作 者:通信世界周刊 刘建松
近几年,移动通信网络进入快速发展阶段,现代移动通信网络要求具有良好的服务质量(QoS)、后向兼容性、与固网的兼容性以及高速多媒体业务能力等,3G、B3G和super3G等技术正是顺应这样的要求而出现的。
宽带化需求
国际电信联盟(ITU)将B3G技术正式命名为IMT-Advanced。当前的WCDMA、HSDPA等技术统称为IMT-2000技术,IMT-Advanced与IMT-2000是并列的,都是IMT的一个分支。从这个意义上讲,IMT-Advanced是3G的新发展。其之所以称为B3G是因为未来系统及标准必须继续依赖3G标准组织已发展的多项新定标准加以延伸,如IP核心网、开放业务架构及IPv6等。
按照ITU对IMT-Advanced的定义,当用户处于静止或者低速移动时,IMT-Advanced应当能够支持1G的数据业务速率;当用户处于高速移动状态时,IMT-Advanced应当能够支持100Mbit/s的数据业务速率。总的来说,国际上有关B3G移动通信的研究还处于初期阶段,其基本需求、核心技术还处于萌芽阶段。
随着新型多媒体业务的发展和话务量的提升,移动通信网络对无线传输速率的要求会越来越高,宽带化将是移动通信网络的基本发展趋势之一。
对于WCDMA网络技术体制而言,R99和R4版本支持的前反向峰值速率可达384kbit/s。R5版本中引入了高速下行数据分组接入(HSDPA)功能,下行峰值速率可高达14.4Mbit/s,HSDPA可以看作是下行共享信道(DSCH)的扩展,它包含了自适应调制编码、多码子操作、NodeB调度等一些新技术的特点;R6版本中进一步引入了高速上行数据分组接入(HSUPA)功能,上行峰值速率可高达3.6Mbit/s,该技术预计在未来两年内可实现。这样通过HSDPA和HSUPA就可以使上、下行链路都具有较高的频谱效率和较低的时延,运营商就可以为用户提供无缝的接入业务,比如VoIP(VoiceoverIP)、视频电话等;R7版本中可能采用正交频分复用(OFDM)和多入多出(MIMO)等关键技术,进一步提高无线链路的传输速率,同时增加系统容量。OFDM技术可以实现高速数据的无线传输且系统的频谱效率非常高,同时可以抗多径衰落。MIMO技术是一种极具发展前景的无线技术,它可以增加无线系统的容量和可靠性。目前3GPP也正在研究将MIMO和OFDM技术结合在一起的新物理层技术,该技术预计在5年内可以使HSDPA在5MHz的带宽上实现40Mbit/s的吞吐量。
对于cdma2000网络技术体制而言,cdma20001x的前反向峰值速率可达153.6kbit/s;1xEV-DORelease 0前向峰值速率提高到2.4Mbit/s,反向虽然相对于cdma2000 1x没有改善,但在1x EV-DO Release A中,反向峰值速率提高到1.8Mbit/s,同时前向峰值速率也进一步提高到3.1Mbit/s;1x EV-DV的前反向峰值速率与1x EV-DO Release A基本一致。由于1x EV-DO的发展前景相对明朗,目前1x EV-DO这一发展分支是cdma2000无线传输技术的重点发展方向。
由此可见,不仅同属于cdma2000标准系列的1xEV-DO和1xEV-DV在峰值速率的设计上是一致的,而且分属于不同3G技术体制的1xEV-DO与HSDPA在前向峰值速率设计上也是一致的。这种一致性是由共同的业务需求决定的。
3G与其它网络的融合
国际电信联盟(ITU)最初希望全球统一3G标准,其中包含了3G网络融合的思想,主要体现在以下两方面。
一是3G网络的后向兼容性。为了保护2G网络投资,降低3G网络业务运营的风险,在3G标准的制定中,要求考虑从多种标准的2G网络向3G网络平滑演进。
二是3G网络与固定网络的兼容性。为了实现移动业务与固网业务的融合,实现业务的无缝覆盖和多种网络资源的共享,降低业务运营和网络维护的成本,在3G标准的制定中,要考虑3G网络与固网的互通问题。尽管目前存在多种3G技术标准,但是不同3G技术标准网络之间以及各种3G技术标准网络与固网之间的互通仍需逐步解决。
3G网络的融合是电信网、计算机网和广播电视网走向三网融合的第一步。从基本功能架构上看,传统网络从上向下大致可分为业务网、承载网和传输网三部分。3G网络融合固网与移动网后,网络架构从上到下大致可分为业务应用层、业务控制与交换层、承载网络和传输网络。其中,业务应用层面包含传统业务网中相关业务应用及其应用平台;业务控制与交换层完成传统业务网的呼叫控制、会话管理、用户管理等功能;传统承载网中的信令控制与数据承载功能分别由不同的逻辑实体实现;传统的传输网则由多种传输协议逐渐向IP传输和ATM传输并存、进而统一到IP传输这个方向发展。由此可以看出3G网络融合的方向:开放的业务应用平台,节省业务开发时间和成本,实现多厂家业务应用设备的互通;统一的业务控制与交换层,采用IP多媒体子系统(IMS)实现移动网与固网业务上的融合;以IP为核心的承载与传输网。