ＬＴＥ如何適應廣域網的寬帶無線接入？

編者按：LTE關于廣域網的寬帶無線接入的架構設計大致是：支持1.25MHz～20MHz帶寬；支持下行100Mb/s、上行50Mb/s的峰值速率；能為15km/h～120km/h的移動用戶提供高性能的服務，可以支持120km/h～350km/h的移動用戶。這一美好的寬帶無線通信圖景，必然要求涵蓋廣闊優質的網絡覆蓋，提供無縫、無干擾甚至無時延的信息傳遞和交互能力等，即須考慮克服線路冗余、媒體成本、帶寬利用和差錯處理、不同網絡和系統間的切換和兼容等設計和操作因素。LTE如何在“自適應”和“高效益”間取得平衡？LTE是否能實現短期內的順利演進？諸多局域網、城域網、廣域網技術會形成怎樣的競爭和互補格局？本期熱點爭鳴試圖對上述問題展開探討。

能否實現高效的自適應操作，是LTE成功與否的關鍵所在

沈嘉 工業和信息化部電信研究院

LTE如何適應廣域網的寬帶無線接入？這個問題回答起來應該說既簡單又復雜。說它簡單，是因為LTE標準制定之初的目標就是一個廣域寬帶無線接入（BWA）系統，其技術選擇和系統設計自然是符合這一需求的。說它復雜，是因為：

（1）像LTE這樣一個具有空前靈活性、擴展性的系統，其真實能力是很難用一個簡單的標準來保證的，而取決于設備的研發是否真的能充分發揮LTE標準中蘊涵的巨大技術潛力。

（2）這不僅是個單純的技術問題，還取決于很多非技術因素，如頻譜、產業規模、設備成本、終端等。甚至“廣域寬帶無線接入”這一市場是否存在，是否會很快出現，都是值得探討的。

LTE標準的設計無疑是具備廣域BWA能力的。這個標準汲取了IEEE WiMAX在城域BWA系統設計方面的開創性經驗，同時繼承了3GPP在蜂窩移動通信系統設計方面的豐富經驗，兼收并蓄，集兩家之長，在“寬帶”和“移動性”之間取得了很好的平衡。LTE通過OFDMA/SC-FDMA技術更簡便地實現了寬帶（10MHz以上），通過MIMO技術獲得了更高頻譜效率（從而有效降低了每比特成本），通過扁平網絡實現了低延遲傳輸，通過全IP全分組架構優化了數據業務提供能力，使LTE系統具備了比3G系統更強大的移動互聯網業務承載能力。而將這些“關鍵技術”有效組合在一起，形成一個有機系統的“核心”是“自適應”技術。LTE系統需要采用時域、頻域、空域、碼域、用戶域、小區域等多個維度的自適應，有效利用OFDM/MIMO系統提供的充沛無線資源。因此，是否能實現高效的自適應操作，是LTE系統能否成為一個有競爭力的廣域BWA系統的關鍵所在。

但是需要說明的是，到目前為止，上述“先進技術”相當一部分還只是“紙面上的技術”，尚未在實際設備上得到充分驗證，尤其是自適應調度的功能和效率，還需要大幅度提高。另外，OFDMA系統的多小區同頻組網能力始終不能讓人完全放心（WiMAX商業網絡尚未經過滿載運營的考驗），OFDMA技術通過“正交傳輸”實現了小區內高數據率的同時，卻失去了CDMA系統天然的小區間多址能力。因此LTE系統將依賴干擾協調技術抑制小區間干擾，但這將進一步提高自適應調度的復雜度。

簡言之，LTE是一個需要“向自適應要效益”的靈活系統。打個比方：3G系統像個傻瓜相機，各種參數都是預先設定的，無論會不會攝影的人，照出的照片未必能好到哪里，但也差不到哪去。而LTE系統更像個專業手動相機，各種參數都可以靈活調節，如果攝影技術好，自可以照出美輪美奐的作品，但調節的不好，照出來的效果可能還不如傻瓜相機有保證。

此外，LTE是否能適合廣域BWA的需要，還存在諸多非技術的不定因素。首先，可供LTE使用的頻譜可能比3G系統更高（如2.3GHz、2.6GHz）。眾所周知，再好的技術，如果使用的頻譜質量不佳，也很難獲得預期的高性能和低成本。其次，再好的技術，要想構建良性發展的產業鏈，都要基于足夠大的產業規模。但在近期通信產業因金融危機減慢產業升級節奏的形勢下，LTE是否能按照預期完成產業的規模化并快速壓低成本，也很大程度上影響到近期LTE與其他廣域BWA技術（如相對HSPA+）的相對競爭力。再次，LTE產業的瓶頸仍在于終端，LTE終端需要支持前所未有的大帶寬、多天線技術和更高的多媒體處理能力，這無疑對終端的芯片性能、成本和耗電提出了更高要求。如果能真正發揮LTE系統強大能力的終端（如上網本）總要拖著電源線才能讓人放心使用的話，“移動寬帶”（我們這里指的是比3G系統更寬的寬帶）可能始終只能是一個愿景。最后，回到最基本的問題，廣域寬帶無線接入是否真的需要，本身可能也是值得討論的。如果目標只是將傳統的互聯網業務“無線化”，可能將“熱點覆蓋”擴展到“熱區覆蓋”也就夠了，并不需要真的“廣域化”，畢竟80%~90%的數據業務流量是發生在熱點和室內的。如果目標是催生基于移動終端的非傳統互聯網業務，則可能只有在終端的能力、成本、電池壽命等方面取得革命性突破后，才能誘導用戶改變使用習慣。★

LTE演進會一帆風順嗎？

劉富春 華信郵電咨詢設計研究院有限公司

在3G向4G的長期演進中，基于WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000以及新批準的WiMAX四大3G標準，形成了LTE、UMB、WiMAX三條演進路徑。4G時代，運營商將取代設備制造商成為技術風向標，在這三條路線中，LTE擁有最多運營商的支持，種種跡象表明，LTE已經成為3G向4G的演進中主流過渡技術。高通2009年初做出重大調整，宣布放棄UMB的商業化開發，強化支持LTE芯片組開發，諾基亞等廠商近期則宣布放棄WiMAX研發工作，進一步加大LTE研發。

但是，LTE的發展會否一帆風順呢，恐怕不盡然。一方面，近幾年LTE快速發展動力來自WiMAX的威脅，通信設備利益集團為應對IT廠商集團的挑戰，從而加速對LTE的推動，但本次金融危機導致對通信產業新技術投資的降溫和規模壓縮，WiMAX發展速度放緩，減輕了對LTE的威脅與壓力，反而導致LTE發展進程放緩。另一方面，從內在驅動力來看，LTE屬于競爭驅動，商業利益驅動不足。盡管長遠來看，LTE有利于移動互聯網變成一個無所不在的網絡，推動移動互聯網革命式的發展與突破。LTE數據速率的設計峰值下行大于100Mb/s，上行超過50Mb/s，在4×4MIMO天線條件下，其理論下行速率應達到326Mb/s，理論上行速率要達到86Mb/s。但是用戶需求的發展變化并沒有運營商和設備商所渲染和想象的那么快。如果單純從商業與投資收益的角度來看，LTE缺乏快速發展的理由，除非出現兩種契機，否則LTE短期內難以獲得巨大發展：一是無線帶寬的增加極大提高和改善上網速度和用戶體驗，新業務和新應用層出不窮，極大刺激用戶使用熱情，導致移動互聯網爆炸式增長，但從全球發展情況來看，似乎沒有出現這種跡象；二是政府的強力推動，作為一種政府計劃，強制性推動建設“無線城市”和移動信息高速公路。

從國內電信網向LTE演進來看，總體上說，中國的3G 建設和投資屬于政府推動型的非理性投資，對運營商和整個產業的經濟效益改善還有待觀察。中國移動盡管積極推動TD-SCDMA向TD-LTE演進，但總體來看，TDD陣營目前最小，產業鏈聚集廠商不多，因此，演進難度最大，可能速度也會較慢。中國電信盡管拿到了移動業務牌照，但卻是一個產業鏈不斷衰落和萎縮的CDMA，CDMA網絡完善與優化將付出相當的投資與時間，盡管高通放棄UMB演進路線，倒向LTE陣營，但是從自身利益角度，還是希望盡可能多地從CDMA2000專利中獲利，延長現有產品和技術的生命周期，預計其在LTE演進過程中會采取行動——觀望兩面搖擺策略。中國聯通則可能受益于WCDMA產業鏈，向LTE演進速度最快，而且難度也最小，只要聯通將WCDMA升級為HSPA/HSPA+網絡，在技術和帶寬速率上就已經領先CDMA 1x EV-DO和TD-HSDPA/HSUPA。盡管如此，WCDMA的技術優勢與產業鏈優勢，能夠多大程度上轉換為中國聯通的商業優勢，還有待進一步觀察。★

LTE離我們有多遠？

朱紅梅李寶榮 中國電信股份有限公司廣州研究院

LTE自被Vodafone、Verizon、中國移動確認為下一代演進技術以來，借著炒作的春風，紅遍了通信行業，似乎普通用戶馬上可享用LTE的技術及業務，LTE離我們真的這么近嗎 ？下面從三個方面進行簡要分析，其實LTE離我們的距離還是很遙遠的。

（1）競爭下的產物

3GPP標準組織著力于UMTS-FDD/TDD，即WCDMA/TD-SCDMA為主的3G標準的制定。

3G網絡發展已經有8個年頭，但消費者廣為使用的仍是傳統的移動數據業務，如移動音樂、游戲、移動支付等，而真正的高帶寬的3G特色業務，如視頻、流媒體，使用量非常小。那么為什么3GPP提出LTE的下行100Mb/s，上行50Mb/s的超高速目標呢？答案是實際上LTE是 3GPP組織為了應對來自Wi-Fi、WiMAX的技術挑戰而提出的方案。從目前的市場來看，WiMAX并不被看好，那作為由WiMAX衍生的競爭對頭LTE會大有施展拳腳的空間嗎？從業務發展的過程來看，特別是參照3G的發展歷程，LTE的市場培育還需要很長的過程。

（2）標準不完善，技術不成熟

3GPP標準組織原計劃LTE標準在2008年底凍結 ，但由于各種原因，2009年底才凍結，商用化產品開發的時間至少需要1~2年，因此初步推算LTE的試商用版本應該要到2012年。

由于競爭的問題，3GPP將LTE分解為兩個階段實現，本階段的 LTE標準 （對應3GPP R8）只是基本版本，仍有很多問題，需在第二版本（3GPP R9）才能解決，如上行干擾管理、切換性能、實時業務質量的承載能力等。因此本階段的LTE僅能作為寬帶接入，對移動運營商而言并不具有太大價值，其并不是一個針對個人的移動寬帶網絡。

此外，LTE采用新一代OFDM、MIMO技術，實現難度極高，因此摸索的過程必然較長，這可以參照3G/CDMA的發展時間。

因此，從標準的完善度、技術的實用性、技術的成熟度上來看，LTE短期內不可能走入大眾的視野。

（3）發展空間有限

WCDMA/CDMA2000初期也曾經歷過商用的低谷，但是隨著后期E3G的興起，特別是HSPA的來勢洶洶，大有一統天下之勢。截至2009年3月25日，全球共259個運營商在112個國家/地區開通了HSDPA，其中84個開通了HSUPA， 2 個商用HSPA+ 網絡。此外，全球已推出1409款HSPA終端，手持終端已達598款，可支持7.2Mb/s的速率。CDMA的運營商也相繼推出了EV-DO Rev.A，部分也在考慮升級到Rev.B。因此，我們不禁要思考：LTE市場空間在哪里？已投資E3G的運營商可能在短期內轉移至 LTE嗎？從保護投資的角度來看，LTE在近期內是不可能成為運營商主推的技術方案。★

LTE廣域網的寬帶無線接入將延續互補和融合的趨勢

楊犀明 中國聯通海南分公司

說到未來LTE廣域網的寬帶無線接入，單論技術格局，有必要從目前的無線通信格局說開去。

以WLAN和WiMAX為例。“WLAN將取代3G”的論調曾甚囂塵上，前些年全球3G商用進程的一再推遲，確為擁有高速互聯網接入能力的WLAN快速部署提供了良機。但綜合分析覆蓋區域、傳輸速率、基本業務類型、漫游、可移動速率、前向擴展演進等因素，雖然WLAN在一些熱點地區得到了規模化部署，但并沒有和3G形成正面競爭的關系，更多體現為互補。

類似例子還有面向寬帶無線接入的城域網技術WiMAX。盡管WiMAX傳輸速率遠超3G，但兩者定位并不相同。且從技術角度來看，WiMAX不具備3G公眾移動通信網絡所具有的廣域漫游、安全性、終端便攜等特性，缺乏支持高質量實時話音業務的能力。因此，兩者并不是彼此替代的關系，但是WiMAX可以作為3G網絡的有效補充手段，在高速無線寬帶接入領域發揮作用。

由此可見，沒有哪一種無線技術能夠滿足所有市場和用戶的需求，能“獨步天下”。從能夠提供全球無縫覆蓋和漫游的3G，到提供城域網和局域網高速接入的WiMAX、WLAN，再到提供機與機短距離無線傳輸的UWB、Zigbee、RFID等，不同的無線技術將發揮不同的作用，全面滿足用戶多樣化的信息通信需求。從長遠來看，隨著IP技術的不斷發展和通信網絡的全面演進，移動與固定網絡將在NGN架構上實現融合，而無線廣域網（WWAN）、無線城域網（WMAN）、無線局域網（WLAN）和無線個人域網（WPAN）等不同層次的無線技術將彼此協同發展，從而構筑一個網絡無處不在和互補融合的無線信息化社會。同時，各種技術也會在競爭與互補中走向成熟，直至完成歷史使命，退出市場。

因此，LTE廣域網寬帶無線接入，勢必延續目前這種無線通信的發展格局。而屆時各種技術能否運用良好并服務于消費者，更取決于技術的成熟性和產業鏈各方的良性互動、政策監管方面的因素、運營商能否找準不同無線技術的市場定位、能否建立有效的商業模式以及能否提供市場真正需要的服務。★

LTE廣域網或將脫胎于3G時代的無線城市

姜珺寒中國移動通信集團廣東有限公司

無線城市是全球熱點。有許多國家都想實現城市的IT化，紛紛把無線城市提上發展日程。這幾年亞太地區，比如新加坡、香港都在發展無線城市。看回國內，自北京宣布建設第一期無線城市開始，國內有很多城市也都開始仿效。

“無線城市”的概念最初由2002年美國費城提出，以建設基于802.11b標準的Wi-Fi無線局域接入網絡為主要標志，主要實現固定無線網絡接入。隨著無線電技術的飛速發展，其內涵不斷拓展和豐富，“無線城市”現階段發展到，首先是以WiMAX寬帶無線網絡作為信息載體，可實現漫游、高速移動網絡功能。其次，以寬帶移動網絡為依托，結合身份識別和位置定位等技術，為市政服務、商務旅游、個人生活等提供多種增殖服務，將為城市信息化和產業帶動產生不可估量的變革作用。

到目前來說，無線城市還沒有完整而確切的定義，主要有兩種理解，一種比較宏觀，一種是狹義的理解。在宏觀層面，無線城市利用無線技術或者手段來對網絡進行覆蓋，提供無線接入的服務，所有無線技術都可以用上，包括2G、3G，包括Wi-Fi和WiMAX等。而狹義的無線城市，主要是利用Wi-Fi和WiMAX技術進行無線覆蓋，比如那些2G做不到、3G覆蓋不好的地方，由它來做。現在很多時候談論的無線城市就是這個階段，是狹義的。國內的無線城市建設，比如北京就是在用Wi-Fi和WiMAX技術。

我們經常提到兩個概念，一個是局域網，還有一個是廣域網。對于Wi-Fi和WiMAX，可能在一些小區覆蓋效果比較好，至少上網無線接入通訊比2G快很多。WiMAX在速度上能夠超過HSDPA，已經超過3.5G的技術，正因此，3G標準提出了所謂的LTE，就是長期演進方向。這個在很大程度上是基于局域網和城域網的基礎。目前這兩個技術，從技術方面來講，Wi-Fi和WiMAX這些技術和3G的主流標準（WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA）其實并不矛盾，應該說是相互補充的。所以從未來看，無線城市甚至LTE廣域網的寬帶無線接入，都是需要Wi-Fi和WiMAX的。

個人認為北京建設無線城市，這是極具示范性以及試驗性的。Wi-Fi、WiMAX本身是一種補充的技術，有其優點和存在的合理性，基于這個前提便可以實踐。當然主流的3G標準仍然是WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。

國家建無線城市是很有必要的，不僅是應用先進技術的需要，是熱點地區需求的呼喚，更是未來LTE廣域圖藍圖的先行。出于體制方面的問題，無線接入在奧運會時的表現并不是很好，舉個例子，用手機電視、包括IPTV看奧運會的業務有很大的遲緩。但相信二期覆蓋會比較好。同時，無線城市的旗號打出來后，可以把國有企業品牌推出來。各種通訊技術的發展很重要的結果就是推動了ICT（信息通信）技術的發展，無線城市發展未來會有很好的前景，從而在3G系統向LTE演進的過程中，現有無線城市的建設和發展，也勢必影響到未來LTE的廣域網的寬帶無線接入。★

下月熱點爭鳴主題是“移動支付是否到了‘井噴前夜？”。期待您的觀點，形式不拘，千字內為宜，截稿日期為2009年6月3日。來郵請發jasmine.lin@msn.com。