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從國際經驗看4G時代融合組網策略

網絡 4G/5G
隨著移動互聯網應用的快速發展,移動通信用戶消費的數據流量呈現快速增長。根據Strategy Analytics預計,在2013年,全球手機用戶的月均消費數據流量將達到156MB。北美地區用戶月均消費將達843.3MB,成為最為領先的區域市場。

供需關系推動融合組網長期需求

隨著移動互聯網應用的快速發展,移動通信用戶消費的數據流量呈現快速增長。根據Strategy Analytics預計,在2013年,全球手機用戶的月均消費數據流量將達到156MB。北美地區用戶月均消費將達843.3MB,成為最為領先的區域市場。而東鄰日本將成為主要市場中,手機用戶月均消費流量首個超過1GB的國家市場。而且,隨著4G業務的逐漸展開,將進一步加大用戶對數據業務的需求。如Vodafone在2013年上半年財報中指出,其4G智能手機用戶每月消費的數據流量差不多是3G智能手機用戶的兩倍,而Verizon Wireless 的4G用戶數量約為其總用戶數的31%,但其消耗的數據流量則已占Verizon Wireless全網流量的59%。可以預計,隨著4G業務的不斷普及,其對流量消費的推動作用也將更加明顯。同時,移動互聯網時代的流量特征也呈現出明顯的不對稱性。歐、美、日市場上的部分運營商的實測數據顯示,下行數據流量一般為上行流量的4 ~ 9 倍。可以說,快速增長的數據流量消費和明顯的不對稱性,體現了移動互聯網時代,用戶對移動寬帶系統的主要需求特征。

面對如此洶涌的用戶需求,頻譜資源的厚度和對非對稱業務的適應能力就成為移動運營商必須認真考慮的重要問題。圖1顯示了美國市場上不同運營商擁有頻譜資源的情況。可見,TDD頻譜(Clearwire所有的160MHz頻譜資源)能夠提供其他FDD運營商無法比擬的頻譜資源厚度。

即使在頻率分配相對更向FDD系統傾斜的歐洲市場,TDD頻譜也有可能成為應對未來業務流量發展的重要后備資源。以英國市場為例,UK Broadband在3.5GHz 頻段擁有的124MHz的LTETDD頻譜資源,也能為未來的移動數據業務提供足夠的頻譜資源厚度。隨著業務流量需求的增長,有可能成為主要運營商追逐的對象。

同時,TDD系統天然具有靈活的非對稱傳輸能力,能夠更好的適應移動互聯網業務的非對稱特征。所以,部分國際運營商已經開始加大對TDD和FDD系統融合組網的研究和投入,希望借此充分利用頻譜資源,提高業務適應能力。我國國內市場,同樣具有豐富的TDD頻譜資源,且TD-LTE產業鏈較為完善,使運營商有條件對TDD/FDD融合組網做更積極的探索,并引領國際創新潮流。

融合組網面臨的短期挑戰及應對

融合組網意味著同時部署多個不同制式的無線網絡,運營商在融合組網過程中,首先就需要面對資本開支增加的壓力。而另一方面,不同無線技術所具有的生態系統以及用戶這些技術的需求與期待也并不完全一樣。所以,如何賦予不同制式無線網絡清晰準確的技術和市場定位,并根據其定位,合理規劃網絡投資和部署節奏,應該是運營商在融合組網過程中,需要著重考慮的問題。

在目前已經出現的融合組網案例中,國際領先運營商都根據技術特點和部署頻段的性質,對不同技術制式做了明確的區別定位。如美國Sprint在完全控制Clearwire之后,即準備同時部署LTE FDD和TDD網絡。根據不同頻段的特點,Sprint對其擁有的頻譜資源進行了區別定位,并選用合適的技術體制進行融合組網。原iDEN系統使用的 800MHz頻段,具有良好的傳播特性,可以較低成本實現大范圍的網絡覆蓋,但其可用頻譜帶寬較窄,僅能部署一個2x5MHz的LTE載波,難以在高業務量地區提供有競爭力的移動寬帶業務,Sprint將在此頻段部署LTE FDD系統,用于網絡覆蓋的擴展和補充。而Sprint在1.9GHz的PCS頻段擁有較為豐富的頻譜資源,所以將該頻段作為LTE FDD的核心頻段,提供全國范圍的移動寬帶業務。收購Clearwire獲得的2.6GHz頻段,具有160MHz的TDD頻譜,可成為移動互聯網時代實現差異化競爭的重要資源,所以Sprint將在此頻段部署LTE TDD,為高業務量區域提供大容量和高速的用戶體驗。

與Sprint類似,其母公司日本Softbank,也采取了多頻段的融合組網策略。Softbank以2.1GHz為核心頻段部署LTE FDD,以900MHz頻段擴展網絡覆蓋。同時,在2.5GHz頻段部署LTE TDD為城市高業務量地區提供容量和業務分流。可見,頻譜資源特點及其對應的技術體制是決定運營商是否融合組網,以及如何融合組網的關鍵要素。

另外,在融合組網過程中,充分利用既有基礎設施或基礎設施的共建共享也是降低資本開支,加快網絡部署速度的常見方式。日本SoftBank在部署TD-LTE過程中就完全重用了原有PHS站點,從而快速的實現了TD-LTE的規模部署,在不到兩年時間內已部署了34000個TD-LTE基站。而Sprint也制定了Network Vision計劃,推動多模多頻段基站的部署,同時與基礎設施公司合作,通過租用鐵塔等基礎設施,快速完成網絡部署。

運營商選擇融合組網,也必然對終端設備提出新的要求,而多模式多頻段的終端設備將是對融合組網實際運營和業務發展的巨大挑戰。日本SoftBank 的TD-LTE網絡,雖然網絡部署速度較快,但用戶發展并不盡如人意,其主要原因就在于缺乏高端智能手機的支持。所以,在選擇制定融合組網策略時,運營商也需要結合不同網絡的市場定位,制定清晰合理的終端發展策略,使終端產業鏈有充分時間進行開發準備。同時,運營商應積極開展國際合作,與國際上有相似情況的運營商共同推動終端產業鏈的成熟發展。

加快過渡有利促進信息消費并推動融合組網發展

如本文開頭所述,國際市場經驗表明,用戶從3G升級至4G之后,其數據消費量將有顯著提升。LTE提供的良好用戶體驗和QoS控制能力也有助于運營商開拓新型商業模式,促進移動互聯網業務發展,并最終提振社會信息消費水平。

對于CDMA運營商來說,加快向LTE過渡也有助于扭轉3G競爭中EV-DO相對HSPA+ 的劣勢,重奪網絡競爭主動權。美國Verizon Wireless作為全球領先的CDMA運營商即采取了快速向LTE過渡的策略。在基本完成LTE的全國覆蓋之后,Verizon Wireless計劃于明年推出LTE的單模智能終端。相對多模終端,LTE單模終端的成本和實現復雜度有望明顯降低。而且由于無需再為3G CDMA模式支付知識產權費用,終端產業生態系統也有望得到明顯改善和增強,從而獲得更好的產業鏈支持。Sprint準備在帶寬有限的800MHz頻段上部署LTE,也是出于快速實現大范圍網絡覆蓋,促使用戶轉向4G業務的目的。

而隨著用戶數據消費的上升和終端產業鏈的壯大,運營商必將對高業務量區域的網絡容量和頻譜資源厚度產生更多需求,從而最終推動融合組網方案的擴展和普及。為達到由3G向4G快速過渡的目的,不但需要4G網絡盡快實現與3G可比擬的覆蓋范圍,也需要LTE網絡和終端能夠獨立提供話音業務服務,即支持 VoLTE方案。前述的Verizon Wireless即計劃于今年下半年部署VoLTE,為單模LTE終端的推廣做好準備。

在移動互聯網業務飛速發展的今天,無線電頻譜資源的重要性日益顯現。TDD頻譜資源以其靈活的不對稱特性,能更有效的適應和服務于移動互聯網業務的發展。所以,當運營商擁有合適的頻譜資源時,FDD/TDD融合組網將成為運營商必要且自然的選擇。

為了能夠合理有效的利用頻譜資源,發揮不同技術制式的特點,運營商需要針對不同技術制式作出明確的區別定位。作為領先市場的大型移動運營商,Softbank/Sprint的融合組網策略將對國內運營商具有一定的參考價值。

同時,合理利用不同頻段的組合,快速實現LTE網絡覆蓋,推動用戶從3G向4G業務的遷移,也將從根本上改善產業環境,提振信息消費,最終促進融合組網的普及發展。

責任編輯:張存 來源: 通信世界周刊
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