如何看待3G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用

相關(guān)專題: 無(wú)線 中國(guó)電信
杜建鳳




  摘 要 分析了3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、3G業(yè)務(wù)平臺(tái)體系、3G終端市場(chǎng)三方面的技術(shù)應(yīng)用所面臨的挑戰(zhàn)。



  關(guān)鍵詞 3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 3G業(yè)務(wù)平臺(tái)體系 3G終端市場(chǎng)



  一、引 言



  在日益增長(zhǎng)的移動(dòng)業(yè)務(wù)市場(chǎng)需求的推動(dòng)下,3G技術(shù)正在逐步走向應(yīng)用。從目前3G網(wǎng)絡(luò)商用情況看,用戶市場(chǎng)與運(yùn)營(yíng)商對(duì)3G的期望與網(wǎng)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用之間存在一定的差距。這些差距一方面限制了3G技術(shù)應(yīng)用推廣速度,另一方面也影響了移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場(chǎng)的發(fā)展速度。這些差距也導(dǎo)致了世界眾多的運(yùn)營(yíng)商對(duì)3G持不樂(lè)觀或者觀望狀態(tài)。



  在3G初期,眾多的移動(dòng)通信領(lǐng)域?qū)<遗c學(xué)者們都預(yù)期3G將成為一個(gè)徹底實(shí)現(xiàn)普遍靈活、多樣化、個(gè)性化的5A(Anyone,Anywhere,Anytime,Anydevice,Anything)方式的無(wú)縫隙寬帶接入的解決方案,在網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一性、業(yè)務(wù)綜合性、服務(wù)多樣性方面,3G將成為用戶的理想選擇。但是,隨著規(guī)范制定、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)商用、業(yè)務(wù)提供等多方面的發(fā)展,可以看出,現(xiàn)有的WCDMA,cdma2000,TD-SCDMA三類技術(shù)在應(yīng)用方面都面臨困境。認(rèn)清這些問(wèn)題,對(duì)于在移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展中占據(jù)重要位置的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商而言,具有重要的戰(zhàn)略意義。



  在2G時(shí)代,GPRS技術(shù)的發(fā)展及合作模式的不斷創(chuàng)新,將用戶的移動(dòng)互聯(lián)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),進(jìn)入3G時(shí)代,以多媒體為典型特征的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)該得到更寬廣的應(yīng)用。從需求滿足角度分析,3G的發(fā)展與應(yīng)用過(guò)程中將受到多方面的挑戰(zhàn),包括3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、業(yè)務(wù)平臺(tái)體系、終端、業(yè)務(wù)管理、計(jì)費(fèi)模式、商務(wù)模式、運(yùn)營(yíng)模式等。下面從技術(shù)應(yīng)用角度分析網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用、統(tǒng)一業(yè)務(wù)平臺(tái)體系、終端市場(chǎng)三個(gè)方面面臨的挑戰(zhàn)。



  二、3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用面臨的問(wèn)題



  從移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商角度來(lái)看,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)技術(shù)。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)的綜合性能影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)技術(shù),而網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)技術(shù)又能夠推動(dòng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)。這里結(jié)合對(duì)3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系的理解,就應(yīng)用方面面臨的問(wèn)題給予剖析。



  對(duì)于3G產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)而言,面臨的最大問(wèn)題就是如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能多方面“軟性”特征的平衡與穩(wěn)定。從圖1中可以看出,3G系統(tǒng)中采用的CDMA無(wú)線接入技術(shù)的復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)2G系統(tǒng)的GSM技術(shù)。CDMA技術(shù)以統(tǒng)計(jì)復(fù)用方式進(jìn)行無(wú)線資源利用,用戶區(qū)分采用碼字方式,用戶在時(shí)間、頻譜方面呈共用特征,為了降低這種“共用”造成的“自干擾性”實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的高質(zhì)量話音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),3G網(wǎng)絡(luò)需要在物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層引入多項(xiàng)關(guān)鍵無(wú)線技術(shù),包括功率控制、軟切換、多用戶檢測(cè)、智能天線、無(wú)線資源管理等,而對(duì)于每一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),不僅向下包含多類實(shí)現(xiàn)方式,而且橫向與其它技術(shù)之間相關(guān)聯(lián)。下面以功率控制技術(shù)為例,剖析產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用面臨的問(wèn)題。


  功率控制是克服CDMA系統(tǒng)中的“遠(yuǎn)近效應(yīng)”采用的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),以實(shí)現(xiàn)用戶之間的功率平衡,同時(shí)保證系統(tǒng)覆蓋與容量之間的平衡。與GSM相比,3G系統(tǒng)對(duì)功率控制的依賴程度很大,并且功率控制的精度與速度直接影響到網(wǎng)絡(luò)性能。在功率控制的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,基站與手機(jī)的響應(yīng)速度門(mén)限及可變性特征是限制功率控制速度的客觀因素,用戶的移動(dòng)性與無(wú)線環(huán)境的復(fù)雜性是限制功率控制精度的客觀因素。由于這兩方面的客觀因素存在,功率控制在3G的技術(shù)規(guī)范中不能給出明確限定值。因此,功率控制技術(shù)在實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用方面呈限制性與不確定性,這些特征一方面直接映射到3G網(wǎng)絡(luò)性能中,另一方面通過(guò)與其它技術(shù)(例如軟切換)的相關(guān)性間接體現(xiàn)到3G網(wǎng)絡(luò)性能中,這兩方面將導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)性能的“軟特性”。





  對(duì)于3G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)技術(shù)而言,面臨的最大挑戰(zhàn)就是如何快速、持續(xù)地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的“方向性”與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的“經(jīng)驗(yàn)化”。3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃“方向性”的難度在于,不僅存在規(guī)劃技術(shù)本身的復(fù)雜,而且存在規(guī)劃有效性的風(fēng)險(xiǎn)。其中,風(fēng)險(xiǎn)將體現(xiàn)在近期與長(zhǎng)期兩個(gè)階段:近期表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)覆蓋空洞、業(yè)務(wù)提供的不連續(xù)性、業(yè)務(wù)質(zhì)量保證的不確定性,長(zhǎng)期將體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的良性建設(shè)與運(yùn)營(yíng)。顯然,這與GSM的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃效應(yīng)存在很大的差異。3G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化“經(jīng)驗(yàn)化”的難度源于網(wǎng)絡(luò)性能的“軟特性”與網(wǎng)絡(luò)承載用戶與業(yè)務(wù)的“不可預(yù)知性”。網(wǎng)絡(luò)性能的“軟特性”使得網(wǎng)絡(luò)重要參數(shù)值具有不確定性,需要在帶有真實(shí)用戶負(fù)荷的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中不斷地積累摸索。從圖1可以看出,用戶的分布與業(yè)務(wù)發(fā)展情況直接影響到網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量、質(zhì)量,這與GSM網(wǎng)絡(luò)存在很大的差異性,尤其是在覆蓋與質(zhì)量影響方面。顯然,快速實(shí)時(shí)地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化在操作與實(shí)施方面存在很大的困難,例如天線調(diào)整就是改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋、提升網(wǎng)絡(luò)容量一項(xiàng)很重要的優(yōu)化措施。但是,由于用戶接入的隨機(jī)性與接入用戶的移動(dòng)性,天線調(diào)整在實(shí)時(shí)性方面很難做到。目前,盡管有一些具有自適應(yīng)特征的智能天線應(yīng)用,但是在應(yīng)用效果方面并不顯著。因此,3G的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需要解決包括用戶、業(yè)務(wù)在內(nèi)的端到端的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)機(jī)制與方式。



  綜上所述,在3G網(wǎng)絡(luò)中,無(wú)線接入方面采用碼分多址(CDMA)技術(shù),理論上,在提高無(wú)線資源利用率、提升用戶業(yè)務(wù)質(zhì)量等方面具有優(yōu)勢(shì)。但是,3G技術(shù)本身的復(fù)雜性、技術(shù)規(guī)范的開(kāi)放性、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的個(gè)性化等特征,使得3G網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)性能、運(yùn)營(yíng)管理等方面存在不可預(yù)知甚至不可控的情況。因此,3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用存在的問(wèn)題將體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)技術(shù)與產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)之間的匹配、協(xié)調(diào)與平衡。





  三、3G統(tǒng)一業(yè)務(wù)平臺(tái)體系實(shí)現(xiàn)的難度



  業(yè)務(wù)平臺(tái)多樣化、差異化是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)實(shí)際情況,從業(yè)務(wù)演進(jìn)與業(yè)務(wù)發(fā)展的角度看,這種情況將會(huì)在業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)、管理等方面增加難度,體現(xiàn)到用戶市場(chǎng)將是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)漫游的可行性問(wèn)題。移動(dòng)多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是3G的典型特征,在技術(shù)規(guī)范方面,提出了統(tǒng)一業(yè)務(wù)架構(gòu)及應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺(tái)的概念,同時(shí)也提出了基于IP傳輸技術(shù)的3G典型多媒體業(yè)務(wù)平臺(tái)產(chǎn)品--IMS。但是,基于2G向3G業(yè)務(wù)的平滑演進(jìn)思路,實(shí)現(xiàn)2G已有的多類業(yè)務(wù)平臺(tái)及新增的3G業(yè)務(wù)平臺(tái)的統(tǒng)一將面臨一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)與實(shí)現(xiàn)難度。



  統(tǒng)一業(yè)務(wù)平臺(tái)體系的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)在兩個(gè)方面,一方面是業(yè)務(wù)架構(gòu)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)已有業(yè)務(wù)平臺(tái)的兼容性,另一方面是典型業(yè)務(wù)平臺(tái)IMS承載業(yè)務(wù)的質(zhì)量保證與用戶接受程度。顯然,這兩方面的風(fēng)險(xiǎn)都會(huì)從不同程度上影響到業(yè)務(wù)平滑演進(jìn)。對(duì)于業(yè)務(wù)架構(gòu)而言,其目標(biāo)是提供一套開(kāi)放的、獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的可擴(kuò)展編程接口,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全的公開(kāi)訪問(wèn)。目前,兩種主流的規(guī)范OSA/Parlay與OMA的實(shí)現(xiàn)仍然在討論中,2G業(yè)務(wù)平臺(tái)怎樣與3G的OSA/Parlay與OMA相兼容是目前運(yùn)營(yíng)商需要考慮的問(wèn)題。對(duì)于IMS業(yè)務(wù)平臺(tái)而言,在基于IP的SIP應(yīng)用易于統(tǒng)一,但是在業(yè)務(wù)質(zhì)量方面將面臨挑戰(zhàn),能否真正成為3G預(yù)期的話音與數(shù)據(jù)的統(tǒng)一承載平臺(tái),充分體現(xiàn)出業(yè)務(wù)的靈活性、透明度、集成度,尚需進(jìn)一步的驗(yàn)證。統(tǒng)一業(yè)務(wù)平臺(tái)體系技術(shù)的應(yīng)用還將受到其它相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的限制,例如計(jì)費(fèi)系統(tǒng)支撐技術(shù)與終端對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持技術(shù)。



  四、3G終端市場(chǎng)發(fā)展的困境



  從2G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,終端是推動(dòng)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的一個(gè)很重要的因素。進(jìn)入3G時(shí)代,市場(chǎng)需求下的3G終端將成為業(yè)務(wù)支持方面集視頻、音頻為一體,技術(shù)支持方面兼容2G與3G及多業(yè)務(wù)平臺(tái)協(xié)議的方便隨身攜帶的多媒體設(shè)備。分析目前世界各國(guó)的3G市場(chǎng)可知,從某種程度上講,多媒體終端的發(fā)展已經(jīng)成為滿足3G市場(chǎng)需求的瓶頸,主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:



 。1)終端技術(shù)本身,包括終端與系統(tǒng)的兼容性、終端響應(yīng)速度、終端電池待機(jī)時(shí)長(zhǎng)等因素;



  (2)另一方面,終端復(fù)雜性造成的管理成本。



  對(duì)于終端技術(shù)的發(fā)展,由于3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的復(fù)雜性與“軟特性”,終端技術(shù)在兼容性(例如Uu IOT)與標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一(例如對(duì)功率控制的速度與精度)方面面臨的問(wèn)題很難避免。同時(shí),由于終端對(duì)業(yè)務(wù)支持的集成度要求,使得終端電池待電能力明顯不足(從目前的3G商用手機(jī)來(lái)看,進(jìn)行384kbit/s業(yè)務(wù)時(shí),電池的持續(xù)時(shí)間不超過(guò)2h)。從世界范圍來(lái)看,NTT DoCoMo在終端方面發(fā)展處于領(lǐng)先地位。但是,從其將近2年3G發(fā)展歷程來(lái)看,上述終端問(wèn)題依然是阻礙3G快速發(fā)展的主要因素。



  終端復(fù)雜造成的終端制造商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商相應(yīng)的管理成本急劇上升是3G終端市場(chǎng)發(fā)展中存在的另一個(gè)困境。圖2為終端復(fù)雜性與終端管理之間存在的關(guān)系示意圖。從圖中可以看出,3G技術(shù)與業(yè)務(wù)能力支持要求導(dǎo)致的終端復(fù)雜度增加。與此同時(shí),體現(xiàn)在商業(yè)影響方面的終端管理成本將呈指數(shù)上升。這種變化,對(duì)于終端制造商與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商而言,都是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。運(yùn)營(yíng)商不僅要與終端制造商緊密合作,同時(shí)要介入到終端數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中。目前,NTT DoCoMo在這方面做得不錯(cuò)(控制了無(wú)線互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn),采用cHTML),而其它運(yùn)營(yíng)商,尤其是國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商,在技術(shù)規(guī)范的掌控方面還比較弱。



  五、挑戰(zhàn)的思考與應(yīng)對(duì)



  從前面的分析可知,3G技術(shù)在應(yīng)用方面面臨著端到端的挑戰(zhàn)。從技術(shù)角度看,這些挑戰(zhàn)將有利于推動(dòng)技術(shù)本身的發(fā)展。但是,從3G運(yùn)營(yíng)角度來(lái)看,這些挑戰(zhàn)使得3G發(fā)展存在極大的風(fēng)險(xiǎn)與困難,甚至?xí)萍s3G用戶市場(chǎng)需求的發(fā)展。



  作為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商,需要從形成健康、良性產(chǎn)業(yè)鏈的角度進(jìn)行思考。通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)是滿足日益發(fā)展的市場(chǎng)需求,為此,我們需要首先思考3G用戶市場(chǎng)需求是怎樣的,這種需求對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈提出怎樣的要求等問(wèn)題。進(jìn)入3G時(shí)代對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)將是更注重“體驗(yàn)”的時(shí)代,先進(jìn)的技術(shù)需要得到實(shí)際應(yīng)用,為用戶提供更加真實(shí)的移動(dòng)互聯(lián)體驗(yàn)。其次,需要考慮如何優(yōu)化運(yùn)營(yíng)技術(shù)水平,形成完整的從市場(chǎng)與業(yè)務(wù)到網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)營(yíng)的3G發(fā)展戰(zhàn)略與策略,同時(shí)要重視對(duì)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用策略的引導(dǎo)。第三,還需要考慮多運(yùn)營(yíng)商格局下,3G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)模式的創(chuàng)新(例如共享網(wǎng)絡(luò)無(wú)線資源模式)。由于3G仍然呈多技術(shù)體系,而且由于受頻率資源匱乏的限制,基于三類技術(shù)的3G網(wǎng)絡(luò)之間的干擾與影響將可能使彼此的網(wǎng)絡(luò)性能降到最低(這是CDMA技術(shù)本身存在的問(wèn)題)。



  六、結(jié)束語(yǔ)



  總之,2G向3G發(fā)展不同于移動(dòng)模擬通信向移動(dòng)數(shù)字通信的發(fā)展,運(yùn)營(yíng)商需要考慮技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、投資風(fēng)險(xiǎn)與市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn),平衡市場(chǎng)需求、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與業(yè)務(wù)收益之間復(fù)雜的關(guān)系,扮演移動(dòng)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的主導(dǎo)角色。



  杜建鳳 北京移動(dòng)通信有限責(zé)任公司業(yè)務(wù)發(fā)展中心高級(jí)工程師,博士



  
摘自 中國(guó)電信網(wǎng)
   

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