未來移動(dòng)無線通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)展望

     在過去的20年中，中國的移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)在歷次的技術(shù)變革中，都準(zhǔn)確把握了技術(shù)方向，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)引入了適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，保證了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。在未來的20年里，移動(dòng)/無線技術(shù)還將向何處發(fā)展，我們又面臨哪些機(jī)遇呢？當(dāng)前，移動(dòng)寬帶化和寬帶移動(dòng)化的趨勢(shì)已經(jīng)愈加明顯。同時(shí)無線通信領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展速度加快，技術(shù)競爭加劇，未來的移動(dòng)/無線通信將呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)日趨融合、多種接入技術(shù)綜合應(yīng)用、新業(yè)務(wù)不斷推出的發(fā)展趨勢(shì)。 

　　全球3G商用進(jìn)程加快 

　　提到對(duì)未來移動(dòng)/無線技術(shù)的展望，就不能不提3G。3G在全球商用已經(jīng)開始起步，但是在國內(nèi)，目前我們還沒有正式開展3G商用，所以分析國外3G商用的具體情況，看看我們自己準(zhǔn)備3G的現(xiàn)實(shí)，可以為我們下一步更好地把握機(jī)遇、再創(chuàng)輝煌打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 

　　2006年全球3G用戶快速增長。WCDMA用戶9650萬，比2005年新增近5950萬；1XEV-DO用戶5676萬，比2005年新增3234萬；cdma2000 1X用戶2.76億。截至2007年1月，全球已發(fā)展了WCDMA網(wǎng)絡(luò)142個(gè)，比2005年新增47個(gè)；EV-DO網(wǎng)絡(luò)53個(gè)，比2005年新增22個(gè)；cdma2000 1X網(wǎng)絡(luò)183個(gè)。HSDPA發(fā)展迅速，2006年一年內(nèi)商用網(wǎng)絡(luò)達(dá)到97個(gè)。當(dāng)前一個(gè)值得注意的現(xiàn)象就是歐洲允許運(yùn)營商在900MHz頻段發(fā)展3G業(yè)務(wù)，美洲國家允許運(yùn)營商使用800MHz～900MHz頻段發(fā)展3G業(yè)務(wù)。 

　　TD-SCDMA技術(shù)試驗(yàn)情況一直是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。從2002年2月到2004年9月，是TD-SCDMA技術(shù)試驗(yàn)階段，這個(gè)階段實(shí)現(xiàn)了TD-SCDMA的“從無到有”。其中2002年～2003年試驗(yàn)的是基于GSM協(xié)議的TSM設(shè)備(該種技術(shù)方案已被否決)，2004年開始試驗(yàn)基于3GPPR4標(biāo)準(zhǔn)的LCR設(shè)備，主要無線系統(tǒng)和終端設(shè)備由大唐提供。從2004年11月至2005年6月是研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化技術(shù)試驗(yàn)，這個(gè)階段解決了“建立產(chǎn)業(yè)鏈”的問題，形成了多廠家環(huán)境，建立了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)了基本功能和業(yè)務(wù)，初步驗(yàn)證了關(guān)鍵技術(shù)和組網(wǎng)能力。2005年10月至2006年2月是應(yīng)用技術(shù)試驗(yàn)，這個(gè)階段的任務(wù)是“加快芯片終端研發(fā)”，重點(diǎn)測試芯片和終端，完善設(shè)備功能與性能，進(jìn)一步驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)性能。從2006年2月到現(xiàn)在，是規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)試驗(yàn)，這一階段的任務(wù)是“全面驗(yàn)證與完善”。從2007年到2008年，是擴(kuò)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)試驗(yàn)，這一階段的任務(wù)是繼續(xù)擴(kuò)大商用試驗(yàn)范圍。 

　　移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)加速向?qū)拵а葸M(jìn) 

　　HSDPA比預(yù)想的商用速度快。GSMA的CEO稱HSPA的商用進(jìn)程比GSM和WCDMA快了3年，原因主要有三個(gè)：WiMAX的壓力；互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展；3G最初的版本提供的業(yè)務(wù)與2G差別不大。 

　　移動(dòng)通信網(wǎng)正在迅速成為一個(gè)寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)。Vodafone的CEO認(rèn)為應(yīng)該使互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用迅速進(jìn)入移動(dòng)網(wǎng)，他們已經(jīng)開始與Google、Myspace和YouTube合作。LTE(長期演進(jìn)計(jì)劃)標(biāo)準(zhǔn)化和研發(fā)速度正在加快。同時(shí)，WiMAX提高了蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)更新速度。2004年初802.16系列WiMAX提出之后，整個(gè)無線通信領(lǐng)域開始了新一輪的技術(shù)競爭，加速了蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)的步伐。 

　　3GPP和3GPP2分別在2004年底和2005年初開始了3G演進(jìn)技術(shù)E3G的標(biāo)準(zhǔn)化工作。其中3GPP啟動(dòng)了LTE計(jì)劃，提出的技術(shù)要求是：實(shí)現(xiàn)下行100Mbit/s、上行50Mbit/s速率，頻譜效率比R6版本高2～4倍，能更好地支持IP傳輸業(yè)務(wù)，而且成本更低。3GPP計(jì)劃在2006年完成主要參數(shù)研究，2007年6月完成標(biāo)準(zhǔn)化。3GPP2則提出了無線接口演進(jìn)(AIE)計(jì)劃。AIE分為兩個(gè)階段，第一個(gè)階段采用多載波CDMA2000 1xEV-DO技術(shù)，最多15個(gè)載波實(shí)行捆綁，可支持下行46.5Mbit/s、上行27Mbit/s速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；第二階段采用增強(qiáng)型無線接口，將支持下行100Mbit/s～1 Gbit/s、上行50Mbit/s～100Mbit/s速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。第一階段在2006年初發(fā)布，第二階段在2007年4月完成。 

　　WiMAX2006年有了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。IEEE 802.16m標(biāo)準(zhǔn)將帶來高達(dá)1Gbps的無線數(shù)據(jù)傳輸速度，它的推出對(duì)于WiMAX未來的前景有著重要意義。 

　　WiMAX的提出和推進(jìn)，E3G的標(biāo)準(zhǔn)化啟動(dòng)和加速，使得無線移動(dòng)通信領(lǐng)域呈現(xiàn)明顯的寬帶化和移動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)，即寬帶無線接入向著移動(dòng)性方向發(fā)展，而移動(dòng)通信則向著寬帶化方向發(fā)展。 

　　移動(dòng)與無線技術(shù)在演進(jìn)中走向融合 

　　當(dāng)前，移動(dòng)、無線技術(shù)領(lǐng)域正處在一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期，各種創(chuàng)新移動(dòng)、無線技術(shù)不斷涌現(xiàn)并快速步入商用，移動(dòng)、無線應(yīng)用市場異常活躍，移動(dòng)、無線技術(shù)自身也在快速演進(jìn)中不斷革新。在網(wǎng)絡(luò)融合的大趨勢(shì)下，3G、WiMAX、WLAN等各種移動(dòng)、無線技術(shù)在演進(jìn)中相互融合。 

　　在多元融合的大趨勢(shì)下，3G、WiMAX、WLAN等各種無線技術(shù)在競爭中互相借鑒和學(xué)習(xí)，涌現(xiàn)出了同時(shí)被上述無線技術(shù)采用的新型射頻技術(shù)，如MIMO和OFDM技術(shù)等。與此同時(shí)，在以ITU和3GPP/3GPP2為引領(lǐng)的蜂窩移動(dòng)通信從3G到E3G，再走向B3G/4G的演進(jìn)道路上，以及IEEE引領(lǐng)的無線寬帶接入從無線個(gè)人域網(wǎng)到無線局域網(wǎng)、無線城域網(wǎng)，再到無線廣域網(wǎng)的演進(jìn)道路上，都開始增加對(duì)方的內(nèi)容，例如：移動(dòng)通信不斷強(qiáng)化寬帶傳輸性能，無線寬帶接入不斷增強(qiáng)漫游性能以及安全性能。 

　　借鑒WiMAX的高速數(shù)據(jù)傳輸特性，蜂窩移動(dòng)通信啟動(dòng)了LTE，即“3G長期演進(jìn)”項(xiàng)目，用以增強(qiáng)寬帶傳輸性能。LTE的確立，令蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)線路與定位為“低移動(dòng)性寬帶接入”的WiMAX有了很多的相似之處。 

　　當(dāng)蜂窩移動(dòng)通信在向WiMAX、WLAN學(xué)習(xí)的時(shí)候，WiMAX、WLAN也在添加電信級(jí)的安全等內(nèi)容。在安全方面，WiMAX、WLAN將基于多層次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、VPN等)提供不同等級(jí)的安全方案，使企業(yè)、個(gè)人用戶可以根據(jù)不同的性價(jià)比來選擇滿足自己需要的安全策略；在漫游能力方面，WiMAX、WLAN也朝著覆蓋范圍更大，從熱點(diǎn)到熱區(qū)到整個(gè)城市的方向邁進(jìn)；在技術(shù)方面，WiMAX、WLAN將致力于打造基于IP的交換技術(shù)和開放的業(yè)務(wù)平臺(tái)，使網(wǎng)絡(luò)更智能、更易于管理。 

　　在“無線＋寬帶”的大趨勢(shì)下，無論是蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)還是WiMAX、WLAN等無線寬帶技術(shù)，都面臨著同樣的考驗(yàn)：信道多徑衰落和頻譜效率。在這樣的情況下，OFDM和MIMO就成為各種無線技術(shù)的共同選擇。OFDM在解決多徑衰落問題的同時(shí)，增加了載波的數(shù)量，造成了系統(tǒng)復(fù)雜度的提升和帶寬的增大；MIMO則能夠有效提高系統(tǒng)的傳輸速率，在不增加系統(tǒng)帶寬的情況下提高頻譜效率。因此，OFDM和MIMO的結(jié)合，成為推動(dòng)“無線＋寬帶”發(fā)展的重要力量。 

　　移動(dòng)無線業(yè)務(wù)融合時(shí)機(jī)成熟 

　　隨著移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，以及固定和移動(dòng)寬帶化的發(fā)展趨勢(shì)，通信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)正發(fā)生著根本性的變化。體現(xiàn)在兩大方面：一是提供的業(yè)務(wù)將從以傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)為主向提供綜合信息服務(wù)的方向發(fā)展；二是通信的主體將從人與人之間的通信擴(kuò)展到人與物、物與物之間的通信，滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗?nbsp;

　　“移動(dòng)＋寬帶”刺激各種新型技術(shù)層出不窮，極大地促進(jìn)了移動(dòng)/無線技術(shù)創(chuàng)新，其他無線技術(shù)如超寬帶(UWB)、藍(lán)牙、RFID、認(rèn)知無線電、ZigBee、自由空間光系統(tǒng)等都有用武之地。順應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)，相關(guān)行業(yè)將逐步融合，通過一系列新的技術(shù)、新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用來滿足市場的需求。融合將是全方位多層次的，包括網(wǎng)絡(luò)融合、業(yè)務(wù)融合和終端融合。特別是固定網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)的融合，通信、計(jì)算機(jī)、廣播電視和傳感器網(wǎng)絡(luò)的融合成為發(fā)展的大趨勢(shì)，而且已經(jīng)在技術(shù)、市場需求和設(shè)備方面逐漸具備條件。 

　　同時(shí)，采用多種無線接入技術(shù)和固定接入技術(shù)將是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的必由之路，包括蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)(廣域網(wǎng))、寬帶無線接入技術(shù)(城域網(wǎng))和各種短距離無線技術(shù)(如RFID、UWB和藍(lán)牙等技術(shù))，他們與各種固定寬帶接入共同接入基于IP的同一個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過網(wǎng)絡(luò)的無縫切換，實(shí)現(xiàn)無處不在的最佳服務(wù)。 

　　在各種無線網(wǎng)絡(luò)融合的進(jìn)程中，許多新的業(yè)務(wù)應(yīng)用不斷出現(xiàn)。從豐富多彩的個(gè)人業(yè)務(wù)到日益崛起的行業(yè)應(yīng)用；從人與人之間的通信到人與機(jī)、機(jī)與機(jī)之間的通信，無線業(yè)務(wù)應(yīng)用趨于多樣化。日益多樣化的無線業(yè)務(wù)應(yīng)用，展現(xiàn)了無線信息社會(huì)的美好未來。