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当前,世界各国正在加速推进信息化。信息技术
的应用促进了全球资源的优化配置和发展模式创新,对政治、经济、社会和文化的影响愈加深刻,围绕新一代移动通信技术及其应用的国际竞争亦日趋激烈。因为各个方面的原因,我国与1G、2G通信技术发展失之交臂,但在现今3G、4G技术发展中,我国已提出了具有自主知识产权的3G标准——TD-SCDMA和4G标准——TD-LTE,不仅赢得了移动通信领城里的话语权,也牢牢地抓住了发展先机。然而,我国的宽带信息基础设施综合发展水平与发达国家相比仍有较大差距、核心技术虽有突破但仍面临后劲不足的困惑、移动互联网等技术应用给信息安全带来的挑战缺乏应对措施等问题亟待解决,必须进一步增强紧迫感,采取更加有力的政策措施,大力推进以4G技术为代表的下一代移动通信技术及其应用的发展。
国家政策的大力支持
近年来,我国信息化基础设施建设发展迅速。按照国家规划,到“十二五”末,全国固定宽带接入用户将超过2.5亿户,互联网国际出口带宽将达到每秒6500(Gbit),第三代移动通信技术(3G)网络覆盖城乡,国际互联网协议第6版(IPv6)实现规模商用。
最近,国务院召开常务会议,正式通过了关于加快信息化建设的重要文件,进一步明确了要加快发展宽带网络,全面实施“宽带中国”工程。以光纤宽带和宽带无线移动通信为重点,加快信息网络宽带化升级;推进城镇光纤到户和行政村宽带普遍服务,提高接入带宽、网络速率和宽带普及率;加强3G网络纵深覆盖,支持3G技术TD-SCDMA及其后续演进技术TD-LTE产业链发展,科学统筹3G及其长期演进技术协调发展。
同时,国务院还提出要积极推进下一代互联网规模商用和前沿性布局。抓紧推进国际互联网协议第4版向第6版的网络演进、业务迁移与商业运营;完善互联网国家顶层网络架构,升级骨干网络,实现高速度高质量互联互通;加快未来网络体系架构关键理论和核心技术的研发,重点研发下一代互联网关键芯片、设备、软件和系统,推动产业化步伐;加强战略布局,建设面向未来互联网创新发展的示范平台。
国务院要求,“十二五”期间,在确保信息和文化安全的前提下,总结试点经验,大力推进三网融合。推动广电、电信业务双向进入,加快网络升级改造和资源共享,大力发展融合型业务,培育壮大三网融合相关产业和市场;加快相关法律法规和标准体系建设,健全适应三网融合的体制机制,完善可管、可控的网络信息和文化安全保障体系。
所有这些都给积极推进以4G为代表的下一代移动通信技术及其应用带来了重大的发展机遇。
应运而生的4G通信
移动通信已经经历了三代发展历程,每一代的发展都基于技术的突破和观念的创新。第一代移动通信(1G)从发明蜂窝概念开始,通过频率复用增大了系统容量,实现了语音移动通信;第二代移动通信(2G)用数字技术取代模拟技术,增加了数据业务;第三代移动通信(3G)的频带利用率更高,每个用户比特速率更大,并使移动通信与Internet进一步融合,为移动中的人们提供广泛的基于IP的多媒体业务。未来移动通信的目标是为每个人提供综合的广带业务,并在业务获得及网络性能上提供前所未有的灵活性。
当前,移动通信面临进一步提高通信速率及容量和广带化的要求,4G技术的进步可以解决这些问题。4G技术可以大大增加无线空中最大传输容量,促进端到端的IP应用,使未来移动系统成为一个真正的基于IP的多媒体广带无线接入系统。
4G通信技术研究与应用的另外一个重点是满足网络互联、综合、重叠的发展趋势。广带无线接入系统由各种移动广带系统(MBS)、固定无线接入(FWA)系统、广带卫星多媒体(BSM)以及可支持高速移动的UMTS和GSM等组成。这些子系统起初是为不同的应用领域创建的,并向不同的方向发展。随着网络的融合演进以及用户对广带无缝接入的需求,这些系统将基于IP不断地互联和综合,使每个子系统都可以提供相同的业务,为相同的用户服务。
4G通信具有网络互联、综合、重叠,终端的跨模式漫游,端到端的IP多媒体应用等特性,在许多网络和技术环节上都需要灵活和自适应的解决方案。其中,通用灵活的系统资源管理方法以及跨越不同网络RAT的端到端QoS保证被认为是综合广带多媒体通信的挑战。可以通过在IP层与RAT之间增加无线适配层(WAL)来保证各自的QoS合同,从而保证端到端的QoS。
不断创新的演进过程
有人发出疑问,现在我国还没有完全进入3G时代,为什么就要大力发展4G?其实,3G和4G不是一个取代和被取代的关系,而是逐步改善和不断创新的过程。
发展4G就是为了让大家尽早享受到高速移动通信,并尽早适应下一代移动互联网的应用效益。其实,3G和4G的很多设备和技术,比如核心网、传输网、管理平台等都可以共用,大部分技术也是兼容的。
目前,中国移动现有的3G基站可以平滑过渡到4G基站,仅有一部分比较老的基站可能需要升级,3G升级到4G的费用可以大幅缩减,而联通的WCDMA网络和电信的CDMA2000网络本身就可以以极少的代价向4G平滑演进,我国进行4G大规模商业化应用的时机已经到来。
由于4G通信不仅解决了与3G通信的兼容性问题,而且还引入了许多尖端的通信技术,4G通信部署起来会迅速得多。同时,在建设4G通信网络系统时,营运商们会考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法建设,这样就能够有效地降低运行者和用户的费用,4G的通信服务费用可能比3G通信更加便宜。总之,我国加快发展4G,总体上条件已经比较成熟,技术上也已相对成熟。
4G移动通信技术是不断演进的。网络数据传输速度的极大提高,通信会从简单的打电话、发短信,过渡到更加丰富的应用。譬如,4G手机会支持更加强大的身份识别、定位和电子支付功能,还可以对于不同的用户,提供针对性的应用,而诸多日常生活用品也可能会被4G移动通信技术赋予通信功能,比如通过向手表、眼镜、化妆盒等植入通信和多媒体芯片,使其具有通信应用等功能。
当然,也必须看到,尽管我国4G在技术上和国外相比几乎同步,但却因为牌照发放等问题,我国4G的应用相对滞后。虽然我國自创的4G标准TD-LTE已得到了国际认可,但4G在我国的商用进程却远远落后于日本、印度等国家。目前国际上的格局是,TD-FDD技术已商用近一年,掌握TD技术和控制装备生产的企业主要是中国企业,但这些企业忙于承接国外订单,而无暇顾及国内产业发展需要。因此,国内的4G网络上马需要政府部门尽早吹响进军号角,否则难于推动市场更快发展。
的应用促进了全球资源的优化配置和发展模式创新,对政治、经济、社会和文化的影响愈加深刻,围绕新一代移动通信技术及其应用的国际竞争亦日趋激烈。因为各个方面的原因,我国与1G、2G通信技术发展失之交臂,但在现今3G、4G技术发展中,我国已提出了具有自主知识产权的3G标准——TD-SCDMA和4G标准——TD-LTE,不仅赢得了移动通信领城里的话语权,也牢牢地抓住了发展先机。然而,我国的宽带信息基础设施综合发展水平与发达国家相比仍有较大差距、核心技术虽有突破但仍面临后劲不足的困惑、移动互联网等技术应用给信息安全带来的挑战缺乏应对措施等问题亟待解决,必须进一步增强紧迫感,采取更加有力的政策措施,大力推进以4G技术为代表的下一代移动通信技术及其应用的发展。
国家政策的大力支持
近年来,我国信息化基础设施建设发展迅速。按照国家规划,到“十二五”末,全国固定宽带接入用户将超过2.5亿户,互联网国际出口带宽将达到每秒6500(Gbit),第三代移动通信技术(3G)网络覆盖城乡,国际互联网协议第6版(IPv6)实现规模商用。
最近,国务院召开常务会议,正式通过了关于加快信息化建设的重要文件,进一步明确了要加快发展宽带网络,全面实施“宽带中国”工程。以光纤宽带和宽带无线移动通信为重点,加快信息网络宽带化升级;推进城镇光纤到户和行政村宽带普遍服务,提高接入带宽、网络速率和宽带普及率;加强3G网络纵深覆盖,支持3G技术TD-SCDMA及其后续演进技术TD-LTE产业链发展,科学统筹3G及其长期演进技术协调发展。
同时,国务院还提出要积极推进下一代互联网规模商用和前沿性布局。抓紧推进国际互联网协议第4版向第6版的网络演进、业务迁移与商业运营;完善互联网国家顶层网络架构,升级骨干网络,实现高速度高质量互联互通;加快未来网络体系架构关键理论和核心技术的研发,重点研发下一代互联网关键芯片、设备、软件和系统,推动产业化步伐;加强战略布局,建设面向未来互联网创新发展的示范平台。
国务院要求,“十二五”期间,在确保信息和文化安全的前提下,总结试点经验,大力推进三网融合。推动广电、电信业务双向进入,加快网络升级改造和资源共享,大力发展融合型业务,培育壮大三网融合相关产业和市场;加快相关法律法规和标准体系建设,健全适应三网融合的体制机制,完善可管、可控的网络信息和文化安全保障体系。
所有这些都给积极推进以4G为代表的下一代移动通信技术及其应用带来了重大的发展机遇。
应运而生的4G通信
移动通信已经经历了三代发展历程,每一代的发展都基于技术的突破和观念的创新。第一代移动通信(1G)从发明蜂窝概念开始,通过频率复用增大了系统容量,实现了语音移动通信;第二代移动通信(2G)用数字技术取代模拟技术,增加了数据业务;第三代移动通信(3G)的频带利用率更高,每个用户比特速率更大,并使移动通信与Internet进一步融合,为移动中的人们提供广泛的基于IP的多媒体业务。未来移动通信的目标是为每个人提供综合的广带业务,并在业务获得及网络性能上提供前所未有的灵活性。
当前,移动通信面临进一步提高通信速率及容量和广带化的要求,4G技术的进步可以解决这些问题。4G技术可以大大增加无线空中最大传输容量,促进端到端的IP应用,使未来移动系统成为一个真正的基于IP的多媒体广带无线接入系统。
4G通信技术研究与应用的另外一个重点是满足网络互联、综合、重叠的发展趋势。广带无线接入系统由各种移动广带系统(MBS)、固定无线接入(FWA)系统、广带卫星多媒体(BSM)以及可支持高速移动的UMTS和GSM等组成。这些子系统起初是为不同的应用领域创建的,并向不同的方向发展。随着网络的融合演进以及用户对广带无缝接入的需求,这些系统将基于IP不断地互联和综合,使每个子系统都可以提供相同的业务,为相同的用户服务。
4G通信具有网络互联、综合、重叠,终端的跨模式漫游,端到端的IP多媒体应用等特性,在许多网络和技术环节上都需要灵活和自适应的解决方案。其中,通用灵活的系统资源管理方法以及跨越不同网络RAT的端到端QoS保证被认为是综合广带多媒体通信的挑战。可以通过在IP层与RAT之间增加无线适配层(WAL)来保证各自的QoS合同,从而保证端到端的QoS。
不断创新的演进过程
有人发出疑问,现在我国还没有完全进入3G时代,为什么就要大力发展4G?其实,3G和4G不是一个取代和被取代的关系,而是逐步改善和不断创新的过程。
发展4G就是为了让大家尽早享受到高速移动通信,并尽早适应下一代移动互联网的应用效益。其实,3G和4G的很多设备和技术,比如核心网、传输网、管理平台等都可以共用,大部分技术也是兼容的。
目前,中国移动现有的3G基站可以平滑过渡到4G基站,仅有一部分比较老的基站可能需要升级,3G升级到4G的费用可以大幅缩减,而联通的WCDMA网络和电信的CDMA2000网络本身就可以以极少的代价向4G平滑演进,我国进行4G大规模商业化应用的时机已经到来。
由于4G通信不仅解决了与3G通信的兼容性问题,而且还引入了许多尖端的通信技术,4G通信部署起来会迅速得多。同时,在建设4G通信网络系统时,营运商们会考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法建设,这样就能够有效地降低运行者和用户的费用,4G的通信服务费用可能比3G通信更加便宜。总之,我国加快发展4G,总体上条件已经比较成熟,技术上也已相对成熟。
4G移动通信技术是不断演进的。网络数据传输速度的极大提高,通信会从简单的打电话、发短信,过渡到更加丰富的应用。譬如,4G手机会支持更加强大的身份识别、定位和电子支付功能,还可以对于不同的用户,提供针对性的应用,而诸多日常生活用品也可能会被4G移动通信技术赋予通信功能,比如通过向手表、眼镜、化妆盒等植入通信和多媒体芯片,使其具有通信应用等功能。
当然,也必须看到,尽管我国4G在技术上和国外相比几乎同步,但却因为牌照发放等问题,我国4G的应用相对滞后。虽然我國自创的4G标准TD-LTE已得到了国际认可,但4G在我国的商用进程却远远落后于日本、印度等国家。目前国际上的格局是,TD-FDD技术已商用近一年,掌握TD技术和控制装备生产的企业主要是中国企业,但这些企业忙于承接国外订单,而无暇顾及国内产业发展需要。因此,国内的4G网络上马需要政府部门尽早吹响进军号角,否则难于推动市场更快发展。