一. 引言
現(xiàn)代無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展和豐富的業(yè)務(wù)運(yùn)營模式給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)注入新鮮活力。在全球無線網(wǎng)絡(luò)亟待變革的今天，對(duì)占據(jù)83％移動(dòng)用戶的GSM網(wǎng)絡(luò)而言，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)換代的討論焦點(diǎn)最終歸結(jié)到GSM網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)換代問題。到目前為止沒有任何一種通信技術(shù)能象GSM技術(shù)這樣深入人們生活,并且對(duì)全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)產(chǎn)生了深刻影響。伴隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用業(yè)務(wù)的體驗(yàn)浪潮,GSM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)涵也已經(jīng)不再停留在傳統(tǒng)2G網(wǎng)絡(luò)概念。
對(duì)絕大多數(shù)GSM運(yùn)營商而言，未來他們會(huì)獲得哪種技術(shù)的運(yùn)營牌照、在哪個(gè)頻段、以多少帶寬以及采取什么業(yè)務(wù)經(jīng)營模式，也許還難以確定。與此同時(shí)，現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)由于用戶的快速發(fā)展急需擴(kuò)容和升級(jí)；即便新技術(shù)出現(xiàn)后，原有GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)備該如何升級(jí)和演進(jìn)也是運(yùn)營商在建設(shè)GSM網(wǎng)絡(luò)時(shí)面臨的難題。中興通訊聚焦客戶需求，著眼未來、持續(xù)創(chuàng)新,積極倡導(dǎo)NG-GSM下一代GSM移動(dòng)通信理念。NG-GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)展理念將為運(yùn)營商提供了清晰的設(shè)備升級(jí)和網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)路線,實(shí)現(xiàn)投資保護(hù)和盈利能力提升的最大保障。
二. GSM移動(dòng)通信市場發(fā)展現(xiàn)狀
GSM自1982年開始成為歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)以來, 1992年規(guī)模商用,截至2007年12月31日的16年里,GSM實(shí)現(xiàn)簽約用戶24 億,占總體移動(dòng)用戶的83%以上,第二個(gè)10億用戶的增長僅用2年半就得以實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在,全球已有256個(gè)國家共758個(gè)GSM商用網(wǎng)在運(yùn)行,每天正以152萬用戶的速度快速增長。到2010年全球GSM用戶將達(dá)30億, 可以說，到2010之前GSM/EDGE技術(shù)仍將主導(dǎo)移動(dòng)通信基礎(chǔ)設(shè)施市場。
從GPRS和EDGE技術(shù)看，EDGE標(biāo)準(zhǔn)自從2000年發(fā)布以來,目前已經(jīng)發(fā)展到EDGE第二階段(包含于3GPP Release 4/5),即所謂的GERAN（GSM EDGE Radio Access Network）。無論從無線口上的數(shù)據(jù)傳輸速率、鏈路質(zhì)量控制、QoS到綜合業(yè)務(wù)的承載能力等各方面來看,GERAN已經(jīng)具備大部分3G通信的技術(shù)特征。并且，由于EDGE的升級(jí)僅需要在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行軟件升級(jí)或者更換部分載頻就可以提供80% ITU規(guī)范的3G業(yè)務(wù),因此升級(jí)成本相對(duì)較低。并且，從3GPP R7版本協(xié)議發(fā)展看，GSM-GPRS-EDGE-Enhanced EDGE-EDGE LTE的演進(jìn)路線也逐步清晰，為EDGE網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展提供了必要的規(guī)范基礎(chǔ)。目前，EDGE/GERAN網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被普遍接受作為3G網(wǎng)絡(luò)無縫覆蓋的必須補(bǔ)充，并在世界范圍得到廣泛部署。全球70%以上的GPRS網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)或者宣布要演進(jìn)到EDGE網(wǎng)絡(luò)。全球EDGE網(wǎng)絡(luò)從2003年的19個(gè)增長到2007年6月的287個(gè)。
與此同時(shí)， HSPA、TD-SCDMA、CDMA2000和Wimax網(wǎng)絡(luò)也在加速部署。尤其在西歐地區(qū)，HSPA用戶呈跨越式發(fā)展。在亞洲區(qū)，中國移動(dòng)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模部署對(duì)周邊國家和區(qū)域輻射作用明顯，也具備相當(dāng)?shù)氖澜缬绊懥ΑD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在中國以外的非洲區(qū)域?qū)崿F(xiàn)商用。雖然部分CDMA網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商轉(zhuǎn)向CDMA/GSM雙網(wǎng)并存運(yùn)營，但CDMA2000的用戶發(fā)展仍然迅速，擴(kuò)容合同數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模持續(xù)增長。此外，2007年Wimax正式成為3G標(biāo)準(zhǔn)之一，加速了移動(dòng)和固網(wǎng)運(yùn)營商對(duì)Wimax牌照的期待和實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)的部署。
概括而言，2007年GSM網(wǎng)絡(luò)以其低成本、用戶多、清晰的演進(jìn)路線等優(yōu)勢持續(xù)快速發(fā)展。多種移動(dòng)寬帶技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和快速商用部署，也使GSM網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
二. 全球GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢
到目前為止,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模商用的RAN標(biāo)準(zhǔn)有GSM/GPRS/EDGE、CDMA/CDMA2000、WCDMA/HSPA、TD-SCDMA和WiMAX等。 加上2009年達(dá)到商用水平的Enhanced EDGE和LTE技術(shù)等，未來的RAN將是多標(biāo)準(zhǔn)長期共存,并且都將按照各自的路徑向前演進(jìn)的格局。但是在一定的時(shí)期內(nèi),各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)其成熟程度、技術(shù)優(yōu)勢以及對(duì)各種業(yè)務(wù)的支持能力都各不相同。為了業(yè)務(wù)發(fā)展的需要,運(yùn)營商一方面除了升級(jí)原有的網(wǎng)絡(luò),另一方面可能會(huì)在原有的網(wǎng)絡(luò)上疊加一個(gè)新型網(wǎng)絡(luò),組成一個(gè)多無線集成網(wǎng)絡(luò),如GSM/EDGE/WCDMA、WCDMA/WLAN、EDGE/DVB-T或EDGE/WiMAX等集成網(wǎng)絡(luò)。由于GSM持續(xù)占據(jù)市場主導(dǎo)地位和不斷演進(jìn),以及考慮到對(duì)現(xiàn)有龐大GSM網(wǎng)絡(luò)投資保護(hù)和用戶習(xí)慣,在可預(yù)見的10年內(nèi),未來的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)以GSM為基礎(chǔ),疊加多種無線制式的無縫融合網(wǎng)絡(luò)。因此,融合網(wǎng)絡(luò)將是未來移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢。從這一趨勢來看,未來無線接入網(wǎng)絡(luò)將更加復(fù)雜。
此外，隨著運(yùn)營商的資本整合和業(yè)務(wù)發(fā)展的更高階段發(fā)展，移動(dòng)固網(wǎng)融合FMC已經(jīng)成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。現(xiàn)在已經(jīng)有越來越多運(yùn)營商參與Internet網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)運(yùn)營。從FMC的成因看，業(yè)務(wù)融合是網(wǎng)絡(luò)融合的真正驅(qū)動(dòng)力。今天移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)所提供的內(nèi)容正在從文本轉(zhuǎn)變?yōu)閳D片和視頻等多媒體形式。全球的用戶越來越習(xí)慣通過QQ、MSN、Skype聊天，通過eBay購物，通過Google搜索，通過iTunes下載音樂。用戶對(duì)帶寬的要求越來越高，無論固定寬帶網(wǎng)絡(luò)還是無線寬帶網(wǎng)絡(luò)都需要為用戶提供更高的帶寬。用戶需要基于IP的業(yè)務(wù)，推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)的IP化發(fā)展。傳統(tǒng)的Internet應(yīng)用本身都是基于IP的應(yīng)用，隨著GSM，3G等移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，移動(dòng)設(shè)備的IP化將是不可阻擋的需求。宏觀上看，BSS IP化適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，對(duì)保護(hù)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)投資具有戰(zhàn)略意義。微觀上看，BSS IP化可以在核心網(wǎng)已經(jīng)IP化的現(xiàn)狀下，從節(jié)省TC、節(jié)省傳輸、可靠靈活組網(wǎng)、資源利用率最大化和提高服務(wù)質(zhì)量等方面給運(yùn)營商帶來巨大的價(jià)值。因此，IP應(yīng)用急需移動(dòng)化，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)也需要IP化，IP化是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的必備條件，這種發(fā)展趨勢不是某個(gè)運(yùn)營商和設(shè)備商能夠引導(dǎo)和控制的。[NextPage]
GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的終極目標(biāo)是為全人類提供無障礙的自由移動(dòng)通信。這個(gè)目標(biāo)決定GSM網(wǎng)絡(luò)不僅需要具備融合和平滑演進(jìn)的特征，還需滿足更低TCO、快速實(shí)施、更高效應(yīng)用和更可持續(xù)發(fā)展等特性。因此，運(yùn)營商在建設(shè)GSM網(wǎng)絡(luò)時(shí)，根據(jù)不同的應(yīng)用場景，對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出高效傳輸、提高頻譜利用率和節(jié)能環(huán)保等要求。在資源逐漸緊張的社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，對(duì)一切資源的高效利用成為GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和發(fā)展的必然趨勢。
技術(shù)的快速進(jìn)步和現(xiàn)實(shí)的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)永遠(yuǎn)是一個(gè)需要妥協(xié)的矛盾,對(duì)原有投資的保護(hù)和對(duì)新技術(shù)的平滑支持是必須得到滿足的需求。對(duì)于移動(dòng)運(yùn)營商來說,所面對(duì)的一方面是GSM網(wǎng)絡(luò)持續(xù)快速擴(kuò)容的壓力和面臨多種3G無線技術(shù)選擇、技術(shù)競爭不足和投資回報(bào)風(fēng)險(xiǎn),而另一方面是發(fā)展壯大原有網(wǎng)絡(luò)、面向未來的戰(zhàn)略訴求, 以奠定網(wǎng)絡(luò)持續(xù)發(fā)展的基石。因此，運(yùn)營商需要更高效、融合和能夠平滑演進(jìn)的解決方案。
三. 聚焦NG-GSM下一代移動(dòng)通信
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)演進(jìn)最終聚焦為GSM網(wǎng)絡(luò)如何升級(jí)演進(jìn)的問題。綜上分析，新一代的GSM網(wǎng)絡(luò)即NG-GSM（Next Generation GSM）下一代GSM網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵構(gòu)成要素已經(jīng)具備，概括為以下四點(diǎn)關(guān)鍵特征。
首先，下一代GSM網(wǎng)絡(luò)能完成對(duì)資源，主要包括對(duì)無線資源、傳輸資源和能源資源，的全動(dòng)態(tài)分配和調(diào)度, 實(shí)現(xiàn)智能高效的GSM網(wǎng)絡(luò)。這里涵蓋若干關(guān)鍵技術(shù)，比如頻譜增強(qiáng)利用技術(shù)、新型信道分配算法、資源池（POOL）和智能功率控制技術(shù)等。該特征是GSM網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)經(jīng)濟(jì)、便捷地為全人類提供優(yōu)質(zhì)且可持續(xù)發(fā)展服務(wù)的首要保證。
第二點(diǎn)是軟件無線電特征。傳統(tǒng)意義下采用不同技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)是通過不同硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。這樣實(shí)現(xiàn)的代價(jià)高昂,阻礙了新技術(shù)的應(yīng)用步伐，也同樣阻礙了原有技術(shù)設(shè)備投資的持續(xù)利用。下一代GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能通過真正的統(tǒng)一硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多種無線技術(shù)，如Enhanced EDGE、UMTS、Wimax和LTE等技術(shù)的平滑融合和演進(jìn),保護(hù)原有投資的同時(shí)靈活面向未來。
第三點(diǎn)是IP化特征,即通信設(shè)備和傳輸設(shè)備的協(xié)議和承載IP化,包括內(nèi)部交換和外部傳輸。業(yè)務(wù)發(fā)展驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，固網(wǎng)移動(dòng)融合是全球移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的IP化不是單純的在承載層面實(shí)現(xiàn)IP化,而是協(xié)議體系和交換機(jī)制都基于IP分組架構(gòu)。
第四點(diǎn)是定制化特征。下一代GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)備物理形態(tài)具備模塊化和小型化特點(diǎn)，物理接口、功能模塊和軟件選擇豐富多樣，容量、體積大小和特性具備非常明顯的定制化特征。定制化特征是無線接入網(wǎng)絡(luò)融入多種應(yīng)用場景和靈活升級(jí)演進(jìn)的重要前提。
事實(shí)上西歐高端運(yùn)營商如法電等雖然早就部署了UMTS網(wǎng)絡(luò)并升級(jí)到HSPA,但是對(duì)原有的GSM網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)一直在進(jìn)行,例如IP化改造和支持EDGE等。可見，新技術(shù)的產(chǎn)生不會(huì)在短期內(nèi)取代擁有龐大網(wǎng)絡(luò)分布的GSM技術(shù)。下一代GSM網(wǎng)絡(luò)為GSM網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)時(shí)的多種可能未來提供了硬件和軟件基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)提升原有網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和最大化保護(hù)原有投資的節(jié)能環(huán)保演進(jìn)方案。GSM網(wǎng)絡(luò)將根據(jù)不同的地區(qū)和應(yīng)用環(huán)境，沿著某種運(yùn)營模式和路線演進(jìn)和發(fā)展。增強(qiáng)型EDGE技術(shù)、UMTS和LTE只是為下一代GSM網(wǎng)絡(luò)升級(jí)未來提供了其中某一種可能。[NextPage]
四. 中興通訊NG-GSM下一代移動(dòng)通信解決方案
2006年至2007年，中興通訊在下一代GSM網(wǎng)絡(luò)開發(fā)上投入了強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，聚焦未來、持續(xù)創(chuàng)新、具備多項(xiàng)NG-GSM核心技術(shù)和獨(dú)特競爭力產(chǎn)品。
在研發(fā)高效智能GSM網(wǎng)絡(luò)方面，中興通訊于2007年首先提出GSM智能基帶池概念，并將資源池的POOL理念應(yīng)用于分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)機(jī)制和TC編解碼單元等多個(gè)處理模塊的資源調(diào)配機(jī)制，提升系統(tǒng)資源利用率30％以上。此外，中興通訊在節(jié)能核心技術(shù)方面處業(yè)界領(lǐng)先。中興通訊將話務(wù)優(yōu)先級(jí)分配與載頻智能下電技術(shù)相結(jié)合，采用智能功控系列技術(shù)，大幅降低基站的24小時(shí)平均功耗。對(duì)S666站型，以24小時(shí)內(nèi)1/3時(shí)間滿負(fù)荷，1/3時(shí)間50%負(fù)荷，1/3時(shí)間25%負(fù)荷的話務(wù)分布為例，采用智能功控技術(shù)后節(jié)省電力消耗40％以上。并且，智能功控技術(shù)激活時(shí)間段、話務(wù)量統(tǒng)計(jì)時(shí)間粒度以及上下電的高低門限值均可在后臺(tái)設(shè)置，運(yùn)營商可根據(jù)實(shí)際話務(wù)分布情況靈活控制。此外，中興通訊的室外站太陽能供電、傳輸復(fù)用比提升、AMR語音增強(qiáng)、按時(shí)隙調(diào)配信道、自動(dòng)頻率分配、TrFO和Flex等關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)NG-GSM網(wǎng)絡(luò)高效智能資源分配。
在軟件無線電技術(shù)研發(fā)上，中興通訊一直秉持創(chuàng)新和融合理念，在SDR技術(shù)研發(fā)上投入強(qiáng)大研發(fā)團(tuán)隊(duì)，研發(fā)進(jìn)展走在業(yè)界前列。2008年，中興通訊推出規(guī)模商用版軟件無線電SDR多載波系列基站。采用統(tǒng)一硬件平臺(tái)的SDR多載波基站可實(shí)現(xiàn)GSM/EDGE/Enhanced EDGE/UMTS/CDMA/Wimax的無縫融合和未來向LTE的平滑演進(jìn)，是NG-GSM網(wǎng)絡(luò)的硬件核心
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