無線及移動通信的發(fā)展趨勢與標準化

王志勤



　　一、移動通信的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢



　　(1)國外移動通信的發(fā)展現(xiàn)狀



　　2003年6月全球移動用戶已達到13億，普及率超過18%。移動對固定的替代作用已日趨明顯，目前全球有100多個國家的移動用戶已超過固定電話用戶。



　　在歐洲移動電話的平均普及率接近75%，市場滲透率已接近飽和。歐洲運營商開始通過提高業(yè)務ARPU來彌補用戶增長速度降低帶來的損失，令人欣慰的數(shù)據(jù)業(yè)務收入呈現(xiàn)不斷上升的趨勢，2002年歐洲數(shù)據(jù)業(yè)務占收入的13.6%，但其中主要是短消息業(yè)務，GPRS、WAP等業(yè)務收入不足5%。



　　在2001年7月之前，美國一直是全球最大的移動通信市場。移動電話的普及率約為50%，但由于市場競爭激烈，盈利受限，整體移動用戶增長的空間不大。同時受美國經(jīng)濟滑坡的影響，各運營商紛紛陷于困境。尋求聯(lián)合和合作、開拓新型業(yè)務模式，成為移動通信業(yè)界走出陰影可能的生路。



　　與歐洲，北美相比，日本、韓國可謂形勢一片大好。雖然，這兩個國家的移動用戶普及率早也突破了60%，但豐富多彩的數(shù)據(jù)業(yè)務帶來了源源不斷的業(yè)務收入。在日本，移動數(shù)據(jù)用戶占移動用戶的70%-80%，數(shù)據(jù)業(yè)務的總收入已突破20%，其中短消息業(yè)務僅占3%。



　　在發(fā)展中國家以及一些不發(fā)達國家，移動通信仍然以驚人的速度發(fā)展。一半以上的非洲國家移動用戶數(shù)已經(jīng)超過了固定用戶數(shù)。在非洲，移動用戶中85 %以上的用戶為預付費用戶。2002年，世界范圍內(nèi)，預付費用戶平均比例接近50%，這一數(shù)字仍呈現(xiàn)上升的態(tài)勢。

　 (2)我國移動通信發(fā)展現(xiàn)狀



　　我國移動通信一直保持高速增加的勢頭，在2001年7月，我國移動用戶數(shù)超過了美國成為第一大移動通信市場。截止到2003年10月，我國移動用戶總數(shù)已突破2.57億，首次超過了固定用戶總數(shù)(2.55億)。我國移動通信目前的普及率接近20%，在今后5年內(nèi)應仍有較大的上升空間。當然我國的綜合國力目前尚無法與歐美等國家相比，尤其是發(fā)展的不平衡性，這決定移動通信將逐步從高端用戶走向平常百姓。短信業(yè)務被廣泛接收，并呈現(xiàn)爆炸式發(fā)展事態(tài)，2003年我國短消息業(yè)務量超過1800億條。MMS(多媒體消息)業(yè)務也逐漸呈現(xiàn)出旺盛的生命力。業(yè)界一致認為MMS是一顆冉冉升起的新星，也是培育3G業(yè)務市場的先行者。



　　(3)移動通信的總體發(fā)展趨勢



　　今后的一段時間內(nèi)移動用戶仍將呈現(xiàn)持續(xù)增長的勢態(tài)，其主導地位更加穩(wěn)固：移動業(yè)務與應用層面的標準在互通性方面仍然需要磨練；ARPU值會繼續(xù)下降，直至數(shù)據(jù)業(yè)務被廣泛接受，呈現(xiàn)大發(fā)展的局面。話音及其增值業(yè)務的繼續(xù)增長，數(shù)據(jù)業(yè)務的不斷發(fā)展都需要性能價格比更好的3G網(wǎng)絡來承載。龐大的2G網(wǎng)絡和緩慢增長的數(shù)據(jù)業(yè)務決定了3G發(fā)展將是漸進的。2G／2.5G和3G技術將長期共存發(fā)展。



　　二、無線通信領域的標準發(fā)展及應用



　　2.1　第三代移動通信標準進展狀況



　　2.1.1　國際標準化工作狀況



　　除國際電聯(lián)以外，第三代移動通信的標準制定主要集中在3GPP和3GPP2兩個第三代移動通信標準化的伙伴項目。



　　(1)3GPP



　　UMTS的標準化工作由3GPP(3G伙伴計劃)進行。3GPP的標準分為不同版本(Release)，采取整體推進的方式，各版本之間的發(fā)布時間間隔約為1年。3GPP制訂的標準包括多個版本：R99、R4、R5和R6。



　　R99是1999年12月發(fā)布的。在R99中確定WCDMA(FDD)無線傳輸技術和TDD方式高碼片速率的無線傳輸，無線接入網(wǎng)絡的Iub，Iur，Iu接口都基于ATM傳輸，核心網(wǎng)絡基于演進的GSM／GPRS的核心網(wǎng)�，F(xiàn)有產(chǎn)品主要基于R99。



　　R4是在2001年3月完成的。R4的主要特征是在核心網(wǎng)電路域中實現(xiàn)了軟交換的概念，即傳統(tǒng)MSC分離為媒體網(wǎng)關(MGW)和MSC服務器兩部分，實現(xiàn)了電路域的承載與控制分開。我國提出的TD-SCDMA標準被3GPP采納，其與WCDMA主要的區(qū)別集中在無線接口物理層。



　　R5是在2002年3月完成，是全IP網(wǎng)的第一個版本，其核心網(wǎng)部分在結構上引入多媒體子系統(tǒng)(IMS)。R5只完成了IMS的基本功能和業(yè)務(稱為IMS的第一階段)，一些尚未完成的工作放在R6中繼續(xù)完善。R5的另一個主要增強是在無線接口引入了HSDPA(High Speed Downlink Packet Data)技術，該技術可提高下行數(shù)據(jù)速率，最高可達10Mbit/s。



　　R6于2004年3月發(fā)布。一方面，R6繼續(xù)完善IMS第二階段的功能，主要包括網(wǎng)絡互通、安全性等方面的內(nèi)容；同時，提出多種新型無線技術(MIM0、OFDM等)、網(wǎng)絡共享、WLAN與移動通信結合等問題展開研究；另外還制定了一些新的業(yè)務和功能，例如MBMS、Presence、Push等。



　　由于標準的持續(xù)發(fā)展性，在R5，R6階段，TD-SCDMA標準在HSDPA TDD方式以及多種無線增強技術研究中不斷完善和發(fā)展。



　　(2)3GPP2



　　3GPP2制訂的cdma2000技術采用模塊化的標準工作方式。也就是說，組成系統(tǒng)的各個模塊(無線接入部分、核心網(wǎng)電路部分、核心網(wǎng)分組部分)根據(jù)自身技術的發(fā)展情況進行版本更新；一般來說，一個模塊的技術更新不要求其它模塊進行相應的技術更新。



　　核心網(wǎng)電路部分是標準體系中最為穩(wěn)定的一個部份。到目前為止，仍然使用ANSl41D版本，與IS95系統(tǒng)使用的版本相同。下一個版本預計還要2-3年才能完成。



　　核心網(wǎng)分組部分完全基于IPv4技術，安全、用戶認證和QOS等關鍵領域也是基于IP技術的。標準系列中的Release A是一個成熟而穩(wěn)定的版本。Release B主要是功能的增強，沒有關鍵性的技術進步。目前正在進行Release c的研究，仍然采用IP技術，但引入了IPv6技術。這部分的每個版本都可以支持cdma2000 1X、1X／EV-D0和1X／EV-DV。



　　無線接入部分是cdma2000系統(tǒng)中比較活躍的部分。一般認為，Release 0版本不夠穩(wěn)定。Re1ease A是一個可靠而穩(wěn)定的版本。Release B是對功能的改善和提高，無重大技術進步。Release c中引入了1X／EV-DV技術。由于1X／EV-DO技術不支持語音。目前3GPP2正在研究1X／EV-DV的Release D版本。Release C是否會形成商用市場尚難以估計。



　　2.1.2　國內(nèi)標準化情況



　　第三代移動通信的標準化研究是由中國通信標準化協(xié)會(CCSA)無線通信技術工作委員會(CWTS)來承擔。CCSA積極參與國際標準化活動，累計向ITU和3GPP、3GPP2提交文稿近500篇。同時基本完成了信息產(chǎn)業(yè)部組織的第三代移動通信技術試驗所要求的所有技術規(guī)范和測試規(guī)范的制定工作，為試驗和下一步行標的制定，奠定了堅實的基礎。



　　(1) TD-SCDMA



　　為了完成TD-SCDMA在3GPP作為低碼片速率的CDMA TDD技術的標準化，CWTS積極參加TSG-RAN的各工作組會議，提交大量文稿，成功地在2001年3月的3GPP的Release 4中完成，之后積極參與Release 4的相關更新工作。目前已基本完成TD-SCDMA通信標準參考性技術文件的制定。



　　對于基于第二代GSM網(wǎng)絡的TD-SCDMA標準(即TSM)，已經(jīng)完成2.0版本以上，并完成了用于第三代移動通信技術試驗的相關設備規(guī)范和測試規(guī)范。



　　(2)WCDMA無線技術及UMTS核心網(wǎng)絡



　　近年來，CCSA一直在積極地跟蹤WCDMA技術的發(fā)展，完成了基于R99的WCDMA無線接口、無線接入網(wǎng)(RAN)、核心網(wǎng)協(xié)議等30多個標準預研項目的研究。



　　在此基礎上，已經(jīng)基本完成了用于第三代移動通信技術試驗的，基于3GPPR99版本的WCDMA無線接口、無線接入網(wǎng)(RAN)、核心網(wǎng)等近30個技術規(guī)范及測試規(guī)范的起草和審查工作。



　　對于R4，R5&R6階段的標準在組內(nèi)開展同期的研究工作，主要研究領域集中在HSDPA、MIMO，無線軟交換、多媒體子域、網(wǎng)絡共享、網(wǎng)絡融合等方面。



　　(3)cdma2000系列標準



　　從2001年初開始，CCSA陸續(xù)完成了cdma2000系統(tǒng)有關的一系列通信標準參考性技術文件，并完成了第三代移動通信技術試驗的相關設備規(guī)范和測試規(guī)范。



　　其中，設備規(guī)范包括基站、移動臺和分組設備。接口規(guī)范包括空中接口、A接口和分組接口。上述設備規(guī)范和接口規(guī)范均有對應的測試規(guī)范。其中移動臺測試規(guī)范包括基本功能、協(xié)議有效性和兼容性等多個部分。另外，交換機和相關協(xié)議仍然采用原IS95的標準。



　　2.2　移動業(yè)務與應用領域



　　2.2.1　移動通信業(yè)務標準存在的問題



　　我國的運營商積極開拓移動數(shù)據(jù)業(yè)務的運營模式，打造了“夢網(wǎng)計劃”、“聯(lián)通在線”等業(yè)務品牌，與ICP、設備制造商建立了良好的合作模式。移動數(shù)據(jù)業(yè)務標準的不完善性是制約業(yè)務發(fā)展的一個重要因素。產(chǎn)業(yè)界一致希望能夠通過運營商、設備制造商(平臺和終端)、ICP、科研單位等的共同努力，形成面向市場、科學有效的技術規(guī)范，以規(guī)范行業(yè)，促進移動通信市場的發(fā)展。



　　目前的很多移動業(yè)務局限于某個廠家設備、某個廠家的手機、某個內(nèi)容提供商、某個運營商網(wǎng)絡的局部應用。標準的不完備、不統(tǒng)一是其中的主要原因之一。目前在制定移動業(yè)務相關技術規(guī)范的論壇和組織達十幾個，包括3GPP、3GPP2、WAP論壇、Parlay、LIF、M-service、Java Community Process等。所制定的技術規(guī)范種類和版本較多，加上很多廠家自己的標準，目前還沒有形成業(yè)界完備的、普遍共識的標準。



　　(1)業(yè)務規(guī)范標準由技術驅動，而不是由業(yè)務和應用驅動



　　以往，在圖1所示的傳送層面，大量的標準主要是由技術來進行驅動。這主要是由于在傳輸層面所涉及的網(wǎng)絡設施主要為高層業(yè)務提供一種承載，對于運營商提供的業(yè)務特征并不敏感。






圖1　業(yè)務模型



　　而在控制層和業(yè)務層中，一套業(yè)務提供給用戶時，根據(jù)運營商提供的業(yè)務特征的不同，需要調(diào)用不同的業(yè)務技術工具。這些工具需要在標準化組織中進行定義。但是，在一種技術沒有應用之前，在技術層面很難確定應制定什么樣的規(guī)范已適應市場和業(yè)務的需要。



　　(2)多種體系成堆的技術和標準，對于符合市場需求的規(guī)范標準沒有明確要求



　　由于在業(yè)務層面規(guī)范的制定過程中，市場對于業(yè)務特征的反饋更加重要。大部分標準化組織并沒有特別重視這方面反饋信息的收集和處理，基本延續(xù)過去的工作方式，以技術導向，制定出成堆的標準，而其中真正能夠應用到實際業(yè)務中去的，卻不在多數(shù)。對于真正被市場接受的標準，也沒有在標準化組織中進行明確和倡導，造成使用標準的用戶在進行標準選擇時無法判斷。



　　(3)缺乏統(tǒng)一的互操作性計劃和實施



　　一些被市場接受的標準，其設備在進入市場之前，缺乏統(tǒng)一的互操作性計劃，也沒有專門的部門對此進行測試和檢驗。對運營商在業(yè)務實施過程中造成了很大的壓力。因此，業(yè)務的互操作也被提到標準化組織的議事日程上來。



　　2.2.2.業(yè)務體系架構



　　(1)新型的業(yè)務體系架構



　　目前業(yè)務的分類方式已逐漸打破了傳統(tǒng)定義的業(yè)務，而逐步轉變?yōu)闃I(yè)務由業(yè)務特征組成，而最終轉變?yōu)闃I(yè)務技術(或業(yè)務引擎service enabler)的定義。



　　圖1所示是一個十分簡單的業(yè)務模型，它表示每個業(yè)務可以由多個特征組成。而每個特征又是基于多個業(yè)務引擎(enabler)。



　　-業(yè)務(即高層應用)是指特定的端到端的業(yè)務；



　　-業(yè)務特征是實施業(yè)務的一組能力，如消息處理能力(發(fā)送、接收和存儲、前轉等)，用戶文件管理，下載能力等



　　-業(yè)務引擎：一組類別的網(wǎng)絡和終端功能，包括標準的工具、協(xié)議和應用接口等，以提供基本的傳送和控制機制。這包括WAP PUSH，SAT，CAMEL，Java，安全性管理，定位等。



　　(2)業(yè)務引擎的通用框架



　　隨著移動數(shù)據(jù)市場的不斷發(fā)展，業(yè)務的不斷豐富，業(yè)務引擎(serviceenabler)也在不斷發(fā)展。在以client、server為基礎的業(yè)務生成方式之下終端和網(wǎng)絡的Server通過移動承載網(wǎng)絡，借助業(yè)務引擎層面完成與高層應用的溝通。為了便于理解，借鑒OSA(Open service architecture)的體系架構，在專用業(yè)務引擎之外，建立了所有業(yè)務公用的通用框架(或稱公共業(yè)務引擎)。因此，業(yè)務引擎可簡單地分為兩大類：






圖2　業(yè)務體系的總體業(yè)務結構示意圖



　　(一) 公共業(yè)務引擎



　　無論調(diào)用何種專用業(yè)務引擎，都需要具有的一些公共引擎。



　　1)鑒權(authentication)和認證(authorization)



　　2)計費和帳目(Accounting &billing)



　　3)公共數(shù)據(jù)庫(Common directory)；



　　包括設備管理(Device management)和用戶文檔管理(User profile)等。



　　4)提供(provision)



　　5)實施(Deployment)



　　6)操作維護(0&M)；



　　一些公共引擎舉例如下：



　　A)設備管理



　　是指允許第三方(移動運營者，業(yè)務提供者，IT部門)代替用戶對終端設備進行遠端提供和配置的技術。這包括遠端提供業(yè)務，配置和管理用戶終端參數(shù)和設置，以及手機的遠端診斷和分析等。主要應用的場合在于：



　　-　新設備或業(yè)務購買后，client方的實現(xiàn)；



　　-　大量的配置；



　　-　手機備份／恢復；



　　B)終端文檔管理



　　由于終端的多樣性，特別是移動終端所具有的在顯示、支持內(nèi)容類型、輸入、輸出模式、存儲容量等方面的差異，使得在業(yè)務開發(fā)時應根據(jù)具體設備的特點設計和開發(fā)業(yè)務。



　　Client Profile管理包括向所有端到端的業(yè)務鏈(gateways，proxies，應用服務器)提供終端能力的技術。這些用戶信息可以在應用開發(fā)，內(nèi)容選擇適配內(nèi)容轉發(fā)過程中予以考慮。



　　C)識別／鑒權



　　在所有業(yè)務和實施過程中鑒權都是十分重要的。用戶側(client)需要經(jīng)過鑒權后才能夠接入到業(yè)務網(wǎng)絡中。同時，用戶側也對網(wǎng)絡進行鑒權。



　　識別／鑒權的標準化工作目前多為專用方式，尚沒有被普遍采納的方式出現(xiàn)。在初期各業(yè)務多采用基于SIM相關的MSISDN／IMSI識別。



　　該識別和鑒權系統(tǒng)應能夠使得用戶：



　　-采用適當?shù)母�蹤和安全機制來識別自身；



　　-為了獲得一些針對個人的業(yè)務，能夠向業(yè)務提供一些專用信息。這些信息的提供是采用可控和秘密的方式；



　　-授權的業(yè)務和其他代理應使用經(jīng)紀人，即發(fā)送通報，費用帳單等。



　　(二)專用業(yè)務引擎



　　可組合實現(xiàn)不同功能的業(yè)務引擎：



　　1)定位(Location):針對移動用戶位置開發(fā)的一系列業(yè)務；



　　2)移動商務(M-commerce)：針對移動終端使用的電子商務業(yè)務：



　　3)及時消息和出現(xiàn)業(yè)務(Instant Message&Presentation Service)：類似于網(wǎng)上聊天的業(yè)務，并能夠確定另一方的狀態(tài)；



　　4)通知(Notification)：網(wǎng)絡發(fā)起的業(yè)務通知：



　　5)消息業(yè)務：以消息類業(yè)務為主體的業(yè)務；



　　6)流媒體(Streaming)：以視頻流為業(yè)務質量(QoS)級別的高層業(yè)務；



　　7)移動瀏覽業(yè)務(Mobile Web service)：WAP瀏覽功能；



　　在專用業(yè)務引擎中多媒體消息業(yè)務(MMS)、XHML、Java被定義為三個關鍵的業(yè)務引擎方式。大部分讀者對于這些方式已經(jīng)比較了解，在此不再贅述。



　　2.2.3　目前中國通信標準化協(xié)會中進行的工作



　　增值業(yè)務標準的不統(tǒng)一，對移動的業(yè)務推廣造成了很大的障礙，因此其標準化問題被提到議事日程。目前由于增值業(yè)務的技術標準還與基礎設施的技術有較大的相關性，所以CCSA(中國通信標準化協(xié)會)之下的無線通信技術工作委員會在2002年已經(jīng)開始啟動相應的一些研究工作。



　　(1)GSM及INTS相關業(yè)務標準研究



　　基于GSM和UMTS的網(wǎng)絡框架，制訂了以下的基礎業(yè)務標準：



　　a)在GSM網(wǎng)絡上開展的智能網(wǎng)業(yè)務，主要為CAMEL2階段的協(xié)議及設備規(guī)范和測試規(guī)范；為了配合GPRS預付費等業(yè)務的實施，CAMEL3的相關規(guī)范正在制訂過程中；



　　b)GSM短消息設備規(guī)范和測試規(guī)范，包括點對點業(yè)務和小區(qū)廣播短消息業(yè)務，并已完成增強型短消息業(yè)務的設備及測試規(guī)范；



　　c)USSD(非結構化的補充業(yè)務數(shù)據(jù))設備及接口規(guī)范和測試規(guī)范。



　　增值業(yè)務平臺設備的規(guī)范主要包括：



　　d)WAP設備規(guī)范及測試規(guī)范；



　　e)MMS中心設備及終端設備的規(guī)范和測試規(guī)范；



　　f)定位業(yè)務中心設備及接口規(guī)范及測試規(guī)范；



　　g)Java終端設備規(guī)范及測試規(guī)范；



　　此外對于一些在新型網(wǎng)絡架構下開展的業(yè)務方式進行了預研：



　　h)OSA的體系架構及接口規(guī)范；



　　i)基于SIP的業(yè)務提供方式等；



　　j)Poc；



　　k)Presence等。



　　并針對OMA組織目前開展的工作，考慮圍繞3GPP的需求進行展開。



　　·多媒體消息業(yè)務的互操作測試(MMS-IOP)



　　·數(shù)字版權管理規(guī)范(DRM)



　　·及時消息和出現(xiàn)業(yè)務(IMPS)的研究



　　·3GPP分組業(yè)務流媒體業(yè)務



　　·移動商務等方面的研究



　　(2)CDMA體系相關業(yè)務標準研究



　　CDMA在這方面研究的業(yè)務標準包括：智能網(wǎng)標準系列、短消息標準系列、定位標準系列等。



　　在智能網(wǎng)方面，CDMA工作組剛剛完成了智能網(wǎng)第一階段的標準系列，包括接口標準、SSP和SCP設備標準，及其相應地測試規(guī)范。根據(jù)CDMA工作組通過的工作計劃，智能網(wǎng)第二階段的標準己在2002年底前啟動。第三階段的標準也在2003年上半年啟動。CDMA工作組正在逐步加強國際標準化組織的工作。在這方面，已經(jīng)開展的工作包括分組數(shù)據(jù)的預付費業(yè)務、無線網(wǎng)號碼可攜帶性等內(nèi)容。



　　在短消息方面，已經(jīng)完成的規(guī)范包括短消息中心的設備規(guī)范及各種對外接口的規(guī)范。



　　定位業(yè)務是移動通信系統(tǒng)中非常有特色的業(yè)務之一。這方面的標準也是CDMA工作組當前的工作重點。到目前為止，CDMA工作組已經(jīng)完成了定位業(yè)務標準體系的基本框架。



　　2.3　WLAN以及系列標準的發(fā)展



　　2.3.1　無線局域網(wǎng)、無線城域網(wǎng)及無線廣域網(wǎng)標準的進展



　　在2.1節(jié)中我們介紹了目前處于主流的蜂窩移動通信技術標準的發(fā)展，但隨著WLAN的廣泛應用，IT界很多專家們希望以WLAN技術的成功為突破口開始向傳統(tǒng)通信領域進軍。目前在IEEE，ETSI，ITU，3GPPs等標準化組織都在開展WLAN及其發(fā)展技術的標準化工作。



　　·IEEE與ETSI



　　在圖3中可以看到。IEEE定義的802.15系列以及藍牙標準與歐洲ETSI定義的HiperPAN市場定位相似，都是近距離的個人通信。






圖3　全球無線局域網(wǎng)分支系列標準



　　IEEE 802.11系列與ETSI HiperLAN技術都定位于無線局域網(wǎng)。從市場而言，802.1lWLAN獲得了很大的成功，但HiperLAN(Type2)雖然在物理層幾乎與802.1la完全相同，但是其高層協(xié)議不是建立在以太網(wǎng)基礎上，而采用了基于無線ATM的集中媒體接入控制機制，構成了面向連接的網(wǎng)絡。



　　對于IEEE 802.11系列標準已經(jīng)通過的標準有：



　　- 802.11 WLAN物理層和MAC層規(guī)范(2.4GHz，2Mbps)：



　　- 802.11b：2.4GHz頻段高速物理層規(guī)范(11Mbps)：



　　- 802.11a：5GHz高速物理層規(guī)范(54Mbps)；



　　- 802.1lg：2.4GHz頻段更高速物理層規(guī)范(54Mbps)。



　　- 802.1lf：IAPP協(xié)議(已基本完成)；



　　目前正在制訂中的標準有:



　　- 802.11i：MAC層安全性增強規(guī)范；



　　- 802.11h：動態(tài)頻道選擇和發(fā)射功率控制；



　　- 802.11e：MAC層增強-服務質量保證(Q0s)；



　　- 802.11n：下一代無線新標準，該標準希望將WLAN的傳輸速度增加至100Mbps以上。



　　IEEE 802.16作為寬帶無線接入技術已經(jīng)在一些國家應用。它與ETSI定義的HiperMtN�。� Hiper ACCESS技術定位相似。



　　IEEE 802.20標準是存在較多爭議的一個標準，它設定的目標是與蜂窩技術進行競爭，彌補現(xiàn)有WMAN，WLAN，WPAN技術與蜂窩移動通信間存在的性能上的空間。其主要技術指標包括：工作于3.5GHz以下，支持單用戶峰值速率不低于1Mbps，支持最高達250km／h的移動性，在頻譜效率，支持的用戶數(shù)明顯高于現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)。其目標都趨向于提供高速率、低時延、對稱的數(shù)據(jù)業(yè)務。由于無線技術本身應遵循一定的客觀規(guī)律，目前802.20所積極探討采用的無線關鍵技術也是在3G增強型或B3G(4G)等項目中正在研究的。



　　·IIU



　　在ITU主要是對RLAN(無線局域網(wǎng))頻率資源與干擾問題進行研究。在2003年的世界無線電通信大會(WRC-03)上，ITU在5GHz頻段上為無線局域網(wǎng)(RLAN)、固定無線接入、無線電定位、衛(wèi)星地球探測(有源)、空間研究(有源)以及航空無線電導航業(yè)務和衛(wèi)星固定(地對空)等多項無線電業(yè)務分配了頻段，其中新增的5150-5350MHz和5470-5725MHz頻段共計455MHz頻段分配給以RLAN為代表的無線接入應用的移動業(yè)務。我國對此領域研究非常有限，需進一步深入研究。在RLAN頻率資源與干擾問題方面：



　　為避免產(chǎn)生對衛(wèi)星業(yè)務和無線電定位業(yè)務等其它無線電業(yè)務的干擾，ITU無線電規(guī)則規(guī)定RLAN系統(tǒng)采用動態(tài)頻率選擇(DFS)技術。



　　ITU內(nèi)各國對該劃分的操作規(guī)則和技術限制仍有較大分歧。特別是關于RLAN與衛(wèi)星地球探測業(yè)務間的保護問題，存在激烈爭論。



　　為保護工作在5150-5250MHz頻段上的衛(wèi)星移動業(yè)務饋線鏈路。ITU制定了3個相關建議書，在限制RLAN應用、限制RLAN發(fā)射的集總PFD電平方面制定了規(guī)則。



　　從WAC-03為RLAN應用劃分的頻段來看，RLAN需與無線電定位業(yè)務、固定無線接入、衛(wèi)星地球探測(有源)等業(yè)務進行頻率共用，研究頻率共用條件、制定技術和管制規(guī)則，對RLAN在新頻段上的應用至關重要。



　　·3GPPs



　　在3GPP和3GPP2都先后設立了蜂窩網(wǎng)絡與WLAN互通方面的研究課題，而且已經(jīng)成為目前的熱點話題。



　　3GPP是在Release 6開始WLAN--3GPP網(wǎng)絡互通標準化工作，分為三個階段：



　　- 第一階段(業(yè)務需求描述)：在TR 22.934中定義了WEAN與3GPP網(wǎng)絡互通的基本概念和基本服務框架，定義了6種互聯(lián)互通的場景。話單合并，對用戶服務合一；鑒權和計費采用3GPP方式；WLAN使用3GPP分組域的業(yè)務(定位，基于IMS，IMPS，MBMS等)；業(yè)務連續(xù)性；實現(xiàn)無縫業(yè)務(切換)；通過WLAN使用電路域的業(yè)務。該標準已經(jīng)在2002年底完成，但在Release 6中只完成前3種場景的標準化工作。



　　- 第二階段(技術實現(xiàn)方案)：Ts 23.234中定義了互通的網(wǎng)絡結構，規(guī)定了接入控制、認證方式、用戶標識、互通參考模型和參考點等，規(guī)定了部分消息流程，如鑒權和認證、用戶信息更新、取消WLAN注冊、在線計費并終止服務、離線計費以及各接口的消息流程等。該標準在2003年12月完成。



　　- 第三階段(信令及接口規(guī)范)：TS 29.234中將制定WLAN互通的詳細技術規(guī)范。計劃2004-3月完成。



　　3GPP2與WLAN的互通，與3GPP類似分為二個階段：



　　- 第一階段：3GPP2 S.P0087標準定義了WLAN和3GPP2系統(tǒng)互通的基本需求和原則。并定義了四種不同的互通情況。



　　- 第二階段的工作將在TSG-A和TSG-X組進行，目前只有少數(shù)的文稿。但具體的標準制訂工作沒有開始。



　　WLAN-3GPP2系統(tǒng)互通第一階段的標準由無線通信技術工作委員會首先提出建議，經(jīng)過在3GPP2 TSG-A組中的多次討論，形成第一階段的標準—S.P0087。目前在無線通信技術工作委員會的WG4組中正在準備向3GPP2提交第二階段標準的文稿。主要包括三種不同的方案，分別對應于S.P0087中所定義的三種不同的情況。



　　互通方案一：對應于S.P0087中的情況2。只解決用戶在不同網(wǎng)絡之間的統(tǒng)一計費、認證和授權工作互通方案二：對應于S.P0087中的情況3：WLAN網(wǎng)絡中的用戶通過CDMA的電路域進行鑒權認證，并可以通過WLAN訪問3GPP2系統(tǒng)的分組數(shù)據(jù)業(yè)務互通方案三：對應于S.P0087中的情況4：用戶可以通過WLAN訪問3GPP2系統(tǒng)的分組數(shù)據(jù)業(yè)務，并且在兩個系統(tǒng)間切換時，分組業(yè)務可以保持連續(xù)。



　　2.3.2　無線局域網(wǎng)應用中需要解決的技術問題



　　(1)無線頻率資源問題



　　目前WLAN主要應用在2.4GHz和5.8GHz頻段。



　　2.4GHz頻段WLAN可用帶寬為83.5MHz，劃分為13個信道，每個信道帶寬為22MHz。實際上在83.5MHz帶寬內(nèi)，僅能容納最多三個不重疊信道。



　　在5.8GHz頻段(5725~5850MHz)，可用帶寬為125MHz，每個信道帶寬為20MHz，劃分為5個不重疊信道或6個不重疊信道。



　　若實現(xiàn)無縫覆蓋蜂窩組網(wǎng)，則在同一個熱點地區(qū)只可能是一個運營商去進行覆蓋，由于信道數(shù)量的限制，在同一地區(qū)兩個運營商的WLAN網(wǎng)絡是無法共存的。



　　(2)無縫切換問題



　　STA在移動到兩個AP覆蓋范圍的臨界處時，STA與新AP重新建立關聯(lián)，并與舊AP斷開關聯(lián)的過程稱為切換。



　　IEEE 802.1lf協(xié)議規(guī)定了在切換發(fā)生時，AP之間交換信息采用的協(xié)議-IAPP。



　　由于目前IAPP協(xié)議還不是很成熟，并且需要RADIUS服務器的支持，真正實施IAPP協(xié)議的AP設備還很少。



　　(3)漫游問題



　　由于不同熱點屬于不同的運營商，因此必須加強運營商之間的互聯(lián)互通，解決跨運營商的漫游才能促進WLAN技術更好的發(fā)展。



　　跨運營商的漫游必須解決：用戶標識、用戶認證、計費的問題。不同運營商之間應采用統(tǒng)一的NAI標識，統(tǒng)一的認證機制，并且必須保證漫游時計費的準確性。漫游除了要解決技術問題之外，最重要的是運營商之間建立互信任機制。安全技術方案涉及的內(nèi)容：空中接口加密、用戶認證授權、用戶隔離、訪問控制等。在公眾無線局域網(wǎng)應用中，必須保證用戶的安全，但是需要解決投資和技術的平衡。對于不同服務等級的用戶可以采用不同的安全策略。



　　針對ITU為以RLAN應用為主的移動業(yè)務新劃分的頻段，具體到我國的規(guī)劃問題急需研究：



　　- 基于我國5GHz頻段應用現(xiàn)狀和發(fā)展情況；



　　- 需研究我國對RLAN頻率資源的需求；



　　- 需研究我國此頻段各類業(yè)務間的頻率共用問題；



　　- 需制定頻率共用、保護特定業(yè)務(如無線電定位)的技術和管制規(guī)則。



　　(4)WLAN與移動網(wǎng)絡的互聯(lián)互通



　　- WLAN與2G、3G和B3G互補；



　　- 實現(xiàn)WLAN與移動網(wǎng)絡的互操作，包括WLAN與蜂窩移動通信網(wǎng)融合的網(wǎng)絡結構；終端在WLAN系統(tǒng)內(nèi)的移動性支持；終端在WLAN與蜂窩移動通信網(wǎng)間的移動性支持；鑒權／安全及計費框架。



　　(5)開展對MBWA開展如下方面的研究：



　　- 研究MBWA應用于我國可能的頻率資源和頻率規(guī)劃；



　　- 進行MBWA空中接口物理層、MAC層的技術選擇和設備開發(fā)；



　　- 研究MBWA網(wǎng)絡模型以及與IP網(wǎng)絡的結合；



　　- 適時制定我國MBWA技術標準草案。



　　隨著各運營商對主叫號碼的傳送的逐步規(guī)范，與主叫號碼傳送的有關的各種業(yè)務將會獲得更好的發(fā)展。



摘自　中國電信網(wǎng)