3G无线传输的优势和缺点
WCDMA和CDMA2000各有优势和缺点。WCDMA技术较成熟,能同广泛使用的GSM系统兼容;相比第二代通信系统能提供更加灵活的服务;而且WCDMA能灵活处理不同速率的业务。其缺点是只能共用现有GSM系统的核心网部分,无线侧设备可以共用的很少。
CDMA2000的优势是可以和窄带CDMA的基站设备很好地兼容,能够从窄带CDMA系统咐丛猜平滑升级,只需增加新的信道单元,升级成本较低,核心网和大部分的无线设备都可用。容量也比IS-95A增加了两倍,手机待机时间也增加了两倍。缺点是CDMA2000系统无法和GSM系统兼容。
TD-SCDMA是由中国大陆独自制定的3G标准,该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支衡型持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内的庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA标准。
在技术上, 由于各个标准草案都是理论上的系统, 没有哪个系统占有绝对的优势, 而在政治上, 各个国家和地区竞争互不相让, 各公司之间的竞争到了白热化的阶段。我国提出的标准――― TD- SCDMA 在这一过程中经受住了严峻的考验。一方面, 我国郑做的TD- SCDMA 在技术上有着巨大的优势: 第一, TD- SCDMA 有最高的频谱利用率。因为我国标准是一种时分双工( TDD) 的移动通信系统, 只用一段频率就可完成通信的收信和发信, 而WCDMA 和c dma 2000 采用的都是频分双工( FDD) 的移动通信系统, 需要两段不同的频率才能完成通信的收信和发信。第二, TDSCDMA采用了世界领先的智能天线技术。基站天线可以自动追踪用户手机的方向, 使通信效率更高, 干扰更少, 设备成本更低。第三, 我国政府和运营商给予我国提出的3G 标准以巨大的支持, 同时, 大唐集团也采取了广泛的联合策略, 使这一起步较晚的标准得到了广泛的支持。经过艰苦的努力, 2000 年5 月5 日, TD- SCDMA 被I TU 正式批准为国际标准, 与欧洲和日本提出的WCDMA 以及由美国提出的c dma 2000 标准同列三大标准的行列。之后, TD- SCDMA 又被3GPP(第三代合作伙伴) 组织正式接纳, 成为全球第三代移动通信网络建设的选择方案之一。
因特网的应用趋势是什么?
下一代网络(NGN)是这样一个平台,支持丰富的业务,如话音、视频、短信、协同工作、与Web整合等等,从而使得上层的应用开发商可以利用这样的网络平台的技术业务功能,开发出各式各样的客户化应用。NGN采用分层的全开放的网络,具有独立的模块化结构,是业务驱动的网络,业务和呼叫控制完全分离,呼叫与承载完全分离,是基于统一协议的分组的网络体系。它的三大特征是多媒体化、个性化和多样化。
多媒体化就是向用户广泛提供声、像、图、文并茂的交互式通信与信息服务,它要求网络宽带化和具有巨大的多媒体业务处理能力;个性化则这个网络可以按个人意愿向用户提供“随时随地随意”的服务,而上一代电信服务中基本上是没有个性的;多样化就是在网络服务平台上开发能适应社会各界、千姿百态的大量应用。互联网的服务方式已向我们预示,21世纪人类将在网上开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。这些新的方式将对应于许许多多的应用。
下一代网络(NGN)是以业务驱动为特征的网络,将业务从承载网中剥离出来,灵活地构建于一个统一的开放平台上,由于平台的开放性和标准性,未来业务的开发者可能是运营商,也可能是第三方,从而可以使业务的种类得到极大地丰富。
为了加快NGN的研究和标准化进程,ITU-TSG13继2003年9月的会议之后,于2004年1月和2月又召开了NGN课题报告人联合会议和研究组全会,推出了12个NGN标准草案,意在对NGN的研究方向、框架体系、业务需求、网络功能、互通、服务质量、移动性管理、可管理的IP网络和NGN演进方式等方面提出总体要求,为世界各国的通信运营商和设备制造商提供网络发展及产品研发的思路与依据。
此次会议经过激烈的辩论,给出了NGN的定义:NGN是基于分组的网络,能够提供电信业务;利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术;其业务相关功能与其传送技术相独立。此外,NGN可以使用户自由接入到不同的业务提供商,并支持通用移动性。
尽管对于下一代网络衫搭仍然争议颇多,但NGN的研究步伐一直没有停滞,变革是一定的,但是如何演进和实施仍须深入研究和探讨。
一、发展下一代电信网的驱动力量
1.革命性的技术当前
电信界正面临着一场百年未遇的巨变,开放市场、引入竞争的进度明显加快,电信管制体制改革的力度明显加大。特孝塌肢别是近年来,以因特网为代表的新技术革命正在深刻地改变传统的电信观念和体系框架,其迅猛发展的速度是人类历史上所有工业中最快的。尽管其年增长率已经逐步放慢,但其增长率本身特别是积累的业务增长量仍然十分可观。多数专家相信,微电子技术会继续按摩尔定律发展(18个月翻番),可以持续10到15年;光传输容量正以超摩尔定律发展(9个月翻番),可至少持续10年,成本中的距离因素正逐渐趋向死亡;无线容量也正以超摩尔定律发展(9个月翻番),估计也能持续若干年,其用户数将在未来2年左右超过有线用户数。高性能路由器技术也已有重要进展,服务质量问题也有望基本解决。
2.网络融合的趋势随着技术条件的成熟
网络的融合正成为电信发展的大趋势。首先是数字技术的迅速发展和全面采用,使电话、数据和图像信号都可以通过统一的编码进行传输和交换;其次是光通信技术的发展,为综合传送各种业务信息提供了必要的带宽和传输质量,是三网业务的理想平台;再有是软件技术的发展,使得三大网络及其终端都能通过软件变更最终支持各种用户所需的特性,功能和业务;最后也是最重要的是统一的TCP/IP协议的普遍采用,使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通。人类首次具有了统一的为三大网都能接受的通信协议,从技术上为三网融合奠定了最坚实的基础。
3.市场开放和市场竞争
当技术条件准备就绪后,管制的放开和市场竞争的需要成为关键因素,世界性的管制放开只是时间问题。市场需求、市场竞争和管制政策的变化已成为三网融合的外部推动力,从此,信巧世息业进入了全面竞争时代,三网的最终融合已不可阻挡。
电信市场的开放,新竞争者进入电信市场,其网络建设往往采取高起点,直接建下一代融合的电信网。面对竞争的局面,传统电信公司也在改造网络,向下一代电信网逐步演进和融合。显然,随着背景和竞争策略不同,下一代电信网的演进路线和特点也不尽相同。
4.新形势的需要
对新形势的认识在上述宏观大趋势下,电信业本可以朝着上述既定目标迅速稳步前进。然而,由于。com公司和媒体的过度炒作,再加上一些西方国家放任的管制政策使信息业生存链的下游环节失去了冷静的思维能力,大量借贷和投资,纷纷组建新兴电信公司,盲目新建网络,导致了网络基础设施的过度竞争、过度投资和大规模盲目建设,造成网络资源的大量浪费。随着。com公司的泡沫破灭,包括电信业在内的整个信息业生存链的下游环节都陷入了空前的困境,恶性竞争导致电路价格暴跌,电信企业利润化为乌有,巨额债务无法偿还。
针对上述新的形势,电信公司开始收缩战线,调整和放慢网络基础设施的建设速度,而将重点逐渐转向业务收入和业务开发上。然而,有一点不应怀疑和动摇,即电信公司所面临的向下一代网络的战略转型趋势是不可逆转的,那是由外部竞争环境需要、业务发展驱动和内部技术发展规律所共同决定的。当前的困境只是在一定程度上放慢了这一转向的速度,而绝不会也不可能扭转这一发展大趋势。
二、下一代网络的演进方向
1.向以软交换为核心的下一代交换网演进
传统电路交换机将传送交换硬件、呼叫控制和交换以及业务和应用功能结合进单个昂贵的交换机设备内,是一种垂直集成的、封闭和单厂家专用的系统结构,新业务的开发也是以专用设备和专用软件为载体,导致开发成本高、时间长、无法适应当前快速变化的市场环境和多样化的用户需求。而软交换打破了传统的封闭交换结构,采用完全不同的横向组合的模式,采用开放的接口和通用的协议,构成一个开放的、分布的和多厂家应用的系统结构,硬件分散,业务控制和业务逻辑则相对集中。这样可以使业务提供者灵活选择最佳和最经济的设备组合来构建网络,不仅建网成本低,网络易升级,而且便于加快新业务和新应用的开发、生成和部署,快速实现低成本广域业务覆盖,推进话音和数据的融合。软交换的关键特点是采用开放式体系结构实现分布式通信和管理,具有良好的结构扩展性。
采用软交换的主要缺点是技术尚不成熟,缺乏大规模现场应用的经验,特别是在多厂家互操作、实时业务的QoS保障、网络的统一有效管理以及业务生成和业务应用收入能力等方面。
2.向以3G为代表的下一代移动通信网演进
为了最大限度地实现全球统一频段、统一制式和无缝漫游,开拓新的频谱资源,应付中高速数据和多媒体业务的市场需求以及进一步提高频谱效率,增加容量,降低成本,移动通信向3G的发展是必然的趋势。
进入2003年以来,作为3G两种FDD制式的WCDMA和CDMA2000都呈现出良好的发展势头。其中有的核心网已经开始实施具有软交换结构概念的R4版本。可以肯定,WCDMA和CDMA2000两种制式均已基本成熟,技术和业务能力相差不大,两者除了在核心网信令、码片率、基站同步方式和导频结构等方面不同外,其他技术参数和性能均比较接近,在话音容量、数据容量和覆盖方面基本相当,经济性能也相差不大。近期CDMA2000在市场上领先;远期WCDMA具有更广泛的设备厂家、芯片开发商和业务应用开发商支持,并具有全球漫游能力等优势,有可能逐渐成为主导应用制式。
另一方面,作为3G的TDD制式,TD-SCDMA的开发要明显落后于WCDMA和CDMA2000。这一状况有其历史原因,但根本原因是该标准没有得到全球的广泛支持,导致在资金投入和研发人力投入上处于绝对劣势。此外,TDD制式独立组建大网的成本较高、干扰大、国际漫游受限,也是运营商十分关注的问题。然而,TD-SCDMA是由中国提出并拥有物理层的主要专利的技术,这种制式综合应用了时分、码分和空分三种多址技术以及智能天线、联合检测和上行同步等一系列新技术,在频谱效率和频谱灵活性方面具有天然优势。TD-SCDMA与WCDMA制式在核心网上完全一致,无线网络部分的高层协议也相同,可以与WCDMA制式实现优势互补,混合组网,重点覆盖热点地区和支持数据业务,捆绑应用方式也将使其漫游能力大大加强。
除了技术因素外,3G的发展还在很大程度上取决于业务、业务的部署以及业务的架构。为了适应数据业务的发展、新型产业链和业务模式的要求,以及提高新业务的生成速度,开发一个开放的横向结构的综合业务平台是拓展3G业务的关键,而其中最为关键的则是实施统一配置、统一计费和统一安全管理。需要注意的是,在业务开发方面有一个重要的、不可忽略的基本点:在相当长的时间内,以话音和窄带数据为主的连接业务仍将是移动运营商的主要业务收入,各类内容业务只是一种不断增长的补充业务而已。
随着3G的商用化,具有更高速率、更高频谱效率、更好覆盖和更强业务支撑能力的后3G或4G技术也开始进入预研阶段。从发展角度看,移动通信的性能价格比应该还有很大潜力可挖,随着话音压缩技术、信号处理技术、调制技术与智能天线技术的进一步发展,单位话音的成本将继续成倍降低,而新的数据和多媒体业务将为我们创造一个更加灿烂的个人移动世界。
3.向以IPv6为基础的下一代互联网演进
目前在全球广泛应用的互联网是以IPv4协议为基础的,这种协议理论上有40亿个地址,实际上考虑各种因素后只有一半地址可用,全球互联网公用地址有可能在2008年左右就全部耗尽。此外,IPv4在应用限制、服务质量、管理灵活性、安全性方面的内在缺陷也越来越不能满足未来发展的需要,互联网逐渐转向以IPv6为基础的下一代互联网几乎是不可避免的大趋势。
采用IPv6最基本的原因是其从根本上解决了IPv4存在的地址限制和庞大路由表的问题以及对移动IP更加有效的支持。
有关IPv6的技术标准已经基本成型,但实际网络推进速度很慢。主要原因是IPv4通过采用网络地址转换(NAT)等措施尚能应付5年内的地址需求。另一方面,IP地址方式与上层协议和网络的运作方式关系紧密,实施IPv6不仅需要升级网络层协议,还需要升级应用软件或更换用户的通信程序,改变路由器的包转发模块,几乎涉及网上所有设备,不仅耗时费力,而且目前IPv6应用工具和应用软件很少,用户缺乏应用IPv6的原动力。
总的来看,向以IPv6为基础的下一代互联网的演进已经开始,但大量的网络和终端方面的工作需要跟上,特别是如何实施这一重大转型的平滑过渡策略还需要仔细研究解决,而且目前还没有公认的周全的解决方案。中国电信已经开展了一些前期研究和试验工作,不久即将开展现场试验,在实际网络条件下摸索和积累经验,探索过渡策略。
4.向多元化的宽带接入网演进
面对核心网和用户侧带宽的快速增长,中间的接入网却仍停留在窄带和模拟的水平,而且仍以支持电路交换为基本特征,这与核心网侧和用户侧的发展趋势很不协调。显然,接入网已经成为全网宽带化的最后瓶颈,接入网的宽带化将成为接入网发展的主要趋势,也将成为固网的最终出路,因此近年来国内外宽带接入网的建设和发展速度都很快。
然而,接入网对成本、法规、业务、技术均很敏感,迄今并没有一项公认的绝对主导的宽带接入技术。从世界范围看,近期内ADSL、HFC和以太网将形成三足鼎立之势而且本身仍在不断改进之中。然而各种新技术仍然不断涌现,在相当长的时间内接入网领域都将呈现多种技术共存互补、竞争发展的基本态势。
电信网迫切感到必需向下一代网络转型。有线电视网的双向改造不可违背技术发展的规律的。在网络双向改造中,应当采用下一代网络技术或靠近下一代网络的技术,以便为过渡到下一代网络奠定下良好的基础。
5.向以光联网为基础的下一代传送网演进
由于技术上的重大突破和市场的驱动,近几年WDM系统的发展十分迅猛。目前1.6Tbit/s WDM系统已经大量商用。尽管依靠WDM技术已基本实现了传输链路容量的突破,但是普通点到点WDM系统只提供了原始的传输带宽,需要有灵活的节点才能实现高效灵活的组网能力。现有的电DXC系统十分复杂,其节点容量大约为每2~3年翻一番,无法适应网络传输链路容量的增长速度。因此进一步扩容的希望转向光节点,即光分插复用器(OADM)和光交叉连接器(OXC)。
随着网络业务量继续向动态的IP业务量汇聚,一个灵活动态的光网络基础设施是不可或缺的。其最新发展趋势是引入自动波长配置功能,即自动交换光网络(ASON),使光联网从静态光联网走向自动交换光网络。ASON带来的主要好处有:允许将网络资源动态地分配给路由,缩短了业务层升级扩容的时间;快速的业务提供和拓展;降低维护管理运营费用;光层的快速业务恢复能力;减少了用于新技术配置管理的运行支持系统软件的需要,减少了人工出错机会;可以引入新的波长业务,诸如按需带宽业务、波长出租、分级的带宽业务、动态波长分配租用业务、光层虚拟专用网(OVPN)等。
当然,实现光联网还需要解决一系列硬件和软件以及标准化问题,但其发展前景是光明的智能光网络将成为未来几年光通信发展的重要方向和市场机遇。
三、移动IP技术的发展概况
移动IP技术是在传统网络中实现下一代网络应用的核心技术,其主要支持网络移动性、访问的双向性,支持多媒体业务的实时性等。
移动IP技术是IP技术发展的新领域,是无线通信技术和IP这两个最成功的信息技术融合,其发展是以下几个方面的要求:
(1)网络IP化的趋势要求
自1994年以来,Internet技术的出现和发展,使得各种网络无论其各自硬件和低层协议如何只要通过TCP/IP技术,就可以透明地连接在一起,彻底实现了网际通信和信息共享,并真正促进了网络时代的到来。Internet能提供实时的话音、会议电视、VOD等业务。随着电信、电视、计算机三者融合的趋势使多媒体业务的呼声也越来越高。Internet将可能成为宽带网的基础,并将取代现有的电话网和有线电视网。可见,未来的网络将基于IP报文交换技术。
(2)TCP/IP协议不支持移动性
Internet协议栈TCP/IP是假设终端系统是静态的情况下设计出来的。在一个动态网络任务中,如果通信的一端移开,则通信中断。而处于TCP/IP层次以上的网络服务自然的中断。TCP/IP协议不支持移动性。
(3)不同网络之间的无缝漫游的要求
作为个人通信的最高境界,即任何人、任何地点、任何时间、任何方式、任何业务的理想通信模式。为了实现上述梦想,国内外研究机构开始了对卫星互联网和蜂窝移动网及移动互联网(或移动计算网络)的研究,其中心问题就是为了解决全球移动性支持问题。在移动性或漫游支持方面,依对移动的处理层次不同,存在三种不同的概念:①在应用层次上的移动;②在物理网层移动;③在IP层移动。第一种移动主要指用户或应用的移动。第二种移动的例子如DHCP或使用数字移动电话的拨号入网方式,这种情况下,用户及其携带终端设备可在物理网覆盖范围内漫游。第三种移动指用户及其携带终端设备可在IP网间移动,即可在多种移动物理网(譬如无线局域网及数字移动电话网)间无缝漫游。目前无线网络领域由各种不同类型的接入,例如TDMA、CDMA、GSM等,和核心网络技术,如IS-41、MAP等,来共同构成。它们的异质性限制了互相之间移动性的范围。随着异质网络技术的发展和移动通信技术的发展,要求它们的移动管理应能保证异质网间的无缝切换。移动IP可望将蜂窝系统和Internet的移动性融为一体。产生一个公共的移动性方案的优越性在于其与具体的接入网技术无关,可以应用于有线和无线网络中。
(4)许多网络应用的要求
许多应用的配置数据库都以IP地址为基础,而不是主机名。如果频繁地改变IP地址,这些应用就会中断;将来有可能服务器也需要移动功能,而不仅仅是客户机,这时,只知道服务器的IP地址的客户就找不到服务器了,除非服务器具有移动IP提供的移动功能;有的应用提供商提供网络注册系统,它们只允许IP地址在一定范围内的用户接入。如果没有移动IP,切换了链路的漫游节点就有可能改变IP地址,这样它就不可能再注册到这些应用上了;有些安全机制根据节点的IP地址决定它的访问权限,移动IP使得在提供节点移动功能的同时仍可利用这些安全机制。
因而,移动IP将会广泛地应用于所有TCP/IP网络环境中,同时,也最大化地满足了人们对任意移动或到处漫游的需求。网络IP化的趋势、TCP/IP协议不支持移动性以及用户对不同网络之间的无缝漫游的要求,使移动IP成为IP技术发展的新方向,它是无线通信和IP这两项信息技术的融合。同时,从人文理念方面则更淋漓尽致地体现了人们追求个性化的心理,促进了互联网更为人性化的应用,互联网也因此真正的“动”了起来。
移动IP是一种在全球互联网上提供移动功能的方案,它提供了一种特殊的IP路由机制,使移动节点可以一个永久的IP地址连结到任何链路上。事实上,移动IP可以看作是一个路由协议,只是与其他互联网路由协议相比,它可以将数据包路由到可能一直在快速地改变位置的移动节点上。简单地可解释为,移动IP是一种计算机网络通信协议,它能够保证计算机在移动过程中在不改变现有网络IP地址、不中断正在进行的网络通信及不中断正在执行的网络应用的情况下实现对网络的不间断访问。
因特网也可称互联网,简缺至于应用趋事大家有目渣咐旅共赌,现在每个人都在使用互联网,甚至离不开。如凳在其它新技术出现前,还会有很大的发展,许多物联网技术也是基于互联网的。这样说不知是否满意?