我国移动通信技术的发展现状.ppt

移动通信的发展现状及趋势 信息产业部电信研究院无线通信标准研究组 CWTS 2003 1 9 主要内容 目前移动通信发展的特点移动通信技术发展及演进3G及其增强型技术超3G研究进展3G的实用化进程技术 产品的成熟性业务与应用我国3G试验情况 目前世界移动通信发展特点 1 2 用户持续增加 很快会成为第一大通信手段全球移动用户已经超过10亿 世界1 3的国家移动电话的数量超过固定电话发达国家移动电话市场趋于饱和 增长速度变缓 如欧洲2002年6月平均普及率已达73 69 用户平均业务量下降 ARPU下降 新的用户多为低端用户竞争激烈 资费下降数据业务仍处在起步阶段 业务量小 收入少 2002年欧洲数据业务占收入的10 15 主要是短信业务 GPRS WAP收入不足1 北美数据业务收入不足5 亚洲日本 韩国较高 2002年数据业务收入与2001年同期相比增长不足1 西欧普及率最高的十个国家 02年6月 亚太地区普及率最高的15个国家和地区 02年9月 预付费比例及预测 目前世界移动通信发展特点 2 2 世界经济下滑 移动通信的增长速度变缓 市场投资明显下降 移动通信技术更新速度加快 而业务发展明显滞后GPRS用户和业务量有限 适合移动业务的终端和应用有限 3G面临的市场驱动压力 对移动电话的预测往往过于保守 而对移动数据业务从来都是过于乐观 目前最主要的数据业务仍是短消息业务 SMS 其他如WAP等业务量很小 2G 2 5G和3G技术将长期共存发展总结 移动通信发展的焦点已经由用户数量的增长 转为业务量和新业务的增长 由技术驱动转为业务驱动 蜂窝系统设备合同额比较 亿美元 2002年上半年蜂窝系统设备合同额 中国移动通信的发展特点 目前中国的移动通信仍持续高速发展 截止到2002年11月移动通信用户已达2 0031亿 比2001年增加5509万 2001年新增用户5980万 固定电话2 1268亿 比2001年增加3231万 互联网用户4829万 比上年增加853万 目前全国移动通信普及率仅为14 95 潜力很大 而经济发达地区的普及率已经很高 如北京 上海 深圳等城市达60 80 话音业务在相当长的时间内仍占主导地位 同时在发达地区新业务的发展逐步迫切 我国运营商积极探索移动通信数据业务的发展模式 如 梦网计划 和 联通在信 短信业务已经深入人心 2001年中国移动短信159亿 2002年11月达600亿条 年底有望超过750亿条 WAP用户超过100万 GPRS已于2002年5月17日正式商用 10月开通MMS 目前用户超过5万 联通目前CDMA用户近700万 明年初开通cdma2000 1X 主要内容 目前移动通信发展的特点移动通信技术发展及演进3G及其增强型技术超3G研究进展3G的实用化进程技术 产品的成熟性业务与应用我国3G试验情况 移动通信技术的发展趋势 高频谱效率 容量大 支持分组数据业务 且逐渐向更高速率发展 技术上逐渐IP化 从网络向无线延伸 从高层向低层延伸 蜂窝移动通信标准的演进 GSM的演进 10k 100k 64k 1M 2M 1k 98 99 00 01 02 时间 速率bps 9 6 SMS 电路型 分组型 话音 CDMA的演进 10k 100k 64k 1M 2M 1k 98 99 00 01 02 时间 速率bps SMS 话音 9 6 电路型 分组型 IS 95A IS 95B 115 2 64 第三代移动通信标准化格局 ITU CWTS 国际3G标准化格局 ITUITU RWP8F 无线频谱 技术 业务等超3G SystemBeyondIMT 2000 远景及后续业务 频谱和技术等相关研究WRC 00确认频谱的规划 3G技术规范建议M 1457 RSPC 更新 2002年5月完成第一更新版本 主要增加了3G增强性技术 ITU TSSG核心网超3G核心网远景IP核心网融合3GPP制定基于GSM GPRS核心网 全IP核心网 无线技术为WCDMA CDMATDD和EDGE的技术规范 3GPP2制定基于ANSI 41核心网 全IP核心网 无线技术为cdma2000的技术规范 几种3G技术比较 三种多址接入技术 频率 频率 频率 FDMA频分多址 TDMA时分多址 CDMA码分多址 频率 FDD频分双工 FDD和TDD 移动台发射基站接收 基站发射移动台接收 上行 下行 TDD时分双工 多载波 Multi Carrier 1 2288Mcps 1 25MHz 直接扩频 DirectSpread 多载波与直接扩频 IMT 2000的核心频段 MHz 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 ITU 欧洲 美国 MSS PCS A D B TDD B C D C E F A F E MSS 保留 2165MHz 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 1880 1980 TDD FDD DECT MSS 1885 2025 2010 TDD TDD FDD MSS FDD 日本 MSS FDD MSS FDD PHS 2170 FDD 2110 2170 MSS MSS 保留 保留 保留 FDDWLL FDDWLL 中国 MSS 1920 1980 TDD TDDWLL 1865 1880 1895 1900 1920 1945 1960 1980 1918 1980 2010 2025 1920 2010 2025 2110 2170 2170 2110 2110 蜂窝 蜂窝 保留 WRC 00确认的IMT 2000频谱 扩展频谱 我国3G频谱规划方案 1750 1800 1850 1900 1950 2100 2050 2000 2200 2150 3GFDD 3GTDD PHS DECT FDD接入 2300 2400 1755MHz 1785MHz 1850MHz 1880MHz 1880MHz 1920MHz 1980MHz 2110MHz 2170MHz 1920MHz 2010MHz 2025MHz 2300MHz 2400MHz 1900MHz 1920MHz 1890MHz 1900MHz 1970MHz 1980MHz 目前3G技术和标准化特点 第一阶段标准已经基本完善 稳定特点 新的无线技术 基于二代的核心网络技术版本 3GPP的R99版本 3GPP2的Release0 A IOS4 X 第二阶段近期不会稳定特点 无线技术增强 支持高速分组数据业务 核心网向全IP发展 技术版本 3GPPR5及以后版本 3GPP21xEV DO和1xEV DV 超3G 的愿景 vision 在ITU取得较大进展注 超3G SystemsBeyondIMT 2000 或称Beyond3G 有人称4G 第一阶段的标准基本完善 3GPPRelease99 R99或R3 2001年6月份版本开始已经基本稳定 目前的更新量逐渐减少 支持主要功能部分已经稳定 Iu Iub Iur接口均采用ATM传输核心网基于演进的GSMMSC MAP协议 和GPRSGSN GTP协议 3GPPRelease4 2001年3月完成完成TD SCDMA标准化启动部分全IP内容 电路交换域 CS 将承载与控制分离3GPP2Release0 IOS4 X ANSI 41E等无线接口 cdma2000 1XRelease0 1999年底完成 支持153 6kbpsReleaseA 支持307 2kbps 2001年底完成 A接口 IOS 增加A8 A9 A10 A11已支持分组数据业务 采用ATM IP传输增加分组交换节点 PDSN HA等 电路域采用基于二代网络的ANSI 41E 分组域采用简单IP和移动IP协议 3GPPR99系统结构 Iur IuPS PSTN ISDN IuCS 电路域 分组域 3GPPR99网络参考模型 3GPPR4网络参考模型 短消息 核心网电路域 核心网分组域 智能网 无线部分 PDSN FA BSC PCF HA IP AAA VLR MSC SSP HLR AC PSTN ISDN IP SCP MC WAP 网关 BTS BSC BTS PCF BTS cdma2000系统结构 A10 A11 A8 A9 A1 A2 A3 A7 第二阶段的标准化 1 2 增强型无线接口技术3GPP2cdma20001XEV1XEV DO 高速数据 可支持650kbps 2 4Mbps 2000年10月份完成 2001年12月完成一个更新版本 1XEV DV 数据和语音 PhaseI ReleaseC 支持3 1Mbps数据速率 2002年5月完成标准PhaseII ReleaseD 2003年夏天完成3GPPHSDPA 高速下行分组接入 支持最高达8 10Mbps的下行数据速率 将2002年9月在Release5完成标准化 移动通信技术及演进 第二阶段的标准化 2 2 网络向IP方向演进3GPPR5 R6版本 核心网 CN 包括电路域 CS 分组域 PS 和IP多媒体子系统 IMS IMS第一阶段 R5 的标准已经完成 无线接入网 RAN 正在探讨3GPP2 全IP网络结构模型 NAM IOS等CN 包括IP多媒体域 MMD 和传统MS域 LMSD 计划2002年发布第一个多媒体域 MMD 技术规范 基于3GPPR5 RAN 1xEV DOIOS IOS4 3 支持部分1xEV DV IOS5 0 1xEV DV 3GPP和3GPP2正在探讨IPCN融合问题2002年4月在OHG的发起下 在多伦多召开了第一次融合会议IP完善的标准化估计在2003年左右完成 3GPPR5结构 3GPP2全IP网络参考结构 3GPP和3GPP2全IP融合参考模型 ITU3G未来发展及超3G课题背景 ITU研究IMT 2000及超IMT 2000相关组ITU RWP8F组 无线技术 频谱 业务等ITU TSSG组 核心网络WP8F主要研究课题及进展 1999年6月ITU RTG8 1 17开始酝酿此课题 1999年11月TG8 1 18通过并提交到ITU RSG82000年ITU RRA2000批准确定Q 229 8研究课题 IMT 2000未来发展及超IMT 2000 FuturedevelopmentofIMT 2000andsystemsbeyondIMT 2000 PartA IMT 2000未来发展 FuturedevelopmentofIMT 2000 PartB 超IMT 2000 SystemsbeyondIMT 2000 9月会议通过建议草案DNR IMT VIS IMT 2000未来发展及超IMT 2000的远景框架及总目标 IMT 2000及超IMT 2000能力示意 interconnection IMT 2000 低 高 1 10 100 1000 峰值用户速率 Mb s Enhanced IMT 2000 Enhancement IMT 2000 移动性 1 10 100 1000 AreaWirelessAccess Enhanced IMT 2000 Enhancement DigitalBroadcastSystems Nomadic LocalAreaAccessSystems NewNomadic Local 超3G 超3G的新能力 NewMobileAccess 数据速率描述 WP8F 8 目前定义的数据速率目标是用于 研究 的目标 而还不是实施的目标 IMT 2000未来发展在2005年左右实现最高约30Mb s的数据速率超3G SystemsBeyondIMT 2000 的目标 在2010年左右达到高速移动环境达到最高约100Mbit s 低速移动环境 如游牧 本地无线接入环境达到最高约1Gbit s 超IMT 2000网络 各种互连的接入系统的无缝网络 WP8F 7 各个阶段及预期的时间表 超IMT 2000频谱 WRC07 主要内容 目前移动通信发展的特点移动通信技术发展及演进3G及其增强型技术超3G研究进展3G的实用化进程技术 产品的成熟性业务与应用我国3G试验情况 影响3G商用化的主要因素 技术 产品的成熟性标准的成熟性原计划99年底 2000年初完成第一阶段标准 到2001年中才比较完善 目前标准仍在更新产品的成熟性3G设备的稳定和成熟性延后 终端将是是最后的瓶颈 试验和商用情况业务 市场成熟性移动数据业务的市场发展 业务种类 运营模式 市场需求 在起步和探索阶段 2G和2 5G的能力是否可以满足当前数据业务的发展 业务 应用领域的标准化管制政策的影响 许可证 频谱分配 拍卖 全球经济低靡 管制政策对3G发展的影响 部分国家 德国 英国等 高昂的3G频谱拍卖 是造成3G推迟 甚至加剧整个电信衰退的原因之一 对3G覆盖和商用时间的要求 以及许可证的年限规定 为3G发展造成压力 近两年各个国家纷纷调整和放宽要求 运营商共建网络 签定漫游协议 部分运营商退还许可证 3G与2G技术的兼容分析 技术和标准方面WCDMAR99核心网基于GSM GPRS 无线部分是革命性的 cdma2000 1X在核心网和无线接入均与IS95后向兼容 1XEV DO不与1X和IS95兼容 设备及网络演进cdma2000 1X可以在IS95网络上通过升级实现 网络和终端兼容WCDMA网络初期可以重叠建网 后期可以考虑二代网络的升级 采用双频双模GSM GPRS WCDMA实现网络覆盖的连续和兼容 3G技术 产品的成熟性 标准的成熟性第一阶段标准目前已经稳定 产品的成熟性WCDMA系统设备趋于成熟和稳定 终端将是是最后的瓶颈 日本市场的单模单频终端 目前已经推出几款WCDMA GSM GPRS双模双频终端 将在2003年规模上市 cdma2000 1X系统和终端设备较为成熟 但机卡分离 支持新业务的终端则要在年底上市 试验和商用情况 几种3G技术商用化进程 1 2 WCDMA欧洲的3G运营商 北美TDMA和GSM运营商 日本两个运营商 韩国两个运营商及其他GSM运营商决定或倾向采用 日本DoCoMo已经在2001年10月1日商用FOMA FreedomofMobileMultimediaAccess 2002年6月用户约15万基于R992000年6月版本的自己的标准 今后将升级到标准的3GPP版本 存在的问题 覆盖范围太小 69 计划推出与PDC双模终端 解决覆盖问题终端种类太少 耗电大 价格高 重量重 接入时间较2G长 接入内容比2G少 市场战略需要调整 过分强调新技术 新业务 新的品牌日本电信2002年6月试运行 商用计划12月欧洲已经有运营商宣布商用 目前很多运营商在较大规模建设网络 由于覆盖范围小 终端种类较少 估计2003年下半年或2004年开始规模商用 作为3G的先锋 意大利H3G计划于2002年12月迎来第一个商用用户 多数运营商计划在2003年夏天推出商用服务 几种3G技术商用化进程 2 2 cdma2000 1X 1XEV北美cdmaOne运营商 日本KDDI 韩国cdmaOne运营商及其他国家地区的cdmaOne将先采用 用户超过2000万cdma2000 1x2000年10月在韩国开始商用 用户超过1000万 2002年4月日本KDDI开始商用cdma2000 1X 发展迅速 目前用户已经超过200万 在原有IS95网络升级 终端种类多 十几款 价格低 成功的市场战略 采用原有品牌 不强调技术差异北美Verizon和SrintPCS等已经开始商用cdma2000 1X1XEV DO已经在韩国开始商用TD SCDMA我国的运营商明确表示将支持TD SCDMA技术的试验和商用2002年1月开始进行基于GSM网络的现场实验 主要内容 目前移动通信发展的特点移动通信技术发展及演进3G及其增强型技术超3G研究进展3G的实用化进程技术 产品的成熟性业务与应用我国3G试验情况 业务 市场分析 数据业务已经成为移动通信继续保持旺盛生命力的关键 也是推动新技术发展的核心驱动力 业务是没有明显的 代 的差异的 只是服务质量和表现形式的逐步改进 声音 文字 图片 多媒体 黑白 彩色话音业务在相当长的时间仍是主导业务 但数据业务的比例将会逐步增加 影响数据业务发展的关键业务市场战略 运营模式 开放标准 终端 新技术 如3G 目前不是没有数据业务市场 而是数据业务发展的条件还没有具备 需要大力开发和开拓 对运营商而言 最主要的目标是增加网络的业务量 进而增加收入 改善ARPU值 影响数据业务发展的关键 业务市场战略日本DoCoMo和KDDI的全新战略和已有战略 新的3G运营商和有2G网络运营商的不同运营模式发挥SP积极性 创建共赢模式开放标准保证设备之间 运营商之间业务之间的互操作性 终端彩屏 耗电小 处理能力强 易操作新技术采用数据业务能力强 成熟的新技术 如3G 开放标准是移动业务成功的关键 除短消息外 目前的很多移动业务局限于某个厂家设备 某个厂家的手机 某个内容提供商 某个运营商网络的局部应用 目前的标准的不完备 不统一 制定移动业务相关技术规范的论坛和组织达几十个 包括3GPP 3GPP2 WAP论坛 Parlay LIF M service JavaCommunityProcess等 制定的技术规范种类和版本较多 加上很多厂家自己的标准 目前还没有形成业界完备的 普遍共识的标准 这些标准彼此之间的互操作和兼容性近期还难以实现 采用开放标准的呼声越来越高 运营商 厂家和内容提供商联合推动 OMA OpenMobileAlliance 移动数据业务的发展是一个长期的过程新业务的互通难度较大 终端和业务在一定时期将带有某个运营商的色彩 如目前的彩信 移动开放联盟 OMA 简介 在OpenMobileArchitectureInitiative和WAP论坛的基础上成立 LIF SyncMLInitiative和MMS IOP WirelessVillage等组织也已经基本并入OMA MGIF和MWIF近期宣布将加入OMA OMA的宗旨 产品和业务应基于开放的 全球标准 协议和接口不应为专用技术 应用层应独立于承载网络 GSM GPRS cdma2000和WCDMA等 应用的结构框架和业务引擎应独立于操作系统 OS 应用和平台是可以互操作的 能支持跨地域和跨技术的无缝漫游 2001年底开始酝酿 2002年6月10日成立 目前有成员250多个 几乎囊括了业界所有的参与者 运营商 GSM CDMA 终端和设备制造商 IT公司 IBM 微软等 SPs等 已经完成组织结构 确定了工作程序 初步发布下述技术规范 MMSV1 1 DRMV1 0 DNSV1 0 ContentDownloadV1 0 EmailPushNotificationV1 1我国中国移动 华为和传输所已经加入了OMA 开放的架构和平台 业务分层结构 核心网 CN 无线接入网 RAN SMSCVMSMLCWAPMMSUM OSA网关API网关Web业务平台 Portal 应用 第三方应用 业务层 APIs 应用层 业务引擎 端到端 推动我国移动数据业务的起步和腾飞 信息产业部领导一直非常重视移动业务的研究2001年底科技司正式确立 3G业务应用研究 课题 由信息产业部电信研究院承担 研究内容业务分类业务和市场预测业务模型技术标准和测试标准提出中国移动通信业务推广和发展的建议中国移动和中国联通已经长期进行探索和研究CWTS已经开展部分标准化研究 主要内容 目前移动通信发展的特点移动通信技术发展及演进3G及其增强型技术超3G研究进展3G的实用化进程技术 产品的成熟性业务与应用我国3G试验情况 启动3G技术试验 基本原则信息产业部确定 积极跟进 先行试验 培育市场 支持发展 的原则 决定进行技术试验 并对试验提出 积极 稳妥 科学 求实 的要求 2001年6月启动3G技术试验工作2001年6月22日 信息产业部成立3G技术试验专家组 3GTEG 专家组由18位专家构成 分别来自7个运营企业 4个国内制造企业 2个大学 3个部直属研究单位 3G技术试验总体安排 对WCDMA cdma2000和TD SCDMA三种技术试验 整个试验分为两个阶段第一阶段 单系统测试阶段 约3个月 1套核心网设备 1套无线接入网络设备 5个终端对单系统的部分功能 业务 性能和主要接口进行测试集中在电信研究院MTNet进行 第二阶段 网络技术试验阶段 约1年 对单系统的功能 业务 性能和接口进行全面测试 对不同厂家设备之间的互操作性 2G和3G之间兼容性进行测试 对容量 覆盖和不同系统间干扰进行测试同时在MTNet和运营商网络进行试验 3G技术试验情况 2001年7月 对国外16个厂家发函调研 确定WCDMA第一阶段采用3GPPR99版本 起草并通过总体试验方案 设备和接口规范及测试规范共29个 国内外厂家技术澄清17个厂家14套WCDMA设备3个厂家1套TD SCDMA设备厂家14家cdma2000设备厂家确定参加WCDMA和TD SCDMA第一阶段测试的厂家WCDMA 国外公司8套 国内2套 TD SCDMA 大唐和西门子联合提供1套 4月初完成了WCDMA和TD SCDMA第一阶段测试注 cdma2000由于暂时无核心频段设备 故尚未启动第一阶段试验 WCDMA单系统测试阶段的配置 WCDMA网络技术试验的配置 PSTN IP 单 系 统 2 单 系 统 1 RNC RNC NdB Nd B GGSN SGSN MSC GMSC GGSN SGSN MSC GMSC RNC NdB Nd B NdB RNC NdB 10套WCDMA系统说明 参加测试厂家国内 华为 中兴国外 阿尔卡特 富士通 爱立信 北电 诺基亚 西门子 NEC 朗讯 摩托罗拉 华为核心网 UT斯达康 技术规范含3GPPR992000年6月 9月 12月和2001年3月四个版本国外厂家6个2000年12月版本 2个2001年3月版本 国内两个厂家分别采用2000年6月和9月版本 终端只是网络验证工具 不单独测试 5个厂家使用了四种 手机 诺基亚 自己开发 西门子 NEC 北电 高通 朗讯 高通 爱立信 松下 演示或测试简单话音业务 耗电大 第三代移动通信技术试验总体进展时间表 第三代移动通信技术试验专家组成立 完成三种技术共29份技术文件起草和审查 讨论通过55份其它文件或规定 WCDMATD