移動通信網絡發展及其網絡規劃設計應對

楊競飛

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移動通信網絡發展及其網絡規劃設計應對

楊競飛

廣東南方電信規劃咨詢設計院有限公司，廣東 廣州 510000

通信網絡的發展為人們帶來諸多便利,但其中隱含的安全問題也同樣不容忽視。在進行通信網絡規劃設計時,應該將安全問題作為重中之重。移動通信未來的發展趨勢對通信網絡規劃設計進行分析,介紹通信網絡的安全需求及其保障方式,提出了面向未來網絡規劃設計的一些思考。

4G通信工程；規劃設計

近幾年中國的移動通信網絡快速發展與上述預測趨勢是大體吻合的。特別是在2013 年底中國政府發放4G TD-LTE 牌照后，在過去的一年中4G網絡發展迅速，令人嘆為觀止。這其中中國移動的推動力度最大。中國移動只用了1 年時間便建成了全球最大移動通信技術。移動通信技術經歷了三個主要發展階段。第一代起源于20世紀，采用的是模擬技術；第二代起源于90年代初期，主要采用時多分址TDMA技術；第三代移動通信系統3G的優勢是可以提供更寬的頻帶，既可以傳輸話音，還可以傳輸高速數據。但是，第三代移動通信系統是建立在地面標準不一致的區域性通信系統上，傳輸速度非常快，但是無法滿足多媒體通信的要求。

1 4G通信技術的概念

4G通信技術沒有一個明確的定義，因為其技術參數、國際標準和網絡結構都有所不同。4G通信技術把3G和WLAN結合在一起，可以傳遞高質量的視頻圖像，圖像傳輸質量非常好，清晰度很高。4G系統的下載速度是100Mb每秒，相較于目前的撥號上網速度要快2000倍。[1]4G通信可以覆蓋所有的有通信信號的地方，滿足用戶對于無線服務的要求。在價格方面，4G的價格比較便宜，和固定寬帶的價格一樣，在計費方面也比較靈活。通信用戶可以根據自身的需求確定所需的服務。和有線電視解調器相比，4G技術的優勢就是可以覆蓋所有的地方并進行部署。所以，4G技術是目前為止最優越的技術。

和3G技術相比，4G技術有著以下優勢：

（1）在終端設備的類型、網絡拓撲的結構方面，4G技術的終端設備比較多，不僅有手機，還有頭戴式話機、膝上機和游戲機，還配備了電視機和游戲機。4G終端設備包括了所有能夠識別IP地址的無線電收發電信機。

（2）4G技術和3G手機相比，功能更加強大，應用范圍也更加廣泛。4G手機的智能化程度很高，除了通話功能，還有更多的多媒體應用功能。

2 4G通信技術的主要優勢

2.1 通信速度很快

最初始的通信設備是傳統電話和其他移動裝置無線訪問系統，4G通信大大超越了這一系統，它的無線通信速度更快，移動通信系統數據傳輸速度更快。第一代的移動通信系統只能提供語音服務的功能，第二代移動通信系統數據傳輸速度提高到了9kb每秒。到了第三代移動通信系統速度就達到了2MB每秒。第四代的移動通信速度估計將來可以達到10MB每秒。這些都說明了4G移動通信系統的通信速度很快。

2.2 通信方式靈活

4G手機的功能，不只是電話機的范疇，它不僅具有語音傳輸的功能，現在的4G手機相當于一臺小型的電腦。不管是從外形還是從功能上看，都有著很大的突破。現在的4G終端可以設置成多種不同樣式的，比如眼鏡、手表或者是旅游鞋，都可能成為4G的終端。在未來的通信生活中，用戶和用戶之間不僅可以實現自由的溝通和交流，還可以雙向下載資料、圖畫和視頻。通過4G網絡可以輕易實現和陌生人的交流，擴大人們的交流范圍，突破時間和空間的限制。雖然4G網絡的開放性也存在著安全隱患，但是與它所提供的便利性相比，這些安全問題比較小。

2.3 通信智能化程度很高

第四代通信技術的智能性體現在終端設備的設計和操作方面，例如，可以減少菜單和滾動操作的應用。另外，4G手機還可以實現許多很多難以實現的操作，如4G手機的備忘錄功能可以提醒手機主人在設定的時間做什么事，進行日程的安排。4G手機還可以下載許多APP和軟件，4G手機利用這些軟件可以在網上購電影票，查看電影資訊。同時還可以選座、選擇電影院。手機可以全面顯示電影院目前的售票情況和座位情況。[2]用戶就可以根據這些資料在線購買電影票。所以在某種程度上4G手機是集鬧鐘、手提電視、錄音機于一體的綜合設備，還可以用來看現場賽事和現場直播。

2.4 通信質量很高

在第三代移動通信時代雖然也可以實現各種多媒體通信，但是現代的4G通信技術可以滿足3G通信技術滿足不了的條件。4G通信的通信質量、通信速度和通信范圍都優于傳統的通信技術。它的通信價格也比較便宜，可以實現高速數據和高分辨率多媒體服務的需要。4G移動通信系統不僅可以提供多種形式的無線多媒體通信服務，還可以通過較強的信道把語言信息、數據信息和影響信息傳送出去，傳播速度很快，傳播內容也很豐富。所以第四代移動通信系統也稱為“多媒體移動通信”。這種通信系統的最大優勢是可以大幅度增加應對用戶的數量，也可以很好地滿足多媒體的傳輸要求，通信品質也可以得到相應的保證。自從使用了4G通信技術，通信質量良好，數據傳輸速度更快。

2.5 通信費用更加便宜

因為4G通信可以解決傳統通信解決不了的問題，不僅可以解決3G通信兼容性的問題，還可以促進3G通信升級到4G通信。4G通信包含著更高端的科學技術。手機用戶的流量更多，網速更快。這些高端的技術保證了4G通信靈活的系統操作方式。在眾多通信技術中，4G通信技術部署是最簡單和迅速的。通信運行商在建設4G通信網絡系統時，是直接建立在傳統的通信網絡之上的，在建設過程中采用循序漸漸的方法，可以簡化建設的程序，節約運營商和用戶的通信費用。根據相關研究，4G通信技術的無線連接比3G通信的費用要便宜很多。

3 移動通信網絡規劃設計應對思考

面對移動通信技術發展和需求變化，作為從事移動通信規劃設計優化工作的人員而言，也必須與時俱進，深入思考，加強研究，以起到引領通信網絡發展和應用的作用。

3.1 高頻段無線電波傳播特性及超高密度通信技術

由于適合通信服務且掌握傳播特性的頻段已經沒有太多可用的頻譜，頻率重用和簡單擴展到鄰近頻段進行擴容的可能性將越來越小，目前可行的就是向上擴展，使用360GHz 的高頻段。而使用這些新頻段需要首先對無線電波在這些頻率上的傳播特性進行基本研究，掌握并充分應用于未來移動網絡規劃設計中。[3]同時，針對高數據流量開展超高密度覆蓋技術、大容量通信技術的研究，通過精細化、室內外聯合、多網協同的迭代仿真分析，以規劃設計復雜度提升換取網絡覆蓋和容量的提升。

3.2 綠色節能技術

移動通信網絡的無線接入部分是主要的能量殺手。圖1 是沃達豐關于移動通信網絡的能耗統計。而且，隨著后續數據流量增加，數據中心能耗也將急劇增加。[4]因此，綠色節能技術的研究和應用在今后的移動通信網絡中則顯得越來越重要。在過去幾年中，綠色節能技術在器件能耗性能提升，例如更有效的功放、饋線損耗的降低等方面，以及自然冷卻技術、綠色空調改造等方面都做了大量的研究和應用，但是在針對基站、數據中心等部署有效性、頻譜應用的有效性、資源利用的有效性等方面做得不夠，需要更加體系地研究，進而通過更為有效的網絡規劃設計形成綠色節能型網絡，降低單位信息傳遞的能耗。

圖1 典型的移動通信網絡的功耗

3.3 智能軟件開發技術

隨著整個網絡的不斷“軟”化，軟件開發技術將成為規劃設計人員乃至咨詢設計行業必須了解、掌握并能熟練加以應用的基礎，盡管目前軟件行業的商業模式與移動通信設計咨詢行業還未有效銜接，但是未來對網絡的了解并不是僅僅通過掌握設備性能和參數，而是還需要深入了解設備軟件運作模式和實現細節，進而通過網絡規劃設計咨詢中進行各種方案的組合，甚至將設計咨詢中的智能固化到軟件中，實現設計咨詢的智能拓展，解決實際網絡需求和可能面臨的問題。

4 結束語

為了應對未來移動數據流量的爆炸性增長,大量的設備連接,各種新業務的出現和應用場景中,規劃和設計咨詢企業必須掌握移動通信網絡未來的發展趨勢,深刻把握生產方式帶來的變化趨勢,引起了世界范圍內的經濟、社會和生活的改變,適應形勢,不斷創新,以提高其技術能力和管理能力,能奔騰的潮水信息化發展的一個地方。

[1]向麗.4G通信工程技術要點分析[J].電子世界，2014（12）：165.

[2]張遠才.論4G通信工程的技術要點[J].城市建設理論研究（電子版），2014（19）：847.

[3]佚名.未來移動通信論壇[J].中國通信,2015(S1).

[4]佚名.全球移動市場前景[J].電信工程技術與標準化,2014(12):32-34.

楊競飛（1981—），男，2003年畢業于北京郵電大學，工學學士，現就職于廣東南方電信規劃咨詢設計院有限公司，長期從事通信工程規劃咨詢設計工作。

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1009-6434(2016)04-0045-02