在過去的20年,無線通信技術(shù)取得了空前的高速發(fā)展,各種制式和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運而生,3G業(yè)務(wù)在全球范圍內(nèi)還遠未站穩(wěn)腳跟,4G的腳步又已依稀可聞,傳統(tǒng)的2G似乎快要過時了。
可一個不可忽視的事實是:GSM技術(shù)自1982年開始成為歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)以來,GSM網(wǎng)絡(luò)的簽約用戶已經(jīng)占總體移動用戶的83%以上,到2010年全球GSM用戶更將達到30億。對絕大多數(shù)移動運營商而言,看似快要過時的2G仍然是其最可靠的收入來源。擁有龐大用戶群的GSM網(wǎng)絡(luò)如何平滑演進并可持續(xù)發(fā)展更是GSM運營商所關(guān)心的問題,并必然也是移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展討論的核心主題。目前,中興通訊推出的下一代GSM網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品具備多項豐富和先進的性能特征,為移動通信網(wǎng)絡(luò)融合和演進注入新活力。
內(nèi)外因成熟推動移動通信發(fā)展
3G/4G移動通信技術(shù)發(fā)展至今超過十年,但給人類移動通信帶來的變化并沒有預(yù)期的那么迅速。一個重要原因是以往移動通信設(shè)備巨頭掌握著領(lǐng)先的技術(shù),一方面產(chǎn)品成本難以下降,一方面為了保持存量市場的擴容利潤優(yōu)勢,延后新產(chǎn)品推出的時間,使網(wǎng)絡(luò)運營成本維持于較高水平。加之各區(qū)域政府牌照發(fā)放的限制和復(fù)雜的利益管制原因,新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈并沒有完全成熟。
近年來,中國廠商在GSM通信領(lǐng)域異軍突起。在全球新增市場份額迅速增加,中國廠商領(lǐng)導(dǎo)的一股新網(wǎng)絡(luò)勢力逐漸強大,給移動通信領(lǐng)域帶來的變化非常明顯。 此外,中國廠商敢于創(chuàng)新,勇于拼搏的精神,給新技術(shù)新產(chǎn)品的研發(fā)和成熟發(fā)展帶來強大動力,讓老牌廠商巨頭刮目相看,成為打破原有通信設(shè)備廠家利益格局的新軍。
2008年,中興通訊等廠家率先引入SDR技術(shù)理念研發(fā)新產(chǎn)品,推動移動通信網(wǎng)絡(luò)演進和融合,無疑對GSM網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展帶來了新的思路。此外,2008年年底,中國對電信運營商實行重組,并明確3G牌照發(fā)放時間表。這一舉動,無疑使中國移動通信這樣的大市場在全球移動通信市場驚奇巨大波浪。
在中國廠商新技術(shù)新產(chǎn)品逐步成熟、國內(nèi)政策環(huán)境逐步成熟和運營商集體響應(yīng)的大背景下,2009年,新網(wǎng)絡(luò)將橫空出世,給國人生活帶來煥然一新的奇妙體驗。
GSM網(wǎng)絡(luò)演進策略
基于移動運營商這個角度來說,GSM的網(wǎng)絡(luò)融合演進策略主要基于以下幾點考慮:
第一,終端用戶消費習(xí)慣和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃。對現(xiàn)網(wǎng)GSM網(wǎng)絡(luò)用戶消費習(xí)慣和收入水平發(fā)展規(guī)劃合理的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展計劃,將GSM網(wǎng)絡(luò)分區(qū)實行擴容和升級。
第二,GSM網(wǎng)絡(luò)的融合演進要節(jié)省網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的投資(降低CAPEX)。利用先進的技術(shù)改造,使得運營商能充分利用現(xiàn)網(wǎng)中的硬件設(shè)備,并通過軟件設(shè)備或部分改造支持后續(xù)的演進技術(shù),要能夠充分實現(xiàn)資源的共享。
第三,GSM網(wǎng)絡(luò)的融合演進要節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的運行維護成本(降低OPEX)。要通過技術(shù)改造簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),同時降低功耗;并通過BSS IP化改造使用高效的IP傳輸,來簡化基站傳輸,降低運維成本。
第四,未來網(wǎng)絡(luò)性能增強和擴容升級復(fù)雜性。在網(wǎng)絡(luò)升級和演進時,需充分考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備未來擴容和升級的空間,軟件版本規(guī)劃情況和性能增強復(fù)雜性,以降低網(wǎng)絡(luò)后續(xù)演進的成本。
下一代GSM網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品
下一代GSM網(wǎng)絡(luò)是一個支持多制式的融合型網(wǎng)絡(luò),是具備根據(jù)運營商需要可平滑演進的網(wǎng)絡(luò)。對于最普遍向UMTS網(wǎng)絡(luò)演進前景的GSM網(wǎng)絡(luò)而言,基站控制器BSC開始從電路交換向全IP架構(gòu)轉(zhuǎn)變,處理能力和容量均大大增加?赡芡赨MTS網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的興起和UMTS/GSM混合組網(wǎng)成為主流, BSC與UMTS RNC采用同一平臺,僅通過一定的軟硬件替換升級,就可支持對GSM BTS和UMTS NodeB的同時管理。
同時,高速處理技術(shù)和架構(gòu)的改進大幅度提高了基站的集成度,基帶處理共享、小體積大容量基站成為可能;镜姆N類也進一步豐富,接口IP化成為趨勢;多載波、多;緫(yīng)運而生,適合靈活的多種組網(wǎng)方式。
而隨著后續(xù)GSM的演進,下一代GSM網(wǎng)絡(luò)又會是怎樣的一番天地呢?以中興通訊為例,中興通訊目前推廣的下一代GSM網(wǎng)絡(luò)具備如下典型特征:
基于SDR(Software Definition Radio)軟件無線電技術(shù)統(tǒng)一平臺。
軟件無線電是指可用軟件進行重配置和重編程的、靈活的、多業(yè)務(wù)、多標(biāo)準(zhǔn)、多頻段無線電系統(tǒng)的新興技術(shù)。在盡可能靠近天線的地方利用軟件來調(diào)制解調(diào)無線信號。
軟件無線電的實現(xiàn),使在保持GSM空中幀格式和頻帶的情況下實現(xiàn)更先進的調(diào)制解調(diào)技術(shù)、多址方法成為可能。不用更換基站硬件,就可平滑升級,保持投資。
隨著接口標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化進程,多;緦⒊蔀橹髁。
廣泛采用分布式基站理念
目前主要有兩種突破性的多天線架構(gòu):自適“智能”天線系統(tǒng)和多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)。智能天線技術(shù)利用多根天線使波束集中在用戶這個焦點上,從而擴大蜂窩面積,降低干擾,并提高頻率復(fù)用率(面向一個用戶的頻率更容易在其它輻照方向被復(fù)用)。
分布式基站---遠程射頻單元(RRU)將射頻信號傳送至天線,并通過可靠和無損的鏈路將一個或多個RRU連接至基站機房。遠程射頻單元和多天線技術(shù)相得益彰,以智能天線為例,該天線系統(tǒng)對天線安裝位置相當(dāng)敏感,現(xiàn)有的基站站址可能不是最佳位置。有了RRU架構(gòu),運營商就能輕松優(yōu)化天線安裝位置和網(wǎng)絡(luò)部署。
更高密度、更小體積、更低功耗的基站產(chǎn)品
隨著空中接口速率的不斷提升,集成度進一步提高,高效率功放技術(shù)的發(fā)展,將出現(xiàn)更高密度的載頻模塊和寬帶多載波模塊,具有范圍更廣的應(yīng)用靈活度,并支持高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及支持多無線網(wǎng)絡(luò)的融合方向發(fā)展。
基站控制器支持大容量、全IP、ATCA架構(gòu),多模融合是其主要的特征。全IP架構(gòu)的通用接入網(wǎng)絡(luò)資源管理器可以實現(xiàn)對多種授權(quán)無線接入如GSM/WCDMA/TDSCDMA/CDMA2000等和非授權(quán)無線接入如WiFi/WiMAX等的接入進行統(tǒng)一管理和資源調(diào)度。
網(wǎng)絡(luò)扁平化特征
更進一步的演化是傳統(tǒng)的BSS分級架構(gòu)將變成IP基站和接入網(wǎng)關(guān)構(gòu)成的接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)。IP基站除了具有原來BTS的功能外,還承擔(dān)了原來BSC的大部分功能。BSS架構(gòu)的扁平化對減小網(wǎng)絡(luò)時延,降低CAPEX和OPEX,提高網(wǎng)絡(luò)擴展性、提升新業(yè)務(wù)提供能力等方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。
自規(guī)劃、自配置、自優(yōu)化
隨著網(wǎng)絡(luò)的扁平化,運營商對網(wǎng)絡(luò)的自規(guī)劃、自配置、自優(yōu)化的需求也逐漸顯現(xiàn)。即要求基站在架設(shè)后可以自動測量、感知周圍的無線環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,自動配置系統(tǒng)參數(shù)、自動組成網(wǎng)絡(luò)。
中興通訊下一代的GSM網(wǎng)絡(luò)將是一個高度集成、綠色環(huán)保、多制式共融合、靈活組網(wǎng)、平滑演進的無線網(wǎng)環(huán)境。
下一代GSM產(chǎn)品適應(yīng)3G新形勢
SDR技術(shù)無疑給GSM帶來了平滑演進的轉(zhuǎn)機。下一代GSM網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品能通過真正的統(tǒng)一的硬件平臺實現(xiàn)多種無線技術(shù),各種技術(shù)、制式平滑融合和演進,無疑在保護原有投資的同時還將靈活地面向未來。
2008年年底,中興通訊率先在業(yè)界發(fā)布基于最新的多載波數(shù)字信號處理技術(shù)推出的新一代多模無線射頻拉遠單元ZXSDR系列產(chǎn)品。該產(chǎn)品基于先進的SDR設(shè)計理念,能夠通過軟件加載實現(xiàn)對不同無線制式的支持。對擁有不同網(wǎng)絡(luò)牌照的運營商可提供不同型號的產(chǎn)品,各型號的硬件平臺完全相同,且可以平滑升級支持其他技術(shù),使運營商網(wǎng)絡(luò)演進成本大大降低。
在中興通訊的GERAN/UTRAN多;局, GERAN和UTRAN無線網(wǎng)絡(luò)合二為一,大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。圖1所示為GERAN/UTRAN混合組網(wǎng)方式。
中興通訊基于SDR技術(shù)理念的GSM/UMTS多;窘M網(wǎng)方式
2009年中興通訊基于SDR技術(shù)的多模基站產(chǎn)品將正式在香港CSL商用。事實證明,GSM的生命周期遠沒有結(jié)束,SDR技術(shù)必將帶動GSM網(wǎng)絡(luò)順利邁向未來。