,趨勢将是不同的無線技術在NGN架構下融合、共存,發揮各自的優勢,形成多層次的無線網絡環境。例如WiMAX與3G雙模;實作移動支付、資訊擷取、資料傳輸等。 |