北京郵電大學(xué)：解讀NGMN白皮書(shū)
2007/01/26
在NGMN白皮書(shū)中，七大運營(yíng)商對下一代網(wǎng)絡(luò )的功能、性能、系統結構等方面提出要求。
隨著(zhù)移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，全球移動(dòng)通信技術(shù)更新?lián)Q代的周期不斷縮短，尤其是近期移動(dòng)寬帶WiMAX等技術(shù)的浮現，讓既有的GSM、CDMA等演進(jìn)路線(xiàn)遭遇了挑戰和爭議。全球移動(dòng)運營(yíng)商迫切須要攜起手來(lái)在技術(shù)標準方面形成統一的口徑，以此來(lái)維系大多數運營(yíng)商的利益。2006年9月14日，由中國移動(dòng)、Vodafone、Orange、NTTDoCoMo、T-Mobile、KPN、Sprint倡議組成的NGMN組織宣布成立。該組織是以運營(yíng)商為主導的移動(dòng)標準，研究可在2010-2020年商用的下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的系統性能目標、功能要求和技術(shù)演進(jìn)方式。
NGMN組織于近日出具網(wǎng)絡(luò )需求白皮書(shū)3.0版本，其中包括運營(yíng)商對下一代網(wǎng)絡(luò )的功能、性能、系統結構等方面的要求。
功能篇
下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的根本任務(wù)是接收、獲取到終端的呼叫，在多個(gè)運行網(wǎng)絡(luò )(平臺)之間或者多個(gè)無(wú)線(xiàn)接口之間建立其最有效的通信路徑，并對其進(jìn)行實(shí)時(shí)的定位和跟蹤；在移動(dòng)通信過(guò)程中，保持良好的無(wú)縫連接能力，保證數據傳輸的高質(zhì)量，高速率；基于多層蜂窩結構，通過(guò)多個(gè)無(wú)線(xiàn)接口，由多個(gè)業(yè)務(wù)提供者和眾多網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)者提供多媒體業(yè)務(wù)。
從業(yè)務(wù)上來(lái)說(shuō)，下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )將具有更廣闊的業(yè)務(wù)范圍。其主要目標是：支持實(shí)時(shí)的多媒體業(yè)務(wù)，支持移動(dòng)性，縮減服務(wù)投向市場(chǎng)的時(shí)間，支持多種接入方式，確保現有網(wǎng)絡(luò )的平滑演進(jìn)以及具有經(jīng)濟、可擴展的網(wǎng)絡(luò )結構。NGMN定義了幾種業(yè)務(wù)類(lèi)型：低延遲類(lèi)業(yè)務(wù)(如交互式游戲)、高吞吐量業(yè)務(wù)(如流媒體)、網(wǎng)絡(luò )高效利用類(lèi)業(yè)務(wù)(如移動(dòng)電視)、快速上傳和下載文件(如FTP)、較高安全性類(lèi)的業(yè)務(wù)(如VPN)等。因此NGMN應該達到無(wú)縫移動(dòng)、較低的延遲、高吞吐量、支持不同的QoS和安全性。這些功能要求需要適當地在成本、結構和協(xié)議的簡(jiǎn)化以及高的頻譜效率之間取得平衡。
下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )也希望更高效支持廣播、多播類(lèi)的技術(shù)，與其他系統相比，能高質(zhì)量的傳送流媒體和實(shí)時(shí)流類(lèi)業(yè)務(wù)而成本更低。為此應達到下列目標：比現有的移動(dòng)電視DVB-H標準更高的頻譜效率；廣播/多播模式最大的通用性，以便最大程度地減少終端的復雜性；能夠利用成對或不成對的頻譜進(jìn)行廣播，因此這就要求能夠支持以專(zhuān)用載波或共享載波的方式開(kāi)展廣播業(yè)務(wù)；快速的信道適應；能夠同時(shí)支持廣播/組播/和語(yǔ)音或數據業(yè)務(wù)。
性能篇
下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )要提供很好的QoS保證，QoS包括數據的完整性、響應時(shí)間、終端、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)和核心網(wǎng)的吞吐量等。因此應滿(mǎn)足下列要求：
- 比現有的3GPP解決方案的復雜性要小。
- 比現有的3GPP解決方案的成本要低。
- 更適合于IP網(wǎng)絡(luò )。
- 更短的上、下行時(shí)延。
- 避免浪費和錯誤利用無(wú)線(xiàn)資源。
- 允許在結構內最優(yōu)節點(diǎn)自定義QoS規則、執行、優(yōu)先級等。
下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )對頻譜效率要求非常高，希望至少是3G的3-5倍，最好可以支持6-8倍。這可以通過(guò)采用多天線(xiàn)技術(shù)實(shí)現，即在不增加頻率資源的前提下，利用空間復用來(lái)提高上行和下行的傳輸速率，達到下行100M，上行50M，同時(shí)也可以提高容量。下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )希望端到端時(shí)延降低到30毫秒，最好是20毫秒，CN和RAN時(shí)延均小于10毫秒。
系統結構篇
從系統結構上來(lái)說(shuō)，由于2G、3G需要較多數目的結點(diǎn)來(lái)傳輸用戶(hù)業(yè)務(wù)，導致復雜的節點(diǎn)間通信開(kāi)銷(xiāo)和協(xié)議結構。下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )應該簡(jiǎn)化系統節點(diǎn)數目和協(xié)議結構，以減少延遲。與已有的2G、3G網(wǎng)絡(luò )無(wú)縫連接，能支持不同種類(lèi)的業(yè)務(wù)模式，能充分利用已有的網(wǎng)絡(luò )設備資源，網(wǎng)絡(luò )終端應能在不同的網(wǎng)絡(luò )之間自由切換。下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的所有業(yè)務(wù)應統一在PS域上傳輸，并且網(wǎng)絡(luò )都是全IP網(wǎng)絡(luò )。
下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )要高度智能化，網(wǎng)絡(luò )應具有良好的重構性、可伸縮性、自組織性，用以滿(mǎn)足不同環(huán)境、不同用戶(hù)的通信需求，是一個(gè)高度自治、自適應的網(wǎng)絡(luò )。網(wǎng)絡(luò )能以自動(dòng)的和最優(yōu)的方式提高質(zhì)量和性能。傳統的O&M功能應該看作自組織網(wǎng)絡(luò )的一部分，這樣能最大程度上減少人工干預。網(wǎng)絡(luò )的自組織性可以概括為：
- 自規劃：得出初始網(wǎng)絡(luò )參數(如：子信道，天線(xiàn)參數，鄰區列表，IP設置參數等)。
- 自設置：新加網(wǎng)絡(luò )單元后能做到“即插即用”，最大程度地減少安裝成本和過(guò)程。
- 自?xún)?yōu)化和自調整：基于網(wǎng)絡(luò )監控得出的參數和測量數據自動(dòng)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )參數，提高網(wǎng)絡(luò )性能。
- 自診斷和自愈：能夠自動(dòng)檢測系統存在的問(wèn)題，能最大程度解決它們，避免對用戶(hù)產(chǎn)生影響，顯著(zhù)地降低維護成本。
總之，下一代移動(dòng)通信將可以提供較高的數據傳輸速率，具有最好的成本效益，最終將取代現有的2G和3G網(wǎng)絡(luò )。NGMN對知識產(chǎn)權管理、不同技術(shù)的相互影響和成功的服務(wù)運作等問(wèn)題進(jìn)行深入的探討將使移動(dòng)運營(yíng)商能夠平穩的過(guò)渡到4G網(wǎng)絡(luò )，對未來(lái)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)發(fā)展和框架提出一系列標準和規范，保證移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )在全球是一個(gè)有競爭力的、高性能、廣覆蓋的移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò )。
通信產(chǎn)業(yè)報
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