中國企業(yè)有獨特的優(yōu)勢,不僅僅是基于TD方面的話(huà)語(yǔ)權,在TD-SCDMA中對MIMO技術(shù)的掌握,使我們也達到了世界先進(jìn)水平.
坐飛機可以上網(wǎng),會(huì )比在地面還便宜,因為飛機與飛機之間可以形成一種非常廉價(jià)的寬帶網(wǎng)絡(luò ).這是4G.
互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣播網(wǎng)融為一體組成一個(gè)通播網(wǎng),無(wú)論使用什么終端,您都可享受高品質(zhì)的語(yǔ)音和視頻傳輸.這也是4G.
除此之外,如今已見(jiàn)雛形的WiMAX,也被歸為4G的藍圖之中.
依據既定的性能指標,關(guān)于4G的暢想有很多,商機也無(wú)限,如何去實(shí)現?標準未定之時(shí),對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢便出現各種猜想和預測……
“移動(dòng)狀態(tài)下能達到100Mbps的傳輸速率,靜止狀態(tài)下能夠實(shí)現1Gbps的速率.”ITU(國際電信聯(lián)盟)正式定義了4G的性能標準,但并未限定4G的技術(shù)路線(xiàn).
通過(guò)現有的3G網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行技術(shù)過(guò)渡和延伸,還是選取在數據傳輸上具有先天優(yōu)勢的無(wú)線(xiàn)寬帶作為技術(shù)鋪墊?這似乎是放置在設備商面前的一個(gè)潘多拉之盒.
4G標準逼近,魔盒或將打開(kāi).
在2007年中國電信業(yè)發(fā)展與政策通報會(huì )上,信息產(chǎn)業(yè)部科技司副司長(cháng)張新生表示,2007年通信科技工作的主要思路之一就是做好4G國際標準提案的各項準備以及啟動(dòng)前的征集、遴選和論證工作.
另一方面,國際上將在2008年開(kāi)始4G標準的評選工作,國際電聯(lián)將向全世界征求4G候選技術(shù)標準.
但此前,一場(chǎng)激烈的標準搶奪戰正將4G引入撲朔迷離的戰國時(shí)代.
技術(shù)路線(xiàn)紛繁蕪雜
四種4G定義究竟是殊途同歸還是分道揚鑣?4G與我們即將觸摸到的3G有無(wú)關(guān)聯(lián),是否會(huì )取代3G?
到目前為止,人們還沒(méi)有對4G通信進(jìn)行精確的定義.
有人說(shuō)4G通信的概念來(lái)自其他無(wú)線(xiàn)服務(wù)的技術(shù),從無(wú)線(xiàn)應用協(xié)定、全球袖珍型無(wú)線(xiàn)服務(wù)到3G;有人說(shuō)4G通信是個(gè)超越2010年以外的研究主題,4G通信是系統中的系統,可利用各種不同的無(wú)線(xiàn)技術(shù).
伴隨著(zhù)各種暢想,國際上出現了關(guān)于4G的四大主流意見(jiàn).
ITU認為,4G是基于IP協(xié)議的高速蜂窩移動(dòng)網(wǎng),從現有3G演進(jìn).與現有的移動(dòng)通信技術(shù)相比,4G的傳輸速度可提高1000倍,發(fā)射功率只有現在的1/10或1/100,不對其他設備構成電磁干擾,支持手機互動(dòng)功能.
來(lái)自4GMF的定義是:4G將不局限于電信行業(yè),還將廣泛用于交通、國防、醫療、金融等領(lǐng)域.4G技術(shù)的重點(diǎn)是融合無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)、移動(dòng)技術(shù)和寬帶技術(shù)于一體.
業(yè)界還有一種觀(guān)點(diǎn),4G是從WiMAX演進(jìn)而來(lái)的,是基于IP的能覆蓋廣大地區的移動(dòng)無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng),主要用于移動(dòng)傳送高速數據而不是語(yǔ)音.它既是WiFi的競爭者,又是XDSL技術(shù)的無(wú)線(xiàn)替代技術(shù),構成支持高速移動(dòng)和實(shí)時(shí)在線(xiàn)的公共無(wú)線(xiàn)寬帶接入網(wǎng).
最后,4G有望集成不同模式的無(wú)線(xiàn)通信——從無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)和藍牙等室內網(wǎng)絡(luò )、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信,移動(dòng)用戶(hù)可以自由地從一個(gè)標準漫游到另一個(gè)標準.
以上四種4G定義究竟是殊途同歸還是分道揚鑣?多年跟蹤研究未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)的北京郵電大學(xué)教授袁超偉認為,4G將沿著(zhù)兩個(gè)方向發(fā)展:一個(gè)方向是無(wú)線(xiàn)的寬帶化,另一個(gè)就是寬帶的無(wú)線(xiàn)化.隨著(zhù)移動(dòng)通信技術(shù)向4G演進(jìn),趨勢將是不同的無(wú)線(xiàn)技術(shù)在NGN架構下融合、共存,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,形成多層次的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境.
而此時(shí),大家更為關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題是,4G與我們即將觸摸到的3G有無(wú)關(guān)聯(lián),是否會(huì )取代3G?
“4G取代3G是通信發(fā)展的必然趨勢.不過(guò)從網(wǎng)絡(luò )的平滑演進(jìn)方面來(lái)說(shuō),3G是必不可少的一個(gè)階段.”袁超偉認為,目前2G的系統從接入網(wǎng)到核心網(wǎng)大都是電路型的,而未來(lái)的4G系統則是從接入到核心網(wǎng)一體化的全IP結構.從一個(gè)完全電路型的系統演變?yōu)橐粋€(gè)基于分組的全IP結構的系統,是一個(gè)臺階式的躍變,3G系統在這中間可以起到承上啟下的樞紐作用.
“其實(shí),在制定標準時(shí),人們就已認識到3G有其不足,要真正實(shí)現移動(dòng)寬帶因特網(wǎng)的夢(mèng)想還要繼續發(fā)展.所以,3GPP后來(lái)開(kāi)始發(fā)展LTE(自WCDMA演進(jìn)的4G技術(shù)),要求在2010年達到這個(gè)目標.此后將出現新一輪的競爭,一方面是3G技術(shù)與帶有4G特征的移動(dòng)寬帶技術(shù)的競爭,另一方面則是3G不同標準之間的競爭.”未來(lái)移動(dòng)通信論壇相關(guān)人士告訴記者.
國際標準的四種可能
在標準的形成過(guò)程中,獨木難成林.這意味著(zhù)有相似技術(shù)背景的企業(yè)往往需要捆在一起形成合力.
與3G標準一樣,4G標準牽涉到運營(yíng)商、設備商和終端廠(chǎng)商等一系列產(chǎn)業(yè)鏈,因此是電信業(yè)最重要的較量.
在3G走向商用的同時(shí),國外有關(guān)4G的研究已經(jīng)小有成果.歐盟、日本、韓國都啟動(dòng)了相關(guān)計劃,三星、西門(mén)子、摩托羅拉等企業(yè)以及運營(yíng)商NTT DoCoMo都在研究方面相對領(lǐng)先.據美國專(zhuān)利和商標局統計,自2002年以來(lái),有關(guān)4G技術(shù)方面的專(zhuān)利申請數量以每年500%的速度增加.預計到2010年,全球將有近1萬(wàn)項4G技術(shù)專(zhuān)利.
水清木華電信研究總監沈子信分析說(shuō):“對于4G標準演進(jìn)的研究,現階段主要有兩個(gè)思路.一是從3G/E3G直接演進(jìn),二是從WiMAX方向進(jìn)行演進(jìn).而基于3G的CDMA、WCDMA、TD-SCDMA幾個(gè)分支,又將分別演繹出三類(lèi)4G技術(shù)標準.因此,4G的國際標準將會(huì )出現四種可能.”
他的分析有著(zhù)現實(shí)的反映.以北電、高通、愛(ài)立信為主的通信巨頭,正以自身技術(shù)優(yōu)勢為起點(diǎn),搶占4G標準的先發(fā)優(yōu)勢.
最早放棄3G直接轉投WiMAX的北電,如今已是鋒芒畢露.2007年3月初,北電攜手Kyocera Wireless和Runcom,成功完成了業(yè)界首個(gè)采用創(chuàng )新的WiMAX天線(xiàn)技術(shù)在多廠(chǎng)商環(huán)境下進(jìn)行的現場(chǎng)MIMO呼叫.OFDM-MIMO不僅是WiMAX的核心技術(shù),而且是所有4G解決方案的基礎.這鞏固了北電在OFDM-MIMO領(lǐng)域的領(lǐng)導地位.
在以WiMAX為基礎發(fā)展4G的陣營(yíng)中,并不只有北電.在2007年3月舉辦的3GSM大會(huì )上,Sprint的4G無(wú)線(xiàn)寬帶伙伴——三星、英特爾、摩托羅拉和諾基亞聯(lián)合打出共同支持WiMAX的口號,并競相演示了“類(lèi)4G”應用場(chǎng)景.
WiMAX陣容強大,最主要的是,商用已初見(jiàn)端倪.而一種標準的領(lǐng)先形成,無(wú)疑將給競爭對手造成巨大壓力.
在通往4G的行程中,愛(ài)立信急轉掉頭,根據自身優(yōu)勢進(jìn)行量體裁衣.近日,愛(ài)立信戰略和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)經(jīng)理邁克爾·佩爾森表示:愛(ài)立信已停止WiMAX開(kāi)發(fā),將集中全力開(kāi)發(fā)面向4G的LTE.
高通與愛(ài)立信有同樣打算.近日訪(fǎng)華時(shí),高通CDMA技術(shù)集團副總裁克里斯蒂安諾·阿蒙高調宣稱(chēng):“CDMA在目前新版本中的試驗速率已遠超WiMAX這種號稱(chēng)4G的技術(shù).”而早在2005年8月11日,高通公司就曾以6億美元收購了獲近300項OFDM技術(shù)專(zhuān)利的Flarion技術(shù)公司.
在標準的形成過(guò)程中,獨木難成林.這意味著(zhù)有相似技術(shù)背景的企業(yè)往往需要捆在一起形成合力.
“同樣在WCDMA領(lǐng)域有著(zhù)主導權的諾基亞和阿爾卡特最有可能與愛(ài)立信抱團提出LTE方面的標準;三星和北電可能合作推進(jìn)WiMAX標準制定;而高通、摩托羅拉則有可能提出基于CDMA的4G標準.”沈子信認為.盡管如此,也不排除一個(gè)企業(yè)參與多項標準制定的可能,如同摩托羅拉和諾基亞在WiMAX陣營(yíng)中的積極表現.
而對于基于TD-SCDMA的4G標準演進(jìn),沈子信認為:“中國企業(yè)有著(zhù)獨特的優(yōu)勢,不僅僅是基于TD方面的話(huà)語(yǔ)權,在TD-SCDMA中對于MIMO技術(shù)的掌握,使我們也達到了世界先進(jìn)水平.”
中國標準萌芽
4G將由以科研機構為主導轉向以企業(yè)為主導的研發(fā)趨勢.而后者的積極進(jìn)入將為標準的提出和商用奠定良好的基礎.
中國要做怎樣的4G?隨著(zhù)國家相關(guān)重大項目的成功驗收,答案日益具像化.
早在2001年,863計劃就啟動(dòng)了面向后三代/四代(B3G/4G)移動(dòng)通信發(fā)展的重大研究計劃——未來(lái)通用無(wú)線(xiàn)環(huán)境研究計劃(FuTURE計劃).1月28日,在上海工程技術(shù)大學(xué)正式對外開(kāi)放的4G外場(chǎng)試驗系統現場(chǎng),人們感受了4G時(shí)代的便捷生活,FuTURE計劃的關(guān)鍵一步——上海4G實(shí)驗網(wǎng)成功通過(guò)國家驗收.
FuTURE項目總體組組長(cháng)、東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗室主任、未來(lái)移動(dòng)通信論壇秘書(shū)長(cháng)尤肖虎說(shuō):“FuTURE計劃為3G未來(lái)演進(jìn),特別是為T(mén)D-SCDMA-LTE技術(shù)做了很多的技術(shù)支持.目前取得的技術(shù)成果中有40%可與TD-SCDMA的技術(shù)演進(jìn)相結合,所以也將帶動(dòng)TD-SCDMA向B3G/4G演進(jìn).”他透露:“目前,中興、華為、大唐都在做這些開(kāi)發(fā),預計在2010年,可把LTE的產(chǎn)品推向市場(chǎng)并投入使用.”
據了解,在標準化方面,中國4G項目組向國際相關(guān)標準化組織提交了百余項標準提案.項目組還需要通過(guò)與企業(yè)和運營(yíng)商的合作,參與國際標準競爭.“不排除與國際上的一些方案形成融合型標準化提案.”尤肖虎告訴記者:“2008年,4G的標準化將會(huì )得到實(shí)質(zhì)性的推進(jìn).”
對于中國標準的提出,北京郵電大學(xué)教授袁超偉認為:“為了保證未來(lái)我國4G標準在國際上的影響力,最好還是盡量遵循ITU的發(fā)展標準和演進(jìn)路線(xiàn).”
在我國,前沿技術(shù)的跟蹤目前主要還是以科研機構為主導,企業(yè)以參與和配合的形式出現.在我國4G領(lǐng)域有著(zhù)發(fā)言權的“學(xué)院派”代表——北京郵電大學(xué)最近有搶眼表現.日前,多內核數字信號處理器(DSP)芯片和無(wú)線(xiàn)通信方案供應商PicoChip設計有限公司宣布,與北京郵電大學(xué)達成研發(fā)合作協(xié)議,共同在下一代無(wú)線(xiàn)空中接口領(lǐng)域展開(kāi)研究合作.據透露,他們的合作計劃將針對WiMAX、UMTS-LTE、802.16m和UMB等幾項技術(shù)展開(kāi),通過(guò)PicoChip的多內核數字信號處理器平臺來(lái)實(shí)現軟件無(wú)線(xiàn)電,為這些標準提供快捷、高性?xún)r(jià)比的實(shí)現方案.“這意味著(zhù)北郵將在4G研究方面向WiMAX領(lǐng)域拓展.”沈子信表示.
但同時(shí),有跡象表明,以企業(yè)為主導制定標準的時(shí)代即將來(lái)臨.
日前,有消息表明,華為、中興可能積極參與下一代標準的制定,并組建4G標準聯(lián)盟.而與國際企業(yè)在4G方面的高調進(jìn)軍形成鮮明對比的是,包括中興、華為在內的國內企業(yè)卻顯得比較低調.它們表示一直在跟進(jìn)4G的研發(fā),對國際上的幾個(gè)主流標準早在2001年就有跟蹤,但拒絕透露內情.“4G將由以科研機構為主導轉向以企業(yè)為主導的研發(fā)模式,而后者的積極進(jìn)入將為標準的提出和商用奠定良好的基礎.”袁超偉說(shuō).
鏈接一 第四代移動(dòng)通信
以技術(shù)層面來(lái)看,第三代移動(dòng)通信系統主要是以CDMA為核心技術(shù),第四代移動(dòng)通信系統技術(shù)則以OFDM最受矚目,特別是有不少專(zhuān)家學(xué)者針對OFDM技術(shù)在移動(dòng)通信技術(shù)上的應用,提出了相關(guān)的理論基礎.例如無(wú)線(xiàn)區域環(huán)路(WLL)、數字音訊廣播(DAB)等,在未來(lái)都將采用OFDM技術(shù).
下一代移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò )結構(如圖所示)中,核心網(wǎng)絡(luò )不專(zhuān)門(mén)用作移動(dòng)通信,而是作為一種統一的網(wǎng)絡(luò ),支持有線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)的接入.
預計3G以后移動(dòng)通信的主流技術(shù)將是OFDM技術(shù).
鏈接二 關(guān)于OFDM
OFDM(正交頻分復用技術(shù),Orthogonal Frequency Division Multiplexer)采用一種不連續的多音調技術(shù),將被稱(chēng)為載波的不同頻率中的大量信號合并成單一的信號,從而完成信號傳送.由于這種技術(shù)具有在雜波干擾下傳送信號的能力,因此常常會(huì )被利用在容易受外界干擾或者抵抗外界干擾能力較差的傳輸介質(zhì)中.
目前,OFDM技術(shù)已被廣泛應用于廣播式的音頻和視頻領(lǐng)域和民用通信系統中,其主要的應用包括:非對稱(chēng)的數字用戶(hù)環(huán)路(ADSL)、ETSI標準的數字音頻廣播(DAB)、數字視頻廣播(DVB)、高清晰度電視(HDTV)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)等.
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