为适应4G业务需求的传输网络规划探究

谷涵智 侯先智 孟书源



为适应4G业务需求的传输网络规划探究

谷涵智 侯先智 孟书源

中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080

近年来，随着信息技术和科技的告诉发展，4G业务也被广泛应用，改善了人们日常生活和工作的节奏。4G网络是未来移动网络终端发展的主要方向和市场。4G传输网络在建设和规划的过程中以移动终端建设为核心。基于此，为了适应4G业务发展的需求，为客户提供更加快速和高质量的网络传输服务，进行了网络传输规划探究。

4G；业务需求；传输网络；规划探究

1 4G业务需求分析

4G指的是第四代移动通信技术，与第三代移动通信技术相比，4G在多个方面的业务都更加成熟，更能满足市场的需求[1]。如：4G网络在下载和传输中速度更快，数据质量更优质，无线上网服务效率也得到可改善和提供。同时4G网络在满足客户多样化的需求和服务范围上都有其明显的优势。4G业务需求分析主要来自两个方面：①4G客户群体分析；②4G业务需求规模预测。

1.1 客户群体分析

在客户群体方面，4G网络的发展仍具有一定的局限性，受使用年龄和文化程度的影响，4G网络使用人数比例低，4G业务需求量也都集中在高中生、大学生以及相关企业和单位，年龄范围也在15～45之间，4G网络服务还有巨大的发展空间。在规模预测方面：①客户对4G服务的需求。目前，客户对于移动终端的4G服务最为期待，其次是其他网络终端。在对4G服务方面，一般主要是希望更快的网络速度，更加合理的资费方式、更加丰富多样化的应用期待以及能给支持更多的视频和游戏软件，提高上网速度。②客户对4G流量的需求。

4G服务需要更多的流量支持，在提供4G网络服务的同时，客户对4G流量也提出相应的要求，希望4G的流量费能控制在一定的范围内。

1.2 业务需求规模预测

1.2.1 客户最期待的4G服务

目前，客户对于移动终端的4G服务最为期待，然后是其他网络终端。在4G网络服务中，80  %左右的受访者表示期待4G能提供更快的网络速度，63.11  %的人对4G合理的资费方式更期待，20  %左右的人表示对更丰富前卫的应用期待，而对于应用，人们表示希望4G能支持更多的视频和游戏软件，提供更快的上网冲浪速度。13.11  %的人对移动终端的多样化的手机更为期待[2]。

1.2.2 客户对4G流量的需求

首先是关于客户对4G套餐的数据流量消费预期，依据统计结果显示，客户的业务需求除了传统语音业务之外，对流量是需求越来越大。4G套餐的流量消费预期有明显的层次化特点，其中预期4G套餐月均消费500M、1G和2G的客户各有25  %的比例，月均消费3G或者4G以上的客户群体只有不足20  %的比重。而对于4G的资费的态度，超过80  %的受访者表示希望4G流量费用能控制到0到40元间，而他们也希望主要依靠移动网络终端来实现4G服务[3]。

2 适应4G业务需求的传输网络规划探讨

目前，4G市场需求潜力大，但是问题也存在很多。4G服务之所以迟迟没有得到网络流量消费市场的积极反馈，很大程度上与4G传输网络不完善，需要更换移动终端，4G资费高有较大关系。因此，4G传输网络规划需要在新建规划中需要根据业务类型的不同采用不同的方式规划带宽等方法和技术。例如，为了更好地运营光网络智能环境，可以采用PTN 技术，利用其应用范围可以全面覆盖整个城域传送网，并可向上支持地区性组网，提供扩展性强、多平面调度的多业务传送服务，为其提供完善的保护机制。

2.1 完善4G网络传输层上的跨层设计机制

4G网络对网络速度和传输数据质量都提出了更高的要求，在无线网络不断的发展中，以往的网络传输结构已经不能满足4G系统对更快、更高速度的要求。

4G网络是以全IP为基础的通信网络，系统广泛运用TCP/IP协议，具有分层结构，严格遵循OSI的分层网络设计原则。

随着无线网络的发展，4G系统的发展不得不考虑更多的数据传输的问题。通过以上统计数据我们可以看出，消费市场对于更快的网络数据传输速度有更高的预期，因此要求4G网络能满足各种不同的业务类型以及QoS要求。目前4G在网络传输规划上主要面临以下几个问题。第一，无线链路的衰落特性对4G网络传输的影响。第二，无线链路的传输效率受到限制。第三，无线链路的延迟问题。第四，移动网络终端对TCP/IP协议的影响问题。

由于传统的3G网络的协议具有分层结构，4G系统无法在无线移动环境中高效运转。其根本原因在于协议栈之间各自独立，导致协议栈无法实现最佳的网络传输效果，无法充分利用有限的功率资源和频谱资源。因此要实现4G网络传输的高效，必须通过跨层设计机制来优化TCP/IP协议栈，依据协议栈各层间的具体无线通信情况，对无线资源进行最优配置。另外，4G网络传输规划的优化不仅需要研究各个网络和各层性能的优化，而且需要研究物理层、网络层和数据链路层之间协调配合，利用跨层设计思想优化系统协议栈，只有这样才能让4G系统利用有限的频谱和频率资源，适应复杂的无线通信环境。OIS协议栈一般可分为物理层、链路层、网络层、传输层和应用层，为了改变各层之间只能是相邻层信息传递的状态，跨层设计机制通过自适应的方式对4G网络系统进行设计。

2.2 多种传输技术方式在不同业务规划需求下进行传输网规划

2.2.1 OFDM技术与MIMO技术

这两种技术的结合是4G网络在未来发展中改善传输网络的最核心的技术，前者有效的降低了信息传输的损耗率，满足4G网络传输系统对发射端和接收端设备更好标准的要求，是4G网络传输最优的多址方式。后者优化了数据传输方式，提供更加高速和高质的传输途径。

2.2.2 软件无线电技术

4G网络的发展在速度和质量上都有具体的规划和完善措施，而软件无线电技术则是在4G网络传输服务上进行改善，为用户提供高质量的4G服务。软件无线电技术运用的目的是为4G网络传输系统构建一个平台系统，以满足系统的转换和使用。软件无线电技术促进了4G网络传输不同软件和设备使用的方便化和便捷化。

2.2.3 网络协议与移动定位技术

采用IPv6协议，是满足4G网络在未来传输中的发展要求，进一步的提高网络传输的速度和网络传输的质量，提高更加多层次化的业务需求。选择IPv6可以将4G网络打造成一个支持移动管理并且不受地址限制的全IP网络，这个网络可以实现端到端的IP服务。

3 结束语

近年来，4G网络的应用范围越来越广泛，4G网络业务在不断完善和提高。但是由于4G网络传输服务不完善，更换4G服务成本高，当前消费市场对4G网络的反馈不够积极，因此必须进一步完善4G传输网络规划。

[1]李通，李坤江.基于业务感知和区域价值的4G网络容量规划研究[J].电信工程技术与标准化，2015（9）：11-15.

[2]程日涛.4G异构网规划体系及建模研究[J].移动通信，2016，40（17）：33.

[3]汪鑫.传输专业机房的电源规划设计探讨[J].无线互联科技，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

A

1009-6434（2017）01-0015-02