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(多图) 无线城市关键技术及发展策略分析

中国网通集团研究院 李建宇?? 2009年01月09日 ?? 收藏0

?  跨越物理层和MAC层的关键技术:软件无线电、智能天线、QoS。

  l 软件无线电:软件无线电的基本思想是把尽可能多的无线及个人通信功能通过可编程软件来实现,使其成为一种多工作频段、多工作模式、多信号传输与处理的无线电系统,是一种用MAC层软件和物理层DSP器件相结合来实现物理层连接的无线通信方式。

  l 智能天线:其核心是波束赋形技术。智能天线应用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等功能,既能改善信号质量又能增加传输容量。

  l QoS:通过物理层的AMC、ARQ、HARQ等功能以及MAC层先进的调度算法,可以实现可以按不同业务流、不同连接等多种需求划分的质量保证机制。

  3) 网络层

基于智能节点重叠网的PureIP的核心网络

图4 基于智能节点重叠网的PureIP的核心网络

  INON:即智能节点重叠网,它是覆盖在IP核心网上的传统的弹性重叠网(RON)技术与分布式哈希表(DHT)技术相结合的新型重叠网技术,主要包括自动组网、网络资源管理、路由优化等关键技术,以帮助接入网部分的各接入业务解决或优化在核心网上的数据传输和资源管理等方面的相关问题,如图上4所示。

  PMIP:通过移动性管理模块中的PMIP机制,使得终端不需要移动IP客户端软件即可实现子网间切换,包括在不同的接入路由器之间、以及同一接入路由器的不同端口之间的子网间切换情形。

  跨越MAC层和网络层的关键技术:二、三层切换和PMIP(代理MIP)。

  l 子网间的快速切换技术:包括跨越不同子网间的切换判决算法和切换方式、切换和认证方式的配合、二层三层切换的整体性能优化策略等;

  l 垂直切换技术:是异质网络之间的切换,技术关键点包括:切换度量的评估算法和切换策略;

  技术发展趋势

移动通信技术发展展望-未来无线城市的场景

图5 移动通信技术发展展望-未来无线城市的场景

  从关键技术角度看,无线城市是IT界驱动的,以WiFi,WiMAX等技术为基础发展起来的;而从业务驱动的角度看,无线城市的目的是服务于市政、交通、医疗、旅游甚至安全等层面需求,通过强大的通信能力,为政府更好的服务于市民提供支撑。通过分析,不难发现,无线城市的客户层面是宽泛的,各层面的客户需求是有差异的,有侧重接入能力和速率的,有侧重移动性的,也有更看重安全的,为此,就需要一类技术,能够灵活的满足差异化的需求。而单纯应用IT界的技术,灵活由于但是安全性和可靠性不足;单纯应用CT界的技术,安全可靠、用户基础好但是成本高、灵活性差,因此,技术层面的融合是必然,笔者的观点是:在技术层面,ICT(IT+CT)是无线城市的基础。在关键技术分析章节,已经将无线城市所涵盖的主要关键技术进行了论述,未来无线城市的发展,必然有赖于上述技术的演进和完善,对于技术本身的发展趋势,不是本文的重点,笔者更关心的是在一定的系统层面,对无线城市中的宏观技术发展给出趋势的分析。

  1) 全网IP化

无线城市全网IP化示意图

图6 无线城市全网IP化示意图

  未来的无线城市将是全网IP化,从核心网-接入网-用户设备均支持IP协议。从网络体系结构看,今后的无线城市核心网络更加卡开放、扁平化,便于网络能够更加直接地接入到IP网络。从具体协议层面看,核心网络必然将业务、控制和传输等分开,使核心网络的演进独立于各种具体的无线接入方案(空中接口标准),能提供端到端的IP业务,能同已有的核心网和PSTN兼容。

  2) 泛在性(ubiquitous)

  未来的无线城市将是一个泛在的网络,在多种技术体制的协作下,实现按需覆盖和接入,有针对性的为不同行业的用户提供特色服务,在无线城市中,服务的重点是整个城市辖区内的行业应用,而不是像2G、3G等公众系统一样的普遍服务。如上图5,通过HAPS和卫星通信,可以为城市管理提供应急通信、高精度的定位服务,通过2G(GSM)、3G(UMTS)的网络,结合ADSL等有线技术,可以为行业用户提供资源共享、协同的渠道,通过WiFi、Bluetooth、RFID等技术,可以在行业内部进行资源共享与管理等服务。

  笔者认为:在未来的无线城市网络中,技术体制是多样的,提供业务是产异化的,但是基础设施和运维管理将是统一的。

  3) 终端即计算

  “网络即计算。”-SUN公司的名言


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无线城市? WiFi? WiMAX? OFDM?

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