谷涵智 侯先智 孟書源

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為適應4G業(yè)務需求的傳輸網絡規(guī)劃探究

谷涵智 侯先智 孟書源

中國移動通信集團設計院有限公司，北京 100080

近年來，隨著信息技術和科技的告訴發(fā)展，4G業(yè)務也被廣泛應用，改善了人們日常生活和工作的節(jié)奏。4G網絡是未來移動網絡終端發(fā)展的主要方向和市場。4G傳輸網絡在建設和規(guī)劃的過程中以移動終端建設為核心?；诖?，為了適應4G業(yè)務發(fā)展的需求，為客戶提供更加快速和高質量的網絡傳輸服務，進行了網絡傳輸規(guī)劃探究。

4G；業(yè)務需求；傳輸網絡；規(guī)劃探究

1 4G業(yè)務需求分析

4G指的是第四代移動通信技術，與第三代移動通信技術相比，4G在多個方面的業(yè)務都更加成熟，更能滿足市場的需求[1]。如：4G網絡在下載和傳輸中速度更快，數據質量更優(yōu)質，無線上網服務效率也得到可改善和提供。同時4G網絡在滿足客戶多樣化的需求和服務范圍上都有其明顯的優(yōu)勢。4G業(yè)務需求分析主要來自兩個方面：①4G客戶群體分析；②4G業(yè)務需求規(guī)模預測。

1.1 客戶群體分析

在客戶群體方面，4G網絡的發(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網絡使用人數比例低，4G業(yè)務需求量也都集中在高中生、大學生以及相關企業(yè)和單位，年齡范圍也在15～45之間，4G網絡服務還有巨大的發(fā)展空間。在規(guī)模預測方面：①客戶對4G服務的需求。目前，客戶對于移動終端的4G服務最為期待，其次是其他網絡終端。在對4G服務方面，一般主要是希望更快的網絡速度，更加合理的資費方式、更加豐富多樣化的應用期待以及能給支持更多的視頻和游戲軟件，提高上網速度。②客戶對4G流量的需求。

4G服務需要更多的流量支持，在提供4G網絡服務的同時，客戶對4G流量也提出相應的要求，希望4G的流量費能控制在一定的范圍內。

1.2 業(yè)務需求規(guī)模預測

1.2.1 客戶最期待的4G服務

目前，客戶對于移動終端的4G服務最為期待，然后是其他網絡終端。在4G網絡服務中，80??%左右的受訪者表示期待4G能提供更快的網絡速度，63.11??%的人對4G合理的資費方式更期待，20??%左右的人表示對更豐富前衛(wèi)的應用期待，而對于應用，人們表示希望4G能支持更多的視頻和游戲軟件，提供更快的上網沖浪速度。13.11??%的人對移動終端的多樣化的手機更為期待[2]。

1.2.2 客戶對4G流量的需求

首先是關于客戶對4G套餐的數據流量消費預期，依據統(tǒng)計結果顯示，客戶的業(yè)務需求除了傳統(tǒng)語音業(yè)務之外，對流量是需求越來越大。4G套餐的流量消費預期有明顯的層次化特點，其中預期4G套餐月均消費500M、1G和2G的客戶各有25??%的比例，月均消費3G或者4G以上的客戶群體只有不足20??%的比重。而對于4G的資費的態(tài)度，超過80??%的受訪者表示希望4G流量費用能控制到0到40元間，而他們也希望主要依靠移動網絡終端來實現(xiàn)4G服務[3]。

2 適應4G業(yè)務需求的傳輸網絡規(guī)劃探討

目前，4G市場需求潛力大，但是問題也存在很多。4G服務之所以遲遲沒有得到網絡流量消費市場的積極反饋，很大程度上與4G傳輸網絡不完善，需要更換移動終端，4G資費高有較大關系。因此，4G傳輸網絡規(guī)劃需要在新建規(guī)劃中需要根據業(yè)務類型的不同采用不同的方式規(guī)劃帶寬等方法和技術。例如，為了更好地運營光網絡智能環(huán)境，可以采用PTN 技術，利用其應用范圍可以全面覆蓋整個城域傳送網，并可向上支持地區(qū)性組網，提供擴展性強、多平面調度的多業(yè)務傳送服務，為其提供完善的保護機制。

2.1 完善4G網絡傳輸層上的跨層設計機制

4G網絡對網絡速度和傳輸數據質量都提出了更高的要求，在無線網絡不斷的發(fā)展中，以往的網絡傳輸結構已經不能滿足4G系統(tǒng)對更快、更高速度的要求。

4G網絡是以全IP為基礎的通信網絡，系統(tǒng)廣泛運用TCP/IP協(xié)議，具有分層結構，嚴格遵循OSI的分層網絡設計原則。

隨著無線網絡的發(fā)展，4G系統(tǒng)的發(fā)展不得不考慮更多的數據傳輸的問題。通過以上統(tǒng)計數據我們可以看出，消費市場對于更快的網絡數據傳輸速度有更高的預期，因此要求4G網絡能滿足各種不同的業(yè)務類型以及QoS要求。目前4G在網絡傳輸規(guī)劃上主要面臨以下幾個問題。第一，無線鏈路的衰落特性對4G網絡傳輸的影響。第二，無線鏈路的傳輸效率受到限制。第三，無線鏈路的延遲問題。第四，移動網絡終端對TCP/IP協(xié)議的影響問題。

由于傳統(tǒng)的3G網絡的協(xié)議具有分層結構，4G系統(tǒng)無法在無線移動環(huán)境中高效運轉。其根本原因在于協(xié)議棧之間各自獨立，導致協(xié)議棧無法實現(xiàn)最佳的網絡傳輸效果，無法充分利用有限的功率資源和頻譜資源。因此要實現(xiàn)4G網絡傳輸的高效，必須通過跨層設計機制來優(yōu)化TCP/IP協(xié)議棧，依據協(xié)議棧各層間的具體無線通信情況，對無線資源進行最優(yōu)配置。另外，4G網絡傳輸規(guī)劃的優(yōu)化不僅需要研究各個網絡和各層性能的優(yōu)化，而且需要研究物理層、網絡層和數據鏈路層之間協(xié)調配合，利用跨層設計思想優(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，適應復雜的無線通信環(huán)境。OIS協(xié)議棧一般可分為物理層、鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層，為了改變各層之間只能是相鄰層信息傳遞的狀態(tài)，跨層設計機制通過自適應的方式對4G網絡系統(tǒng)進行設計。

2.2 多種傳輸技術方式在不同業(yè)務規(guī)劃需求下進行傳輸網規(guī)劃

2.2.1 OFDM技術與MIMO技術

這兩種技術的結合是4G網絡在未來發(fā)展中改善傳輸網絡的最核心的技術，前者有效的降低了信息傳輸的損耗率，滿足4G網絡傳輸系統(tǒng)對發(fā)射端和接收端設備更好標準的要求，是4G網絡傳輸最優(yōu)的多址方式。后者優(yōu)化了數據傳輸方式，提供更加高速和高質的傳輸途徑。

2.2.2 軟件無線電技術

4G網絡的發(fā)展在速度和質量上都有具體的規(guī)劃和完善措施，而軟件無線電技術則是在4G網絡傳輸服務上進行改善，為用戶提供高質量的4G服務。軟件無線電技術運用的目的是為4G網絡傳輸系統(tǒng)構建一個平臺系統(tǒng)，以滿足系統(tǒng)的轉換和使用。軟件無線電技術促進了4G網絡傳輸不同軟件和設備使用的方便化和便捷化。

2.2.3 網絡協(xié)議與移動定位技術

采用IPv6協(xié)議，是滿足4G網絡在未來傳輸中的發(fā)展要求，進一步的提高網絡傳輸的速度和網絡傳輸的質量，提高更加多層次化的業(yè)務需求。選擇IPv6可以將4G網絡打造成一個支持移動管理并且不受地址限制的全IP網絡，這個網絡可以實現(xiàn)端到端的IP服務。

3 結束語

近年來，4G網絡的應用范圍越來越廣泛，4G網絡業(yè)務在不斷完善和提高。但是由于4G網絡傳輸服務不完善，更換4G服務成本高，當前消費市場對4G網絡的反饋不夠積極，因此必須進一步完善4G傳輸網絡規(guī)劃。

[1]李通，李坤江.基于業(yè)務感知和區(qū)域價值的4G網絡容量規(guī)劃研究[J].電信工程技術與標準化，2015（9）：11-15.

[2]程日濤.4G異構網規(guī)劃體系及建模研究[J].移動通信，2016，40（17）：33.

[3]汪鑫.傳輸專業(yè)機房的電源規(guī)劃設計探討[J].無線互聯(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

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1009-6434（2017）01-0015-02