E3G

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  E3G,指E3G技术,是针对新的频段和更高的业务能力的3G演进技术,其采用的技术仍然以蜂窝移动通信为基础,同时集成和融合多种无线技术。在3G系统逐步进入商用的同时,业界已经开始了新技术的研究工作。有的公司将这些新技术称为Super3G技术,也有的公司将其称为3.9G技术。在中国,统一将这些技术称为3G演进型技术,简写为E3G技术。演进型3G(E3G)技术是3GPP LTE(长期演进)和3GPP2 AIE(空中接口演进)项目的统称。这项技术名为“演进”,实则是一场技术“革命”。这些技术的共同特点是:数据业务传输速率提高一个数量级,达到100Mbps左右;引入大量的先进技术,如OFDM和MIMO等,一般不再以CDMA技术为主。

基本原理

  E3G技术在3GPP中的正式名称是Long Term Evolution(LTE)。是以OFDM为核心的技术。它支持1.25MHz~20MHz带宽;峰值数据率:上行50Mbps下行100Mbps。频谱效率达到3GPPRe-lease6的2~4倍;用户面延迟(单向)小于5ms。控制面延迟小于100ms;支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作;支持增强型的广播多播业务;降低建网成本,实现从Release6的低成本演进;实现合理的终端复杂度、成本和耗电;支持增强的IMS(IP多媒体子系统)和核心网;追求后向兼容,但应该仔细考虑性能改进和向后兼容之间的平衡;取消CS(电路交换)域,CS域业务在PS(包交换)域实现,如采用VoIP;对低速移动优化系统,同时支持高速移动;同时支持对称和非对称频段;尽可能支持简单的临频共存。

  有关物理层技术的争论主要集中在多址技术、宏分集、小区间干扰和TDD等方面。绝大多数公司主张放弃3GPP采用已久的CDMA技术,在下行采用OFDM。但由于传统OFDM有较高的峰平比(PAPR),在上行使用会导致终端功放成本过高及耗电量过大,因此低PAPR的单载波技术成为主流方案。部分公司考虑到TDD系统比较适宜在上下行采用相同的传输技术,建议在上行采用带有降PAPR措施的OFDM。为追求频率复用系数=1,相邻小区可以通过频域调度避免小区间干扰,也可以利用不同的扰码或交织序列实现小区间多址。

现状及其发展方向

  移动技术在过去的十几年中得到了快速发展,各种创新层出不穷。从早期的模拟技术,到后来的2G技术,接下来是3G技术,当然它包括WCDMA技术等。再往下就是3G增强技术(E3G)、4G。

  面对WiMAX等宽带无线接入技术的威胁,现有3G的性能、速率和业务能力已经不能满足市场与竞争的要求,而B3G与4G又远水不救近火,业界计划将B3G的一系列研究成果提前导入3G系统,正形成所谓的增强型3G(E3G)标准需求,其基本特征是速率提高到100Mb/s左右,引入OFDMA和MIMO等技术,进一步提升3G系统的技术水平,满足市场和竞争的需要。E3G正成为近期的重点研究领域。

移动WiMAX与E3G的关系

  从技术而言,移动WiMAX技术很大程度上解决了传统技术面临的问题,如数据能力、标准、产业链等,更重要的是移动WiMAX支持移动能力的特性充分体现了无线通信的灵活优势,与有线接入相比,具有一定的差异化竞争能力,为宽带无线接入的发展增大了空间。

  支持移动能力的宽带无线接入技术为宽带无线的发展带来了新的机遇,但同时也给移动通信领域带来了竞争和挑战。众所周知,移动通信的发展方向是提供更高的数据支持能力,同时保持移动性的支持能力,目前在3G领域正在研究制订的E3G标准就是体现了移动通信宽带化的发展趋势。如此一来,移动WiMAX与E3G,两种不同领域的技术开始出现交叠和竞争。

  3GPP中3G技术的演进从HSDPA到HSUPA,一贯推行后向兼容的稳健路线。但WiMAX的出现给传统的移动通信领域带来了冲击,使3GPP的移动通信厂商不得不团结起来,快速跟进,并推出了E3G“长期演进”路线—LTE。相应的,在3GPP2中也提出了AIE的标准计划,该计划将分为两个阶段:PhaseI(多载波cdma2000)和PhaseII(增强型cdma2000),其中第二阶段的技术特点与LTE和WiMAX的类似。

  从上面的对比可看出,WiMAX和E3G在需求指标和技术特点上已变得非常相似,只是在某些细节上各有侧重。一方面,WiMAX已具有支持移动通信的能力;另一方面,E3G已具有明显的无线接入系统的特征。这使宽带无线接入和宽带移动通信的界线变得非常模糊,再加上这两种技术的标准化时间表相互重叠,直接竞争已不可避免。这种竞争是两种技术从不同方向向同一市场渗透的必然结果。出于对广域覆盖的低移动性宽带IP多媒体数据业务的看好,形成了“宽带接入移动化”和“移动通信宽带化”两大趋势。前者表现在:由大带宽向支持小带宽演变;由固定网络向支持中低速移动演变;由热点覆盖向带切换的大规模组网演变;由数据业务向支持话音业务演变。后者表现为:由5MHz以下带宽向20MHz带宽演变;由注重高速性能向注重低速性能演变;由电路交换/分组并重向全分组域演变;由蜂窝网络向兼顾热点覆盖演变。

  由于E3G和WiMAX技术的根本差异性已不复存在,它们之间究竟是竞争还是融合,竞争的结果如何,目前还不能做最终判断。由于两者技术的相似性,E3G和WiMAX历史遗留下来的发展背景差异将对局势的走向产生重大影响。

  1.标准化进程的影响。虽然E3G和WiMAX制定了相似的标准化时间表,但是否能如期完成还是问号。一方面,3GPP和3GPP2的标准化启动较晚,让WiMAX取得了一些先发优势。但另一方面,WiMAX没有制定移动网络协议的经验,在标准化的推进过程中可能会遇到很多问题。双方的标准化能否顺利推进必然会对产业界的技术取向产生影响。

  2.频谱分配的影响。虽然WiMAX可以用于非许可频段,但要想实现电信级的运营仍需利用许可频段。但3GHz以下适于移动通信的频段多由3G系列标准占据,是否能取得适用的频段是影响WiMAX发展的重要因素。

  3.3G技术的普及。由于E3G技术的出现,现有3G运营商及将要部署3G的2G运营商很可能倾向于采用E3G作为演进路线。

  4.市场走向。市场的需求是技术选择的原动力。WiMAX的支持者(很多是传统计算机和网络设备商)和E3G的支持者(大多数是传统电信厂商和运营商)对未来市场的理解是不同的。哪种运营和产业模式更适合市场的需求,哪种技术可能就有更好的发展前景。

  目前的宽带移动通信和宽带无线接入都还处于各自发展的初级阶段,无论是在技术上还是在应用和市场上都有巨大的改进和发展空间。宽带无线接入和宽带无线通信本质上是一种互补关系,定位不同,覆盖范围不同,服务对象不同,业务也不尽相同。应该在各自的发展和演进过程中充分考虑相互融合,并为此制订统一的标准和规程,充分发挥各自的优势,形成一种健康、合理的发展格局。