图文:高通中国高级总监沈立国作演讲(全文) | |
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http://www.sina.com.cn 2003年10月28日 10:07 新浪科技 | |
![]() 10月28日,“3G在中国”2003全球峰会在北京京都信苑饭店隆重召开,信息产业部娄勤俭副部长、科技司闻库司长、国家发展改革委许勤副司长、科技部冯记春司长等领导出席并发表讲话,全球各大电信巨头汇聚一堂,共同探讨中国3G产业的发展。 新浪网将对本次峰会进行全程独家直播,图为高通无线通信技术(中国)有限公司高级总监沈立国作演讲。 以下为沈立国现场演讲实录: 主持人::刚才万屹先生对全球的3G的技术做了一个介绍,同时对3G的一个技术比较和标准的发展做了一个概论性的发言。同时介绍了目前、未来3G在全球和中国的发展情况。因为他是长期从事3G标准方面的工作,所以这在这个方面有比较深厚的研究基础。 下面我们有请高通公司的沈立国先生做报告。沈立国由于在长期在中国工作,他目前负责高通3G技术发展的工作,高通大家也知道,也就是CDMA技术开发的先行者,在一些地方有非常成功的经验,下面有请沈立国先生做报告。 沈立国::各位大家好,今天要跟各位介绍一下在关于CDMA上面,因为过去很多人对这个有一些不了解的地方,希望今天在短短的时间之内,我们能够很有效率比把关于这个方面的一些重要的地方给各位作一个介绍。 首先,我们讲一下3G的演进。各位可以看到,从图片的左边是CDMA IS95,这都是第二代,从CDMA IS95开始说起,CDMA当之当时最高的速率是14.4KPS,演进到CDMA2000 1X,在画音的容量上比原来CDMA二代要增加了将近一倍,事实上实际的网络是没有到达一倍,大概有1.6、1.7倍左右,但是速率数据我们也提升到最高速率153K,从0演进到A的版本,版本的最高速率可以到达307K,还有一些其他方面的的改进,RO的改进非常少,一般没有太多的变动。到了RO,有一个比较大的变动,我们刚刚提到的CDMA2000 ONE X,RC我们只作了前向的改动,最高速率可以到达2.4 Mbps,目前在运行的是R1的版本,版项作了一个继续的加强,所以,O的反向也可以到达1.2MBPS速率。这里很重要的一点就是,一度的演进都是平滑的进度,从现有的CDMA的网络来看,从原来的IS95到CDMA2000 1X,事实上很多的演进系统我们只增加CDMA2000 1X的信道版,有很有效的经济效益,在投资上面讲,是非常节省成本的。在CDMA2000 1XEV—DO完全是根据分子数据的新性能作的数据,但是当初的设计主要是因为Intelnet上的应用,所以上行和下行的效率并不对称,这种情况下需要有一些改进。目前,在韩国,使用1X EV—DO的数据应用,有很多应用非常好的。但是,并不代表它是一个很完美的,目前来讲,也有一些缺陷,所以我们在CDMA2000 1XEV—DO要继续作一些增强包括前项和反向链路的增强,前项可以增长到3.1Mbps的速率,反向可以到达1.2M。另外,很重要的一点就是QOS的服务要提升,可以把目前做得不太好的业务加强。所谓的2X,我们讲CDMA2000 1X,在这上面,原来还有3X,但是不做了,我们要作2X的概念。 从GSM到GRPS上面,它必须使用新的频段,基本是设计在2.1的频段。那我们也要看到在CDMA1和GRPS之间有一个PDMA技术,但是目前大家看到,它的情况不是特别好。所以PDMA的运营商上分纷纷转往其他的技术,有的纷纷走到CDMA2000 1X。但是有的运营商不走这条路,他想走WCDMA。最后再走到比如CDMAH,或者是WCDMA。 这是一个概括性把3G主流技术做了一个介绍。 另外我们谈一下技术的成熟度。刚刚提到我们的几种技术但是他的成熟度都有差异的。我们列出了一个技术发展的一些主要的项目,首先,我们建立一个所谓的圆形系统,接下来建立一个标准、规范,标准建立之后,还要做一定的改动,最后把它完善。然后再做芯片的设计、还有加一些软件的开发。另外就是测试方面的标准,测试的性能,这些也要有比较完善的考虑。其次,必须优化系统和手机的性能。再来就是发展工程的所谓圆形系统,然后是芯片的设计、初始的发展。另外还有测试在手机终端和系统方面的兼容性。 还有一些比如说,多频多模上面的,WCDMA就必须和CDMA多模,就是多模,CDMA2000 1X还有和CDMA双模,等等,来解决覆盖不足和漫游的问题。在这些都做到之后,就有一个前期商用,像WCDMA,在日本就做了前期的商用。像美国也在华盛顿和圣地亚哥作前期的商用,他不是全国的性能发展。这个步骤是往往也要经历的。另外还有芯片的设计,做一个商用系统的芯片设计。超过100万的用户的时候,要有一些丰富的设计和应用的业务。 最后,另外一个标记就是1000万用户,往往初级的发展到了一定的力度之后,用户会迅速成长,1000万用户可以作为另外一个重要的标志。 经过这些认证,CDMA 1X目前所有的项目都达到了,目前CDMA2000 1X在全球已经有超过6000万的用户。CDMA2000 1XEV—DO也几乎都到达了,只有在1000万用户这个标准还没有到达。WCDMA还有几个部分没有到达,还没有超过100万用户。这是在发展我们在认定它的成熟度做的一些界定的因素。 另外,我们把1X EV-DO作了一些标准认定,首先是IS—856,2000年10月提出了,是一个非常稳定的技术,目前有大量的商用系统在使用。这是零标本,A版本的增强型是希望在2004年使用,这里有的增强由于只是软件的增强,并不一定界定在RA上面,一些可以直接在RO上使用。基本的性能和规范主要是IS—864、和IS—866这些。 CDMA2000在一个小区,包括三个扇区,他的前项面路可以达到7.4Mbps,而他的频道的宽路只有1.25MHz,这是目前的电路量里最高的。由于他的设计是针对无线互联网的业务,前向和反向不对称。前项的平均吞吐量,步行时使用1根天线,可以到达3.1兆,刚才说的7.4是峰值的吞吐量。但是如果我们使用两根接受天线的时候可以达到4.1M的速度。在车行,就是快速行动的环境下一根接受天线可以到达2.1M的吞吐量,两根接受天线可以到达3.1M的吞吐量。反向的吞吐量只有660K。他的设计虽然和原来的1X/IS—95有些不一样的概念,但是它可以无缝地配合95的网络里面。比如我们使用同样的速率,在做网络规划的时候,他的电路预算也是一样的,功率的需求也是一样的,所以,覆盖也是和1X类似,所以一旦我们设计好了IS的网络,就不再需要网络的规划,可以使用样的覆盖。所以,事实上我们在设计的时候,把1X EV—DO看成是1X/IS-95的完善。 (看图)下面是根据实地的情况进行的测量。包括韩国的KTF等网络,包括吞吐量和平均前向的用户吞吐量,可以看到,GPRS在各个系统上的吞吐量不太一样。更重要的是我们今天的主题,1X EV—DO,在LG的手机上平均的吞吐量是742K,他的优势充分显露无疑。反向也是一样的,1X EV—DO比1X、比GRPS都高。 另外我们很快把目前的市场的现状介绍一下。目前已经公开宣布的一些1SCDDO的系统制造商和测试仪器的制造商,包括中国的华为、美国的Lucent、摩托罗拉、LG等。 1X EV—DO的终端,有手机、有电脑卡,目前来讲,他的样式已经非常多,非常完善。 另外我们讲一讲思路,在无线移 动的特性,通常来讲,无线的环境是始终在变化的,这个系统必须根据用户的比例来设计,以便优化整个系统的吞吐量,但是在整个的无线环境来,画音和数据本身的特性是完全不同的,画音本身是迟延的要求比较高,数据迟延的要求没有那么高,变化的特性也是比较有连续性的,比如有许多用户在一个系统里,有的人没有讲话,有的人在讲话,你把每一个人需要的工具加在一起,他的变化是连续性的,但是在数据来讲,本身还是属于突发性的,所以基于迟延性和连续性、突发性等不同的特性,我们根据主要的特性来设计了1XEV—DO。主要的设计目标是来优化效率,根据IP数据传输的特性,尽量能够达到理论的最高值。我们也在使用空间接口和许多现有的网络的情况,像因特网来作的最佳优化,来实现增加系统的性能。另外我们把所谓服务品质和因特网的服务相配合,来达到服务的功能。所以我们主要设计的目标是提供给制造商最有经济效益、能够达到制造商在数据市场的要求。 目前,如果想这个成本,我们如果使用一个1X和一个1X EV—DO的短波,就可以超过ITU制定的3G的标准的要求,而且一个1X加上一个1X EV—DO整个的效率也是最高的。 在技术上的设计,我们在1X和1XEV—DO有一个很大的不同,就是当初的1X的导航信道占有一定的功率,在业务信道由于功率控制,所以许多不同的业务加载在一起,整体的功率还有一些的变化。但是1XEV—DO基本上是把最大的功率随时发射,我们的用户根据我所收到的信号的强度,来和机站要求他所处的环境来他的手机来达到他最好的覆盖和最佳的缝制速率。 目前来讲,在商用的情况,包括KTF、美国的一些厂商以及巴西的一些运营商。 我们讲1XEV—DO的技术架构。1X EV—DO是和IS95在无线上面是兼容的,因为我们使用的同样的码变率速,可以有一样的边路预算,所以在网络规划上是一样的,1X EV—DO也是使用有层次的结构。另外一种方式,就是1XEV—DO可以有自己的单独一个基站,然后它可以接到所谓的PDSN,进入所谓的因特网。这是两种不同的结构。在1X EV—DO,过去我们叫做终端手机这一块,1X EV—DO这一边取不同的名字,在系统这边叫做X SERVER。它在每一层面的分工非常清楚。 接下来,我们提一下这个空中电路的设计。1X EV—DO也分前向和反向。reverse activity可以把前向的信道送入到反向信道,关于反向活动是不是很繁忙,终端可以根据资料来决定反向的速率是增加还是减少。另外一个功率控制,这个功率控制主要是做反向的功率控制,也就是经由前项的买信道,告诉终端你的下一次的发射的功率要增加还是要减少。这里和1X有一点不一样,他每秒钟做600次,1X每秒钟做800次及另外还有一个控制的信道。它的速率是一种动态的分配,它的速率可以从38.4K一直到2.4M。根据用户和无线环境,他当时如果所处的环境比较好,有一个最高的速率,如果所处的环境不好,它的速率就有一定的影响。这是它在一个动态的分配,来处理调制。所以很多时候,大家都提到所谓的峰值速率,但是很多情况下,你必须有一个比较好的环境。这种情况之下,我们才能够做一个比较高的数据的传递。事实上在峰值速率所谓的运营效率不大,主要是作为一种宣传的效率,真正在运营上面还是要考虑平行的吞吐量。另外有一点值得一提就是前向,因为必须要做所谓的1XEV—DO。目前的传递的速度不好,但是我发现我现在收到的信号突然变强了,就表示我的DRC会变得很好,这时候,它就会获得比较好的优先性,来传输它的数据。 我们作了一个统计,Round Robin Scheduler没有什么变化,如果我们使用了Proportional Fairness Scheduler之后,整个的速率都会上升。两种不同的CHEDULER,一旦使用了Proportional Fairness Scheduler之后,就增加整体的吞吐量。在用户之间有一个分级,1X EV—DO充分利用了这个特性,事实上整个的系统的吞吐量,如果用户非常少的时候,吞吐量并不高,但是用户增加之后,吞吐量就增加了。这和别的不一样,别的都是用户非常少的时候,网络的吞吐量最好。这里我们充分利用了用户的分级。我用了一个用户,环境可能并不好,你没有什么选择的余地,但是当我有很多用户的时候,或许在这个时候,有些用户好有些用户不好,我的Proportional Fairness Scheduler就会产生非常好的作用,可以有选择地发送用户,使得整个系统的吞吐量有所增加,这个增加基本上达到了利用了所有的优势之后,受限于整个系统的能力,就不会再增加了。 另外,ARQ,在终端会有一个DRC,它会要求基站发射某一个速率,如果我们分成四段来发,我们使用这种方法,可以得到一些性能上的改进。说到这个改进,叫HYBRID ARQ。我如果我用发8次的方式,假设DRC要求的速率是76.8K,经过了HYBRID ARQ,我测量出来的可能的分布的情况是,在很少的时候,可能我真的会使用到76.8K、87.8K,但是从整体的速率,经由HYBRID ARQ之后,大部分的速率都集中在204、307和614上面,所以有一个整体程度上的改进。下面讲反向链路,有所谓的ACCESS和TRAFFIC信道。ACCESS包括PILOT、DATA。TRAFFIC包括Pilot、MEDIUM ACCESZ CONTROL、ACK、DATA。反向也和前向一样,他也是所谓的由DYNAMIC来分配速率。反向它的3GPP吞吐量每个扇区可以到达660k。反向主要是使用BPSA,然后根据它所处的情况,也有不同的速率。kbps这里是提到在反向的速率的选择,当社会刚刚提到有一个所谓的Increase,当这个系统不太忙的时候,反向可能会增加,反向的活动比较繁忙的时候他可能会降低。至于增加和降低是根据一个所谓的机率。这个机率根据几个因素来决定,第一是根据我现在所处的速率,另外一个情况是QUALITY OF SERVICE可以使用的数值。还有一个根据QOS,我可以获得优先登记,上升的机率会提高很多,使得他很快到达他所要的速率。接下来,我们讲一下Rise Over Thermal (ROT),现在我们所想到这个做法就是我们可以从基站,这个地方做一个直接的测量。这个测量在OOA测量,比在基站部分做的准确得多。这个表就是说,我一旦把的Rise Over Thermal (ROT)从3DB提到5DB,我们可以看到速率有一定的改进。在速率高的时候,反而速度会下降。由于使用的方面不一样,和终端要求的数据和终端要求的服务的基站,来做下一个选择,比如说,我现在有基站A和基站B,我发现基站B的信号是我目前得到最好的一个信号,虽然我现在的传递是在A,但是我在测量的时候,B有一个更好的传递,我就可以要求基站给我最佳的服务基站。基站所以严格说起来,它的前向在空中这一块是没有软切换。这个刚刚解释了,在B基站和A基站之间,出去B基站,它的信号比较好,他下一个传递的前站就由B基站来传递。另外1X与1X EV—DO之间还要做一个平滑的切换。如果我在使用1X EV—DO的数据,这个时候如果有电话打进来,我必须切断到1X EV—DO去,做话音通话。然后结束之后,我可以做回到1X EV—DO,如果我的数据,能够允许我暂时中断一下,如果不允许我中断的话,我就连画音一起转到1X,然后做1X数据传递。1X是可以同时有话音。根据这种不同的情况,我们会有不同的切换。这个切换,基本是平滑,目前也是能够支持的一个切换。 另外我们讲一下系统的加强改进。第一就是所谓的接收分级,接收分级,过去在基站是早就有了。在原来的IS95就有了,但是在手机里面做起来比较困难。接收分级,如果在1X上面讲,我们使用接收分级,和正确的SMV的我们可以把话音的容量从23提升到52 erlangs,这样是超过一倍,这是话音。在前面讲了,如果我有两个接收天线,整个吞吐量有相当大的改进。作一个接收分级,我有一个传统的天线,事实上,用户根本不会感觉到你有两根接收天线。目前CDMA我们用了ZIF,没有中频了,所以在电路板上面,就留出很多空间来,给我们做很多东西,比如说做第二根隐藏式的天线,给我们做一些多频多模的功能。这是目前我们已经做到的一些技术。 另外,在1X EV—DO我们用了所谓的均衡器。它可以使我们的容量有20—60%的改进。1X EV—DO,如果加上所谓的接收分级,对整个的性能会有很大的提高,以及一个相当大的技术改进。这是目前一个比较务实的做法。这个可以使整体的性能有一个相当大幅度的改进。刚刚提到,我们在前向RELEASE A版本,可以提到3.1M,另外在每个扇区,可以超过100个用户。然后在所谓的PAYLOAD也有一些改进,允许比较小的PAYLOAD。 反向的改进我们的速率率可以到达1.2M。同时另外反向也要做和前向类似的HYBRID ARQ。加上QOS,使得整体的改进会有一个非常大的幅度。使得一些3G的应用能够充分使用在1XEV—DO上面。 最后我们提到一个所谓的2X MULTI—CARRIER,可以以接收分级所获得的经验继续发展两个2X MULTI—CARRIER,第一,我可以使用一个载波作为数据,另外一个载波,像1XEV—DO一样,可以作一个话音,这时候我的系统就可以提供非常高的画音和数据,所谓的同时的服务。另外,话音和数据在一起,话音和数据有很多不同的地方,真正在从一个载波里处理话音和数据的效率,还是一个非常头疼的问题,一旦使用了2X之后,我们可以免除话音和数据在同一个载波如何有效率分配业务的问题。另外,两个载波都用在1XEV—DO上面,都用在数据上,这种情况下我大约可以把原来的2.4M的速率加倍到达5M的速率。事实上,2X载波还有很多其他的应用,比如现在非常热门的所谓定位,比如切换,不同频率的切换,现在的做法往往是在现在的频率上暂停一下再和另外的频率测试一下,看它的信号怎么样,暂停总是不太好。如果我有这两个载波,就可以一个载波继续通话、继续数据,另外一个载波可以到另外一个频率去作测量,定期地或者是根据所谓系统的设计测量一下,不影响目前的载波。所以使得在频率间的切换或者是1X和1XEV—DO之间的切换的效率增加许多。像刚刚提到的定位的功能,我可以利用另外一个载波去处理定位的服务。所以,事实上它可以发挥的功能是非常非常多,我们可以继续探讨。 今天介绍1X EV—DO就到这里,谢谢大家。 |