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我国TD-LTE长远发展面临的机遇与挑战

【信息时间:2014-05-07阅读次数:5318内容来源:工信部电信研究院

  引言

  借力LTE FDD的全球规模经济优势,TD-LTE在短时间内成为国际主流技术,然而,TD-LTE的全球市场规模、运营商影响力仍与LTE FDD存在较大差距,GSA数据显示,截止2014年2月,全球商用LTE网络达到274个,其中只有30个网络为TD-LTE制式,包括了13个双模网络。作为TD-LTE全球发展的主要倡议者和全球最大移动通信市场的拥有者,我国TD-LTE的发展具有全球风向标的作用,准确把握我国TD-LTE长远发展面临的机遇与挑战,及时化解潜在的风险,是业界需要持续关注的重点。

  LTE TDD/FDD融合产业优势拉动TD-LTE产业成熟

  在国际运营商优先发展LTE FDD技术和网络的背景下,TD-LTE技术成熟度、产业和市场均处于弱势,推动TD-LTE与LTE FDD的融合发展,有利于迅速缩小TD-LTE与LTE FDD之间的差距。技术标准的高度共通性使得TD-LTE与LTE FDD能够共享产业资源和规模效益,实现较大程度的融合发展。

  融合的产业链有助于多模设备的实现,解决终端漫游和互操作的问题。当前,所有主流系统设备厂商都同时提供TD-LTE和LTE FDD的产品设备,而领先的芯片厂商也已经开发出了同时支持多模多频的LTE芯片,TD-LTE终端的发展也超过产业预期,截至2014年2月,全球已发布304款TD-LTE终端,比一年前增加180款,产业的实力不断壮大,增强了全球对TD-LTE产业的信心,提升了TD-LTE的市场吸引力。

  LTE时代的速率和容量需求助力TDD频谱价值提升

  LTE时代,网络性能与用户感知的考评方式面临转变,北美领先LTE运营商提出了以用户能否使用移动应用程序为出发点的“应用覆盖”的概念,应用覆盖以满足一定的网络速率为前提。应用覆盖提出的本质是LTE网络部署后出现的LTE业务流量增长超预期以及运营商之间的峰值速率竞争。

  全球领先LTE运营商都在通过新频段部署更多的载波以及开启载波聚合的方式提升LTE网络的数据速率和网络容量。Sprint的“星火计划”利用其2.5GHz的频段来部署LTE TDD,将用户体验提升至50Mbit/s,期望在与Verizon和AT&T两个强大对手的竞争中获得更大的市场份额。高频段TDD资源能够有效增强运营商在LTE速率和容量方面的竞争力和差异化服务能力,也将推动全球TD-LTE生态系统建设。

  面向新型市场的业务应用扩大了TD-LTE市场范围

  3G虽然开启了移动互联网、物联网等新型市场的时代,但已无法适应其未来发展需求,主要体现在移动互联网应用爆发式增长、快速普及,占用运营商大量带宽,3G网络容量无法长期支撑,同时3G资费偏贵,限制了移动互联网业务进一步发展,传感网等长期在线、小量传输的新型业务及多媒体物联网业务造成了运营商管道拥塞。

  面向带宽更大、容量更高、每比特成本更低的LTE演进技术使运营商可以放心开展业务应用,把握新市场机会。新型市场业务应用包括了以新型视频类衍生业务、社交网络业务、云计算业务、位置和增强现实业务为代表的新型移动互联网业务,以及医疗、家居、工程、物流领域的新型物联网业务。此外,TD-LTE拥有更加灵活的频谱资源,相比FDD LTE,在涉及行业信息化领域的应用中更具优势。

  IPV6技术应用于TD-LTE网络拓展了用户增长空间

  在4G移动互联网时代,用户永久在线与外界保持即时高效的联系,随时随地使用移动宽带承载的各类丰富多彩的应用的特性,要求每个用户至少需要1个IP地址,而目前IPV4地址资源短缺的现状必然导致LTE网络新用户、新业务的发展受限,影响运营商LTE网络部署,新业务开展以及持续盈利。

  中国移动作为用户数全球第一的运营商,其地址仅占全球的1.14%,截止2013年中,中国移动联手多个厂家已推出了2款支持IPv6的TD-SCDMA终端芯片以及6款TD-LTE芯片,并发布了包括手机/PAD、MiFi、数据卡等在内的终端IPv6技术规范,未来将会推出更多支持IPv6的LTE终端。中国香港的CSL已将IPV6技术应用于EPC网络,保障了新用户、新业务的发展。

   LTE TDD/FDD双模组网策略影响TD-LTE发展前景

  我国TD-LTE牌照先行发放,期望通过三家运营商的部署提振全球对TD-LTE发展的信心,考虑到频率资源受限以及技术演进的需要,未来我国TD-LTE与FDD LTE双模组网的建网方式似乎将成为必然。目前全球近一半的TD-LTE运营商同时运营LTE FDD,他们大部分仍将TD-LTE视作LTE FDD和3G的“补充数据管道”。

  从国内情况来看,中国移动明确在2014年内完成344个城市50万个TD-LTE基站的覆盖,实现两个系统的高度融合,业务的无缝切换,中国电信和中国联通虽然已明确在2014年开通TD-LTE服务,但TD-LTE组网策略和建设节奏仍受到多种因素的影响,还期待着国家发放LTE FDD的牌照。国内外运营商的TD-LTE/LTE FDD双模混合组网策略将会对TD-LTE的产业规模效应产生重要影响,关系到TD-LTE长远发展的前景。

  TDD未来频率资源格局影响TD-LTE的长远竞争力

  从全球LTE频谱资源来看,FDD频谱占据着主导地位,TDD频谱受到更多限制,TD-LTE的频率分配缺乏一致性,表现出少、散、单的特点,部分运营商要求“五模十几频”漫游要求,增大了芯片、终端产业研发难度,不利于TD-LTE产业降低成本和规模化发展。

  国际上多采用高低频段混合使用的方式部署LTE,低频段覆盖可以减少所需的基站数量,大幅降低建网成本,当前,LTE商用网络中采用800MHz频段的数量占比已经达到13%,目前我国已分配的2.3GHz、2.6GHz均属于高频段,迫切需要低频段以增加TD-LTE的整体竞争力。此外,面向WRC-15,3.5G频段划分为IMT TDD使用的概率较大,3.5G频段作为TD-LTE扩展容量的主要可行频段,同时也是除了Band 38以外,可能形成TD-LTE统一分配和国际漫游的重要频段,对TD-LTE产业长远发展具有深远影响。

  载波聚合技术的发展直接影响到TDD的天然优势

  LTE-Advanced技术将逐渐成熟并进入现网部署,其中可以利用更多频谱资源的载波聚合技术将首先得到广泛应用。目前,国际上部分运营商已经开始推动非对称频谱的载波聚合方案。在最近召开的2014年世界移动通信大会上,华为联合Vodafone展示了首个LTE-A FDD&TDD融合载波聚合方案,使单用户的下行理论峰值超过500Mbps。这种方案可以将TDD频谱用于FDD系统,推动者主要是已经拥有LTE FDD系统的运营商,希望将新分配的TDD频谱仅仅用于FDD系统,进行下行数据补充,如果这种情况被全球各个FDD/TDD双模运营商效仿,将可能对TD-LTE产业的长远发展产生负面影响。

  健康发展的产业链是影响TD-LTE长远发展的关键

  虽然TD-LTE拥有比TD-SCDMA强壮得多的技术基础和全球化的产业支持,TD-LTE产业链的持续健康发展仍需要吸取TD-SCDMA发展的经验教训,避免在国内TD-LTE运营市场出现较为单一的局面,同时,产业链的健康发展离不开用户规模和终端产业的带动,根据GSA数据,截止2014年2月,支持LTE终端数量为1371款,而其中支持TD-LTE的终端数仅为304款,站在TD-LTE发展的战略机遇期,要加快推进TD-LTE产业链成长,尽快形成可以稳定自持的产业规模,同时确保影响TD-LTE产业健康发展的负面因素基本可控。


  作者简介:

  宋连波,工程师,通信与信息系统专业硕士,就职于工业和信息化部电信研究院规划设计研究所,长期从事无线通信领域的网络规划、电信基础设施规划评估、3G/LTE演进发展、多网协同等方面的研究工作。