作 者:信息产业部电信研究院通信信息研究所 庾志成
日本企业的4G研发活动
运营企业对4G的研发力度大是日本4G研发工作最大的一个特点。尤其是日本最大的移动运营商-NTT DoCoMo公司,在下一代移动通信技术领域争取全球主导地位似乎已经被确定该公司的一个核心战略。其他运营企业和设备企业开展了相应的研究工作。
1.NTTDoCoMo
自2000年11月起,DoCoMo就开始研究下一代移动通信技术。2002年3月,NTTDoCoMo公司在东京郊区的试验室中建立一个下一代移动通信试验网络。该网络的空中接口采用了基于可变扩展因子技术的正交频率和码分复用技术(VSF/OFCDM)。在像OFDM一样采用多载波的同时,进行与CDMA相同的扩频处理来增大容量。其最大的特点在于可以根据具体的通信业务来改变时间方向与频率方向上的扩频系数。这样,就可以在类似热点的孤立区域,通过降低扩频系数来优先增大传输速率,而在用户众多的情况下,能够提高扩频系数、增加系统容量。此次试验显示,此系统在下行方向上,可以确保最大100Mbit/s的数据传输速度。
2003年5月28日,NTTDoCoMo于宣布开始进行第四代移动通信系统的无线接入系统的户外试验。此次户外试验是上次室内试验的后续试验。在此次试验中,日本NTTDoCoMo公司已经通过4+4和6+6天线MIMO技术在100MHz带宽下分别验证了1Gbit/s(室外试验)和2.5Gbit/s的峰值传输速度。
2006年12月25日,NTTDoCoMo表示,公司已经成功地以接近5Gbit/s的数据传输速度向一个移动速度为每小时10公里的接收装置传输了数据。
尽管在试验状态下已经实现了极高的传输速度,但是目前的下一代移动通信技术离实际商用还有很大的差距。NTTDoCoMo曾计划于2010年前后在日本部署下一代移动通信技术,但后来又表示,准备在转向新技术之前进一步提高其WCDMA3G网络的速度,以便现有3G网络能够更好向下一代移动通信技术技术演进。为此,NTTDoCoMo提出Super 3G计划,希望依靠LTE技术,实现从WCDMA向IMT Advanced的演进。
2.KDDI
尽管KDDI公司在4G技术的研发上还处于起步阶段,但是它也提出了自己向下一代网络演进的“Ultra3G”计划(如图2所示),希望综合利用现有的包括802.16e在内的各种先进通信技术,使自己的网络能够占据向下一代网络演进的有利地位。该计划包括两部分内容:新一代cdma2000网络和无线通信和固定通信的融合网络。
图2 KDDI的 “Ultra3G”计划的结构图
其中,新一代cdma2000的目标是:采用IPv6技术从MPLS核心网过渡到全IP网,提供话音、数据和多媒体服务。接入网采用多种接入方式,其下行数据传输速度达到100Mbit/s~1Gbit/s、上行速度达到50Mbit/s,增加语音通信容量,提高频率利用效率,缩短连接时间等,并且可与当前的系统兼容。KDDI表示,该公司提案的新一代CDMA标准,已经得到了29家亚洲、北美的主要手机运营商和全球著名通信设备厂商的支持。
除新一代cdma2000之外,KDDI还构筑包括无线通信网络(当前的CDMA网络、无线网络、IEEE802.16e)和有线通信网络(ADSL、FTTH等)在内的综合网络,并在此基础上作为全业务运营商为用户提供多项数据业务。
结语
日本在全球4G研发活动中走在了前列,这和日本积极推动技术领先的通信产业发展战略有很大的关系。实践证明,在国家层面的e-Japan计划的指导下,由政府MIC主导,官产学研联合共同推进4G技术的研发和试验,是日本4G研发工作顺利开展的有效模式。此外,日本的运营商着眼于全球市场,在先进技术研发方面舍得投入巨资,积极参与下一代移动通信技术的国际标准化工作,也是日本4G研发工作的一大亮点。
总之,日本政府和企业在组织下一代移动通信网络研究工作中的很多思路和做法都是可圈可点的,非常值得我国相关部门和企业研究和借鉴。(本文由未来移动通信论坛协助提供)