LTE引領(lǐng)3G向移動寬帶演進(jìn)

　　移動WiMAX技術(shù)的崛起打破了WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA三足鼎立的格局，使競爭進(jìn)一步升級，并加快了技術(shù)演進(jìn)的步伐。運(yùn)營商面臨著多條技術(shù)路線選擇，3G＋和WiMAX技術(shù)將成為未來競爭的焦點(diǎn)。

　　隨著移動通信技術(shù)和寬帶無線接入技術(shù)的不斷發(fā)展和融合，能夠在移動狀態(tài)下為用戶提供寬帶接入的寬帶無線移動技術(shù)逐漸成為未來無線通信技術(shù)的重點(diǎn)。以3GPP、3GPP2、WiMAX三大陣營為代表的四種技術(shù)——WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA(以下簡稱TD)和WiMAX，成為目前最具發(fā)展?jié)摿Φ膶拵o線移動技術(shù)。這四種技術(shù)分別制定了不同的演進(jìn)路線，將在未來展開激烈競爭。

　　WCDMA：明確路線鞏固地位

　　WCDMA已在全球大規(guī)模商用，為了鞏固其市場地位，3GPP又引入了HSPA和LTE作為GSM技術(shù)體系繼WCDMA之后的演進(jìn)技術(shù)。

　　HSPA迎來商用高峰

　　HSPA是WCDMA技術(shù)的增強(qiáng)型技術(shù)。在3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的競爭中，WCDMA/HSPA是最大的贏家，主要原因在于其明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)路線、強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)鏈以及全球范圍內(nèi)龐大的用戶基礎(chǔ)。

　　HSPA分為HSDPA(高速下行鏈路分組接入)和HSUPA(高速上行鏈路分組接入)。3GPP在Release 5版本引入下行鏈路增強(qiáng)技術(shù)，即HSDPA技術(shù)，可在5MHz的信道帶寬內(nèi)提供最高14.4Mbps的下行數(shù)據(jù)傳輸速率。隨后，3GPP又在Release 6版本引入了上行鏈路增強(qiáng)技術(shù)，即HSUPA技術(shù)，可在5MHz信道帶寬內(nèi)提供最高5.8Mbps的上行數(shù)據(jù)傳輸速率。作為3G演進(jìn)不可或缺的一個環(huán)節(jié)，HSPA為WCDMA向更高數(shù)據(jù)傳輸速率和更高容量升級提供了一條平穩(wěn)的演進(jìn)途徑，HSPA的快速發(fā)展也帶動了全球移動通信市場向移動互聯(lián)網(wǎng)時代邁進(jìn)的步伐。

　　HSDPA商用網(wǎng)絡(luò)在2008年仍將保持較快的建設(shè)速度，商用網(wǎng)絡(luò)部署數(shù)量將基本與2007年持平。預(yù)計(jì)到2008年底，將約有240張HSDPA商用網(wǎng)絡(luò)，即將有85%以上的WCDMA商用網(wǎng)絡(luò)升級到HSDPA。

　　2007年2月，奧地利的Mobilkom開通了全球第一個HSUPA商用網(wǎng)絡(luò)。2007年全年，全球共部署了26個HSUPA商用網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)全球各3G運(yùn)營商的商用網(wǎng)絡(luò)部署計(jì)劃，HSUPA將在2008年迎來商用網(wǎng)絡(luò)的部署高峰，全年將部署近120個HSUPA商用網(wǎng)絡(luò)。預(yù)計(jì)到2008年底，全球累計(jì)部署的HSUPA商用網(wǎng)絡(luò)數(shù)量將達(dá)到145個，即將有近60%的HSDPA商用網(wǎng)絡(luò)升級到HSUPA。

　　HSPA的快速發(fā)展在很大程度上得益于強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)鏈支持，全球眾多主流廠商和運(yùn)營商都選擇了沿著WCDMA-HSPA-LTE的技術(shù)路線演進(jìn)和發(fā)展，從而使HSPA能夠迅速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化。

　　LTE提升運(yùn)營商利潤空間

　　2004年年底，3GPP提出了3G長期演進(jìn)計(jì)劃(3G Long Term Evolution，簡稱LTE)，目的是進(jìn)一步改進(jìn)和增強(qiáng)現(xiàn)有3G技術(shù)的性能，以應(yīng)對WiMAX等新興無線寬帶接入技術(shù)的競爭。

　　為了實(shí)現(xiàn)向LTE演進(jìn)的系統(tǒng)目標(biāo)，3GPP提出了一系列新技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方案，而且不考慮與現(xiàn)有WCDMA系統(tǒng)的后向兼容。LTE重新定義了空中接口和核心網(wǎng)絡(luò)，摒棄了CDMA技術(shù)而采用OFDM技術(shù)，只支持分組域，這導(dǎo)致LTE與已有3GPP各版本標(biāo)準(zhǔn)不兼容，現(xiàn)有3G網(wǎng)絡(luò)很難平滑演進(jìn)到LTE。3GPP于2008年1月通過FDD LTE地面無線接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)范的審批，目前LTE正處于修訂階段，此后將被納入即將推出的3GPP Release 8之中。

　　LTE采用了很多原計(jì)劃用于B3G/4G的技術(shù)，如OFDM、MIMO等，因此，和現(xiàn)有的3G及3G+技術(shù)相比，LTE除了具有技術(shù)上的優(yōu)越性之外，也為3G技術(shù)向B3G/4G演進(jìn)提供了一個臺階，使3G向4G的演進(jìn)相對平滑。

　　LTE技術(shù)可以為運(yùn)營商帶來更大的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。LTE通過更加靈活的頻譜配置方案(1.25M～20 MHz)來提升網(wǎng)絡(luò)效率和單個基站效率，還可以通過弱化基站控制器設(shè)備實(shí)體、采用公共無線資源管理控制基站來簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，從而更加有效地提供服務(wù)。同時，LTE技術(shù)也可以大幅度降低用戶每兆流量的成本，如在網(wǎng)頁瀏覽、Java游戲、音樂下載、視頻片斷的業(yè)務(wù)測試中，HSDPA的傳輸成本最低為2美分/MB，而LTE的傳輸成本最低可達(dá)到0.5美分/MB，這就大大提升了運(yùn)營商的利潤空間。

　　現(xiàn)在，全球最主要的移動運(yùn)營商都已經(jīng)宣布將支持FDD LTE技術(shù)，包括Vodafone、NTT DoCoMo、Verizon、AT&T等，預(yù)計(jì)到2010年將在全球展開商用。

　　CDMA：有望最早商用4G

　　cdma2000技術(shù)體系的演進(jìn)路線也已基本明確，大體可分為CDMA2000 1xEV-DO Rev.A和UMB兩個階段。

　　EV-DO Rev.A逐漸取代1X

　　為了提高CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)傳輸速率，3GPP2推出了CDMA 1xEV-DO(也稱HRPD-High Rate Packet Data)技術(shù)，該技術(shù)主要支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，不支持傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)。CDMA 1X EV-DO目前正式發(fā)布的有0版本、A版本和B版本。

　　CDMA2000 1xEV-DO Rev.A版本在1.25MHz帶寬內(nèi)可以提供最高3.1Mbps的下行數(shù)據(jù)傳輸速率。相對于EV-DO Rev.0來講，EV-DO Rev.A增強(qiáng)了前向鏈路數(shù)據(jù)傳輸能力，針對各種實(shí)時IP業(yè)務(wù)及應(yīng)用進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，可以有效支持廣播、VoIP、可視電話、在線游戲、實(shí)時多媒體業(yè)務(wù)等。在EV-DO Rev.A的基礎(chǔ)上，采用多載波捆綁方式進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)速率，形成了EV-DO Rev.B標(biāo)準(zhǔn)。

　　隨著EV-DO Rev.A技術(shù)的不斷成熟，很多沒有升級到CDMA2000 1X的運(yùn)營商選擇直接升級到EV-DO Rev.A。截至2008年6月，在已經(jīng)開通的38個EV-DO Rev.A商用網(wǎng)絡(luò)中，有16個EV-DO Rev.A商用網(wǎng)絡(luò)是由CDMA2000 1X直接升級而來。這16個直接升級到EV-DO Rev.A的商用網(wǎng)絡(luò)大部分是在2007年下半年以后開通的。

　　另外，2008年EV-DO Rev.0和EV-DO Rev.A商用網(wǎng)絡(luò)的部署速度明顯加快。預(yù)計(jì)2008年，EV-DO Rev.0和EV-DO Rev.A商用網(wǎng)絡(luò)的部署數(shù)量將分別為40個和50個左右，比2007年的14個和12個明顯增加。到2008年底，EV-DO Rev.0商用網(wǎng)絡(luò)數(shù)量將累計(jì)達(dá)到115個，即將有45%左右的CDMA2000 1X商用網(wǎng)絡(luò)升級到EV-DO Rev.0；EV-DO Rev.A商用網(wǎng)絡(luò)數(shù)量將累計(jì)達(dá)到65個左右。CDMA2000 1X商用網(wǎng)絡(luò)在全球的部署數(shù)量從2007年開始明顯減少，預(yù)計(jì)在2008年仍將繼續(xù)2007年的低部署量。

　　UMB產(chǎn)業(yè)鏈有待完善

　　UMB(Ultra Mobile Broadband)是cdma2000系列標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)升級版本。在CDMA2000 1xEV-DO Rev.B的標(biāo)準(zhǔn)工作基本完成之后，3GPP2開始了CDMA2000 1xEV-DO Rev.B第二階段的工作，目標(biāo)是進(jìn)一步提高系統(tǒng)傳輸頻譜效率，同時滿足運(yùn)營商對于網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)、網(wǎng)絡(luò)部署、業(yè)務(wù)融合過渡和性能方面的相關(guān)需求。2006年6月，在多家公司相關(guān)技術(shù)提案的基礎(chǔ)上，3GPP2會議制定和明確了EV-DO Rev.B第二階段空中接口標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)框架，并開始具體的標(biāo)準(zhǔn)化工作，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)被稱為UMB標(biāo)準(zhǔn)。

　　UMB系統(tǒng)是以O(shè)FDMA(正交頻分復(fù)用接入)技術(shù)為基礎(chǔ)、專門針對無線移動環(huán)境和實(shí)時應(yīng)用而優(yōu)化的移動 無線寬帶系統(tǒng)，它繼承了CDMA2000 1xEV-DO系統(tǒng)的自適應(yīng)編碼調(diào)制、HARQ(物理層混合重傳)以及QoS控制機(jī)制，結(jié)合了CDMA、TDM、QOFDMA(準(zhǔn)OFDMA)、LDPC(低密度奇偶校驗(yàn)碼)等先進(jìn)技術(shù)，同時引入了基于MIMO(多路輸入輸出)、SDMA(空分復(fù)用接入)和Beamforming(波束成型)等多天線技術(shù)，使系統(tǒng)可以在達(dá)到更高傳輸效率的同時，經(jīng)濟(jì)有效地支持各類具有QoS要求的應(yīng)用。通過采用這些技術(shù)，UMB系統(tǒng)可以全方位地提供先進(jìn)的移動寬帶服務(wù)，并在經(jīng)濟(jì)地提供低速、低時延的語音業(yè)務(wù)的同時，有效地提供超高速、非時延敏感的寬帶數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。此外，為支持無縫接入，UMB還支持與現(xiàn)有CDMA2000 1X和EV-DO進(jìn)行跨系統(tǒng)的無縫切換。

　　UMB代表了下一代移動寬帶技術(shù)，它能夠在20MHz的頻帶帶寬里實(shí)現(xiàn)288Mbps的峰值下載速率。UMB還有望成為最先商用化的4G技術(shù)，按照CDG的預(yù)測，UMB商用系統(tǒng)將在2009年中期實(shí)現(xiàn)規(guī)模部署。不過，由于高通公司在cdma2000方面的專利壟斷，導(dǎo)致CDMA產(chǎn)業(yè)鏈不斷萎縮，給UMB的發(fā)展前景蒙上了一層陰影，到目前為止仍沒有運(yùn)營商宣布未來采用該技術(shù)。

　　TD-SCDMA：終端是短板

　　TD演進(jìn)可以分為短期演進(jìn)和長期演進(jìn)。短期演進(jìn)主要是為支持高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提出的高速分組接入(HSPA)技術(shù)。LTE則是基于OFDM技術(shù)，下行采用OFDMA、上行采用SC-SFDMA；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基于“扁平”式以減少時延，以及快速自適應(yīng)無線狀況；為了節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，不采用上行宏分集技術(shù)。

　　TD分別在R5版本和R7版本中推出了HSDPA和HSUPA技術(shù)。為了達(dá)到提高下行分組數(shù)據(jù)速率和減少時延的目的，HSDPA技術(shù)采用混合自動請求重傳(H-ARQ)、自適應(yīng)調(diào)制編碼(AMC)和快速調(diào)度等技術(shù)，提供高速的下行分組數(shù)據(jù)傳輸。HSUPA采用Node B快速調(diào)度、混合自動請求重傳(HARQ)、自適應(yīng)調(diào)制編碼(AMC)等增強(qiáng)技術(shù)，以提高上行鏈路的速率和吞吐量，降低時延。TD在R7版本中，除HSUPA之外，另外一個重要內(nèi)容就是MBMS。

　　2007年9月，HSPA+在3GPP立項(xiàng)，進(jìn)行可行性研究。HSPA+技術(shù)既要保持與R6版本的后向兼容性，同時 還要在5MHz帶寬下達(dá)到和LTE相仿的性能。HSPA+的內(nèi)容將包含在R8版本中。

　　TD LTE技術(shù)是向4G系統(tǒng)演進(jìn)過程中的過渡階段。大多數(shù)的技術(shù)特點(diǎn)是用于增強(qiáng)系統(tǒng)性能的，如使用MIMO、OFDM，靈活的帶寬選擇和分布式無線接入網(wǎng)絡(luò)等。在20MHz的帶寬內(nèi)下行峰值速率可達(dá)100Mbit/s，上行可達(dá)50Mbit/s。

　　TD/GSM雙模、HSDPA和TD-MBMS是TD終端芯片的基本功能要求。目前，TD網(wǎng)絡(luò)的HSDPA升級已經(jīng)基本完成，但仍然缺乏支持HSDPA的手機(jī)終端。截至2008年6月6日，已經(jīng)有21家終端企業(yè)的38款TD終端(包括2款TD-HSDPA數(shù)據(jù)卡)取得了工業(yè)和信息化部頒發(fā)的入網(wǎng)許可證，6家系統(tǒng)廠商取得了TD-HSDPA全系列設(shè)備入網(wǎng)許可證。

　　預(yù)計(jì)2008年末TD-HSUPA系統(tǒng)將取得入網(wǎng)許可，到2009年將有芯片和終端上市，而TD-HSPA+將在此后一年入網(wǎng)，2011～2012年TD-LTE將進(jìn)入實(shí)質(zhì)發(fā)展階段。

　　WiMAX：16e商用比例上升

　　在WiMAX系列標(biāo)準(zhǔn)之中，802.16d和802.16e是核心標(biāo)準(zhǔn)，但隨著技術(shù)的演進(jìn)和標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，這兩大標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為不兼容的兩種技術(shù)。802.16e采用了很多先進(jìn)技術(shù)來獲得高數(shù)據(jù)速率，包括OFDMA、先進(jìn)編碼技術(shù)CTC、自適應(yīng)編碼和調(diào)制AMC、混合自動重傳請求HARQ、自適應(yīng)波束成型、時空碼STC以及MIMO(多入多出)等技術(shù)。802.16e可以使用不同的載波帶寬，從1.75M～20MHz不等，例如：在10 MHz載波帶寬下，單用戶速率可以達(dá)到30 Mbit/s，可以支持120km/h的移動速度。

　　802.16e不僅具備802.16d的性能，而且具備移動、切換等功能，支持多種業(yè)務(wù)和應(yīng)用。從應(yīng)用場景和范圍來看，802.16e更為廣泛。因此，802.16e將成為WiMAX標(biāo)準(zhǔn)的主流，甚至?xí)糜诠潭ń尤搿?/p>

　　2007年10月19日，在瑞士日內(nèi)瓦舉行的無線通信全體會議上，移動WiMAX標(biāo)準(zhǔn)正式成為IMT-2000標(biāo)準(zhǔn)族的一員，為WiMAX解決了全球統(tǒng)一頻率問題，有利于其在全球范圍內(nèi)推廣。目前，WiMAX論壇正在全力推動移動WiMAX設(shè)備的認(rèn)證和商用化。移動WiMAX的芯片已經(jīng)基本準(zhǔn)備就緒，基站和終端設(shè)備也在加緊研發(fā)，移動WiMAX產(chǎn)業(yè)鏈已基本成熟。

　　截至2008年3月底，全球共有175個WiMAX商用網(wǎng)絡(luò)，36家運(yùn)營商正在進(jìn)行測試，另外還有25家運(yùn)營商計(jì)劃引入WiMAX技術(shù)。在236個在建或者計(jì)劃建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)中，使用802.16e標(biāo)準(zhǔn)的占35%，802.16d標(biāo)準(zhǔn)占45%，專有技術(shù)占20%。其中，專有技術(shù)是指在WiMAX技術(shù)之前、非標(biāo)準(zhǔn)化的寬帶無線接入技術(shù)，如FLASH-OFDM等。盡管目前802.16d標(biāo)準(zhǔn)仍占多數(shù)，但使用該技術(shù)的新增網(wǎng)絡(luò)已開始減少，802.16e網(wǎng)絡(luò)則迅速增加，很多運(yùn)營商都計(jì)劃將網(wǎng)絡(luò)升級到802.16e標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)計(jì)到2008年下半年，802.16e網(wǎng)絡(luò)將占據(jù)主導(dǎo)地位。

　　隨著802.16d和802.16e技術(shù)逐漸走向商用，IEEE 802.16工作組開始研究WiMAX下一步演進(jìn)路線，為此成立了802.16m工作組，并于2006年底獲得IEEE的正式批準(zhǔn)。802.16m的目標(biāo)是成為下一代移動通信技術(shù)，以及ITU 即將討論的IMT-Advanced標(biāo)準(zhǔn)之一，傳輸目標(biāo)是固定狀態(tài)下傳輸速率達(dá)到1Gbps，移動狀態(tài)下達(dá)到100Mbps。

　　LTE將成為主流

　　移動化和寬帶化是寬帶無線移動技術(shù)的兩大特點(diǎn)，未來將有多種技術(shù)在這一領(lǐng)域展開競爭。

　　WCDMA和cdma2000已在全球?qū)崿F(xiàn)規(guī)模商用，并分別向HSPA和EV-DO Rev.A演進(jìn)，引領(lǐng)全球移動通信市場進(jìn)入寬帶時代。TD也在國內(nèi)進(jìn)行了擴(kuò)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)，為最后商用作準(zhǔn)備，而上海、廣州等地的TD網(wǎng)絡(luò)正在向HSDPA升級，預(yù)計(jì)2008年年底將正式商用。

　　2007年，WiMAX正式成為第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)，打破了WCDMA、cdma2000和TD三足鼎立的競爭格局，以WiMAX為代表的各種新型寬帶無線技術(shù)的加速發(fā)展，正在不斷沖擊著傳統(tǒng)蜂窩移動通信技術(shù)的市場主導(dǎo)地位，使移動通信市場的競爭更加激烈。802.16e的下一代演進(jìn)技術(shù)802.16m與LTE+和UMB一樣，將角逐IMT-Advanced標(biāo)準(zhǔn)，屆時寬帶無線移動領(lǐng)域的競爭將更加激烈。

　　移動WiMAX技術(shù)的迅速崛起促使3G陣營加快了技術(shù)升級和演進(jìn)的步伐，3G+技術(shù)和WiMAX技術(shù)將成為未來寬帶無線移動技術(shù)領(lǐng)域的焦點(diǎn)。

　　由于技術(shù)競爭激烈，運(yùn)營商可選擇的技術(shù)路線將更加多元化。

　　GSM/TDMA運(yùn)營商專注于HSPA及LTE，但不同運(yùn)營商采取的技術(shù)策略將會有所區(qū)別。例如，T-Mobile積極推動LTE的產(chǎn)業(yè)化，不計(jì)劃對3G進(jìn)行大的投入，而Vodafone在3G已有巨大投資，必須充分發(fā)揮其效益，對LTE的時間表則不太急迫。

　　由于CDMA整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模的縮小，CDMA運(yùn)營商出現(xiàn)了多種技術(shù)路線，有的運(yùn)營商選擇LTE或UMB，也有部分運(yùn)營商轉(zhuǎn)向WiMAX，例如美國的Verizon宣布采用LTE技術(shù)，而日本的KDDI、美國的Sprint Nextel則選擇了移動WiMAX。

　　寬帶無線移動技術(shù)領(lǐng)域的三大陣營中，cdma2000的演進(jìn)技術(shù)UMB還沒有獲得主流運(yùn)營商的支持，而LTE陣營已經(jīng)得到Vodafone、Verizon、AT&T等國際主要移動運(yùn)營商的支持，因此，未來在寬帶無線移動技術(shù)領(lǐng)域，LTE將成為FDD領(lǐng)域的主流技術(shù)，并占據(jù)移動市場的大部分份額，而TD LTE和WiMAX將引領(lǐng)TDD進(jìn)一步向前演進(jìn)。