中国宽带无线频率规划、频谱管理及相关策略考虑

日期：2007年9月6日作者：查看:[大字体中字体小字体]

　　5 处理好市场驱动与技术驱动的基本关系

　　由于未正确处理好市场驱动与技术驱动的基本关系导致商战失败的事例屡见不鲜，因此在积极开发新技术的同时，必须首先着力研究市场，把握其走势。固然，一项新技术的出现，往往会造就一代新产品，推动市场进一步发展，但新技术有无生命力，归根结底必须要有市场需求，必须接受市场的检验。

　　6 重视有效利用频谱/轨道资源的新技术

　　在把握好市场导向的前提下，重视标准化与新技术开发十分重要。但标准化工作不能停留于纸面，而应建立在新技术开发的基础之上，而且必须适应市场需求，并在市场检验中不断完善与更新。只有这样标准才能有效可行并具备生命力。

　　在市场导向清晰的前提下，重视技术驱动非常重要，是竞争的制胜法宝。围绕宽带无线(包括宽带移动)2.5G→3G→3G+/4G的演进，积极跟踪对频谱/轨道资源有效利用和对无线通信业务更新换代产生重要影响的具普遍意义的新技术十分有益。事实上，cdma 2000 1X EX-DO/DV和HSDPA/HSUPA等新一代移动通信、宽带通用无线接入、无线Internet/移动IP均离不开这些新技术。　　

　　6.1 多维频率共用及电磁兼容技术

　　多维技术涉及频率域、时间域、空间域、信号域、网络域及显示域，包括多天线发送接收在内的多输入、多输出(MIMO)处理。对多维频率共用及电磁兼容而言，在未来多频段、多模式通用宽带无线接入中，频谱/轨道资源管理具有的广地域分布、可延展性和灵活性的特征必将导致分布式智能代理型的多维智能资源管理要求。

　　6.2 多维资源管理技术

　　未来移动与固定，地面与卫星，广播与交互，公用与专用，广域、局域与个人域等各类业务均综合于一种以全IP为基础的统一宽带平台上运作，这一综合的复杂运行环境，包括对频谱/轨道资源管理，必须利用多维智能代理的手段，才能实现灵活、有效并具扩展性及规模化的多维智能资源管理。一方面，借助自适应智能天线覆盖及软件无线电控制的智能化频谱/轨道资源管理，可实施频谱/轨道资源动态协调及时空多维处理；另一方面，借助自适应智能化调整发射功率、调制方式、带宽资源，可进一步优化空中接口参数及无线IP QoS控制参数，使频谱/轨道等资源进行有效协调，大大提高资源的利用效率。因此，对自适应动态资源分配而言，研究天线MIMO技术、自适应编码/调制技术，实施高速分组数据传输时控制QoS性能的一系列自适应链路控制(LA)、自适应调度增益控制(A2IR)和自适应功率分配与自适应调度算法等均很重要。

　　6.3 智能天线及分布智能天线技术

　　天线波束成形、多点波束蜂窝结构和智能天线与分布智能天线技术是实现高密度、多重频率再利用，大幅度提高频谱利用效率的最有效途径。其与多址连接技术结合，可有效提高上、下行，特别是下行吞吐能力，是改进第3代移动通信系统性能，发展4G/5G的重要手段。研制开发稳定、快速收敛等性能优良的控制算法是其关键。应特别注意探讨TDD及FDD模式下双向智能天线的系统结构与算法。

　　6.4 软件无线电及软件(定义的)无线电技术

　　预计中频处理的软件(定义的)无线电技术正逐步实现。将其普遍装备于新一代移动通信与宽带无线接入系统中将会产生重大技术与经济效益。新一代宽带无线系统用户成本的大幅降低及系统结构的灵活易变，很大程度上寄期望于统一硬件平台基础上的软件无线电技术的有效支撑。借助数字信号处理器(DSP)及相应合理设计的系统结构，推广软件(定义的)无线电技术，将使卫星通信设备，特别是地面段设备更灵活、小巧、稳定、可靠。积极研究快速综合实时处理的DSP技术与算法，将实现由软件定义的无线电向射频处理的真正软件无线电技术迈进。

　　6.5 现代编码/调制及编码调制技术

　　编码调制技术是语音及数据传输状态下大幅提高功率/频谱效率的重要途径。应重视小于2.4 kbit/s速率的高性能声码器以及MPEG-4、MPEG-7、MPEG-21支持的视频图像压缩与管理技术，多路语音压缩及倍增系数达16以上的数字电路倍增设备/分组电路倍增设备(DCME/PCME)数字电路倍增技术，优良性能的信道编码调制技术。编码调制技术除通常所知的网格编码调制(TCM)型、分组编码调制(BCM)型、降低调制状态数的编码调制(SPORT)型、恒包络型、部分响应型、实用型之外，应特别注意适应移动通信衰落环境、非线性信道及多重图像分辨率要求情况下的多重编码调制、多信号间隔恒包络编码调制、多分辨率编码调制，不对称传输环境下的不平衡功率分配编码(UEP)调制，大幅度提高功率处理能力的串、并联级联码调制，以及Turbo码及Turbo编码调制技术。尤其是卷积型及分组型Turbo码及相应编码调制，在第3代移动通信、无线LAN、无线本地环路(WLL)、卫星数据直播、多媒体多分辨率图像通信、无线数据传输、LMDS宽带无线接入、高清晰度电视(HDTV)传输、吉比特以太网、低速率数字语音压缩Internet、数字卫星通信以及数据记录存储等各方面均获得广泛的应用兴趣。另一方面联合M状态正交振幅调制(M-QAM)运作的自适应(x)-OFDM(y)方式值得注意。其具备宽带运行时的优良抗色散能力及波形成形能力，可实现非(直)视距离(N-LOS)方式传输，可与多载波宽带CDMA组合运行，对自适应覆盖可调或自适应控制的实现能力强。

　　6.6 自适应信号处理及统计检测技术

　　宽带无线通信中有大量自适应控制技术用武之地，自适应控制技术包括多用户联合检测在内的自适应信号处理与统计检测、非线性自适应学习与均衡、动态信道分配及统计频谱有效利用、自适应发信功率控制及干扰抵消/抑制、自适应慢速及快速可变调制状态并组合信道自适应均衡与包括方向图分集在内的多重分集、大时延闭环状态下的自适应控制技术、卫星人工神经网络自适应控制技术等。对恶劣传输环境中的自适应处理应特别注意性能优良的快速盲算法、相应自适应非线性处理、降低状态数与复杂度的实用软判决最佳/次最佳序列检测等高级检测处理技术和自适应覆盖技术。在卫星通信方面，美国宇航局(NASA)、欧洲宇航局(ESA)及通用移动通信系统(UMTS)已做了较多这方面的研究工作。

　　6.7 多媒体综合业务的多层型工作平台技术

　　多媒体综合业务的多层型工作平台包括在SDH/ATM/IP技术支撑下，自适应速率可变、业务类型可变及QoS要求不同时，组合不同频段和(或)不同小区分层结构(HCS)的统一工作平台，并包括多频段、多层结构的MMDS/LMCS/LMDS宽带无线接入系统在内，还包括优化星座结构的低地球轨道/中地球轨道/静止轨道(LEO/MEO/GEO)多重卫星系统协同工作的综合平台以及同一轨道位置多颗卫星联合运行的平台。在全IP运作环境下借助流媒体技术与内容分发网络(CDN)平台，以及“推”、“拉”手段确保多媒体视频业务流连接至用户，并形成一种由宽带无线接入、宽带移动网络及宽带卫星多媒体构成的无缝隙覆盖、互连与服务的有机集成的有效宽带无线系统。

　　6.8 软交换技术

　　这是使新一代网络结构灵活可变、前后向兼容性能优良的核心技术。新一代网络采用分层的全开放网络构架，具有独立的模块化结构；是一种业务驱动型网络，业务和呼叫控制可完全分离，呼叫与承载可完全分离；亦是一种基于统一协议的分组型网络体系结构。软交换技术可适应技术发展趋势，满足不同用户需求；能快速提供新业务，涉足新领域，创造新的利润增长点；亦可有效地降低网络建设与维护成本，从而在构建新一代移动通信全IP网络时具有优势。

　　6.9 新应用协议与算法

　　为使以IP为基础的卫星Internet网络与地面Internet网络一样取得更优良的传输效率与吞吐性能，深入研究各种应用协议与算法尤为重要。由于卫星系统，特别是GEO卫星系统，传输时延长，它对按TCP/IP确定的由管道(Pipe)效应引起的数据重发和吐吞量及吐吞率受限有明显的影响。对TCP/IP，卫星系统不加以协议扩展改进，将会产生严重的管道效应，影响其吞吐性能。因此要采取一些改进IP卫星网络QoS性能的有效方法，对此Internet工程任务组（IETF）已经提出了RFC 1323、RFC 2018、RFC 2002、RFC 2518等扩展建议。又如可采用欺骗(Spoofing)之类的TCP/IP协议变换形式的网关技术，亦可使吞吐性能获得数倍的改进；利用卫星手段的有效跳越跨接以及IP over Satellite时的最佳路由选择解决一定区域范围内Internet网络拥塞；采用“空中隧道”(Tunnel in sky)协议解决多ISP运行时呈现出的快速下载不有效，无法动态速率控制、无法动态分配及自动出入等问题。当然，这些改进工作还在进一步深化与发展，包括在第3层、第4层直至更高的应用层取得IP卫星网络与IP地面网络综合运行时的更满意的QoS控制。而在与地面系统(如新一代移动通信与无线接入)集成时，WAP、c-HTML/x-HTML、MSS IP over MPLS 以及Bluetooth等与个人连接和接入协议等相关的协议与算法亦十分关键。
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