運營商3G無線網(wǎng)絡(luò)演進的比較分析

何廷潤

[摘要]文章在對我國三大運營商3G演進路徑選擇、演進的主導戰(zhàn)略與跟隨戰(zhàn)略比較研究的基礎(chǔ)上，對未來3G兒TE時代競爭態(tài)勢的變化進行了分析并給出了結(jié)論。

[關(guān)鍵詞]3G演進LTETD-LTEHSPAHSPA+EV-DO Rev.AEV-DO Rev.B移動互聯(lián)網(wǎng)

1前言

由3GPP推出的LTE現(xiàn)在已經(jīng)成為3G演進的主流技術(shù)，并成為未來4G候選技術(shù)的主要競爭者。目前，國際主要電信運營商，如英國沃達豐、德國T-Mobile、日本NTTDoCoMo與KDDI、韓國SKT、美國AT&T和Verizon、加拿大Bell和新西蘭電信等都宣布采用LTE。尤其是CDMA發(fā)展組織(CDG)和美國高通公司正式放棄由3GPP2主導的UMB技術(shù)而轉(zhuǎn)向LTE后，從而使現(xiàn)有的WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三種3G標準的演進都聚焦于LTE。

在此形勢下，我國三大電信運營商也都明確了3G向LTE演進的方向。但是，演進方向的一致，并不代表三大電信運營商3G無線網(wǎng)絡(luò)向LTE演進中沒有任何差異。正是由于選擇3G標準的不同，以及所依據(jù)的技術(shù)和運營商市場與實力水平的差異，注定了三大電信運營商無線網(wǎng)絡(luò)向LTE演進中必然存在不同的演進路徑和形成不同的競爭格局。

23G無線網(wǎng)絡(luò)演進的漸進路徑與直達路徑

3G向LTE的演進可分為漸進路徑和直達路徑兩種方式。演進的漸進路徑主要有：WCDMA和TD-SCDMA，均從HSPA演進至HSPA+，進而演進到LTE；CDMA2000沿著EV-DO Rev.O、EV-DO Rev.A、EV-DO Rev.B，最終演進到LTE。演進的直達路徑有：WCDMA和TD-SCDMA，跨越了HSPA+階段從HSPA直接演進至LTE；CDMA2000從EV-DO Rev.A跨越了EV-DO Rev.B階段直接演進至LTE。

從全球主要電信運營商的長期演進方向來看，美國Verizon、日本KDDI、NTT DoCoMo、德國T-Mobile都選擇了直達演進路徑，直接從HSPA演進至LTE；而英國Vodafone、美國Cingular/at&t則選擇了漸進演進路徑，經(jīng)由HSPA+演進至LTE。

我國三大電信運營商建設(shè)并運營三種不同標準的3G網(wǎng)絡(luò)，其無線網(wǎng)絡(luò)的演進路徑也存在不同的選擇。中國移動高層曾明確表示，如果說從2G到3G沒有看到革命性的變化。那么可以預期從3G到LTE的寬帶技術(shù)是革命性的變化。而且是真正可以同固定寬帶接入相競爭的技術(shù)。他認為。3G技術(shù)本身在國內(nèi)的生命周期不會很長，4G技術(shù)的時代會很快到來，因此非?？春肔TE這種后3G的演進技術(shù)。與此同時，中國移動研究院有關(guān)負責人也表示，中國移動未來的資本開支中有60％都會投入到LTE中。從2010年開始，中國移動將展開LTE的試商用試驗。在中國移動看來。在3G的生命周期有限的情況下，充分準備好下一代網(wǎng)絡(luò)演進才能保證未來的長遠競爭力。在中國移動目前招標的TD網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，已經(jīng)明確要求具備未來向TD-LTE平滑演進的能力。

依據(jù)中國移動的判斷，LTE演進路徑的選擇首先取決于移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢?，F(xiàn)在，移動帶寬的需求已經(jīng)到了一個爆炸式增長的時期，如歐洲隨著3G數(shù)據(jù)卡的普及以及iPhone移動終端的引入，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量增長很快，僅2007年就增長了7倍。即使從全球觀察，在3G大規(guī)模商用和移動互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的驅(qū)動下。多數(shù)移動運營商都聲稱，其無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增加了6到14倍。相關(guān)國際咨詢機構(gòu)也預測。到2011年移動互聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)會超過通過固定方式上網(wǎng)的傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)，其后移動互聯(lián)網(wǎng)的大潮將會以更快的速度席卷而來。中國移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展統(tǒng)計也表明，寬帶應(yīng)用像網(wǎng)絡(luò)音樂、網(wǎng)絡(luò)視頻、網(wǎng)絡(luò)游戲都有強烈的需求。寬帶的應(yīng)用已經(jīng)占中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的前5位的業(yè)務(wù)。預計未來3年，中國移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將會繼續(xù)呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。開始進入快速成長期。隨著移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)繼續(xù)向大眾市場的快速滲透，即使實現(xiàn)HSPA向HSPA+的升級也不足以應(yīng)對未來在網(wǎng)絡(luò)上的大量無線數(shù)據(jù)流。所以，中國移動很可能采取跨越HSPA+、盡早演進至TD-LTE的路徑。其優(yōu)點是，一方面可以盡早地把數(shù)據(jù)量很大的筆記本電腦用戶轉(zhuǎn)移到TD-LTE上來，獲得競爭優(yōu)勢；同時，可避免由于部署HSPA+必然出現(xiàn)的小區(qū)分裂而進行額外的投資。因此，中國移動選擇由HSPA直接向TD-LTE演進的可能性最大。當然，不應(yīng)諱言，中國移動若選擇直接向TD-LTE演進的路徑，其中也包含了TD的HSPA和HSPA+尚不成熟、難以與FDD的同樣技術(shù)直接對抗的因素。

對于中國聯(lián)通而言，雖然本身的WCDMA在繼續(xù)演進中已經(jīng)具有一定優(yōu)勢，但如何保證在WCDMA之后仍然具有一定的競爭力，卻是中國聯(lián)通高層必須回答的問題。就此，中國聯(lián)通總工程師張范表示，向未來無線移動通信技術(shù)的演進中，中國聯(lián)通將會完全遵照全球發(fā)展的趨勢，遵循從HSDPA到HSUPA到HSPA+，最后到LTE的演進路線。中國聯(lián)通認為，HSPA已經(jīng)成為3G運營商的必然選擇，GSM、EDGE和WCDMA網(wǎng)絡(luò)向HSPA的演進已經(jīng)開始大步前進，從2006年開始，HSDPA商用網(wǎng)絡(luò)數(shù)目增加的速度明顯加快。而從HSPA向HSPA+演進，然后再向LTE演進的漸進路徑是一種比較穩(wěn)妥的選擇。中國聯(lián)通采取此種選擇的主要考慮是，LTE的成熟和部署可能會比預期來得更晚，LTE成為主流技術(shù)至少需要5到10年的時間。但是，面臨日益增長的無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，不能坐等LTE的成熟。所以，先從HSPA向HSPA+演進，將速率提高到21Mbps左右，不失為一種比較明智的選擇。從標準的角度看，HSPA+的版本7和版本8都已標準化，并與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施后向兼容。而且，HSPA+不要求新的頻譜或全新的設(shè)備，主要是軟件升級，對現(xiàn)有的系統(tǒng)架構(gòu)不需要有較大改動。

相比之下，中國電信目前基于CDMA 1x Ev-DO Rev，A的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)商用，但EV-DO Rev.A的載波帶寬為1.23MHz，用戶前向和反向的峰值速率分別為3.1 Mbit/s和1.8Mbit/s；而中國聯(lián)通同步商用的HSPA網(wǎng)絡(luò)載波帶寬為5MHz，用戶前向和反向的峰值速率分別高達7.2Mbit/s和5.76Mbit/s，可見EV-DO Rev.A與HSPA相比在傳輸速率上處于明顯劣勢。因此，中國電信出于市場競爭的需要，采納了3GPP2提出的將多個載波進行捆綁并在前向采用64QAM調(diào)制方式的EV-DO Rev.B技術(shù)，使終端峰值速率達到單載波的3倍，以與中國聯(lián)通HSPA相抗衡。在從EV-DO Rev.A向EV-DO Rev.B的過渡中又分為兩個階段：第一階段是在現(xiàn)有EV-DO Rev.A網(wǎng)絡(luò)上通過軟件升級實現(xiàn)。用戶前向和

反向的峰值速率分別為9.3Mbit/s和5.4Mbit/s；第二階段引入了新的調(diào)制編碼方式，更換信道板進行硬件升級，用戶前向和反向的峰值速率分別達到1.417Mbit/s和5.4Mbit/s，從而與HSPA+對壘。因此，中國電信選擇了從CDMA2000沿著1x EV-DO Rev.O、1x EV-DO Rev.A、1x EV-DO Rev.B，最終演進到LTE的漸進演進路徑。

33G無線網(wǎng)絡(luò)演進的主導戰(zhàn)略與跟隨戰(zhàn)略

在三種3G網(wǎng)絡(luò)向LTE的演進中，盡管路徑不同卻是殊途同歸。但是，在實現(xiàn)戰(zhàn)略方面存在相當大的差異，其主要表現(xiàn)：一是中國移動向TD-LTE演進的主導戰(zhàn)略：二是中國聯(lián)通與中國電信向LTE FDD演進的跟隨戰(zhàn)略。

與3G系統(tǒng)概念由設(shè)備制造商提出不同，LTE的啟動是由電信運營商為主導的。首先是由沃達豐、中國移動等七大運營商聯(lián)合主導了LTE需求的討論，并在2006年9月，聯(lián)合發(fā)起成立了下一代移動通信網(wǎng)絡(luò)組織，該組織被命名為NGMN。NGMN組織的出現(xiàn)改變了以前移動通信標準的制定一般由設(shè)備制造商主導，設(shè)備制造商提出技術(shù)遠景，得到國際標準組織認可后開始研發(fā)商用產(chǎn)品，然后向運營商推廣的模式，使運營商走上主導標準演進的前臺。在2009年5月。NGMN董事會議及執(zhí)行委員會會議在北京成功舉行。會議中更多的國際運營商表示，希望積極與中國移動合作以進一步加強對TD-LTE技術(shù)優(yōu)勢、應(yīng)用場景、產(chǎn)品要求研究以及試驗經(jīng)營分享等工作。在此次會議上，NGMN討論通過了對LTE初期2010～2011終端產(chǎn)品支持的要求，其中2.3GHz、2.6GHz兩個TDD頻段成為NGMN對LTE初期要求支持的基本頻段。NGMN將更加積極推動下一代技術(shù)的試驗測試工作，并開展運營商間共享試驗信息以加快技術(shù)成熟。與會各方一致認為，作為TD-SCDMA與TD-LTE技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的中心，中國TD-SCDMA的建設(shè)和商用為TD-LTE未來的發(fā)展提供了堅實的市場和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，同時，更加說明了中國移動在國際電信業(yè)號召力的提升。

同時，3GPP在對LTE整個標準的制訂過程中充分考慮了TDD和FDD模式的相似性，即所采用的各種技術(shù)要盡量減少在兩種應(yīng)用下進行修改，促使標準中FDD/TDD兩種雙工方式技術(shù)趨同，這為運營商和設(shè)備制造商提供了便利?？傊?，LTE中TDD與FDD的差異很大程度上僅表現(xiàn)在幀結(jié)構(gòu)上。在技術(shù)層面上，包括多址方式、多天線方案和調(diào)制編碼方式等都保持了高度的一致性。這為TD-LTE和LTE FDD融合奠定了有力的基礎(chǔ)。中國為了延續(xù)TD成為正式3G標準的成功，旨在希望自己能夠成為4G標準的主導者之一，而不僅僅是參與標準的制訂與發(fā)展。因此，實現(xiàn)TDD/FDD在LTE中的充分融合是中國走向主導4G標準的重要里程碑。另外，當前全球3G市場中，TD-SCDMA商用起步較晚，而如果兩者實現(xiàn)融合，則將形成一個無比強大的統(tǒng)一LTE產(chǎn)業(yè)鏈。中國運營商及設(shè)備商可在其中占據(jù)專利及市場的主要地位。中國移動對無線網(wǎng)絡(luò)直接向TD-LTE演進路徑的選擇，也反映了中國運營商力求擺脫過去長期對國外技術(shù)系統(tǒng)的跟隨策略，而在下一波移動通信發(fā)展機會面前實現(xiàn)與國際巨頭平起平坐，在全球下一代技術(shù)演進中把TD-LTE和LTE FDD標準很好融合在一起，創(chuàng)造全球的規(guī)模效應(yīng)，而且得到全球廣泛的接納。而且，如果我們不能與國際上同步研發(fā)和部署LTE。必在OFDM及MIMO等基本核心技術(shù)領(lǐng)域落后于發(fā)達國家，到那時不單是TD-LTE難以立足，更為嚴重的是必將影響我國在4G時代崛起的進程，造成中國電信業(yè)在戰(zhàn)略機遇期的損失將無法估量。由此可見，中國移動進軍并掌控主要標準走向的戰(zhàn)略和不懈努力，已使中國移動脫穎而出躋身于國際頂級“標準俱樂部”的舞臺，在國內(nèi)電信運營界中已在戰(zhàn)略性的標準領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。

比較而言。中國聯(lián)通和中國電信在向LTE的演進中采取了跟隨戰(zhàn)略，即如同3G網(wǎng)絡(luò)一樣，待國際運營商在經(jīng)由HSPA、HSPA+向LTE演進，或經(jīng)由EV-DO Rev.A、EV-DO Rev.B向LTE演進獲得經(jīng)驗后，在借鑒的基礎(chǔ)上漸進而穩(wěn)妥地實現(xiàn)向LTE的演進。這從中國電信提出的“五步走”方案中可見一斑。中國電信提出，對LTE各項關(guān)鍵技術(shù)的性能與組網(wǎng)方案進行深入分析與驗證；在標準方面，積極參與3GPP、ITU相關(guān)組織的活動，網(wǎng)絡(luò)之間互操作的標準化與商業(yè)化的進程，極早解決互換漫游等方面的問題；在業(yè)務(wù)方面，積極研究3G以及CDMA向LTE的業(yè)務(wù)引入。研究LTE網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)測試驗證；在終端方面，加強研究適合C網(wǎng)到LTE演進的多模終端和其他增強型終端；在互操作和過渡方面，研究EV-DO寬帶與LTE無線寬帶在全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)當中的定位，解決好兩者間業(yè)務(wù)及市場的定位以及互操作的問題。可以看出，中國電信以上措施仍是C網(wǎng)演進的跟隨策略，缺少自己創(chuàng)新之處，這樣只能使中國電信在LTE/4G時代仍處于“隨大流”的陣營中。當然，這種跟隨戰(zhàn)略風險小、成本低，也不失為是一種明智的選擇。但是，這也注定了中國聯(lián)通和中國電信在LTE以及4G時代無法進入標準及技術(shù)的核心領(lǐng)域。

4從3G無線網(wǎng)絡(luò)演進看競爭態(tài)勢變化

3G的大規(guī)模建設(shè)和商用，已使三大運營商進入一個同質(zhì)化競爭時代，但是，向LTE不同的演進路徑，卻將帶來市場競爭的不同變化趨勢。

在當前3G建設(shè)和運營初期(2009-2010年)，在三個3G網(wǎng)絡(luò)的比拼中，中國移動處于下風。首先，中國移動的TD-SCDMA在今年底完成第三期建設(shè)計劃后，覆蓋城市達到238個；而同期中國聯(lián)通WCDMA正式商用城市將達到285個，其中，大約有40％～50％的縣城進入商用。中國電信CDMA2000覆蓋的地區(qū)包括全國342個地級城市、2055個縣及縣級市，以及東部沿海省市發(fā)達鄉(xiāng)鎮(zhèn)在內(nèi)的6000多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。可見，中國移動TD-SCDMA的覆蓋能力己落后其他運營商，而且TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的經(jīng)驗和手段也處于相對落后的狀況。再者，表現(xiàn)在市場和用戶發(fā)展趨勢上。中國移動7月新增用戶455.3萬戶創(chuàng)造了34個月以來的最低，新增用戶市場占有率也不斷下降，從2008年底的93.3％下降至2009年一季度的68.2％，再下降到2009年7月的59.3％。上半年TD-SCDMA新增用戶僅為120.9萬戶，遜色于其他兩個運營商。同期，中國電信在3G上的表現(xiàn)非常引入注目。數(shù)據(jù)顯示，上半年中國電信新增的1137萬戶移動用戶中包含了161萬戶的無線上網(wǎng)用戶，EV-DO和CDMA 1X上網(wǎng)用戶數(shù)已達到395萬戶。另外，中國電信包括手機、上網(wǎng)卡、上網(wǎng)本在內(nèi)3G終端的銷量上半年超過百萬部，市場份額超過50％。中國聯(lián)通在新增用戶市場占有率方面也實現(xiàn)了溫和的增長，上半年新增用戶市場占有率由去年底的9.95％上升至12.9％。當然，中國移動也在室內(nèi)覆蓋、3G業(yè)務(wù)以及終端和軟件商店等方面，力爭扭轉(zhuǎn)TD-SCDMA在市場上的劣勢。

在3G市場增長期(2011～2013年)將進入市場競爭膠著階段。此時，中國聯(lián)通和中國電信為了進一步爭奪用戶，提高市場占有率，將引入HSPA+和EV-DO Rev.B技術(shù)，大大提高網(wǎng)絡(luò)速率，進一步拉大了與TD-SCDMA的差距。中國電信就提出到2011年移動用戶數(shù)超過1億戶，市場份額從現(xiàn)在的5％提升到15％的目標。這將使中國移動的市場占有率繼續(xù)下滑，而新增TD-SCDMA用戶數(shù)在HSPA+和EV-DO夾擊下仍會處于緩慢增長的態(tài)勢。但是，按照3GPP的計劃，此時LTE可進入商用階段，而且全球己有18家運營商宣布在2011至2012年部署LTE的正式商用，中國移動恰是成員之一。憑借TD-LTE的試商用以至商用，中國移動在其他兩家運營商還沉緬于HSPA+和EV-DO Rev.B的成功時，可大踏步使自己率先進入OFDM和MIMO技術(shù)時代，同時，在市場上奪回一定的主動權(quán)。

在LTE逐步走向成熟期(2014年以后)。三大運營商都將加快LTE的演進步伐，而此時中國移動己處于LTE的領(lǐng)先位置，特別是憑借在TD-LTE標準及技術(shù)的主導地位。在國內(nèi)率先建立LTE產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)時代市場與用戶的新突破。此時，中國聯(lián)通和中國電信雖然也在加快向LTE的演進，但由于標準及技術(shù)掌控在他人手中，其演進節(jié)奏也必然受制于人。因此，在這個階段，中國移動將可能重回巔峰期。

5結(jié)論

不可否認，由于運營商3G標準的不同，導致了對其無線網(wǎng)絡(luò)向LTE演進路徑的不同選擇；而演進路徑的不同又決定了其演進戰(zhàn)略的差異，進而使運營商在整個演進周期內(nèi)競爭態(tài)勢的變化。但是，正如水無常形，云無定勢一樣，運營商的任何選擇既包含有利的一面，同時也蘊含著風險。誰對演進過程的起伏跌宕準備的更充分。誰將困難和問題預見的更清晰準確，誰就會成為向LTE演進進程中的勝利者。