Tecnología de comunicación del futuro
Desde el lanzamiento del "Plan Nacional 863" en 2001, hasta 2006 se han logrado considerables resultados de investigación científica y se han solicitado más de 100 patentes de invención de tecnología de comunicaciones móviles en el país y en el extranjero. En los cinco años transcurridos desde la implementación del Plan Futuro, se han capacitado casi mil talentos senior de I+D en comunicaciones móviles, lo que ha mejorado significativamente las capacidades de desarrollo sostenible de China Mobile Communications. La investigación B3G/4G no es sólo un proyecto de investigación científica, sino también un sistema experimental para promover el desarrollo de la futura industria de las comunicaciones de China. Implica cuestiones como los derechos de propiedad intelectual, las patentes y la cooperación internacional, y puede sentar las bases para la próxima industria de China. -Estandarización de las comunicaciones móviles de generación. En términos de investigación B3G/4G, China va a la par del mundo y la demostración y demostración de la tecnología de campo B3G/4G ocupa una posición de liderazgo en el mundo. En términos de investigación sobre tecnología 3G, nuestro país está entre 8 y 10 años por detrás de otros países. La investigación sobre tecnología 4G ha ido a la par del mundo, lo que ha sentado las bases para que tengamos mejores perspectivas de desarrollo.
Desde el lanzamiento de la I+D 4G en China, han participado más de diez universidades, empresas e institutos de investigación científica nacionales. Con el apoyo de la primera fase del futuro proyecto, seis universidades nacionales, incluida la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Beijing, han cooperado con empresas nacionales y extranjeras como Huawei y Samsung. Después de más de un año de arduo trabajo, completaron el diseño de 6 soluciones de enlace de transmisión inalámbrica, una investigación preliminar sobre soluciones de administración de recursos inalámbricos y protocolos de capa superior, básicamente completaron el diseño y las pruebas del software y hardware central del circuito de banda base. y completó un proyecto para respaldar el diseño de sistemas de comunicación multicanal distribuidos para acceso a antenas. Se han logrado una serie de resultados de investigación innovadores y se han solicitado más de 30 patentes de invención nacionales, sentando una buena base para seguir perfeccionando el plan técnico general de tercera generación hacia el final del "Décimo Plan Quinquenal". Sobre esta base, el futuro plan nacional "863" lanzó en junio de 2003 la segunda fase del plan de investigación y desarrollo. El objetivo general de este proyecto de investigación y desarrollo es cumplir con los requisitos de las aplicaciones más allá de las comunicaciones móviles 3G en términos de velocidad de transmisión, soporte comercial, capacidad del sistema, etc. , realizó además una investigación exhaustiva y sistemática sobre la estructura de la red, la interfaz aérea y otros aspectos del sistema de comunicación móvil Super 3G, logró avances clave, formó una solución técnica general completa para la comunicación móvil Super 3G y construyó un sistema de prueba con el Principales características técnicas de las comunicaciones móviles Super 3G. Tener la base técnica para presentar propuestas preliminares de estándares de sistemas de comunicaciones inalámbricas de próxima generación a la UIT. El subtema del proyecto nacional "863" "Investigación y desarrollo de un sistema experimental de red inalámbrica de comunicación móvil celular de tercera generación" - "Diseño e implementación de enlace ascendente OFDM en un sistema TDD e integración de la tecnología TDD" está patrocinado por la Universidad de Correos de Beijing. y Telecomunicaciones Inalámbricas Nuevo El Instituto Tecnológico es el responsable de la implementación e integración de este tema. El subproyecto comenzó el 1 de junio de 2003 y el plan de enlace fue aceptado en julio de 2004. En junio de 2006, se completó la depuración conjunta del enlace ascendente, del enlace descendente y de todo el sistema, y en junio de 2006 se llevó a cabo la aceptación formal. Los resultados de aceptación muestran que el sistema ha alcanzado el nivel líder internacional, lo que marca un gran avance en la investigación de mi país sobre sistemas de comunicaciones móviles de próxima generación.
28 de junio de 2007 65438+28 de octubre de 2007, en un vehículo de prueba de rápido movimiento en Shanghai, las demostraciones comerciales como la televisión de alta definición basada en IPV6 fueron muy fluidas. Los equipos cubren el viaducto de 2 kilómetros de largo en Yan'an West Road en Shanghai. Los vehículos viajan a 50 km/h en condiciones reales de carretera, con velocidades de bajada de 20 Mbps a 90 Mbps y una velocidad máxima de subida de 80 Mbps. Esto marca que la primera red de prueba 4G de mi país ha entrado oficialmente en la tercera fase, es decir, pruebas de campo y planificación precomercial. El sistema experimental consta de 3 células de cobertura inalámbrica, 6 sitios de acceso y 6 terminales móviles. Proporciona un entorno de prueba integrado para redes de simulación multicélula y multiusuario, y verifica el rendimiento de puntos de acceso urbanos, abiertos e interiores, carreteras elevadas y. otros escenarios inalámbricos. Su plataforma de prueba integrada proporciona una variedad de métodos de prueba, desde la calidad de la interfaz aérea del enlace hasta la calidad del portador del servicio, desde un entorno de canal estático simulado hasta un entorno móvil de alta velocidad en tiempo real.
4G pasará de la tecnología al producto. Sólo mediante la integración de sistemas y el desarrollo de productos entrará en la etapa de I+D industrial. Según las previsiones, se necesitarán al menos cinco años, es decir, 2012, para lograr las pruebas comerciales de productos relacionados. 4G integra 3G y WLAN y puede transmitir imágenes de vídeo de alta calidad. La calidad de transmisión de imágenes es comparable a la de la televisión de alta definición. El sistema 4G puede descargar a una velocidad de 100 Mbps, que es 2.000 veces más rápido que el acceso telefónico a Internet actual, y la velocidad de carga también puede alcanzar los 20 Mbps, lo que puede satisfacer los requisitos del servicio inalámbrico de casi todos los usuarios. En términos de precio, que es lo que más preocupa a los usuarios, las redes 4G y de banda ancha fija son comparables en precio y los métodos de cobro son más flexibles. Los usuarios pueden determinar los servicios que necesitan en función de sus propias necesidades. Además, 4G se puede implementar en lugares donde los módems de cable y DSL no pueden llegar y luego expandirse a toda el área.
En la actualidad, existen varias opiniones sobre 4G, como la definición de la UIT, WiMAX, 4GMF y la red de transmisión, pero ninguna de ellas es concluyente.
Definición de la UIT: En la 17ª reunión de ITU-RWP8F que finalizó el 18 de junio de 2005, la UIT le dio a B3G un nombre oficial IMT-Advanced. La definición de la Unión Internacional de Telecomunicaciones es: la tecnología IMT-2000 y la tecnología IMT-Advanced tienen el mismo prefijo "IMT", lo que significa que las tecnologías actuales WCDMA, HSDPA y otras se denominan colectivamente tecnología IMT-2000; La tecnología de interfaz en el futuro se denomina tecnología IMT-Advanced. Las IMT-Advanced y las IMT-2000 son paralelas y ambas son ramas de las IMT. En este sentido, las IMT-Avanzadas son un nuevo desarrollo de 3G, no de 4G. La razón por la que se llama B3G en lugar de 4G es porque los sistemas y estándares futuros deben seguir dependiendo de muchos estándares nuevos formulados por la organización de estándares 3G, como la red central IP, la arquitectura de servicio abierta, IPv6, etc. Al mismo tiempo, su planificación debe cumplir con los requisitos para que la arquitectura general del sistema evolucione desde el sistema 3G hasta la futura arquitectura B3G. Según la definición de IMT-Avanzadas de la UIT, las IMT-Avanzadas deberían poder soportar una velocidad de servicio de datos de 1000Mbps cuando los usuarios están estacionarios o se mueven a bajas velocidades. Las IMT-Avanzadas deberían poder soportar una velocidad de servicio de datos de 100 Mbps cuando los usuarios se mueven a altas velocidades. En comparación con la tecnología B3G, el rendimiento de la tecnología IMT-Advanced es un orden de magnitud mayor. En consecuencia, el momento de comercialización de las IMT-Avanzadas será después de 2010, es decir, después de la comercialización de la tecnología B3G. En la actualidad, aunque se está llevando a cabo activamente a nivel internacional una labor previa a la investigación sobre la tecnología IMT-Avanzada, los países aún no tienen una idea clara de qué tecnología utilizar para alcanzar los objetivos predeterminados. En términos de arquitectura del sistema, los equipos terminales B3G podrán utilizar una o varias interfaces inalámbricas, radios de software y antenas inteligentes, y seleccionar interfaces y protocolos para la comunicación de la manera que mejor cumpla con los requisitos de ancho de banda o sea económicamente viable. Sus interfaces opcionales incluyen interfaces WLAN, 2G, 2.5G, 3G y la interfaz inalámbrica de alta velocidad recientemente planificada de B3G. El desarrollo de la tecnología B3G no solo incluye tecnologías en el campo de las comunicaciones móviles, es decir, la ruta de evolución de los estándares de tecnología de acceso definidos por las organizaciones de estándares internacionales 3GPP y 3GPP2, sino que también incluye nuevas tecnologías en el campo del acceso inalámbrico de banda ancha y tecnologías en el campo de la radio y la televisión.
La definición de WiMAX, 4G evolucionó a partir de WiMAX, es una red de área metropolitana inalámbrica móvil basada en IP que puede cubrir un área amplia y se utiliza principalmente para la transmisión móvil de datos de alta velocidad en lugar de voz. No es sólo un competidor de WiFi, sino también una tecnología inalámbrica alternativa a XDSL, formando una red pública de acceso inalámbrico de banda ancha que admite movilidad de alta velocidad y en línea en tiempo real. WiMAX es actualmente la tecnología más popular en acceso inalámbrico de banda ancha (BWA). BWA se refiere a la tecnología de acceso que proporciona a los usuarios acceso a la red fija de banda ancha a través de transmisión inalámbrica. Los operadores coreanos son uno de los primeros operadores en comercializar WiMAX. WiBro es un estándar de acceso inalámbrico de banda ancha propuesto por Corea del Sur. Puede considerarse como un subconjunto del estándar 802.16e, con una velocidad de enlace descendente de 18,4 Mbps y una velocidad de enlace ascendente de 6,1 Mbps. KT y SK de Corea del Sur han establecido redes comerciales Wibro. Actualmente, la evolución de WiMAX a 4G avanza de forma ordenada. En junio de 2006, el Comité IEEE802 estableció un nuevo grupo de trabajo "P802.16m" con el objetivo de 4G. Cuando la UIT determinó el estándar 4G en 2008, se esperaba que P802.16m fuera adoptado por IMT-Advanced. La característica de P802.16m es que se garantiza que es compatible con WiMAX móvil. Además de adoptar el mismo método de conexión "OFDMA" que WiMAX móvil, también realizará la función de * * * utilizando estaciones base. La tecnología de acceso inalámbrico de banda ancha representada por WiMAX es muy similar a la tecnología de comunicación móvil representada por LTE y AIE, y los límites entre las dos se han vuelto borrosos. La razón de esta situación es que diferentes sectores industriales penetran en el mismo mercado desde diferentes direcciones.
La definición de 4GMF, el enfoque de la tecnología 4G es la integración de tecnología de acceso inalámbrico, tecnología móvil y tecnología de banda ancha. La característica principal de 4G será una arquitectura inalámbrica abierta en lugar de una tecnología de transmisión inalámbrica de alta velocidad. La arquitectura inalámbrica abierta permite la integración de múltiples redes. Su aplicación no se limitará a la industria de las telecomunicaciones, sino que también será ampliamente utilizada en la industria de las comunicaciones automotrices, la industria de las comunicaciones de la aviación civil, la industria de la radio y la televisión, la defensa nacional, el gobierno, la educación, los sistemas médicos y financieros.
Aunque existen diferentes descripciones en la industria, hay algunos puntos que todos reconocen, es decir, 4G será móvil, de banda ancha y basado en IP. La movilidad permite a las personas deshacerse de las restricciones geográficas y realizar la transmisión de información en cualquier momento y lugar. La banda ancha tiene como objetivo satisfacer las necesidades de ancho de banda de los usuarios para servicios de video, transmisión de medios y otros servicios. La red de próxima generación será una red totalmente IP, que admitirá protocolos IP desde la red central hasta el equipo del usuario. Con la evolución hacia 4G, la tendencia será que diferentes tecnologías inalámbricas se integren y coexistan bajo el marco NGN, aprovechando al máximo sus respectivas ventajas y formando un entorno de red inalámbrica multinivel.
La competencia internacional por la tecnología y los estándares 4G está en pleno apogeo desde hace mucho tiempo. Ningún fabricante o país poderoso está dispuesto a perderse esta batalla. En la actualidad, Japón, Corea del Sur, Estados Unidos y la Unión Europea han tomado la iniciativa en la realización de investigaciones sobre la tecnología pan-4G. Estos países han adoptado el modelo "gobierno + operador + empresa manufacturera" para promover la investigación sobre la tecnología pan-4G. Muchas empresas ya han tenido reservas técnicas en el campo de la tecnología pan-4G durante unos diez años. En la actualidad, algunas universidades e instituciones de Europa y Estados Unidos han invertido mucho dinero en investigación 4G y han formado algunas alianzas.
La nueva generación de tecnología de comunicación inalámbrica ha entrado en la etapa de intensa investigación, desarrollo y comercialización en países desarrollados como Estados Unidos y Japón. Según el último borrador del texto de la tecnología de banda ancha inalámbrica 802.16 publicado por el Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (IEEE), la asociación está estudiando actualmente un nuevo estándar de transmisión inalámbrica 802.16m, que es compatible con WiMAX y 4G. La velocidad de transmisión del estándar 802,16 m puede alcanzar los 100 Mbit/s en condiciones de movimiento rápido. El nuevo estándar puede alcanzar la velocidad antes mencionada principalmente gracias a la tecnología MIMO, que se ha utilizado ampliamente en enrutadores y nodos de acceso de los estándares 802.11g y 802.11n. Después de adoptar la tecnología MIMO, la velocidad de transmisión teórica del enrutador de 54 Mb/s puede alcanzar los 108 Mb/s/s. Se dice que el nuevo estándar no se lanzará hasta dentro de al menos uno o dos años.
En marzo de 2006, China, Corea del Sur y Japón llegaron a un acuerdo sobre investigación y desarrollo conjuntos de estándares de comunicación móvil 4G. En 2003, el Ministerio de Industria de la Información de China cooperó con otros países en investigación y desarrollo de 4G. En ese momento, se firmó una carta de intención con la japonesa NTT DoCoMo para explorar y desarrollar conjuntamente la tecnología 4G. En junio de 2004, 5438+October llegó a un acuerdo con Corea del Sur para ampliar el alcance de la cooperación técnica y apoyar la investigación y el desarrollo de sistemas de comunicación inalámbrica 4G. Con el apoyo del Plan Futuro, un grupo de instituciones de investigación chinas han participado como socios en proyectos de investigación internacionales sobre las comunicaciones móviles del futuro, como el Sexto Marco WINNER de la UE, Magnet y MOCCA, y han establecido una serie de proyectos conjuntos de I+D con un grupo de empresas multinacionales. Los planes futuros se han convertido en una parte importante de la promoción del desarrollo de tecnología de comunicaciones móviles de nueva generación en todo el mundo.
En la actualidad, la UIT (abreviatura de Unión Internacional de Telecomunicaciones) no ha determinado el estándar 4G. Según el calendario 4G de la UIT, la planificación del espectro se completará en 2006-2007, la UIT recopilará estándares 4G entre 2007 y 2008, la estandarización unificada global se completará alrededor de 2010 y la comercialización se implementará gradualmente después de 2012. Desde 2008, China ha estado planeando formar una alianza de estándares 4G con algunos grandes proveedores de equipos de telecomunicaciones e instituciones universitarias de investigación para participar en la colección de estándares globales 4G de la UIT.
Las empresas extranjeras que más se preocupan por el 4G son Nortel, Samsung, Motorola, etc. Qualcomm e Intel, que poseen más derechos de propiedad intelectual en los campos 3G y Wimax respectivamente, también están "trabajando juntos" y esperan ganar dominio en 4G. En junio de 2006, 165438 + octubre, Motorola estableció oficialmente el Centro de Investigación de Banda Ancha Inalámbrica de China en Beijing. Greg Brown, vicepresidente ejecutivo de Motorola y presidente de la División de Redes y Comunicaciones Empresariales, reveló que la investigación se centra principalmente en direcciones tecnológicas básicas relacionadas con 4G, como OFDM y MIMO. La versión de 4G que se adopte finalmente es muy importante para cualquier empresa, y la estrategia que adopte China está relacionada con la cuota de mercado que las empresas extranjeras pueden ganar en el mercado chino en el futuro.