当前网络热点技术发展的思考(韦乐平)

20092009--1010--141411当前网络热点技术发展的思考当前网络热点技术当前网络热点技术发展的思考发展的思考韦乐平中国电信集团公司韦乐平韦乐平中国电信集团公司中国电信集团公司20092009--1010--141422内容内容1.LTE移动网的发展与思考2.IP承载网的发展与挑战3.下一代互联网的发展策略4.移动互联网的发展5.云计算的进展与挑战6.光传输技术的新进展7.FTTx技术的发展与思考8.三网融合的进展与挑战1.LTE1.LTE移动网的发展与思考移动网的发展与思考2.IP2.IP承载网的发展与挑战承载网的发展与挑战3.3.下一代互联网的发展策略下一代互联网的发展策略4.4.移动互联网的发展移动互联网的发展5.5.云计算的进展与挑战云计算的进展与挑战6.6.光传输技术的新进展光传输技术的新进展7.FTTx7.FTTx技术的发展与思考技术的发展与思考8.8.三网融合的进展与挑战三网融合的进展与挑战20092009--1010--141433LTE移动网的发展与思考LTELTE移动网的发展与思考移动网的发展与思考20092009--1010--141444LTELTE的驱动力和挑战的驱动力和挑战™性能竞争的需要：传统3G/3.5G在性能上不具备长期竞争能力－LTE在20M频谱内昀大下行速率分别可达326Mb/s（4×4MIMO）和173Mb/s（2×2MIMO）－昀大上行速率可达86Mb/s™降低成本：利用高频谱效率（10M以上时）无线技术和单一扁平化全IP分布架构等降低初始成本和运营成本™挑战：技术（顾了频谱效率，损失了功率效率和覆盖能力），成本（仅数据，成本竞争力？），反向兼容性，WiFi/WiMAX和HSPA+的双面挤压™™性能性能竞争的需要：竞争的需要：传统传统3G/3.5G3G/3.5G在性能上不具备长期竞争能力在性能上不具备长期竞争能力－－LTELTE在在20M20M频谱内频谱内昀大下行速率分别可达昀大下行速率分别可达326Mb/s326Mb/s（（44××4MIMO4MIMO）和）和173Mb/s173Mb/s（（22××2MIMO2MIMO））－－昀大上行速率可达昀大上行速率可达86Mb/s86Mb/s™™降低成本：降低成本：利用高频谱效率（利用高频谱效率（10M10M以上时）无线技术和单一以上时）无线技术和单一扁平化全扁平化全IPIP分布架构分布架构等降低初始成本和运营成本等降低初始成本和运营成本™™挑战：挑战：技术（顾了频谱效率，损失了功率效率技术（顾了频谱效率，损失了功率效率和覆盖能力），成本（仅数据，成本竞争力？）和覆盖能力），成本（仅数据，成本竞争力？），反向兼容性，，反向兼容性，WiFi/WiMAXWiFi/WiMAX和和HSPAHSPA++的双面挤压的双面挤压20092009--1010--141455LTELTE（（R8R8）目标和时间表）目标和时间表™™R8R8的的目标目标::除昀大带宽和上行峰值速率，其他达除昀大带宽和上行峰值速率，其他达4G4G－峰值速率：－峰值速率：下行下行100Mbps100Mbps，上行，上行50Mbps50Mbps，，500km/h500km/h－带宽；－带宽；可灵活适于（可灵活适于（1.251.25－－2020））MHzMHz－－无线网时延：无线网时延：低达低达UU：：10ms,C10ms,C：：100ms100ms－－频谱效率：频谱效率：下行峰值达下行峰值达5bps/Hz(3to45bps/Hz(3to4倍于倍于HSDPA)HSDPA)－网络架构：－网络架构：全新全新IPIP分布式架构，非连续覆盖分布式架构，非连续覆盖－反向兼容性：－反向兼容性：与与GPRS/W/H/DOGPRS/W/H/DO平滑切换能力平滑切换能力™™关键技术：关键技术：OFDMAOFDMA，，MIMOMIMO，，SCSC－－FDMA,SAEFDMA,SAE™™知识产权：知识产权：55％％终端：预计终端：预计20112011年仅年仅4M4M20062006－－2002008820102010－－20112011（数据卡）（数据卡）20122012－－20152015（手机）（手机）20082008－－20092009技术规范技术规范测试终端测试终端现场试验现场试验//试商用试商用商用－规模商用商用－规模商用20092009--1010--141466LTE规模商用还需时日™移动产业发展的规律和惯例每一代移动技术从标准到规模商用，大致需要6－7年时间，而且规模商用的时间往往比业界所预期的时间晚至少一年。这就是著名的移动通信“加一年惯例（oneyearplusrule）”™尽管是经验规律，但正如几十年来同样作为经验规律的摩尔定律始终在指引芯片发展一样，LTE演进的进程也不太可能脱离上述发展规律和惯例™目前LTE处于Gartner曲线的技术启动阶段，与2000年WCDMA情况类似，标准工作刚完成，离商用3年左右，离大规模商用至少还需要5－6年™™移动产业发展的规律和惯例移动产业发展的规律和惯例每一代移动技术从标准到规模商用，大致需要每一代移动技术从标准到规模商用，大致需要66－－77年年时间，而且规模商用的时间往往比业界所时间，而且规模商用的时间往往比业界所预期的时间晚至少一年。这就是著名的移动通信预期的时间晚至少一年。这就是著名的移动通信““加一年惯例（加一年惯例（oneyearplusruleoneyearplusrule））””™™尽管是经验规律，但正如几十年来同样作为经验尽管是经验规律，但正如几十年来同样作为经验规律的规律的摩尔定律摩尔定律始终在指引芯片发展一样，始终在指引芯片发展一样，LTELTE演进的进程也不太可能脱离上述发展规律和惯例演进的进程也不太可能脱离上述发展规律和惯例™™目前目前LTELTE处于处于GartnerGartner曲线的技术启动阶段曲线的技术启动阶段，与，与20002000年年WCDMAWCDMA情况类似，标准工作刚完成，离商情况类似，标准工作刚完成，离商用用33年左右，离大规模商用至少还需要年左右，离大规模商用至少还需要55－－66年年20092009--1010--141477LTELTE（（R8R8）具体时间表）具体时间表20142014－－2015201520122012－－201320132009200920102010－－20112011‹‹高端手机高端手机开始商用开始商用‹‹多模手机多模手机‹‹为降低功为降低功耗和成本需耗和成本需32nm32nm的的CMOSCMOS技技术支持术支持‹‹热点覆盖热点覆盖‹‹低成本、低成本、中端手机中端手机规模规模商用商用‹‹为降低功为降低功耗和成本需耗和成本需22nm22nm的的CMOSCMOS技技术支持术支持‹‹热点热区热点热区‹‹修改完修改完善规范善规范‹‹测试和先测试和先导试验网导试验网‹‹测试终端测试终端（机柜式）（机柜式）‹‹需需45/6545/65nmnm的的CMOSCMOS技术支持技术支持‹‹基于基于数据数据卡卡系统的系统的现场试验现场试验和先导商用和先导商用‹‹LTEonlyLTEonly＋＋DataonlyDataonly‹‹需需45/65nm45/65nmCMOSCMOS技术支技术支持即可持即可20092009--1010--141488DO和HSPA不会被LTE替代即便按昀乐观预测，即便按昀乐观预测，20152015年，年，DO/HSPADO/HSPA的的用户数仍占用户数仍占8080％，承载绝大部分流量％，承载绝大部分流量20092009--1010--141499LTE与DO、WiFi的设计理念比较™WiFi：追求速率昀大化，不考虑覆盖，热点工作，香农曲线的频谱高效区™DO：在确保连续覆盖前提下尽量考虑速率，香农曲线的功率高效区™LTE：追求速率，兼顾覆盖，结果速率接近WiFi,覆盖却比DO差多了，香农曲线的频谱高效区，更像WiFi，初期只能热点覆盖™™WiFiWiFi：：追求追求速率昀大化速率昀大化，，不考虑覆盖，热点工作，不考虑覆盖，热点工作，香农曲线的香农曲线的频谱高效区频谱高效区™™DODO：：在在确保连续覆盖确保连续覆盖前提前提下尽量考虑速率，下尽量考虑速率，香农曲香农曲线的线的功率高效区功率高效区™™LTELTE：追求速率，兼顾覆：追求速率，兼顾覆盖，盖，结果速率接近结果速率接近WiFiWiFi,,覆盖却比覆盖却比DODO差多了，差多了，香农香农曲线的曲线的频谱高效区频谱高效区，更像，更像WiFiWiFi，初期只能热点覆盖，初期只能热点覆盖20092009--1010--14141010LTELTE－－AA目标和时间表目标和时间表™™LTELTE（（R10R10））的的目标目标::已经优于已经优于4G4G昀小需求昀小需求－峰值速率：－峰值速率：下行下行1GMbps1GMbps，上行，上行500Mbps500Mbps，，300km/h300km/h－带宽：－带宽：可灵活适于昀高可灵活适于昀高100100MHzMHz带宽带宽－－频谱效率：频谱效率：下行峰值下行峰值30bps/Hz30bps/Hz；上行为；上行为15bps/Hz15bps/Hz－－混合蜂窝结构：混合蜂窝结构：包括微微蜂窝、飞蜂窝、中继包括微微蜂窝、飞蜂窝、中继－网络架构：－网络架构：全新全新IPIP分布式架构分布式架构,,－反向兼容性：－反向兼容性：与与LTELTE（（R8R8））™™关键技术：关键技术：OFDMAOFDMA，，MIMOMIMO，，SCSC－－FDMA,SAEFDMA,SAE™™知识产权：知识产权：55％％20082008－－2020121220142014－－2015201520152015－－2020202020122012－－20142014技术规范技术规范测试终端测试终端现场试验现场试验//试商用试商用商用－规模商用商用－规模商用20092009--1010--14141111香农定律的启示香农定律的启示™历史上，1G-2G-3G已充分利用了频谱效率提高带来扩容好处，例如从HSPA+到LTE，下行从42M到100M，速率增加一倍，但所需频带也增加一倍™据香农定律，峰值频谱效率6bps/Hz。LTE理论效率5bps/Hz已接近该极限,物理层改进余地有限™为实现4G的1Gb/s，须找到大于100MHz（设可达10bps/Hz）的连续带宽，5GHz以下？清频？™峰值频谱效率仅适用基站附近，更有价值的是系统吞吐量。4G确定目标是2.4bps/Hz（相应峰值效率15bps/Hz），按现有技术进展速度难度很大™焦点是改进系统性能和用户体验而非效率突破™™历史上，历史上，1G1G--2G2G--3G3G已充分利用了频谱效率提高带已充分利用了频谱效率提高带来扩容好处，例如从来扩容好处，例如从HSPA+HSPA+到到LTELTE，下行从，下行从42M42M到到100M100M，速率增加一倍，但所需频带也增加一倍，速率增加一倍，但所需频带也增加一倍™™据香农定律，峰值频谱效率据香农定律，峰值频谱效率6bps/Hz6bps/Hz。。LTELTE理论理论效率效率5bps/Hz5bps/Hz已接近该极限已接近该极限,,物理层改进余地有限物理层改进余地有限™™为实现为实现4G4G的的1Gb/s1Gb/s，须找到大于，须找到大于100MHz100MHz（设可达（设可达10bps/Hz10bps/Hz）的连续带宽，）的连续带宽，5GHz5GHz以下？清频？以下？清频？™™峰值频谱效率仅适用基站附近，更有价值的是系峰值频谱效率仅适用基站附近，更有价值的是系统吞吐量统吞吐量。。4G4G确定目标是确定目标是2.4bps/Hz2.4bps/Hz（相应峰值（相应峰值效率效率15bps/Hz15bps/Hz），按现有技术进展速度难度很大），按现有技术进展速度难度很大™™焦点是改进系统性能和用户体验而非效率突破焦点是改进系统性能和用户体验而非效率突破20092009--1010--14141212IP承