移动通信的今天和明天

BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:1WT&TLab@BUPT移动通信的今天和明天杨大成北京邮电大学无线理论与技术实验室(WT&TLab@BUPT)[e-mail]2007年4月25日BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:2WT&TLab@BUPT认真地总结移动通信技术过去的历程客观地分析移动通信技术发展的现状理性地预见移动通信技术未来的走势BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:3WT&TLab@BUPT移动通信的发展历史–1第一代蜂窝移动通信系统起源于朗讯提出的蜂窝概念根本目的–更有效地使用有限的资源需求驱动出现于70年代末，80年代初从固定向移动需求发展特点优点-技术简单缺点-技术落后代表性系统美国AMPS英国TACS内地采用的制式TACS系统和ETACS系统BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:4WT&TLab@BUPT移动通信的发展历史–2第二代蜂窝移动通信系统标准驱动出现于80年代末，90年代初欧洲发起解决欧洲国家之间的漫游问题特点标准化程度高容量增加代表性系统GSMDAMPS内地采用的制式GSM系统BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:5WT&TLab@BUPT移动通信的发展历史–3第三代蜂窝移动通信系统技术和利益驱动出现于90年代中后期FDD方式–日本发起，欧洲响应形成WCDMA雏形TDD方式–中国和SIMENSE等提出，最后融合特点提高容量支持多媒体方式代表性标准cdma2000：基于原有的IS-95WCDMA：包含TDD方式评价移动网的分代是人为的，不是技术进步的根本动力固定网发展100多年至今没有分过代用户注重的是服务，而不是提供服务的方式技术标准的竞争实际上是各方利益的冲突利益的冲突是难以用技术的融合手段加以解决BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:6WT&TLab@BUPT移动通信的发展历史–4中国内地移动产业的基本态势通信产业已成为中国经济发展的支柱产业移动通信成为通信产业中增长迅速发展潜力旺盛的部分中国内地市场的增长预测基本特征：预测总是滞后于发展速度过去：难以想象移动通信有什么用处将来：难以想象没有移动通信怎么生活BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:7WT&TLab@BUPT移动通信的发展历史–5移动通信技术的发展轨迹GSMAnalogSystemsCurrentDigitalSystemsTACSJTACSNMTPDC1981AMPS1996199119941987198520002002EnhancedDigitalystems(3G)IS-136IS-54HR-PDCIS-95A95HDRIS-95Bcdma2000W-CDMA(UTRA)W-TDMA1stGeneration2ndGeneration3rdGeneration4thGeneration第二代与第一代的区别：技术的进步和标准化进程第三代与第二代的区别：话音业务和分组数据业务并存第四代与第三代的区别：单纯的提高数据速率？Tobedetermined2006BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:8WT&TLab@BUPT移动通信目前的基本分类移动通信的基本方式蜂窝系统面向全球移动性面向全社会主要执行消费功能CELLULAR与PCS频率不同功能相同无绳电话面向室内应用面向特定个体无线寻呼面向单向广播应用面向全社会卫星移动系统面向全球移动性面向特殊应用WLL系统面向地区移动性面向特定地区WLAN系统面向热点地区面向单向业务方式集群系统面向区域移动性面向特定用户群体主要执行管理功能移动通信产业所要解决的基本问题是解决无线传播的问题解决移动组网的问题BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:9WT&TLab@BUPT移动通信的基本要义–1移动通信环境与固定通信环境的基本区别固定通信环境噪限环境通信损害是噪声资源主要受号码资源的限制固定通信网面向用户位置移动通信扰限环境通信损害主要是干扰资源主要受频率和号码的限制移动通信网面向个人号码：可再生资源频率：不可再生资源资源条件的区别固定主要是号码资源接入网是非资源共享方式主要研究工作在传输与交换移动多种资源时间、频率、地域、特征码等接入网是资源共享方式有效的联合规划资源规避干扰主要研究工作在接入网结论不能简单地把固定网的技术搬套到移动网不能简单地把固定网的服务目标搬套到移动网移动业务和固定网业务是相互配合关系和一定程度（而并非全方位）的竞争关系BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:10WT&TLab@BUPT移动通信的基本要义–2移动通信网的基本支撑点移动通信网无线部分–追求频谱效率，抵抗恶劣的传播环境有线部分–为移动用户提供智能化网络支撑移动通信的存在条件广阔的地域密集的人口适当发达的经济环境向用户提供业务的基本要求固定网通信手段的可靠性通信手段的有效性移动网通信手段的可靠性通信手段的有效性通信手段的便利性–终端的可移动性，业务的可漫游性提供便利性的原则可以解释为什么话音业务是当今乃至今后是移动通信的杀手锏（KillerService）业务。这也是在设计新的移动通信业务时必须遵循的原则性移动通信网还将提供移动环境下的乐趣性和新颖性BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:11WT&TLab@BUPT数据业务实时性数据业务–误码率要求高–时延性要求高–Video等多媒体业务非实时性数据业务–误码率要求高–时延性要求低»传输的低时延要求»用户反应的低时延要求–，FTP等需要人的视觉近距离参与移动通信的基本要义–3移动业务的分类按业务功能分类基本电信业务–话音业务补充业务–功能性补充业务–来电显示–呼叫转移–等等增值业务–内容性业务按业务性能需求分类话音业务数据业务话音业务误码率要求低（BER=10-3）实时性要求高（低时延）–传输的低时延要求–用户反应的低时延要求仅需要人的听觉参与BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:12WT&TLab@BUPT移动通信的基本要义–4移动通信技术存在和发展的三个基本支撑点在提出和发展移动通信未来基本技术的时候，必须注意是否符合移动通信存在和发展的三个基本支撑点：技术上有效–有利于提高频谱效率–因为频率资源是无线通信的基本资源，并且不可再生政策上可监管–脱离监管的技术难以形成大规模的消费市场市场上可运营–移动通信技术不仅要克服恶劣的传播条件–而且要能容许多个运营商组网竞争BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:13WT&TLab@BUPT建设移动通信网的原则–1基本共识第一个要点理论上讲不通的实践中必定不成立理论上讲得通的实践中要打些折扣第二个要点理论上讲不通的在实践中要避免盲目尝试理论上讲得通的在实践中要尽量少打折扣BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:14WT&TLab@BUPT建设移动通信网的原则–2基本建设原则大容量小覆盖移动通信起步阶段的建设方案GSM，先建大容量的本地网，再完善覆盖大覆盖小配置（而不是小容量大覆盖）对移动通信本质有深刻认识的建设方案今后，先建小容量的本地网，同时尽量覆盖业务对覆盖的需求话音业务普遍的连续覆盖–随时可能被叫–随时可能发起呼叫数据业务非对称业务–比如DOWNLOAD和WEB浏览业务–单方可控发起式业务–可间断的热点覆盖对称业务的不可间断的热点覆盖–主要是类似于可视电话的业务–网络的建制目前还不利于这类业务的发展BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:15WT&TLab@BUPT应该注意的重要的基本理论问题–1容量理解四个容量概念理论容量，设计容量，建设容量，运行容量对于GSM系统理论容量=设计容量建设容量=运行容量对于CDMA系统理论容量设计容量建设容量运行容量理论容量设计容量建设容量运行容量关键的问题如何通过技术标准的选择，设计方案的制定和网络运营手段的运用，使得实际的运行容量尽可能地趋近理论容量BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:16WT&TLab@BUPT应该注意的重要的基本理论问题–2提高现有网络的实际效用与拥有未来的IPR同样重要如何提高现有网络的实际效用为什么技术从过去的第一代发掌到目前的B3G，而我们建设和维护网络的技术和手段却可以沿用过去的技术和方法如何随着技术的进步与时俱进地维护网络我们目前规划和优化网络的方式和方法为什么可以一成不变我们目前使用的规划移动通信网络的技术实质是什么我们能否在移动通信领域内广泛地开展技术创新而不是仅仅叮嘱技术标准的制定BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:17WT&TLab@BUPT移动通信的产业价值链三个组成部分上游：技术标准，基础研究中游：系统设备，终端设备下游：网络运营，业务发展，用户服务上中下游的各自责任上游：以远期基础性技术创新为主，而不是用学术的方法跟在工业界后面中游：以转换技术成为产品为主，企业应该成为支撑技术创新的主体，而不要过度地承担上游应该承担的社会责任下游：以实现技术的经济价值为主BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:18WT&TLab@BUPT世界移动通信发展的基本特点两大阵营北美阵营以不断地升级技术内容为显著特点使得其他的运营商有可能参与和制定全套的网络建设技术标准欧洲阵营以不停地完善标准为显著特点（继承GSM产生的基本原则）使得其他运营商必须从标准制定阶段开始参与进去关于技术标准的发展注重在世界主流技术标准中有一席之地和IPR是重要的认真研究技术标准为什么会如此发展同样是重要的比如，为什么会有WCDMA为什么LTE会作如此重大的革命性技术演进这些技术体制与标准的出现实际上并不是因为和追求技术进步BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:19WT&TLab@BUPT未来的发展展望业务范围更广泛更便捷更贴近用户的未来需求技术发展趋势高效率–立足于现有的理论和系统提高信息传输效率提高信源信息效率新材料–突破现有材料的约束用于终端（比如折叠式，变形式等）用于改善传播条件（比如解决建筑物穿透损耗等）新的理论–基本理论的本质突破突破现有理论的能力极限拓展新的应用领域产业的发展趋势不是简单的修改技术指标和更换技术手段向4G发展更加理性地兼顾近期和远期发展的共同利益更有效地利用已有的资源和其他通信方式协调配合BUPTRadioCommunicationCenterProprietarypage:20WT&TLab@BUPT谢谢各位请提问