寬帶無線移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及發(fā)展策略思考

　　歷經(jīng)“.COM”泡沫及全球電信業(yè)低迷教訓(xùn)之后，人們對“寬帶”、“寬帶無線”及“3G”、“WiMAX”等已持較理性態(tài)度進(jìn)行分析、思考與處理。當(dāng)今，圍繞NGN問題的辯論與討論，首先推進(jìn)與揭示了一系列以IP為基礎(chǔ)的新一代網(wǎng)絡(luò)的QoS性能、安全性、智能網(wǎng)管改進(jìn)、可贏利商業(yè)模式探索及向新一代IP為基礎(chǔ)的FMCIMS/SIP多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)的務(wù)實途徑，這是一種前后向兼容、有效創(chuàng)造增值效益的演進(jìn)，而下一代或新一代寬帶無線移動NGBWM亦將按這一概念向前發(fā)展，特別從個性化與個體化含義上看，未來NGN及GII的接入與應(yīng)用層面，必將是包括衛(wèi)星通信及各類衛(wèi)星應(yīng)用在內(nèi)的無線通信的世界。

　　在邁向NGN、NGBWM途徑中，縱觀全球無線移動通信發(fā)展，呈八大走勢，即寬帶移動化、移動寬帶化、傳輸數(shù)據(jù)化、接入多樣化、網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)化、系統(tǒng)互補(bǔ)綜合化、應(yīng)用個性/個體化及有線／無線融合一體化。而針對TCP/IP協(xié)議的實質(zhì)性弊端，美國NSF發(fā)動的GENI、FIND計劃及我國2006-2020年中長期規(guī)劃中的“高可信網(wǎng)絡(luò)”等目標(biāo)，均在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系架構(gòu)及實際有效應(yīng)用與安全性、管理頑健性及經(jīng)濟(jì)性等層面進(jìn)行從源頭上徹底更新的持續(xù)創(chuàng)新。

　　通用無線接入通常包括地面固定無線接入（TFWA）、地面移動接入（TMWA）及衛(wèi)星接入（SA，同時計及固定及移動）。通用無線接入可綜合包括宏大區(qū)、宏區(qū)、小區(qū)、微小區(qū)、微微小區(qū)、移動、半移動（包括游牧，Nomadic）、靜止/固定等各種接入狀態(tài)與覆蓋模式，可有效覆蓋三維物理空間的任何一角落及有效連接至任何個人用戶，這對實現(xiàn)未來5W/5A全球個人通信而言，其實際連接與覆蓋（WxAN，即WBAN/WPAN/WLAN/WMAN/WWAN/WRAN/WSAN）的泛在性、普遍化與戰(zhàn)略重要性將不言而喻，而隨著市場需求的演進(jìn)與不間斷的持續(xù)科技創(chuàng)新，固定與移動的界面正在模糊，并將一步步地逐步融合于一體。

　　寬帶無線的重頭戲理應(yīng)是以3G及IEEE802.xy演進(jìn)為中心的寬帶無線移動通信，其演進(jìn)發(fā)展沿1G→2G→2G+（2.5G，2.75G）→3G→3G+→LTE/AIE（E3G）→IMT-Advanced（B3G）→4G...…及802.11x/802.15x/802.16x/802.20x/802.22x----Wi-Fi/WiMAX../Mobile-Fi/TV-Fi…..等方式向前推進(jìn)，從交互式多媒體與視頻業(yè)務(wù)層面還應(yīng)包括IPTV/TriplePlay等在內(nèi)，一般說來，這是一種與NGN概念與要求相協(xié)調(diào)的兼容式的演進(jìn)，即NGBWM。

　　NGN系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一種重要設(shè)想即為對各種新老交替的無線通信接入手段，包括新一代BFWA技術(shù)及移動通信技術(shù)，以及各種有線和無線接入手段，公用、專用及共用，地面、空間及海上，廣播、組播、泛播、交互、移動、半移動、游牧、可搬移，或靜止／固定等各種方式，覆蓋域可涉及上述WxAN的各種類別，經(jīng)過中界會聚橋接途徑，均統(tǒng)一協(xié)同、互補(bǔ)集成地工作于NGN以IP-FMCIMS/SIP為基礎(chǔ)的核心平臺之上，以個性化、個體化為基礎(chǔ)，包括人對人、人對機(jī)（物體）、機(jī)對機(jī)的有效連接與通信在內(nèi)，形成有線與無線、固定與移動，以及通信網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)與廣播電視網(wǎng)這“三網(wǎng)”的逐步有機(jī)融合。

　　從關(guān)鍵共性技術(shù)層面看，對各類無線系統(tǒng)更新?lián)Q代有舉一反三作用的通用新技術(shù)大抵有20項左右，但下述10項看來與當(dāng)前無線通信市場需求更密切相關(guān)聯(lián)，包括衛(wèi)星通信及數(shù)字集群移動通信應(yīng)用在內(nèi)，必需特別重視——

　　1.頻率域、時間域、空間域、信號域、以至網(wǎng)絡(luò)域、顯示域的多維信號處理與多維頻率共用，包括MIMO（多輸入、多輸出天線分集）技術(shù)在內(nèi)。

　2..從信源編碼至信道編碼的一系列現(xiàn)代編碼／調(diào)制及編碼調(diào)制技術(shù)，特別是H.264／AVC（MPEG－4Part10）/AVS音視頻數(shù)字壓縮編碼及屬并聯(lián)級聯(lián)編碼范疇的Turbo碼及Turbo編碼調(diào)制技術(shù)，多分辨率編碼調(diào)制，不對稱傳輸環(huán)境下的UEP碼，LDPC低密度校驗碼等，包括MIMO／STBC（空時分組碼）－Turbo/LDPC碼—（x）－OFDM（y）級聯(lián)運行在內(nèi)。

　　3.有效的自適應(yīng)信號處理與統(tǒng)計檢測技術(shù)，包括自適應(yīng)干擾抵消及多用戶聯(lián)合檢測在內(nèi)。

　　4..高效率扇區(qū)天線，智能天線，智能化分布式天線及相應(yīng)空時編碼技術(shù)與軟件（定義的）無線電技術(shù)，包括其高效率、高可靠算法，以有效提高其頻譜再利用能力及系統(tǒng)效率。

　　5.多扇區(qū)多小區(qū)綜合業(yè)務(wù)平臺技術(shù)與多操作者運行的聯(lián)合工作共用平臺技術(shù)，包括有效利用共網(wǎng)資源的調(diào)度算法。

　　6.涉及NGN及NGBWM的軟交換技術(shù)、IP及全I(xiàn)P的自適應(yīng)IP－QoS技術(shù)、中間件技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)／終端信息安全技術(shù)等一整套軟件工程技術(shù)，包括自組織、自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼熬W(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)。

　　7.與區(qū)域聯(lián)網(wǎng)及全國聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，包括有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展與動態(tài)適應(yīng)市場演變以適應(yīng)不同頻段FDD／TDD靈活安排的所謂可變雙工技術(shù)等。

　　8.與NGN、NGBWM及WI/MIP、WBAN/WPAN/WLAN/WMAN/WWAN/WRAN/WSAN相連接的應(yīng)用協(xié)議與先進(jìn)的接入技術(shù)。

　　9.多媒體綜合業(yè)務(wù)傳送的多層次綜合業(yè)務(wù)工作平臺技術(shù)。

　　10.與NGN、NGBWM相關(guān)的IP／全I(xiàn)P環(huán)境下具強(qiáng)有力自適應(yīng)智能網(wǎng)管能力的NG-OSS/BOSS/MBOSS技術(shù)，…等

　　基礎(chǔ)技術(shù)中以（x）－OFDM（y），MIMO／STBC，H.264／AVC（MPEG－4Part10）/AVS音視頻數(shù)字壓縮編碼，TBC/TPC及LDPC低密度校驗碼，智能天線及智能化分布式天線，軟件（定義的）無線電技術(shù)S（D）R，涉及NGN及NGBW的軟交換技術(shù)、IMS/SIP技術(shù)、IP及全I(xiàn)P的自適應(yīng)IP－QoS技術(shù)、CDN技術(shù)、中間件技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)／終端信息安全技術(shù)等一整套軟件工程技術(shù)…等最令人注目。

　　包括有潛在戰(zhàn)略重要性的熱點無線系統(tǒng)技術(shù)有如HSDPA／HSUPA，cdma20001X（MX，M=2，3…15）EV-DO，LTE（LongTermEvolution），AIE（AirInterfaceEvolution）及S3G/E3G，IMT-Advanced（B3G）等類4G技術(shù)，Wi－Fi／802.11n（802.11x），UWB、RFID（802.15x），ZigBee，Z-Wave，WiMAX（Wider－Fi／802.16x），WBMA（MBWA或Mobile－Fi／802.20x），WRAN（Wi-TV/802.22x），IPTV/TriplePlay及HAPS…等。這些熱點系統(tǒng)目前分別借助上述有關(guān)通用技術(shù)及基礎(chǔ)技術(shù)，瞄準(zhǔn)各自市場定位在獨立創(chuàng)新發(fā)展著，主要是彼此互補(bǔ)而不是競爭終結(jié)，長遠(yuǎn)看將會在NGN及NGBWM概念基礎(chǔ)上逐步互補(bǔ)、集成、匯聚與融合于統(tǒng)一平臺上協(xié)同工作。

　　因此，隨著市場驅(qū)動導(dǎo)向下的不斷科技創(chuàng)新，以NGN/GII開放、創(chuàng)新與融合為基本目標(biāo)，不同標(biāo)準(zhǔn)與異構(gòu)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)，在較長時期內(nèi)彼此互補(bǔ)兼容、重疊共存發(fā)展的狀態(tài)無論在全球意義上，或者在國家、區(qū)域、城市及室內(nèi)、室外意義上，包括頻譜/軌道資源的爭奪、共用與協(xié)調(diào)等在內(nèi)，均成為普遍趨勢與不能規(guī)避的現(xiàn)實。
涉及寬帶無線移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及相關(guān)發(fā)展策略，注意下述一些方面的探討可能是有益的：

　　1.緊密確立以自主創(chuàng)新”三層面”、”十六字方針”為基本原則，以市場驅(qū)動為導(dǎo)向，結(jié)合國情具體環(huán)境，進(jìn)行全方位創(chuàng)新。

　　2.在不同覆蓋域異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)集成運行時的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計與裝備實施優(yōu)化處理中，亦應(yīng)充分吸取與利用上述無線通信關(guān)鍵共性軟硬件技術(shù)新進(jìn)展，包括規(guī)劃設(shè)計手段改進(jìn)在內(nèi)，使室、內(nèi)外及區(qū)域網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作從性能提高，至CAPEX/OPEX節(jié)省，乃至環(huán)境友好和諧發(fā)展等方面均能上新的臺階。

　　3.由于寬帶移動化的發(fā)展，對小于6GHz、乃至小于3GHz，甚至小于900MHz頻段的頻率資源需求矛盾愈來愈突出；一方面我國頻率與市場監(jiān)管部門將對350MHz、400MHz、450MHz、700MHz、800MHz、900MHz、1.8GHz、2.1GHz、2.3GHz、2.4GHz、2.5GHz、3.3GHz、3.5GHz、4.5GHz、4.9GHz、5.4GHz、5.8GHz等頻段的頻率規(guī)劃與業(yè)務(wù)發(fā)展及時制定出相應(yīng)頻率與市場的監(jiān)管規(guī)則與政策，同時從技術(shù)、業(yè)務(wù)、市場、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運維層面，應(yīng)探索積極有效實施這些規(guī)則政策要求的措施與方略。

　　4.對多頻段、多制式、多業(yè)務(wù)、多操作者運作的室內(nèi)外環(huán)境，應(yīng)注意積極探索異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)和諧發(fā)展，集約化基站及射頻室外環(huán)境和諧的景觀構(gòu)建，有效改進(jìn)CAPEX/OPEX性能的超級基站構(gòu)成、軟升級演進(jìn)，分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與自適應(yīng)資源管理與自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等有效解決方案。

　　5.無論是站址選擇、駐地處理、多系統(tǒng)有效共存等諸多方面，均應(yīng)考慮積極構(gòu)建共贏合作的有效的產(chǎn)業(yè)鏈與產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，等。

　　從而，面對這些現(xiàn)實，積極探索不同覆蓋域網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)集成及優(yōu)化其規(guī)劃設(shè)計與裝備實施等諸多方面，具有明顯的現(xiàn)實意義與戰(zhàn)略價值，可以說這是一個值得探索、討論與創(chuàng)新的永恒主題。

[作者簡介]

　　陳如明教授，信息產(chǎn)業(yè)部通信科技委副主任及無線電管理局原副局長，中國國家無線電頻率規(guī)劃專家咨詢委員會主任；主任高級工程師，被多所著名大學(xué)如浙大、清華、北大等聘為兼職教授；中國通信學(xué)會及中國電子學(xué)會會士（Fellow），國內(nèi)外一些知名技術(shù)雜志編委，國內(nèi)一些知名協(xié)會、學(xué)會副會長及常務(wù)理事。曾為郵電部第四研究所及國家無委辦總工、美國斯坦福（Stanford）大學(xué)高級研究學(xué)者及國際通信衛(wèi)星組織（INTELSAT）中國董事。主持和參加過多種科研項目，獲國家及部級多項一至三等國家級、部級科技攻關(guān)、科技進(jìn)步獎及兩委一部表彰獎等多種獎勵，1991年獲國家科學(xué)研究突出貢獻(xiàn)特殊津貼；已發(fā)表涉及數(shù)字微波、衛(wèi)星通信，移動通信、個人通信，信號設(shè)計、自適應(yīng)信號處理與統(tǒng)計檢測、編碼調(diào)制，干擾分析協(xié)調(diào)與頻率規(guī)劃、頻譜管理等研究領(lǐng)域的中英文論文200多篇及包括全國高技術(shù)重點圖書在內(nèi)的專著4本。1998年己為美國國際名人評選組織（InternationalWho’sWhoofProfessionals）及世界文化藝術(shù)研究中心（WorldCulturalandArtsResearchCenter）分別評選為世界名人（InternationalWho’sWho）及全球名人（WorldVIP）。