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北京郵電大學(xué)：解讀NGMN白皮書

2007/01/26

　　在NGMN白皮書中，七大運營商對下一代網(wǎng)絡(luò)的功能、性能、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面提出要求。

　　隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，全球移動通信技術(shù)更新?lián)Q代的周期不斷縮短，尤其是近期移動寬帶WiMAX等技術(shù)的浮現(xiàn)，讓既有的GSM、CDMA等演進路線遭遇了挑戰(zhàn)和爭議。全球移動運營商迫切須要攜起手來在技術(shù)標準方面形成統(tǒng)一的口徑，以此來維系大多數(shù)運營商的利益。2006年9月14日，由中國移動、Vodafone、Orange、NTTDoCoMo、T-Mobile、KPN、Sprint倡議組成的NGMN組織宣布成立。該組織是以運營商為主導(dǎo)的移動標準，研究可在2010-2020年商用的下一代移動網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)性能目標、功能要求和技術(shù)演進方式。

　　NGMN組織于近日出具網(wǎng)絡(luò)需求白皮書3.0版本，其中包括運營商對下一代網(wǎng)絡(luò)的功能、性能、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面的要求。

　　功能篇

　　下一代移動網(wǎng)絡(luò)的根本任務(wù)是接收、獲取到終端的呼叫，在多個運行網(wǎng)絡(luò)(平臺)之間或者多個無線接口之間建立其最有效的通信路徑，并對其進行實時的定位和跟蹤；在移動通信過程中，保持良好的無縫連接能力，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母哔|(zhì)量，高速率；基于多層蜂窩結(jié)構(gòu)，通過多個無線接口，由多個業(yè)務(wù)提供者和眾多網(wǎng)絡(luò)運營者提供多媒體業(yè)務(wù)。

　　從業(yè)務(wù)上來說，下一代移動網(wǎng)絡(luò)將具有更廣闊的業(yè)務(wù)范圍。其主要目標是：支持實時的多媒體業(yè)務(wù)，支持移動性，縮減服務(wù)投向市場的時間，支持多種接入方式，確�，F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的平滑演進以及具有經(jīng)濟、可擴展的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。NGMN定義了幾種業(yè)務(wù)類型：低延遲類業(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)高效利用類業(yè)務(wù)(如移動電視)、快速上傳和下載文件(如FTP)、較高安全性類的業(yè)務(wù)(如VPN)等。因此NGMN應(yīng)該達到無縫移動、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(dāng)?shù)卦诔杀�、結(jié)構(gòu)和協(xié)議的簡化以及高的頻譜效率之間取得平衡。

　　下一代移動網(wǎng)絡(luò)也希望更高效支持廣播、多播類的技術(shù)，與其他系統(tǒng)相比，能高質(zhì)量的傳送流媒體和實時流類業(yè)務(wù)而成本更低。為此應(yīng)達到下列目標：比現(xiàn)有的移動電視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(fù)雜性；能夠利用成對或不成對的頻譜進行廣播，因此這就要求能夠支持以專用載波或共享載波的方式開展廣播業(yè)務(wù)；快速的信道適應(yīng)；能夠同時支持廣播/組播/和語音或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

　　性能篇

　　下一代移動網(wǎng)絡(luò)要提供很好的QoS保證，QoS包括數(shù)據(jù)的完整性、響應(yīng)時間、終端、無線網(wǎng)和核心網(wǎng)的吞吐量等。因此應(yīng)滿足下列要求：

比現(xiàn)有的3GPP解決方案的復(fù)雜性要小。

比現(xiàn)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、下行時延。

避免浪費和錯誤利用無線資源。

允許在結(jié)構(gòu)內(nèi)最優(yōu)節(jié)點自定義QoS規(guī)則、執(zhí)行、優(yōu)先級等。

　　下一代移動網(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。這可以通過采用多天線技術(shù)實現(xiàn)，即在不增加頻率資源的前提下，利用空間復(fù)用來提高上行和下行的傳輸速率，達到下行100M，上行50M，同時也可以提高容量。下一代移動網(wǎng)絡(luò)希望端到端時延降低到30毫秒，最好是20毫秒，CN和RAN時延均小于10毫秒。

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)篇

　　從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上來說，由于2G、3G需要較多數(shù)目的結(jié)點來傳輸用戶業(yè)務(wù)，導(dǎo)致復(fù)雜的節(jié)點間通信開銷和協(xié)議結(jié)構(gòu)。下一代移動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該簡化系統(tǒng)節(jié)點數(shù)目和協(xié)議結(jié)構(gòu)，以減少延遲。與已有的2G、3G網(wǎng)絡(luò)無縫連接，能支持不同種類的業(yè)務(wù)模式，能充分利用已有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源，網(wǎng)絡(luò)終端應(yīng)能在不同的網(wǎng)絡(luò)之間自由切換。下一代移動網(wǎng)絡(luò)的所有業(yè)務(wù)應(yīng)統(tǒng)一在PS域上傳輸，并且網(wǎng)絡(luò)都是全IP網(wǎng)絡(luò)。

　　下一代移動網(wǎng)絡(luò)要高度智能化，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有良好的重構(gòu)性、可伸縮性、自組織性，用以滿足不同環(huán)境、不同用戶的通信需求，是一個高度自治、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)能以自動的和最優(yōu)的方式提高質(zhì)量和性能。傳統(tǒng)的O&M功能應(yīng)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(yù)。網(wǎng)絡(luò)的自組織性可以概括為：

自規(guī)劃：得出初始網(wǎng)絡(luò)參數(shù)(如：子信道，天線參數(shù)，鄰區(qū)列表，IP設(shè)置參數(shù)等)。

自設(shè)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程。

自優(yōu)化和自調(diào)整：基于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控得出的參數(shù)和測量數(shù)據(jù)自動優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)性能。

自診斷和自愈：能夠自動檢測系統(tǒng)存在的問題，能最大程度解決它們，避免對用戶產(chǎn)生影響，顯著地降低維護成本。

　　總之，下一代移動通信將可以提供較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，具有最好的成本效益，最終將取代現(xiàn)有的2G和3G網(wǎng)絡(luò)。NGMN對知識產(chǎn)權(quán)管理、不同技術(shù)的相互影響和成功的服務(wù)運作等問題進行深入的探討將使移動運營商能夠平穩(wěn)的過渡到4G網(wǎng)絡(luò)，對未來的移動通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展和框架提出一系列標準和規(guī)范，保證移動網(wǎng)絡(luò)在全球是一個有競爭力的、高性能、廣覆蓋的移動寬帶網(wǎng)絡(luò)。

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