作 者:董伟杰
1. 前言
TD-SCDMA已经作为中国移动的第三代移动通信标准向公众进行试商用。但是,与最高速率可以达到54Mbps和75Mbps的WiFi(WLAN)和WiMax网络相比,TD-SCDMA的标准384Kbps和最高只有2Mbps的速率在数据需求高速增长的今天,显然并不具有吸引力。为了提高3G的竞争力,3GPP等标准化组织先后提出了HSDPA、HSUPA等旨在提高3G数据传输速率的标准。近来,又提出了LTE(LongTermEvolution)作为未来的标准。LTE可以更好地利用频谱,并且以更低的价格提供良好的覆盖和信道容量,重要的是,它的下行速率可以达到50-100Mbps,上行速率也可以达到30-50Mbps。
2007年11月,3GPP工作组会议通过了LTETDD融合技术提案,基于TD-SCDMA的帧结构统一了延续已有标准的两种TDD模式。同时,对LTETDD的进一步优化领域的提案也被会议所接受。在2008年2月的巴塞罗那移动世界大会上,中国移动表示,将携手英国沃达丰、美国VerizonWireless加入LTE长期演进技术的测试[1]。三家运营商的测试主要集中于LTE FDD和TD-LTE,后者也是中国TD-SCDMA标准向B3G的演进。目前,大唐电信、中兴通讯、爱立信、阿尔卡特朗讯等国内外多家大型企业已经先后成立了研发中心,以加速LTE TDD的商用化进程。而中国移动明确支持LTE技术,将大力推动LTE技术的发展。
但是,对于运营商来说,无论是出于业务互补,还是为了保护投资者利益,利用现有资源的目的,通常会经营多张网络。例如,对于中国移动来说,目前就经营了GSM、WLAN和TD-SCDMA三张网络。GSM网络给中国移动带来了巨大的成功,使中国移动成功晋级世界500强企业;WLAN网络则分别向在北京举办的第29届奥林匹克运动会提供了无线Info服务和即拍即传服务,并取得了成功,得到了国内外多家媒体的赞誉。而未来即使TD-SCDMA发展到了TD-LTE,也极有可能会像现在一样,与其它网络共存。如何有效地融合这些网络,降低运营成本,是运营商必须要考虑的问题。本文将重点就此进行讨论,同时也对TD-LTE发展过程中的终端、网络和服务管理等关键问题进行探讨。
2. TD-LTE发展中的关键技术
网络融合从广义上来讲,包括了技术、业务和资本等多个方面的融合[2],本文将主要从技术和业务层面讨论未来无线宽带网络融合过程中需要面临的问题及可能的解决方案。
包括TD-SCDMA在内的3G网络、WiFi网络、PSTN等不同网络正在沿着自己的路线演进,从技术上来讲,宽带网络IP化是未来发展的趋势,因此,IP的融合是一个重要的方面。所谓全IP网络,通常定义为一些以IP技术为基础,可以提供给用户IP服务的实体的集合,而不同的接入系统都可以连接到这些实体上。全IP网络具备包括移动性、安全性、服务提供、计费和QoS等一系列的功能,从而可以向用户提供各种服务,并且连接到其它的外部网络中。通常会有一个或者多个接入系统来允许用户接入到全IP网络中。为了具备更好的互操作性和网际互联性,全IP网络通常要具备以下特点:
较低的时延、连接建立时间和较高的QoS;
更有效地利用无线资源;
可以兼容大多数的终端;
支持多种流量模式;
支持与其它全IP网之间的漫游。
无线IP接入网相对之前的网络来说,可以兼容多种无线协议,并且允许用户在选择接入网络方面具有更大的灵活性。因此,它能真正地保证设备之间具有良好的互操作性,进而降低操作成本。
在未来向全IP网络演进的过程中,首先需要考虑的问题是如何实现不同网络之间的切换,这也是目前各个运营商、服务提供商以及终端制造商最为关注的问题。为了能够通过蓝牙和Wi-Fi等网络接入到GSM或者GPRS网络中,以终端制造商和和运营商为首的一些组织提出了一种叫做UMA(UnlicensedMobileAccess)的技术[3],该技术于2005年9月被3GPP所吸纳,更名为GAN(GenericAccess Network),并且成为了一项标准。通过非授权网络(蓝牙或WiFi),该技术可从使用传统蜂窝网络或本地GSM/GPRS服务的手机自动切换到UMA接入点,使手机检测并且不中断地到速度最快、最经济的网络,从而使手机用户可以通过多种灵活的方式获得服务。在手机终端离开UMA接入点的覆盖范围后,会无缝切换回蜂窝网络。在UMA体系结构中,原有的蜂窝网络并没有进行调整,只是在网络中引入了一个新的网络组件——UMA控制器(UNC)。UNC的作用相当于GSM/GPRS原有接入网中的基站控制器(BSC),负责UMA网络的无线资源管理以及链路管理,此外UNC还通过IP网络与移动终端(MS)建立端到端的连接,并与MSC/GPRS交换信息。