移动通信的今天和明天.ppt

移动通信的今天和明天 杨大成北京邮电大学无线理论与技术实验室 WT TLab BUPT yangdc 2007年4月25日 认真地总结移动通信技术过去的历程客观地分析移动通信技术发展的现状理性地预见移动通信技术未来的走势 移动通信的发展历史 1 第一代蜂窝移动通信系统起源于朗讯提出的蜂窝概念根本目的 更有效地使用有限的资源需求驱动出现于70年代末 80年代初从固定向移动需求发展特点优点 技术简单缺点 技术落后代表性系统美国AMPS英国TACS内地采用的制式TACS系统和ETACS系统 移动通信的发展历史 2 第二代蜂窝移动通信系统标准驱动出现于80年代末 90年代初欧洲发起解决欧洲国家之间的漫游问题特点标准化程度高容量增加代表性系统GSMDAMPS内地采用的制式GSM系统 移动通信的发展历史 3 第三代蜂窝移动通信系统技术和利益驱动出现于90年代中后期FDD方式日本发起 欧洲响应形成WCDMA雏形TDD方式中国和SIMENSE等提出 最后融合特点提高容量支持多媒体方式代表性标准cdma2000 基于原有的IS 95WCDMA 包含TDD方式 评价移动网的分代是人为的 不是技术进步的根本动力固定网发展100多年至今没有分过代用户注重的是服务 而不是提供服务的方式技术标准的竞争实际上是各方利益的冲突利益的冲突是难以用技术的融合手段加以解决 移动通信的发展历史 4 中国内地移动产业的基本态势通信产业已成为中国经济发展的支柱产业移动通信成为通信产业中增长迅速发展潜力旺盛的部分中国内地市场的增长预测基本特征 预测总是滞后于发展速度过去 难以想象移动通信有什么用处将来 难以想象没有移动通信怎么生活 移动通信的发展历史 5 移动通信技术的发展轨迹 GSM AnalogSystems CurrentDigitalSystems TACS JTACS NMT PDC 1981 AMPS 1996 1991 1994 1987 1985 2000 2002 EnhancedDigitalystems 3G IS 136 IS 54 HR PDC IS 95A 95HDR IS 95B cdma2000 W CDMA UTRA W TDMA 1stGeneration2ndGeneration3rdGeneration4thGeneration 第二代与第一代的区别 技术的进步和标准化进程第三代与第二代的区别 话音业务和分组数据业务并存第四代与第三代的区别 单纯的提高数据速率 Tobedetermined 2006 移动通信目前的基本分类 移动通信的基本方式 蜂窝系统面向全球移动性面向全社会主要执行消费功能CELLULAR与PCS频率不同功能相同无绳电话面向室内应用面向特定个体无线寻呼面向单向广播应用面向全社会 卫星移动系统面向全球移动性面向特殊应用WLL系统面向地区移动性面向特定地区WLAN系统面向热点地区面向单向业务方式集群系统面向区域移动性面向特定用户群体主要执行管理功能 移动通信产业所要解决的基本问题是解决无线传播的问题解决移动组网的问题 移动通信的基本要义 1 移动通信环境与固定通信环境的基本区别固定通信环境噪限环境通信损害是噪声资源主要受号码资源的限制固定通信网面向用户位置移动通信扰限环境通信损害主要是干扰资源主要受频率和号码的限制移动通信网面向个人 号码 可再生资源频率 不可再生资源 资源条件的区别固定主要是号码资源接入网是非资源共享方式主要研究工作在传输与交换移动多种资源时间 频率 地域 特征码等接入网是资源共享方式有效的联合规划资源规避干扰主要研究工作在接入网 结论不能简单地把固定网的技术搬套到移动网不能简单地把固定网的服务目标搬套到移动网移动业务和固定网业务是相互配合关系和一定程度 而并非全方位 的竞争关系 移动通信的基本要义 2 移动通信网的基本支撑点移动通信网无线部分 追求频谱效率 抵抗恶劣的传播环境有线部分 为移动用户提供智能化网络支撑移动通信的存在条件广阔的地域密集的人口适当发达的经济环境向用户提供业务的基本要求固定网通信手段的可靠性通信手段的有效性移动网通信手段的可靠性通信手段的有效性通信手段的便利性 终端的可移动性 业务的可漫游性 提供便利性的原则可以解释为什么话音业务是当今乃至今后是移动通信的杀手锏 KillerService 业务 这也是在设计新的移动通信业务时必须遵循的原则性 移动通信网还将提供移动环境下的乐趣性和新颖性 数据业务实时性数据业务误码率要求高时延性要求高Video等多媒体业务非实时性数据业务误码率要求高时延性要求低传输的低时延要求用户反应的低时延要求WWW FTP等需要人的视觉近距离参与 移动通信的基本要义 3 移动业务的分类按业务功能分类基本电信业务 话音业务补充业务 功能性补充业务来电显示呼叫转移等等增值业务 内容性业务按业务性能需求分类话音业务数据业务话音业务误码率要求低 BER 10 3 实时性要求高 低时延 传输的低时延要求用户反应的低时延要求仅需要人的听觉参与 移动通信的基本要义 4 移动通信技术存在和发展的三个基本支撑点在提出和发展移动通信未来基本技术的时候 必须注意是否符合移动通信存在和发展的三个基本支撑点 技术上有效有利于提高频谱效率因为频率资源是无线通信的基本资源 并且不可再生政策上可监管脱离监管的技术难以形成大规模的消费市场市场上可运营移动通信技术不仅要克服恶劣的传播条件而且要能容许多个运营商组网竞争 建设移动通信网的原则 1 基本共识第一个要点理论上讲不通的实践中必定不成立理论上讲得通的实践中要打些折扣第二个要点理论上讲不通的在实践中要避免盲目尝试理论上讲得通的在实践中要尽量少打折扣 建设移动通信网的原则 2 基本建设原则大容量小覆盖移动通信起步阶段的建设方案GSM 先建大容量的本地网 再完善覆盖大覆盖小配置 而不是小容量大覆盖 对移动通信本质有深刻认识的建设方案今后 先建小容量的本地网 同时尽量覆盖业务对覆盖的需求话音业务普遍的连续覆盖随时可能被叫随时可能发起呼叫数据业务非对称业务 比如DOWNLOAD和WEB浏览业务单方可控发起式业务可间断的热点覆盖对称业务的不可间断的热点覆盖主要是类似于可视电话的业务网络的建制目前还不利于这类业务的发展 应该注意的重要的基本理论问题 1 容量理解四个容量概念理论容量 设计容量 建设容量 运行容量对于GSM系统理论容量 设计容量建设容量 运行容量对于CDMA系统理论容量 设计容量 建设容量 运行容量理论容量 设计容量 建设容量 运行容量关键的问题如何通过技术标准的选择 设计方案的制定和网络运营手段的运用 使得实际的运行容量尽可能地趋近理论容量 应该注意的重要的基本理论问题 2 提高现有网络的实际效用与拥有未来的IPR同样重要如何提高现有网络的实际效用为什么技术从过去的第一代发掌到目前的B3G 而我们建设和维护网络的技术和手段却可以沿用过去的技术和方法如何随着技术的进步与时俱进地维护网络我们目前规划和优化网络的方式和方法为什么可以一成不变我们目前使用的规划移动通信网络的技术实质是什么我们能否在移动通信领域内广泛地开展技术创新而不是仅仅叮嘱技术标准的制定 移动通信的产业价值链 三个组成部分上游 技术标准 基础研究中游 系统设备 终端设备下游 网络运营 业务发展 用户服务上中下游的各自责任上游 以远期基础性技术创新为主 而不是用学术的方法跟在工业界后面中游 以转换技术成为产品为主 企业应该成为支撑技术创新的主体 而不要过度地承担上游应该承担的社会责任下游 以实现技术的经济价值为主 世界移动通信发展的基本特点 两大阵营北美阵营以不断地升级技术内容为显著特点使得其他的运营商有可能参与和制定全套的网络建设技术标准欧洲阵营以不停地完善标准为显著特点 继承GSM产生的基本原则 使得其他运营商必须从标准制定阶段开始参与进去关于技术标准的发展注重在世界主流技术标准中有一席之地和IPR是重要的认真研究技术标准为什么会如此发展同样是重要的比如 为什么会有WCDMA为什么LTE会作如此重大的革命性技术演进这些技术体制与标准的出现实际上并不是因为和追求技术进步 未来的发展展望 业务范围更广泛更便捷更贴近用户的未来需求技术发展趋势高效率 立足于现有的理论和系