運營商3G無線網絡演進的比較分析

何廷潤

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

[關鍵詞]3G演進LTETD-LTEHSPAHSPA+EV-DO Rev.AEV-DO Rev.B移動互聯網

1前言

由3GPP推出的LTE現在已經成為3G演進的主流技術，并成為未來4G候選技術的主要競爭者。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發展組織(CDG)和美國高通公司正式放棄由3GPP2主導的UMB技術而轉向LTE后，從而使現有的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無線網絡向LTE演進中沒有任何差異。正是由于選擇3G標準的不同，以及所依據的技術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絡向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無線網絡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，經由HSPA+演進至LTE。

我國三大電信運營商建設并運營三種不同標準的3G網絡，其無線網絡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。他認為。3G技術本身在國內的生命周期不會很長，4G技術的時代會很快到來，因此非常看好LTE這種后3G的演進技術。與此同時，中國移動研究院有關負責人也表示，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絡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網絡設備中，已經明確要求具備未來向TD-LTE平滑演進的能力。

依據中國移動的判斷，LTE演進路徑的選擇首先取決于移動互聯網的發展態勢。現在，移動帶寬的需求已經到了一個爆炸式增長的時期，如歐洲隨著3G數據卡的普及以及iPhone移動終端的引入，數據業務量增長很快，僅2007年就增長了7倍。即使從全球觀察，在3G大規模商用和移動互聯網蓬勃發展的驅動下。多數移動運營商都聲稱，其無線數據業務增加了6到14倍。相關國際咨詢機構也預測。到2011年移動互聯網的用戶數會超過通過固定方式上網的傳統互聯網的用戶數，其后移動互聯網的大潮將會以更快的速度席卷而來。中國移動互聯網的發展統計也表明，寬帶應用像網絡音樂、網絡視頻、網絡游戲都有強烈的需求。寬帶的應用已經占中國互聯網發展的前5位的業務。預計未來3年，中國移動互聯網產業將會繼續呈現快速增長的態勢。開始進入快速成長期。隨著移動數據業務繼續向大眾市場的快速滲透，即使實現HSPA向HSPA+的升級也不足以應對未來在網絡上的大量無線數據流。所以，中國移動很可能采取跨越HSPA+、盡早演進至TD-LTE的路徑。其優點是，一方面可以盡早地把數據量很大的筆記本電腦用戶轉移到TD-LTE上來，獲得競爭優勢；同時，可避免由于部署HSPA+必然出現的小區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的同樣技術直接對抗的因素。

對于中國聯通而言，雖然本身的WCDMA在繼續演進中已經具有一定優勢，但如何保證在WCDMA之后仍然具有一定的競爭力，卻是中國聯通高層必須回答的問題。就此，中國聯通總工程師張范表示，向未來無線移動通信技術的演進中，中國聯通將會完全遵照全球發展的趨勢，遵循從HSDPA到HSUPA到HSPA+，最后到LTE的演進路線。中國聯通認為，HSPA已經成為3G運營商的必然選擇，GSM、EDGE和WCDMA網絡向HSPA的演進已經開始大步前進，從2006年開始，HSDPA商用網絡數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妥的選擇。中國聯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成為主流技術至少需要5到10年的時間。但是，面臨日益增長的無線數據業務，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，并與現有基礎設施后向兼容。而且，HSPA+不要求新的頻譜或全新的設備，主要是軟件升級，對現有的系統架構不需要有較大改動。

相比之下，中國電信目前基于CDMA 1x Ev-DO Rev，A的3G網絡已經商用，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；而中國聯通同步商用的HSPA網絡載波帶寬為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調制方式的EV-DO Rev.B技術，使終端峰值速率達到單載波的3倍，以與中國聯通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：第一階段是在現有EV-DO Rev.A網絡上通過軟件升級實現。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無線網絡演進的主導戰略與跟隨戰略

在三種3G網絡向LTE的演進中，盡管路徑不同卻是殊途同歸。但是，在實現戰略方面存在相當大的差異，其主要表現：一是中國移動向TD-LTE演進的主導戰略：二是中國聯通與中國電信向LTE FDD演進的跟隨戰略。

與3G系統概念由設備制造商提出不同，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合主導了LTE需求的討論，并在2006年9月，聯合發起成立了下一代移動通信網絡組織，該組織被命名為NGMN。NGMN組織的出現改變了以前移動通信標準的制定一般由設備制造商主導，設備制造商提出技術遠景，得到國際標準組織認可后開始研發商用產品，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技術優勢、應用場景、產品要求研究以及試驗經營分享等工作。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成熟。與會各方一致認為，作為TD-SCDMA與TD-LTE技術開發與產業化的中心，中國TD-SCDMA的建設和商用為TD-LTE未來的發展提供了堅實的市場和產業基礎，同時，更加說明了中國移動在國際電信業號召力的提升。

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要盡量減少在兩種應用下進行修改，促使標準中FDD/TDD兩種雙工方式技術趨同，這為運營商和設備制造商提供了便利。總之，LTE中TDD與FDD的差異很大程度上僅表現在幀結構上。在技術層面上，包括多址方式、多天線方案和調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。中國為了延續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展。因此，實現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，而如果兩者實現融合，則將形成一個無比強大的統一LTE產業鏈。中國運營商及設備商可在其中占據專利及市場的主要地位。中國移動對無線網絡直接向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系統的跟隨策略，而在下一波移動通信發展機會面前實現與國際巨頭平起平坐，在全球下一代技術演進中把TD-LTE和LTE FDD標準很好融合在一起，創造全球的規模效應，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和部署LTE。必在OFDM及MIMO等基本核心技術領域落后于發達國家，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，造成中國電信業在戰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，在國內電信運營界中已在戰略性的標準領域處于領先地位。

比較而言。中國聯通和中國電信在向LTE的演進中采取了跟隨戰略，即如同3G網絡一樣，待國際運營商在經由HSPA、HSPA+向LTE演進，或經由EV-DO Rev.A、EV-DO Rev.B向LTE演進獲得經驗后，在借鑒的基礎上漸進而穩妥地實現向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各項關鍵技術的性能與組網方案進行深入分析與驗證；在標準方面，積極參與3GPP、ITU相關組織的活動，網絡之間互操作的標準化與商業化的進程，極早解決互換漫游等方面的問題；在業務方面，積極研究3G以及CDMA向LTE的業務引入。研究LTE網絡的結構、網絡測試驗證；在終端方面，加強研究適合C網到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無線寬帶在全業務網絡當中的定位，解決好兩者間業務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網演進的跟隨策略，缺少自己創新之處，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，這也注定了中國聯通和中國電信在LTE以及4G時代無法進入標準及技術的核心領域。

4從3G無線網絡演進看競爭態勢變化

3G的大規模建設和商用，已使三大運營商進入一個同質化競爭時代，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建設和運營初期(2009-2010年)，在三個3G網絡的比拼中，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計劃后，覆蓋城市達到238個；而同期中國聯通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達鄉鎮在內的6000多個鄉鎮。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網絡優化的經驗和手段也處于相對落后的狀況。再者，表現在市場和用戶發展趨勢上。中國移動7月新增用戶455.3萬戶創造了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上的表現非常引入注目。數據顯示，上半年中國電信新增的1137萬戶移動用戶中包含了161萬戶的無線上網用戶，EV-DO和CDMA 1X上網用戶數已達到395萬戶。另外，中國電信包括手機、上網卡、上網本在內3G終端的銷量上半年超過百萬部，市場份額超過50％。中國聯通在新增用戶市場占有率方面也實現了溫和的增長，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，中國移動也在室內覆蓋、3G業務以及終端和軟件商店等方面，力爭扭轉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，大大提高網絡速率，進一步拉大了與TD-SCDMA的差距。中國電信就提出到2011年移動用戶數超過1億戶，市場份額從現在的5％提升到15％的目標。這將使中國移動的市場占有率繼續下滑，而新增TD-SCDMA用戶數在HSPA+和EV-DO夾擊下仍會處于緩慢增長的態勢。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技術時代，同時，在市場上奪回一定的主動權。

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的領先位置，特別是憑借在TD-LTE標準及技術的主導地位。在國內率先建立LTE產業鏈，實現移動互聯網時代市場與用戶的新突破。此時，中國聯通和中國電信雖然也在加快向LTE的演進，但由于標準及技術掌控在他人手中，其演進節奏也必然受制于人。因此，在這個階段，中國移動將可能重回巔峰期。

5結論

不可否認，由于運營商3G標準的不同，導致了對其無線網絡向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略的差異，進而使運營商在整個演進周期內競爭態勢的變化。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。