移動寬帶的協同發展

【摘 ? ?要】從網絡制式、頻譜資源、終端業務和共建共享等多個方面，論述了如何協同發展移動寬帶，以促進移動寬帶的可持續發展，滿足移動互聯網流量的迅猛增長。

【關鍵詞】寬帶中國 ? ?協同發展 ? ?共建共享 ? ?頻譜翻新

中圖分類號：TN929.5 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：1006-1010（2014）-15-0024-04

1 ? 前言

我國自09年發放3G牌照以來，3G網絡日益完善，智能終端快速普及，移動應用層出不窮，這三者共同促進了移動互聯網的迅猛發展。截至2013年底，3G用戶突破了4個億，手機網民已達5億人，網民中使用手機上網的人群占比達81%。隨著移動互聯網的不斷發展，移動互聯網流量也快速增長，2009年至2013年，移動互聯網接入流量的年均復合增長率高達83%。但和發達國家相比，我國的移動互聯網普及率、移動寬帶速率和月戶均移動互聯網流量等，依然有很大的提升空間，移動互聯網的發展才剛剛起步。相信隨著2013年底我國LTE牌照的發放，移動互聯網和移動寬帶將迎來新一輪的快速增長。2013年8月1日，國務院印發了《“寬帶中國”戰略及實施方案》：綜合利用有線技術和無線技術，分階段系統地推進寬帶網絡發展。移動寬帶作為移動互聯網的基礎承載網，和有線寬帶共同構筑了“寬帶中國”的兩翼，在“寬帶中國”戰略中發揮關鍵作用。和有線寬帶相比，移動寬帶的建設和發展更為復雜，如漫游問題、頻譜問題、終端問題和站址獲取問題等，因此，只有協同發展，才能促進移動寬帶的可持續發展，才能推動“寬帶中國”戰略的有效實施。

根據預測，未來十年，移動互聯網的數據流量將增長1 000倍左右（210=1024），移動網絡如何才能滿足如此巨大的需求呢？如圖1所示，有4條途徑，首先是技術演進，采用更先進、頻譜效率更高的無線技術，如4G、5G技術，高階調制（256QAM），高階MIMO（128×128）。其次是增加更多的頻譜資源，諸多行業，如海事、民航等，均需要頻譜資源，我國優質的低頻段頻譜大多已有安排，未來更大的可能是增加高頻段的頻率資源，如3GHz以上，甚至5GHz、6GHz等。除此之外，增加容量最有成效的途徑是改變網絡拓撲結構，縮小單基站覆蓋范圍，增加更多的基站。目前國際上主流通信設備廠家均推出了小基站，功率從幾百毫瓦到幾瓦，集成度很高，可以安裝在路燈桿上，未來小基站設備成本可低至千元級。最后，Wi-Fi網絡將成為低成本的有效分流途徑，工作在免許可ISM頻段的Wi-Fi網絡正成為目前最普遍的無線互聯網連接技術，而且IEEE 802.11技術系列本身不斷采用新協議和標準，如802.11n、802.11ac、802.11ax等，傳輸速率將超過1Gbps。和Wi-Fi的結合，使有線寬帶也隨之“動”了起來，不僅極大地提升了有線寬帶的價值，也有效分流了移動寬帶的壓力。Wi-Fi現已成為智能終端的標配，其成熟發達的產業鏈，低成本的優勢，在移動互聯網時代發揮著不可或缺的作用。

圖1 ? ?提升移動網絡容量的四大途徑

2 ? 移動寬帶的協同發展

2.1 ?多網協同

鑒于移動網絡的持續演進，中國移動最早提出了四網協同戰略，即GSM、TD-SCDMA、TD-LTE和Wi-Fi等。2013年我國2G用戶首次出現負增長，減少了5 185萬。隨著GSM等2G網絡的衰退，現有2G網絡的頻譜資源必將逐步騰退出來，用于更先進的3G、4G甚至5G技術，這就是頻譜翻新（FREQUENCY REFARMING）的概念。為了有效地利用現有GSM頻譜資源，未來中國移動必將建設LTE FDD網絡。融合的LTE TDD和FDD正成為移動寬帶速率和容量的助推器，統一的標準為LTE的全球經濟規模提供堅實基礎。可以預見，我國2G/3G/4G（TDD/FDD）網絡以及用戶將長期共存，頻譜翻新將逐步推進，因此，未來是多個不同制式移動網絡之間的協同。多網協同是動態的，隨著時間的推移，不同制式移動網絡的用戶和業務將此消彼長，因此需要不斷調整。

2.2 ?頻譜翻新

頻譜資源是移動通信最核心的資源，直接影響了移動網絡的投資、覆蓋、容量和質量等。無線電波傳播是沒有邊界的，為了控制干擾，不同區域、不同運營商、不同制式之間的無線頻譜需要協同。由于不同國家頻譜資源規劃的不一致，全球無線頻譜資源十分散亂，為了實現全球漫游和規模發展，LTE時代的智能終端必然是多模多頻的，如中國移動對LTE終端提出了五模十頻的要求。不同制式移動通信的覆蓋能力主要取決于頻譜資源，頻段越低，無線電波傳播范圍越廣，基站覆蓋能力自然越強。移動網絡部署中，高低頻段的科學組合能大大提升頻譜的價值，低頻段廣覆蓋，高頻段增容量，不僅降低了網絡建設成本，也加快了網絡部署速度。而且，高頻段的頻譜特征縮小了天線的尺寸，更有利于采用MIMO技術。當前我國1GHz以下的優質移動頻譜資源主要用于GSM、cdma2000 1x等2G網絡，而LTE網絡則采用1.8GHz以上的更高頻譜，這十分不利于LTE網絡的快速部署和廣覆蓋，因此，我國應適時調整頻譜資源的監管政策，靈活推進頻譜翻新，加快推進LTE FDD網絡的部署和業務發展。為了滿足移動互聯網的發展，我國應釋放更多的頻譜資源用以發展移動通信網絡。從頻譜規劃到實際使用，需要經歷冗長的行政和技術程序，因此，我國應加快研究頻譜規劃方案，制定頻譜中長期規劃，明確無線頻譜綜合利用的時間表和路線圖。

2.3 ?異構網絡

為了大幅度增加移動寬帶容量和速率，除了采用新技術和增加頻譜外，還需增加更多的基站。目前全國移動基站數量已經超過300萬個（包括三大運營商不同制式的基站），密集市區的站間距僅數百米。因此，只有改變移動網絡的網絡拓撲結構，引入異構網絡（HetNet），才能部署更多的基站。異構網絡指不同制式不同產品形態組合形成的網絡結構，如LTE FDD/TDD的融合組網，又如宏微基站的組合，宏基站用于大容量廣覆蓋，小基站（Micro、Pico、Femto）用于熱點容量和覆蓋補盲，室分系統用于改善建筑物深度覆蓋和吸收室內話務量，Wi-Fi用于移動網絡的低成本分流。根據2013年年報，中國移動無線上網業務流量總計2.0118×1012億MB，其中Wi-Fi流量為1.485×1012億MB，占73.8%，Wi-Fi流量收入僅占無線上網業務總收入的2.65%，顯然Wi-Fi發揮了低成本有效分流的作用。異構網絡的關鍵是不同制式網絡的協同，不同形態設備的協同，包括干擾控制、網間切換、多波聚合以及自組網等技術。從我國長遠的發展而言，由于站間距的限制，宏基站數量是百萬級的;小基站數量將是千萬級的，為宏基站的10倍左右，一個大型住宅小區就有可能安裝十多個小基站;而Wi-Fi AP的數量將是十億級的，未來每個家庭、每個用戶都有一個或多個Wi-Fi AP。鑒于Wi-Fi AP的低成本以及應用廣泛靈活，除了一些重要公共場所應由運營商主導建設外，其他區域應鼓勵物業業主自行建設，并鼓勵對外共享。endprint

2.4 ?終端和業務的協同

除了頻譜資源外，移動寬帶應和終端及業務的發展相協同，包括終端的功能、性能、制式和頻率，以及不同業務的帶寬和質量要求。根據思科2014 VNI MOBILE白皮書，智能終端的數據流量是功能終端的49倍。隨著M2M的發展，今后移動終端的類型更加豐富，性能和功能更加多樣，移動視頻的發展速度很快，2018年視頻業務將占總業務的69.1%。因此，移動寬帶的建設應適應移動終端和業務的發展，同時，移動終端及業務的開發應兼顧移動寬帶的性能，兩者相輔相成，相互促進。據悉，微信占用了中國移動60%的信令資源，但僅僅帶來10%的移動數據流量，這引起了中國移動和騰訊公司之間的“信令風暴”之爭。騰訊公司應基于GSM網絡的特性，優化軟件以減輕信令風暴的影響。在3G/4G網絡上，由于網絡機制的不同，“信令風暴”問題就不會那么嚴重了。

2.5 ?全業務發展戰略

去年年底，工信部取消了中國移動固網業務經營的限制，三家運營商正式進入了全業務競爭時代。在全業務運營的大背景下，隨著LTE網絡的發展，小基站的大量應用，移動運營商需要一種創新的“固移融合”的商業模式，基于規模部署的FTTX光纖接入網絡承載移動基站是固移業務融合的基礎。利用Wi-Fi技術，有線寬帶能有效地分流移動寬帶的數據流量，降低移動互聯網的使用成本，促進移動互聯網的發展。2013年中國移動資本開支達1 849億元，其中移動通信網投資占40%，傳輸網投資占37%，這足以說明中國移動是多么重視有線傳輸基礎網絡的建設。國際知名移動運營商沃達豐也在全球布局固定寬帶業務，2013年6月沃達豐計劃以77億歐元收購德國最大有線電視運營商KDG，爭取KDG的有線網絡和850萬用戶。中國電信的天翼寬帶實現光速有線、3G/4G無線、Wi-Fi、衛星等多元寬帶方式的統一認證接入，是天地一體化高速融合的寬帶產品和品牌。《“寬帶中國”戰略及實施方案》強調統籌利用有線技術和無線技術發展寬帶網絡，“城市地區利用光纖到戶、光纖到樓等技術方式進行接入網建設和改造，并結合3G/LTE與無線局域網技術，實現寬帶網絡無縫覆蓋。農村地區因地制宜，靈活采取有線、無線等技術方式進行接入網建設。”無論從技術先進性、市場成熟度、產業鏈帶動性以及商用性價比哪方面而言，LTE和FTTH都將是未來5—10年帶動國家寬帶基礎設施快速、可持續發展的2個主要技術杠桿。移動寬帶和有線寬帶的主要差別體現在接入層，有線資源的無限性、無線資源的有限性、頻譜資源的稀缺性，導致兩者的速率、質量、成本、資費、商業模式都不一樣。在一些偏遠地區，初期通過3G/4G/Wi-Fi的模式快速覆蓋，加上廉價實用的智能終端，先提供基礎帶寬能力，后續根據資金能力逐步通過光纜布放實現高速寬帶引入。移動寬帶的廣覆蓋和低成本特性，將加快“寬帶鄉村”工程的實施，提升農村家庭寬帶普及率。

2.6 ?共建共享

除了運營商自身的協同發展之外，還需要不同運營商之間的協同發展，這主要指目前三大運營商不斷深入開展的共建共享工作。2008年9月28日，工信部和國資委聯合推出《關于推進電信基礎設施共建共享的緊急通知》，用行政手段強力推進共建共享。2013年3月11日，住房城鄉建設部和工信部聯合發布“關于貫徹落實光纖到戶國家標準的通知”，切實執行住宅小區和住宅建筑寬帶網絡設施的工程設計、施工及驗收規范，以標準規范來推進共建共享。2014年7月11日，中國移動、中國聯通和中國電信共同簽署了《發起人協議》，共同出資設立中國通信設施服務股份有限公司。該公司將主營鐵塔的建設、維護和運營，兼營基站機房、電源、空調等配套設施和室內分布系統的建設、維護和運營以及基站設備的代維。這是從資本層面來推進共建共享。推進共建共享工作，既要用好政府這只有形的手，更要用好市場這只無形的手。

3 ? 結束語

綜上所述，移動寬帶的協同發展是多方面的，包括不同制式網絡的協同，異構網絡的協同，Wi-Fi的協同，頻譜資源的協同，終端業務的協同，固網移動全業務的協同，不同運營商之間的共建共享等等。總之，只有協同發展，才能推動移動寬帶的可持續發展，才能推動“寬帶中國”戰略的有效實施。協同發展的目標就是為了擴容、降本、提質和增效。擴容就是大幅度增加移動網絡的容量，降本就是持續降低數據流量的單位成本，提質就是提升移動寬帶的質量，包括速率、時延等，增效就是增加運營商網絡建設的效率和業務發展的效益。移動寬帶的協同發展，推動了移動互聯網的普及和發展，促進了信息消費，不僅提升了運營商的運營效益，而且降低了資費，增加了消費者福利，普惠民生，達到運營商、消費者以及國家社會三者的共贏。

參考文獻：

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[5] 汪丁鼎，景建新，肖清華，等. LTE FDD/EPC網絡規劃設計與優化[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2014.

作者簡介

朱東照：教授級高工，政府特殊津貼獲得者，碩士畢業于清華大學，現任職于華信咨詢設計研究院有限公司，一直從事移動通信網絡的咨詢、規劃、設計和優化工作，在全國知名刊物上發表論文二十多篇，并于2007年出版專著《TD-SCDMA無線網絡規劃設計與優化》。endprint