為適應(yīng)4G業(yè)務(wù)需求的傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃探究

谷涵智 侯先智 孟書(shū)源

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為適應(yīng)4G業(yè)務(wù)需求的傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃探究

谷涵智 侯先智 孟書(shū)源

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100080

近年來(lái)，隨著信息技術(shù)和科技的告訴發(fā)展，4G業(yè)務(wù)也被廣泛應(yīng)用，改善了人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯墓?jié)奏。4G網(wǎng)絡(luò)是未來(lái)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端發(fā)展的主要方向和市場(chǎng)。4G傳輸網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)和規(guī)劃的過(guò)程中以移動(dòng)終端建設(shè)為核心。基于此，為了適應(yīng)4G業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，為客戶(hù)提供更加快速和高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)，進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)傳輸規(guī)劃探究。

4G；業(yè)務(wù)需求；傳輸網(wǎng)絡(luò)；規(guī)劃探究

1 4G業(yè)務(wù)需求分析

4G指的是第四代移動(dòng)通信技術(shù)，與第三代移動(dòng)通信技術(shù)相比，4G在多個(gè)方面的業(yè)務(wù)都更加成熟，更能滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求[1]。如：4G網(wǎng)絡(luò)在下載和傳輸中速度更快，數(shù)據(jù)質(zhì)量更優(yōu)質(zhì)，無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)服務(wù)效率也得到可改善和提供。同時(shí)4G網(wǎng)絡(luò)在滿(mǎn)足客戶(hù)多樣化的需求和服務(wù)范圍上都有其明顯的優(yōu)勢(shì)。4G業(yè)務(wù)需求分析主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面：①4G客戶(hù)群體分析；②4G業(yè)務(wù)需求規(guī)模預(yù)測(cè)。

1.1 客戶(hù)群體分析

在客戶(hù)群體方面，4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍具有一定的局限性，受使用年齡和文化程度的影響，4G網(wǎng)絡(luò)使用人數(shù)比例低，4G業(yè)務(wù)需求量也都集中在高中生、大學(xué)生以及相關(guān)企業(yè)和單位，年齡范圍也在15～45之間，4G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)還有巨大的發(fā)展空間。在規(guī)模預(yù)測(cè)方面：①客戶(hù)對(duì)4G服務(wù)的需求。目前，客戶(hù)對(duì)于移動(dòng)終端的4G服務(wù)最為期待，其次是其他網(wǎng)絡(luò)終端。在對(duì)4G服務(wù)方面，一般主要是希望更快的網(wǎng)絡(luò)速度，更加合理的資費(fèi)方式、更加豐富多樣化的應(yīng)用期待以及能給支持更多的視頻和游戲軟件，提高上網(wǎng)速度。②客戶(hù)對(duì)4G流量的需求。

4G服務(wù)需要更多的流量支持，在提供4G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的同時(shí)，客戶(hù)對(duì)4G流量也提出相應(yīng)的要求，希望4G的流量費(fèi)能控制在一定的范圍內(nèi)。

1.2 業(yè)務(wù)需求規(guī)模預(yù)測(cè)

1.2.1 客戶(hù)最期待的4G服務(wù)

目前，客戶(hù)對(duì)于移動(dòng)終端的4G服務(wù)最為期待，然后是其他網(wǎng)絡(luò)終端。在4G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中，80??%左右的受訪(fǎng)者表示期待4G能提供更快的網(wǎng)絡(luò)速度，63.11??%的人對(duì)4G合理的資費(fèi)方式更期待，20??%左右的人表示對(duì)更豐富前衛(wèi)的應(yīng)用期待，而對(duì)于應(yīng)用，人們表示希望4G能支持更多的視頻和游戲軟件，提供更快的上網(wǎng)沖浪速度。13.11??%的人對(duì)移動(dòng)終端的多樣化的手機(jī)更為期待[2]。

1.2.2 客戶(hù)對(duì)4G流量的需求

首先是關(guān)于客戶(hù)對(duì)4G套餐的數(shù)據(jù)流量消費(fèi)預(yù)期，依據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，客戶(hù)的業(yè)務(wù)需求除了傳統(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)之外，對(duì)流量是需求越來(lái)越大。4G套餐的流量消費(fèi)預(yù)期有明顯的層次化特點(diǎn)，其中預(yù)期4G套餐月均消費(fèi)500M、1G和2G的客戶(hù)各有25??%的比例，月均消費(fèi)3G或者4G以上的客戶(hù)群體只有不足20??%的比重。而對(duì)于4G的資費(fèi)的態(tài)度，超過(guò)80??%的受訪(fǎng)者表示希望4G流量費(fèi)用能控制到0到40元間，而他們也希望主要依靠移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端來(lái)實(shí)現(xiàn)4G服務(wù)[3]。

2 適應(yīng)4G業(yè)務(wù)需求的傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃探討

目前，4G市場(chǎng)需求潛力大，但是問(wèn)題也存在很多。4G服務(wù)之所以遲遲沒(méi)有得到網(wǎng)絡(luò)流量消費(fèi)市場(chǎng)的積極反饋，很大程度上與4G傳輸網(wǎng)絡(luò)不完善，需要更換移動(dòng)終端，4G資費(fèi)高有較大關(guān)系。因此，4G傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要在新建規(guī)劃中需要根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型的不同采用不同的方式規(guī)劃帶寬等方法和技術(shù)。例如，為了更好地運(yùn)營(yíng)光網(wǎng)絡(luò)智能環(huán)境，可以采用PTN 技術(shù)，利用其應(yīng)用范圍可以全面覆蓋整個(gè)城域傳送網(wǎng)，并可向上支持地區(qū)性組網(wǎng)，提供擴(kuò)展性強(qiáng)、多平面調(diào)度的多業(yè)務(wù)傳送服務(wù)，為其提供完善的保護(hù)機(jī)制。

2.1 完善4G網(wǎng)絡(luò)傳輸層上的跨層設(shè)計(jì)機(jī)制

4G網(wǎng)絡(luò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度和傳輸數(shù)據(jù)質(zhì)量都提出了更高的要求，在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)不斷的發(fā)展中，以往的網(wǎng)絡(luò)傳輸結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿(mǎn)足4G系統(tǒng)對(duì)更快、更高速度的要求。

4G網(wǎng)絡(luò)是以全I(xiàn)P為基礎(chǔ)的通信網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)廣泛運(yùn)用TCP/IP協(xié)議，具有分層結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格遵循OSI的分層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則。

隨著無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，4G系統(tǒng)的發(fā)展不得不考慮更多的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題。通過(guò)以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)我們可以看出，消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)于更快的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速度有更高的預(yù)期，因此要求4G網(wǎng)絡(luò)能滿(mǎn)足各種不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型以及QoS要求。目前4G在網(wǎng)絡(luò)傳輸規(guī)劃上主要面臨以下幾個(gè)問(wèn)題。第一，無(wú)線(xiàn)鏈路的衰落特性對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)挠绊憽５诙?，無(wú)線(xiàn)鏈路的傳輸效率受到限制。第三，無(wú)線(xiàn)鏈路的延遲問(wèn)題。第四，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端對(duì)TCP/IP協(xié)議的影響問(wèn)題。

由于傳統(tǒng)的3G網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議具有分層結(jié)構(gòu)，4G系統(tǒng)無(wú)法在無(wú)線(xiàn)移動(dòng)環(huán)境中高效運(yùn)轉(zhuǎn)。其根本原因在于協(xié)議棧之間各自獨(dú)立，導(dǎo)致協(xié)議棧無(wú)法實(shí)現(xiàn)最佳的網(wǎng)絡(luò)傳輸效果，無(wú)法充分利用有限的功率資源和頻譜資源。因此要實(shí)現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母咝?，必須通過(guò)跨層設(shè)計(jì)機(jī)制來(lái)優(yōu)化TCP/IP協(xié)議棧，依據(jù)協(xié)議棧各層間的具體無(wú)線(xiàn)通信情況，對(duì)無(wú)線(xiàn)資源進(jìn)行最優(yōu)配置。另外，4G網(wǎng)絡(luò)傳輸規(guī)劃的優(yōu)化不僅需要研究各個(gè)網(wǎng)絡(luò)和各層性能的優(yōu)化，而且需要研究物理層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層之間協(xié)調(diào)配合，利用跨層設(shè)計(jì)思想優(yōu)化系統(tǒng)協(xié)議棧，只有這樣才能讓4G系統(tǒng)利用有限的頻譜和頻率資源，適應(yīng)復(fù)雜的無(wú)線(xiàn)通信環(huán)境。OIS協(xié)議棧一般可分為物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，為了改變各層之間只能是相鄰層信息傳遞的狀態(tài)，跨層設(shè)計(jì)機(jī)制通過(guò)自適應(yīng)的方式對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.2 多種傳輸技術(shù)方式在不同業(yè)務(wù)規(guī)劃需求下進(jìn)行傳輸網(wǎng)規(guī)劃

2.2.1 OFDM技術(shù)與MIMO技術(shù)

這兩種技術(shù)的結(jié)合是4G網(wǎng)絡(luò)在未來(lái)發(fā)展中改善傳輸網(wǎng)絡(luò)的最核心的技術(shù)，前者有效的降低了信息傳輸?shù)膿p耗率，滿(mǎn)足4G網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)對(duì)發(fā)射端和接收端設(shè)備更好標(biāo)準(zhǔn)的要求，是4G網(wǎng)絡(luò)傳輸最優(yōu)的多址方式。后者優(yōu)化了數(shù)據(jù)傳輸方式，提供更加高速和高質(zhì)的傳輸途徑。

2.2.2 軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)

4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展在速度和質(zhì)量上都有具體的規(guī)劃和完善措施，而軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)則是在4G網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)上進(jìn)行改善，為用戶(hù)提供高質(zhì)量的4G服務(wù)。軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)運(yùn)用的目的是為4G網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)構(gòu)建一個(gè)平臺(tái)系統(tǒng)，以滿(mǎn)足系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換和使用。軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)促進(jìn)了4G網(wǎng)絡(luò)傳輸不同軟件和設(shè)備使用的方便化和便捷化。

2.2.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與移動(dòng)定位技術(shù)

采用IPv6協(xié)議，是滿(mǎn)足4G網(wǎng)絡(luò)在未來(lái)傳輸中的發(fā)展要求，進(jìn)一步的提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣群途W(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)馁|(zhì)量，提高更加多層次化的業(yè)務(wù)需求。選擇IPv6可以將4G網(wǎng)絡(luò)打造成一個(gè)支持移動(dòng)管理并且不受地址限制的全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)端到端的IP服務(wù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，4G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，4G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)在不斷完善和提高。但是由于4G網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)不完善，更換4G服務(wù)成本高，當(dāng)前消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)的反饋不夠積極，因此必須進(jìn)一步完善4G傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。

[1]李通，李坤江.基于業(yè)務(wù)感知和區(qū)域價(jià)值的4G網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃研究[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2015（9）：11-15.

[2]程日濤.4G異構(gòu)網(wǎng)規(guī)劃體系及建模研究[J].移動(dòng)通信，2016，40（17）：33.

[3]汪鑫.傳輸專(zhuān)業(yè)機(jī)房的電源規(guī)劃設(shè)計(jì)探討[J].無(wú)線(xiàn)互聯(lián)科技，2016（14）：19-22.

Research on Transmission Network Planning to Meet the Demand of 4G Business

Gu Hanzhi Hou Xianzhi Meng Shuyuan

China Mobile Communications Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080, China

In recent years，with the development of information technology and science and technology，4G services have been widely used to improve the rhythm of people's daily life and work. 4G network is the future of mobile network terminal of the main direction of development and market，the process of 4G transmission network in the construction and planning of the mobile terminal construction as the core， in order to meet the development needs of 4G services， to provide customers with more rapid and high quality service for network transmission，network transmission planning inquiry.

4G；business demand；transmission network；planning

TN929.53

A

1009-6434（2017）01-0015-02