摘要　ITU-R SG8 WP8F按照WRC03確立的WRC07大會的議題1.4和ITU-R 228號決議對IMT-Advanced的頻率需求計算方法和201O、2015及2020年的頻率需求進(jìn)行了計算。 文章介紹了這一方法的產(chǎn)生的背景，并對WP8F的IMT-Advanced計算方法PDNR的主要流程、重要參數(shù)和取值以及計算結(jié)果進(jìn)行了介紹，并給出了我國的估算結(jié)果和分析。

1、簡介

　　為了滿足不斷發(fā)展的移動無線通信以及更高的數(shù)據(jù)速率的需求，作為研究開始的第一步，ITU-R M.1645建議定義了IMT-2000未來發(fā)展和IMT-Advanced的框架和總體目標(biāo)。此框架是基于全球用戶和技術(shù)趨勢，并且也包含了發(fā)展中國家的需求。

　　另外，基于ITU-R228號決議，WRC-03確立了WRC07大會的議題1.4，考慮IMT-2000未來發(fā)展和IMT-Advanced相關(guān)的頻率事宜。ITU-R 228號決議要求ITU-R在IMT-Advanced的頻譜需求和潛在的適宜的頻段范圍方面研究結(jié)論的基礎(chǔ)上，及時向WRC-07提供相關(guān)的技術(shù)研究報告。在上述條件的基礎(chǔ)上，ITU-R SG8 WP8F開始研究與IMT-2000未來發(fā)展和IMT-Advanced的頻率相關(guān)的事宜，其與頻譜計算方法和需求測算結(jié)果相關(guān)的報告包括：Report ITU-R M.[IMT.MARKET]，Report ITU-R M.[IMT.RAD_ASPECTS]，Report ITU-R M.[IMT.METH]和Report ITU-R M.[IMT.ESTIMATE]。Report ITU-R M.[IMT.MARKET]研究未來系統(tǒng)的市場趨勢，如2010年以后的業(yè)務(wù)總量。這些數(shù)據(jù)將決定需求帶寬的計算以及潛在的適宜的頻段范圍的選擇。報告ITU-R M.[IMT.MARKET]主要解決IMT-Advanced的業(yè)務(wù)和市場問題。Report ITU-R M.[IMT.RAD_ASPECTS]是無線部分的研究，如對2010年以后的技術(shù)趨勢的研究，也是對IMT-Advanced的需求帶寬的計算以及潛在的適宜的頻段范圍進(jìn)行選擇必不可少的。這些研究應(yīng)當(dāng)技術(shù)中立且包含技術(shù)參數(shù)，例如：無線環(huán)境傳播參數(shù)和頻譜效率。報告ITU-R M.[IMT.RAD_ASPECTS]主要考慮IMT-2000未來發(fā)展和IMT-Advanced的技術(shù)和覆蓋因素，從技術(shù)角度和頻譜效率立場出發(fā)解決業(yè)務(wù)在不同的無線環(huán)境間的分配比例的問題。Report ITU-R M.[IMT.METH]定義了IMT-Advanced的計算方法。Report ITU-R M.[IMT.ESTIMATE]主要解決的是IMT-2000未來發(fā)展和IMT-Advanced的頻率需求的問題。頻率需求是按照在ITU-R M.[IMT.METH]建議中定義的計算方法計算得出的。在計算IMT-2000未來發(fā)展和IMT-Advanced的頻率方法中引入了一些新的定義包括：業(yè)務(wù)、多種補充系統(tǒng)和無線接入技術(shù)分組的綜合參數(shù)。

2、主計算流程

　　以往進(jìn)行頻譜估算一般采用的是ITU-R M.1390，M.1390是用于計算2G系統(tǒng)以及IMT-2000系統(tǒng)的計算方法，主要考慮到語音基礎(chǔ)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)頻率需求。在Report ITU-R M.2023中，以M.1390為計算方法，得出了2005年和2010年的頻率需求。在WP8F新的M.1645建議中提出未來的業(yè)務(wù)將由以語音業(yè)務(wù)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐远嗝襟w通信業(yè)務(wù)為主。以IP為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將主導(dǎo)未來的通信網(wǎng)絡(luò)。如果用M.1390計算IMT-2000未來發(fā)展和IMT-Advanced的頻率需求，還存在以下的局限性：

　　（1）僅局限于蜂窩網(wǎng)絡(luò)；

　　（2）忙時概念；

　　（3）未充分考慮分組交換應(yīng)用；

　　（4）對于所有的應(yīng)用環(huán)境和移動性的系統(tǒng)容量沒有變化；

　　（5）獨立處理不同的應(yīng)用環(huán)境。

　　由此，WP8F決定研究新的計算方法用于計算IMT-2000未來發(fā)展和IMT-Advanced的頻率需求。經(jīng)過10次會議的討論，WP8F已經(jīng)形成了新的Report ITU-R M.[IMT.METH]建議。


圖1　頻率需求計算方法流程圖

　　新的計算方法的流程圖如圖1所示。

　　圖1中，步驟1為確定計算方法中的定義。

　　步驟2為分析市場數(shù)據(jù)，市場數(shù)據(jù)來源于Report ITU-R M.[IMT.MARKET]報告。

　　步驟3通過業(yè)務(wù)環(huán)境和業(yè)務(wù)類別計算業(yè)務(wù)量。

　　步驟4分配業(yè)務(wù)到不同的RATG和每個RATG中的無線環(huán)境。

　　步驟5分析系統(tǒng)容量，對于電路交換和分組交換業(yè)務(wù)使用不同的計算方法。

　　步驟6計算RATG1和RATG2的頻譜需求。

　　步驟7考慮到實際網(wǎng)絡(luò)的情況進(jìn)行必要的調(diào)整。

　　步驟8計算頻譜需求的總數(shù)。

　　步驟9輸出RATG1和RATG2的頻譜需求。

3、計算中主要的定義和參數(shù)

　　3.1　業(yè)務(wù)類別

　　業(yè)務(wù)類別（SC）是用業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)級別定義的。如表1所示：

表1　業(yè)務(wù)類別


　　其中，非常低速的數(shù)據(jù)包含語音和SMS。

　　3.2　業(yè)務(wù)類型

　　業(yè)務(wù)類型是用峰值比特率來定義的，不同的業(yè)務(wù)被劃分為5種業(yè)務(wù)類型。如表2所示：

表2　業(yè)務(wù)類型及對應(yīng)的峰值速率


　　在上表中，非常低速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類型指的是峰值比特率最高達(dá)到16 kb/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。其典型的應(yīng)用是語音業(yè)務(wù)和簡單的消息類業(yè)務(wù)，另外，傳感器通信和低比特率的數(shù)據(jù)電信測繪業(yè)務(wù)也屬于這種業(yè)務(wù)類型的應(yīng)用。低速數(shù)據(jù)&低速多媒體業(yè)務(wù)類型指的是峰值比特率低于144 kb/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。一般指的是IMT-2000之前的系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用。中速多媒體業(yè)務(wù)類型指的是峰值比特率最高達(dá)到2Mb/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。一般指的是IMT-2000系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用。高速多媒體業(yè)務(wù)類型指的是峰值比特率最高達(dá)到30Mb/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。其典型應(yīng)用包含多媒體視頻流式業(yè)務(wù)，類似于固定無線接入通信提供的xDSL業(yè)務(wù)。超高速多媒體業(yè)務(wù)類型指的是速率非常高的多媒體數(shù)據(jù)，其典型應(yīng)用類似于有線通信系統(tǒng)的光纖到戶（FTTH）的業(yè)務(wù)。

　　3.3　業(yè)務(wù)等級

　　業(yè)務(wù)等級采用了ITU-R建議M.1079-2的分級方法，從用戶觀點將業(yè)務(wù)分為四個QoS等級：

　　◆會話業(yè)務(wù)

　　◆交互式業(yè)務(wù)

　　◆流式業(yè)務(wù)

　　◆后臺處理式業(yè)務(wù)

　　這四類業(yè)務(wù)的主要區(qū)別是其業(yè)務(wù)對時延的敏感性，會話業(yè)務(wù)是對時延最敏感的業(yè)務(wù)，而后臺處理式業(yè)務(wù)是對時延最不敏感的業(yè)務(wù)。按照ITU-R M.1079-2建議，會話業(yè)務(wù)和流式業(yè)務(wù)屬于電路交換型業(yè)務(wù)，而后臺處理式業(yè)務(wù)和交互式業(yè)務(wù)屬于分組類業(yè)務(wù)。

　　在上述的四種業(yè)務(wù)分級中，會話業(yè)務(wù)最著名的應(yīng)用場景就是電話語音業(yè)務(wù)，但隨著VoIP和視頻電話的等新的應(yīng)用的產(chǎn)生，這些新的業(yè)務(wù)也具有了會話業(yè)務(wù)的特點。交互式業(yè)務(wù)就是用戶或者終端在線請求遠(yuǎn)端設(shè)備響應(yīng)，典型的應(yīng)用場景就是Web瀏覽，數(shù)據(jù)庫檢索和服務(wù)器接入等。流式業(yè)務(wù)是指用戶收聽實時的音頻廣播或者觀看實時的視頻廣播，是一種單方向的數(shù)據(jù)傳輸。后臺處理式業(yè)務(wù)指終端用戶，一般是一臺電腦，以后臺處理方式發(fā)送或者接受數(shù)據(jù)文件，這種業(yè)務(wù)的典型應(yīng)用包括發(fā)送E-MAIL、SMS、下載數(shù)據(jù)庫文件或者接收測量的結(jié)果。

　　3.4　業(yè)務(wù)類別參數(shù)

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總結(jié)

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