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推動新一代移動寬帶業(yè)務穩(wěn)步發(fā)展

Charlie Kawwas 博士 LSI公司網絡通信部市場副總裁 2009/02/17

引言

　　目前，有線和無線服務供應商正處于非常時期。僅就北美地區(qū)而言，有線電信運營商每天有 1 萬個用戶選擇其他接入技術，一個季度就會丟失 100 萬個客戶，一年就是 400萬個客戶。此外，包括 ABI Research1 在內的多家市場分析公司的報告指出，蜂窩市場在今后五年逐步下滑。據(jù) ABI 預測，從 2007 年到 2012 年，蜂窩市場收入將以每年約 8% 的復合年均增長率加速下降，凸顯了該領域未來形勢令人擔憂。

　　尤其是在為規(guī)避風險進行重大資本積累以及面對新的強大競爭威脅的情況下，毋庸置疑，服務供應商將全力以赴來止住這場金融“大出血”。

　　市場萎縮影響的不僅是服務供應商，隨著收入下滑，其網絡設備開支也會縮減，進而對系統(tǒng)和組件制造商造成消極影響。此外，由于服務供應商發(fā)展服務基礎的意愿和能力降低，這也會對客戶帶來消極影響。

　　針對目前的不利形勢，服務供應商采取了一些應對措施。比如有線供應商利用光纖到戶或光纖到路邊技術推出全新的寬帶接入服務，以此擴展現(xiàn)有的基礎設施。他們采取這一措施是經過深思熟慮的，愿意承擔相應的風險，因為他們相信他們能夠為媒體客戶提供線纜連接服務，并能在這場爭奪媒體客戶的大戰(zhàn)中贏得客戶。成果究竟如何，時間會證明一切。

　　無線電信運營商面臨的問題則不同，他們沒法通過容量更大的物理介質擴大裝機容量(installed plant)，而是必須想辦法充分利用現(xiàn)有的資源，在現(xiàn)有基礎上提供更多的服務。充分利用現(xiàn)有資源，需要認真規(guī)劃，向寬帶無線技術（3G 到 4G、HSPA、LTE）發(fā)展；提供更多服務，則要增加大量客戶通過移動設備可接入的媒體服務。

　　向媒體應用領域發(fā)展并不是偶然的，這是因為豐富的媒體服務會帶來巨大的增收商機，如表 1 所示2。綜合來看，移動媒體市場收入將從 2006年 的 65 億美元增長至 2011 年的 300 億美元，增幅之大是顯而易見的。

　　表1：移動媒體收入預測

市場
2006
2011
流式移動電視
0.6 美元
2.7 美元
廣播移動電視
0.1 美元
1.8 美元
彩鈴
4.2 美元
2.4 美元
個性化回鈴音
1.0 美元
7.2 美元
整首音樂下載
0.2 美元
11.7 美元
串流音樂
0.4 美元
4.2 美元

寬帶移動業(yè)務

　　移動電信運營商新增了如下六大類寬帶業(yè)務：高度移動網絡；基于位置的服務；基于內容計費；移動音樂與游戲；安全性；以及移動視頻， 進一步擴大了其產品陣營。請注意，客戶目前通過電話或線纜等有線連接同樣能獲得上述業(yè)務。而且隨著網絡技術的不斷發(fā)展與演進將使一切成為可能。上述業(yè)務向無線領域的發(fā)展需要多功能通用 IP 網絡技術，也需要功能強大的網絡邊緣設備、工業(yè)級寬帶接入功能以及能夠支持多種服務類型的非常強大的多功能終端用戶移動設備。

　　還有一點需要指出的是，用戶使用網絡服務主要分為兩種模式，一種是“自產型服務”；一種是“自購型服務”。所謂“自產型服務”，就是指用戶上傳到網絡中的內容，包括電子郵件、SMS、電話通話以及用戶生成的內容。所謂“自購型服務”，是指網絡提供給用戶的內容，包括軟件下載、音樂、電子書和用戶購買的圖片等。上述服務在移動領域日益推廣，并為提供上述服務的服務供應商帶來增收機遇。

　　下面我們不妨逐一討論一下以上六種服務類型。

　　高速移動網絡

　　高速移動網絡的高速，不僅指高速接入網絡，而且還包括寬帶接入以及增強移動使用體驗的一系列功能（眾所周知的小部件(widget)與混搭應用(mashups)）。小部件 (Widgets)是指可下載的應用，能為用戶提供新聞、時間等各種功能，還能針對客戶指定的地區(qū)提供當前天氣情況，提供 PC 或移動設備的模擬電池電量指示器，以及語言詞典、互動地圖集等等。小部件(Widget)其實并不是什么新概念，它以各種各樣的形式已存在一段時間了，比方說 Apple Macintosh Dashboard Widgets 小構件、Yahoo! Widgets 小工具以及Microsoft Vista Gadgets 等。Widget實際就是用戶可通過下載各種小部件，隨心所欲組合，打造完全定制的用戶體驗。而隨心所欲組合的過程，就產生了混搭應用(mashup)。

　　小部件和混搭應用可為其運行環(huán)境帶來眾多優(yōu)勢。首先，它們屬于小型化應用（即所謂的小應用程序(applet)），占用的系統(tǒng)空間極小，在移動設備的屏幕上也只占很小的地方。其次，由于它們是互動性很強的應用，因此實用性很強，能為在移動設備桌面添加用戶所需的多種功能。大部分這類應用都用 Java 創(chuàng)建，就此而言，現(xiàn)有眾多基于 Java 2 Micro Edition（J2ME）的移動 widget 引擎，其中包括 WidSets、WidX、Webwag 和 BluePulse 等。

　　最后要說的一點是，盡管小部件和 混搭應用看上去好像只對消費者有用，但事實并非如此，它們在企業(yè)領域也越來越有用，能為不斷涌現(xiàn)的移動工作人員提供所需的內容和功能。

　　基于位置的服務

　　假設您駕駛汽車行駛在上班的路上，這時突然電話響了，原來是一條提示消息，告訴您您最喜歡的哥斯達黎加 La Minita Private Reserve 咖啡本周已在星巴克有售。更令人欣慰的是，緊接著一條信息提醒：只要您在下一個路口駕車右轉，發(fā)現(xiàn)右手第三家店面就是星巴克。這種互動價值讓人無可厚非。

　　基于位置的服務的價值不僅于此。我們能向移動設備發(fā)送個性化廣告，大幅降低移動廣告被接受的門檻。由于人們經常接到與自己毫不相關的廣告，因此往往對廣告憎恨有加。只有與用戶個人利益息息相關，他們才會感到興趣。如果能夠提供有針對性且極具個性化的廣告，那么客戶對廣告的不滿就會大幅下降，從而有力提高廣告的效果。就企業(yè)而言，廣告不是他們關心的重點，他們希望能通過上述功能為其員工及車輛提供位置服務，并提高供應鏈的速度。

　　基于內容計費

　　如何針對網絡上傳輸?shù)呢S富媒體服務進行計費，這是當前電信產業(yè)非常困惑的事情，爭議極大。以前，只有電話公司及其合作伙伴才能提供內容服務，計費還算不上什么大問題�？涩F(xiàn)在，社交網絡、用戶自創(chuàng)內容及其它豐富的媒體來源促進網絡流量激增，電話和有線電視公司不得不想辦法控制用戶的網絡流量，然而這會引起用戶的反感。毋庸置疑，這顯然不是滿足用戶訪問和傳輸需求的好辦法，必須找到一種更好的協(xié)議與計費方式。答案就是基于內容計費，該技術使服務供應商能以更高的粒度化來監(jiān)測數(shù)據(jù)包流量，根據(jù)實時數(shù)據(jù)包傳輸進行計費。通過深層數(shù)據(jù)包檢測技術（DPI），內容檢測機制為服務供應商提供了一種進行詳細檢查的工具，可為客戶提供收費選擇，而不是不加區(qū)別地限制用戶流量。這樣做還有一個好處，就是能在檢測內容過程中深入了解用戶的網絡利用率，這樣服務供應商就能根據(jù)每個客戶的不同情況制定更詳盡的協(xié)議戰(zhàn)略，包括能針對不同的客戶提供個性化廣告及服務建議等。

　　移動音樂和游戲

　　毋庸置疑，對移動音樂這個市場決不能等閑視之。目前，該市場占據(jù)所有音樂銷售的 13%，預計到 2011 年市場收入將會超過 300 億美元3。游戲市場的收入盡管還沒有音樂的這么多，但同樣值得重視，預計到 2011 年其收入也將超過 70 億美元4。從文化角度而言，全球都在朝著移動化的方向發(fā)展，能讓娛樂和信息內容在移動設備上使用的服務和技術，不僅可獲得成功，還會進一步興盛起來。再看看彩鈴（40 億美元）和回鈴音市場，我們看到，市場發(fā)展狀況非常健康。但千萬別被騙了，咨詢公司 IDC 認為，回鈴音市場到 2011 年就會趕上并超越彩鈴市場5。全球移動服務的收入今后將達到 8 千億美元之多，而其中的 5% 會來自娛樂領域，今后這一領域必將引起很多人的關注。

　　安全性

　　討論安全性應用，人們首先想到的就是如何防范病毒、蠕蟲和特洛伊木馬。不過，相對于防范財務數(shù)據(jù)和個人信息被盜或操縱而言，前者所涉及的應用就顯得非常機械甚至蒼白無力。當要引入移動性或要創(chuàng)建動態(tài)數(shù)據(jù)（相對于網絡存儲陣列上不動的靜態(tài)數(shù)據(jù)）時，事情就會變得愈加復雜，一系列新的問題也會隨之而起。在很大程度上，基于內容收費領域的技術，即內容和深度數(shù)據(jù)包檢查技術，在安全性領域也是適用的。

　　移動視頻

　　移動視頻的年收入將很快超過 10 億美元，而且每年的訂戶增長率接近 200%6，在此情況下，無論采取何種接入技術，移動視頻肯定成為主流業(yè)務，并將最大化移動設備的潛力。視頻點播、視頻會議和視頻通話這三大應用對移動網絡影響巨大，而且為希望擴展替代收入來源的服務供應商帶來了重大商機。

　　上述六種應用為服務供應商帶來了戰(zhàn)略機遇。但是，要想把握商機，并不是直接銷售在線移動服務就行了，解決關鍵性的基礎設施問題才是當務之急。

　　網絡基礎設施所面臨的挑戰(zhàn)

　　有人曾開玩笑說：“標準的好處就是標準太多了，我們有很大的可選余地�！痹诟偁幇谉峄漠a業(yè)中，這倒不失為一個小幽默。確實，新型標準層出不窮，推出速度極快，這本身并不是什么壞事，但它卻造成了混亂的局面和一定程度的“分析癱瘓”，使得企業(yè)在投資新型基礎設施元素之前，對各種技術變革做出的反應是等技術發(fā)展塵埃落定后才做出決定。除此之外，在進入移動市場后，企業(yè)還必須面對各種競爭性標準的挑戰(zhàn)，起初不過是 GSM 和 CDMA 的標準之征，而現(xiàn)在則成了眾多標準的大亂戰(zhàn)。

　　進而言之，上述情況對服務供應商提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，他們必須確保自身在市場的地位：必須管理多種不同的無線電基站標準（每種標準都成本不菲）、不斷發(fā)展 IP 回程技術并同時確保 CAPEX 和 OPEX 成本在可控范圍之內。我們可以看到，上述挑戰(zhàn)非常嚴峻，非常復雜。

　　回顧歷史，在 1980 年和 1990 年期間，無線技術以可預見的方式穩(wěn)步發(fā)展，用 8 年的時間穩(wěn)步地完成了從 GSM 至 EDGE 和 GPRS（標準的無線數(shù)據(jù)插件）的發(fā)展，

　　然而在 21 世紀的前幾年里，發(fā)展情況發(fā)生了變化。從 W-CDMA/UMTS 發(fā)展至 HSPA 的速度大大加快，平均每一年半到兩年的時間就會推出新一代技術（從 3GPP R99 到 Release 7）。并且該標準的開發(fā)速度仍在加快。上世紀八九十年代間，我們選擇的主要標準只有 CDMA 和 GSM 而已，而現(xiàn)在，我們面臨的可選標準簡直是個大鍋燴，其中包括通用分組無線業(yè)務 (GPRS) 與增強型數(shù)據(jù)速率 GSM 演進技術（EDGE、演進的 EDGE）、CDMA 1x EV-DO、TD-SCDMA、W-CDMA、WiMAX 以及 Verizon Wireless 近期宣布的長期演進 (LTE) 等。不管這些標準到底是什么，也不管它們到底意味著什么，它們彼此之間都要爭奪客戶，吸引客戶的眼球，而且也會讓客戶感到眼花繚亂，無所適從。由于頻帶所有權和傳統(tǒng)基礎設施細節(jié)的問題，肯定會出現(xiàn)一些不同標準的混亂情況。但說到底，如果這些標準能讓客戶滿意，并可實現(xiàn)良好的連接效果，那么運營商也必須支持多種不同的無線電標準，這樣他們就必需解決無線基礎設施的三大具體挑戰(zhàn)。

　　挑戰(zhàn)一：多種無線電標準

　　如果制造商部署的專門設備支持網絡環(huán)境中應用的各種標準，那么移動運營商的網絡也必須支持這些標準，而這將使其 CAPEX 因此而急劇上升。此外，設計、部署和維護各種網絡架構的計劃工作日益復雜化還將提高其 OPEX。功耗、制冷、占用面積以及維護等也會影響成本結構，導致財務模式的不可持續(xù)性。

　　因此，制造商意識到他們需開發(fā)一種可支持多種無線電標準的基站，并應通過軟件下載的方式來實現(xiàn)遠程配置，以降低維護成本。

圖1：2G/2.5G/3G RAN設計

　　支持多種無線電標準的基站可降低制造商（研發(fā)與產品開發(fā)）和服務供應商（網絡擴展）的 CAPEX 和 OPEX，從而幫助客戶顯著降低總成本。此外，LTE 預計扁平的 RAN 將從一定程度上的上下分級式設計轉變?yōu)楸馄交Ｊ�，雖然這將幫助我們最終實現(xiàn)成本的降低，但在此發(fā)展過程中，我們還需要去除上下分級無線電接入網絡架構中，即所謂的無線電網絡控制器 (RNC) 這一元素。在 3G UMTS 網絡中，RNC 可執(zhí)行無線電資源管理、移動管理和加密功能，它可通過媒體網關連接至電路交換核心網絡，實現(xiàn)電路交換語音服務，此外，它還可連接至數(shù)據(jù)包交換核心網絡中的 GPRS 服務支持節(jié)點(SGSN)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù)服務。

　　挑戰(zhàn)二：面向實時業(yè)務的 IP 回程技術

　　當前豐富媒體的實時通信基本上依賴于可靠的網絡 QoS， 才能順利完成延遲和抖動敏感型內容的傳輸。就基于數(shù)據(jù)包技術的 IP 域來說，這方面的挑戰(zhàn)要更嚴峻一些，因為這時我們必須采用更加先進的流量管理和策略實施策略，確保端到端都能執(zhí)行合同規(guī)定的運營商服務水平協(xié)議 (SLA)。不幸的是，基于移動 IP 的寬帶領域面臨著各種獨特的技術挑戰(zhàn)。首要的就是回程的影響。隨著移動環(huán)境中網絡使用的增加，回程設施的壓力也在增加，因為回程設施擔負著從基站向地面網絡返回數(shù)據(jù)的互聯(lián)任務。傳統(tǒng)的 TDM 回程成本占一般運營商運營成本的 30%，是整體成本結構中的主要組成部分。如果發(fā)展至 IP 回程解決方案，就能顯著縮減上述成本。當然，IP 環(huán)境中變幻莫測的操作又會帶來自己的問題，如經常導致數(shù)據(jù)包網絡的行為不可預測。

　　IP 回程網絡面臨的另一個挑戰(zhàn)就是同步問題。目前，基站依靠 PDH、SDH/SONET 同步或 GPS 信號采集來生成所學的時鐘信號，滿足適當?shù)木W絡計時需求，并確保無線電頻率的準確性。而另一方面，我們可將 IP 與以太網一起部署，IP 本身也擁有自己的全新技術挑戰(zhàn)，需要網絡計時協(xié)議 (NTP)、IEEE® 1588 精確時鐘同步協(xié)議或同步以太網等其它計時方法。此外，從 ATM 或 TDM 型回程向 IP 回程網絡發(fā)展過程中，安全性日益重要�；爻塘髁勘仨毻ㄟ^加密和認證協(xié)議才能得到全部或部分保護。

　　挑戰(zhàn)三：成本控制

　　成本控制在任何類型的網絡轉型中發(fā)揮了至關重要的作用。就典型的服務供應商而言，無線技術的成本占總載波設備成本的 60% 之多，降低總擁有成本 (TCO) 是首先必須考慮的問題。

　　一般來說，資本投入占 TCO 的 27%，而其余 73% 則為運營開支。不幸的是，現(xiàn)在技術發(fā)展的步伐極快，每兩年就會有新的標準和產品推出。

　　我們應如何應對這種情況呢？合理的辦法是開發(fā)混合式傳輸機制和多無線電基帶操作環(huán)境，二者配合可降低站點收購與租賃成本，節(jié)約安裝與維護費用，降運營成本和功耗，縮減專用線路開支，從而降低 TCO。

　　發(fā)展藍圖：LSI 的技術選擇

　　隨著網絡從分層架構向扁平化的分布式結構發(fā)展，我們可采取一系列技術變革來降低基站價格以及整體網絡的復雜性。整個行業(yè)發(fā)展趨勢是向超小型化、可堆棧的基站方向發(fā)展，相對于前代技術而言，不僅會縮減空間、降低功耗，而且還能減少熱量。為了實現(xiàn)上述目標，就必須不斷改進設備的內在技術。

　　自目前的多芯片 BTS 開始，LSI 仍在開發(fā)雙芯片 BTS，并將很快宣布推出一款單芯片片上系統(tǒng) (SoC) 解決方案，以滿足設備不斷小型化要求。

　　歸根結底，通過移動寬帶基礎設施提供的服務正在或即將成為服務供應商增收的重要來源，這一點其實算不上什么秘密了。我們在該環(huán)境下的發(fā)展面臨著各種嚴峻的挑戰(zhàn)：如我們需不斷加速推出各種新標準、需實現(xiàn)向 IP 回程技術的升級以及整體成本的降低等長期存在的問題。令人欣慰的是，LSI 的產品線正是專門為解決上述難題而設計。信號與媒體處理、內容檢測與安全性、數(shù)據(jù)包處理以及流量管理等均是 LSI 當前產品發(fā)展的重點。此外，LSI 的發(fā)展藍圖現(xiàn)已進入實施階段（如向單芯片 BTS 的發(fā)展），這必將顯著提高靈活性與可擴展，并顯著降低成本與功耗。

圖2：4G LTE 設計

CTI論壇編輯


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