tdscdma和wimax网络融合实现宽带无线移动通信系统.docx
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tdscdma和wimax网络融合实现宽带无线移动通信系统
TD-SCDMA和WiMAX网络融合实现宽带无线移动通信系统
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TD-SCDMA和WiMAX
网络融合实现
宽带无线移动通信系统
黄健文
中国移动通信集团广东广州510600
口概述
WiMAX可与3G的3个标准（WCDMA,
cdma2000,TD—SCDMA）中任何一个系统融
合,能产生一个新的,更高水平的无线移动通
信系统,但从技术应用互补性和兼容性看,
TD-SCDMA与WiMAX是当前无线移动宽带领
域互补性,可容性最好的两个系统,也是最容
易实现的.从技术的角度来看,WiMAX和TD～
SCDMA最大的相同点是它们都采用了TDD方
式,这是一种非常适合日益发展的不对称数据
业务对频谱资源使用的一种双工方式.虽然
在多址技术,天线技术以及调制技术方面,
WiMAX选择了AAS,OFDMA以及自适应编码
调制技术,从高效和高速率的角度来看,这些
技术的选择都比TD—SCDMA更为先进,因此,
成熟的WiMAX技术在TDD系统方面的经验可
以为TD—SCDMA借鉴甚至采纳,直至产生一种
满足未来综合的宽带化,泛在化,移动化的网
络技术,成为未来的发展方向.
目TD—SCDMA和WiMAX的互补性
分析
（1）市场定位的互补性
目前在TD—SCDMA网络与系统测试中,
oNST苣CH10Io（r/2O10?
7
以保证语音的QOs为主,尽管它也提供数据和
多媒体,但语音服务仍是它的主打方向,而
WiMAX以提供基于宽带互联网的高速数据通信
为主,并可按不同QOs要求提供多媒体业务,
当然包含分组的语音业务.二者的融合使TD—
SCDMA在3G领域可迅速地提供包含语音,数
据和多媒体业务的全面服务,不仅可提供高质
量的语音服务,也可以提供速率比HSDPA高近
5倍的数据和多媒体业务.由于融合后的系统兼
有WiMAX的廉价性和应用的广泛性,使它在质
量,价格,市场多方面优于单独的3G系统,因
此它将有更好的市场和应用前景.
（2）技术方面的瓦补性
当初WiMAX立足于宽带（互联网）的无
线化,而3G~IJ立足于移动通信的宽带化.前者
本来以解决无线宽带接入为主,提供高速率数
据和多媒体业务,但目前为适应人们的需求也
加入了语音服务.融合后的系统在保证语音质
量,容量的同时又有不同级别的Qos和多媒体
服务.从覆盖和漫游的性能看,3G是无线广域
网,与2G融合追求的目的一样,就是在任何
时间,任何地点,任何人能够得到任何服务.
WiMAX~JJ面向无线城域网,采用与其他系统的
融合,以达到更广泛的覆盖.目前TD—SCDMA
电佑技
可提供的最高速率为2Mbit/s（技术上
是以128kbit/s数据为基本服务单位最
好）,在这～点上如果TD—SCDMA
要与其他两个系统在数据服务上竞
争,那么就必须再投入大量人力,物
力,财力.如果TD—SCDMA要追赶
HSDPA以及LTE,AlE,对目前的产
业链来说,是一个十分沉重的负担,
也是一个难以如期完成的任务,因此
需要寻找一个跳跃的发展策略.如果
采用与WiMAX技术融合的方案,可在
1～2年内提供75Mbit/s的数据服务,
其覆盖范围也可达50km.此外由于两
种技术均为TDD,频带的选择十分靠
近,融合后的频谱利用率更高,二者
的标准化工作均趋于成熟,其技术性
和性能方面的融合不仅具有可能性,
而且具有可行性.
（3）IPR问题
困扰3G发展的另一个问题是IPR
问题.TD—SCDMA在IPR方面比其他
两个系统具有优势.WiMAX这项技术
仅有几年历史,中兴通讯和华为公司
开始WiMAX研发的时候,几乎与其他
国外厂商处在同一个水平线上.尽管
WiMAX宣布了中国采用它可免知识产
权费用,华为公司,中兴通讯等并没
有放松IPR的研发工作.我国将在TD—
SCDMA与WiMAX融合系统领域占有
最好的IPR状况,并为将来国内4G的
发展奠定很好的起点.
母TD—SCDMA和WiMAX实
现3个层面的融合
3.1业务融合
根据融合的程度及实现的复杂
性,宽带无线通信系统的融合可能发
生在不同的层次,但是对于最终用户
而言,业务融合才是信息整合时代最
为需要的.当前人们热议的”三网融
合”在现阶段其实是指3种不同网络
上的业务融合,核心在于提供综合信
息的融合业务.从业务需求方面讲,
多种业务融合的市场需求已经出现,
语音,数据,多媒体信息的融合,有
线与无线业务的融合等,都对下一代
网络发展提出新的需求.在激烈的电
信市场竞争中,作为一种新业务融合
业务是有力的竞争手段之一,可以使
用户享受到更加全面,综合的电信
业务,同时增加运营商的企业竞争能
力,吸引用户,提高收益,进而促进
整个电信市场发展.
业务融合的目标是在网络互通的
基础上共享业务系统,通过统一的业
务系统为最终用户提供统一的业务体
验,使用户通过不同类型的终端接入
不同的网络访问和使用同样的业务,
实现统一账单,统一数据库管理等功
能,并尽可能实现业务的统一开发和
控制.对用户来说,业务融合要以保
障现有服务质量为基础,提供更加丰
富的业务;对运营商来说,业务融合要
以重用现有的网络资源为主,支持以网
络融合,终端融合后的业务移动性和
移动环境下的业务无缝切换为最终目
标的平滑演进.考虑到现阶段的可实
施性和可操作性,目前TD—SCDMA
~]WiMAX业务融合首先要解决的问题
就是WiMAX与TD—SCDMA网络的互
通,在此基础上实现Ps域,IMS域的融
合,并且实现和cs域的互通.
为了实现业务融合的目标,需要
解决一些基本问题.
（1）如何统一不同网络中的标识,
保证用户在不同网络中使用同样的标
识来访问业务,现阶段如果不能保证
标识对于用户统一,则至少应该保证
对于网络是统一的,即不同网络中的
用户标识在网络级要进行关联.
（2）网络需要对用户的标识或标识
关联信息以及用户的业务签约信息进
行统一的管理,保证这些信息对提供
融合业务的网络是共享的,用户只需
要注册一次业务,就可以在不同网络
中直接使用,而不需要重新注册.
（3）对于用户来说,享用融合业
务最直观的体验就是能为在不同网络
中使用的所有业务支付一张账单,因
此,不同网络中用户使用业务产生的
计费信息应该能够综合起来,最后由
后台计费系统进行统一处理,输出一
张账单.
具体~IJTD—SCDMA~J1WiMAX
网络的业务融合,为了解决以上提到
的一些基本问题,需要首先研究二
者业务融合的网络体系结构.TD—
SCDMA是通过GGSN与外部数据网络
（~Internet,SPN）进行通信,并且
通过GGSN连接~IJIMS网络.所以,只
要WiMAX~够接入~I]TD—SCDMA的
GGSN,就能够享受到3GPP提供的PS
域,IMS域业务,并可以实现两网在所
有业务域的互通.
3.2网络融合
图1描述了一个未来的无线网络场
景,可以看到存在各种类型的无线接
入网络,3~[ITD—SCDMA,WiMAX,
Cdma20005~N未来的4G网络等.这些
接入网络提供不同范围和速率的无线
接入,满足不同的业务需求.它们通
过各自的网关接入到一个统一的IP核
心网中,共享业务系统.通过网络层
移动性管理等关键技术,移动终端能
够在不同类型的网络中实现无缝切换
和漫游,从而获得无所不在,性能更
好,价格更便宜的服务.例如,移动
终端可以从TD—SCDMA网络无缝切换
~I]WiMAX网络覆盖区,获得WiMAX
网络提供的宽带数据服务.
网络融合涉及到移动通信系统的
多个层面,包括业务层面,控制层面,
接入层面,传送层面.各个层面的关
键问题包括:
统一的业务提供,快速
鉴权与计费,移动性管理,安全性管
理,Qos控制,无线资源管理,频率规
划等.在业务层面,基于IMS的融合提
供统一的业务;在控制层面,基于网络
WWW.ttmcom.ca37
层移动性管理等关键技术提供无缝切换
和漫游;在接入层面,通过联合的无线
资源管理和QoS控制技术保障平滑的业
务;在传送层面,基于IPv6或者NGN
等关键技术保障传送质量.其中,基于
IP的网络层移动性管理技术将是网络融
合的关键问题和重要技术之一.
在该系统中,TD—SCDMA接入
网提供广域无线覆盖,支持高移动
性,提供语音业务和中低速数据业
务.WiMAX接入网提供热点区域覆
盖,支持游牧移动性,提供高带宽流
媒体数据服务,两种接入技术在网络
层实现汇聚,通过网络层移动性管理
技术,共享核心网络和业务系统,实
现两种接入网的统一无线资源管理以
及统一用户管理和计费,移动终端可
以在该系统下的两种网络之间实现无
缝漫游和切换.该种新型的移动通信
系统能够很好地满足用户对移动通信
业务的使用要求,也能够有力支持
TD—SCDMA大规模独立组网,增强
TD—SCDMA的竞争力,同时为TD—
SCDMA系统的演进和跨越式发展提出
新的思路.
38
图1异种网络融合场景
3.3技术融合
“技术”本身有广义,狭义的
概念之分,因此”技术融合”也有广
义和狭义的概念之分,这里是指一种
狭义的技术融合,即让不同网络或系
统中的技术相互融合,产生新的技术
进步.在业务与网络的融合有所进展
之后,用户已能享受到更加丰富的服
务,但两种截然不同的接入技术在互
相协作时不可避免地会出现一些冲突
与问题,从而可能影响到系统对用户
的服务质量.技术融合的目标则在此
基础之上,期望将WiMAX的先进技术
真正有机地融入~IJTD—SCDMA系统
中,两者相互借鉴各自在移动性,安
全性,高效高速数据传输等技术方面
的先进之处,形成以TDD-OFDM等
技术为主要特征并与其他各种先进技
术有机结合,相辅相承的底层关键技
术以及灵活有效的高层无线资源管理
方案,产生一种统一核心网络,统一
接入网络,统一空中接口,满足未来
宽带化,泛在化,移动化需求的通信
系统,支持更高速率的数据服务,更
高质量的实时语音服务以及更高的用
?
7
户移动性,成为未来中国的移动通信
演进方向.
技术融合所要解决的关键问题主
要集中在空中接口部分.首先,是底
层技术（包括物理层~I]MAC层）的融
合问题.底层技术是制约整个系统最
大能力的根本所在.随着MIMO以及
OFDM等先进技术的崛起,系统性能
有望比现阶段大幅度地提高.达到此
目标的关键问题在于将先进的技术有
机地引入到系统中.底层技术的变革
已经成为当今的大势所趋,LTE以及
B3G系统都对诸~]]MIMO,OFDM等先
进技术表示了极大的关注.因此,如
何将TD—SCDMA与WiMAX的先进底
层技术有机地融合到一起,大大地提
高系统性能,是技术融合首先要解决
的关键问题.其次,是高层协议和无
线资源管理算法的融合问题.如何综
合考虑各种因素,针对TD—SCDMA和
WiMAX各自不同的特点,制定出合理
的高层协议和有效的无线资源管理算
法是充分发挥融合系统底层先进技术
的巨大优势,是系统有效运行的关键
所在.最后,是关于技术融合实施步
电佑技求
骤的问题.要实现彻底的技术融合,
显然不可能一步到位,而选择合理的
实施步骤,在保证性能增长的同时兼
顾一定的前向兼容,才能保证融合的
J1I页利进行.
口TD—SCDMA和WiMAX融
合的步骤
以TD—SCDMA~WiMAX网络融
合为例,对未来的网络融合的方向提
出了分三步走的方案,将TD-SCDMA
和WiMAX逐步演进为一个两网融合,
技术互补和共享频段的整体网络,推
动TD—SCDMA向Super3G以及B3G的
技术方向演进,为用户提供泛在,低
价,宽带,移动的服务.这种新型的
宽带无线移动通信系统能够很好地满
足用户对移动通信业务的使用要求,
也能够有力支持TD—SCDMA大规模独
立组网,增强TD—SCDMA的竞争力.
阶段一:
通过网络互联互通实
现业务融合,提供更广泛,更廉价,
更普及的应用.业务融合最基本的
目标是在网络互通的基础上共享业务
系统,通过统一的业务系统为最终用
户提供统一的业务体验,使用户通过
不同的终端接入不同的网络来访问同
样的业务,实现统一账单,统一数据
库管理等功能,并尽可能实现业务的
统一开发,统一控制.从业务需求方
面讲,多种业务融合的市场需求已经
出现,语音,数据,多媒体信息的融
合,有线与无线业务的融合等,都对
下一代网络发展提出新的需求.从技
术方面讲,大量新技术的出现使业务
层网络融合成为可能,如IMs,VolP,
SIP等,并进一步促进了电信网和互联
网的融合.TD—scDMA和wiMAx的
着眼点不同,服务的用户群,业务类
别,移动范围和特征等方面都存在差
异.TD-ScDMA定位于提供广域语
音和移动中的低速数据业务,针对的
是手机用户,速率相对低,在语音和
手机数据业务上有优势.WiMAX定位
于提供低速移动中的高速数据业务和
IP语音服务,能够根据上下行数据量
灵活分配带宽,具有较高的频谱利用
率,可以提供更高的数据带宽,按需
分配带宽等资源.这两种技术的结合
可使融合后的网络获得提供综合业务
的能力.
阶段二:
TD—scDMA和wiMAx
两种无线接入系统通过一个共享的协
议通信层实现接入汇聚,支持移动终
端的无缝漫游切换,网络资源的统一
管理以及端到端的QOs协商,从而为
用户提供有差异性和有保障的各种服
务.在该系统中,TD—SCDMA接入网
提供广域无线覆盖,支持高移动性,
提供语音业务和中低速数据业务,而
WiMAX提供热点地区低成本,高速率
数据接入业务.两种接入网络之间能
够保持业务的连续性,实现网络负荷
和业务类型分担,用户充分享受两个
网络提供的最佳业务.这种增强型的
系统为将来的融合奠定了扎实的技术
基础和用户基础.
阶段三:
TD—SCDMA和WiMAX
实现技术融合,协调发展.在采用
自适应链路,MIMO,智能天线,
OFDMA,灵活的小区结构等先进
技术的基础上,实现更高的数据传
输速率,更加灵活的QOS控制以及
更丰富的业务提供.TD—SCDMA~]3
WiMAX网络之间有很强的互补性.
若TD—SCDMA’~在保持自己优势技
术的同时,吸收和融合WiMAX的先
进技术,使得两者技术互相融合和促
进,则有望加速推动TD—SCDMA由
3G系统向Supcr3G以及B3G系统进行
演进,为用户提供更高品质的服务.
由于TD-SCDMA与WiMAX在底层技
术的差异,使得二者无法在短期内进
行真止技术意义上的融合,然而两者
都是基于TDD方式,从而为空中接口
的融合提供了一定的可行性.一旦在
空中接口部分实现了融合,两种接入
网络就可以较为自然地统一到一起.
如果TD～SCDMA中能够成功地融入
WiMAX的先进技术,并在此基础上,
继续对其他先进技术博采众长,形成
以TDD一0FDM等技术为主要特征并
与其他各种先进技术有机结合,相辅
相承的底层关键技术,可有望大幅度
提升系统性能,支持更高速率的数据
服务,更高质量的实时语音服务以及
更高的用户移动性.一II
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editor@nmcomcn
第一款自主知识产权分析
数据库GBase8a在京发布
南大通用数据技术于
201O年6月在北京发布我国首款具
有自主知识产权的分析数据库产品
GBase8a.政府代表,业界专家,
合作伙伴代表和客户代表在内逾
20O多人参加了发布会.
数据库管理系统软件在信息系
统中占有十分重要的地位.长期以
来,全球的数据库市场被甲骨文,
IBM,微软等几家大公司垄断.商业
智能时代的到来为GBase8a创造了
良好的市场契机,过去几年,数据
分析市场的增长越来越快.大大超
过传统的事务处理市场.具有自主
知识产权的分析智能型高性能数据
库产品GBase8a的出现,打破了国
际厂商在市场上的垄断,提高了政
府和企业信息的保密性和安全性.
GBase8a采用列存,智能查
询,高效压缩,双向并行,自适应
优化等多项新技术,解决了以往提
高性能只能靠增加数据库容量的问
题,建立了很多索引的常规,使得
GBase8a既有高性能又有很高的数
据压缩比.
WWW.ttmCi33g
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