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中国进入TDD/FDD融合组网时期 规模部署挑战重重

日期: 2013-11-11 来源:亚搏体育娱乐集团 浏览量:

近日,有消息人士透露,继中国移动和中国电信后,中国联通也开始规划4G招标,预计规模约5.2万个基站。其中TD-LTE基站1万个,FDD LTE基站3.4万个,FDD LTE室内站8000个。至此,国内三家运营商中的两家将规模建设TDD/FDD融合网络。然而,虽然全球已有多个融合组网案例,中国移动也在香港建造了TDD/FDD融合组网作为“样板”,但对于中国联通和中国电信建网部署而言,依然面临较多挑战。

融合组网分三种方式

LTE正在迅速发展。GSA关于LTE建设进展的最新报告,全球已经有222家运营商确认在83个国家或地区推出了LTE商用服务。在过去的12个月中共有109个LTE商用网络被推出。GSA重申,预计到2013年底将会有260张LTE商用网络被推出,在93个国家或地区。

其中,在LTE网络的发展浪潮中FDD模式仍然是主流,而TDD模式在全球发展势头正慢慢升起。在18个国家已经有23个TD-LTE系统被推出,其中有11个是同时兼容LTE FDD&TDD网络。

从数量看,TDD/FDD融合网络数量相比还不多,但从发展趋势看,未来会越来越多。“目前来看,许多国际大运营商同时具有FDD LTE和TD-LTE的频谱,因此TDD和FDD结合应用是大势所趋。”在近日由工业和信息化部电信研究院主办的“新一代宽带无线移动通信发展论坛”上,电信研究院通信标准研究所所长王志勤表示。

目前来看,海外融合组网普遍的应用方案是以FDD作为覆盖层,以TDD作为容量层。具体而言,全球运营商针对TD-LTE、FDD LTE以及3G有三种混合组网方式。王志勤详细先容,第一种是松耦合模式,FDD LTE与3G 结合,支撑双模手机。TD-LTE作为独立网络,和LTE FDD、3G之间无互操作,仅用于offload,作用类似于Wi-Fi。例如Sprint/ClearWire、KDDI/UQ及诸多WiMax运营商。

第二种是紧耦合模式,TD-LTE和LTE FDD分别与3G结合,支撑双模智能手机。但TD-LTE和LTE FDD之间无互操作,独立建网,例如日本软银。不过日本软银可能向融合发展。第三种是真正的融合模式,TD-LTE和LTE FDD融合建网,实现PS handover(分组业务切换),打造Single EPC(统一核心网)甚至Single RAN(统一移动回传网),例如中国移动香港。

那么,中国运营商该选择何种模式呢?“中国运营商可以根据自己的特点制定自己的投资计划。由于频谱资源非常宝贵,从投资角度而言,运营商可以选择不同地建网比例和融合组网模式。”一位国内设备厂商人士建议。

TDD/FDD逐渐走向融合

随着移动用户数、流量的增长,频谱成为稀缺的资源。据统计,从现在已发放的全球频谱资源来看,新增加的频谱在TD-LTE的占比更多。如此一来,传统的GSM/UMTS运营商,包括FDD运营商也在获得TDD的频谱,未来融合组网会越来越多。据预测,未来全球80%的运营商将获得TD-LTE频段。

同时,越来越多的运营商认识到TD-LTE所具有的技术优势。据悉,由于优质频谱资源的日益稀缺,相比FDD LTE,TD-LTE支撑上下行带宽非对称配置、频谱相对集中、带宽更大、能灵活支撑移动互联网业务等优势日益凸显。许多运营商渐渐认识到了TDD技术和TDD频谱的价值,于是打造LTE TDD/FDD融合的网络正在成为越来越多的LTE运营商的选择。

除了频谱资源稀缺的因素,TD-LTE产业链走向成熟也促进了融合组网发展。众所周知,此前也有一些运营商拥有TD-LTE频谱,但并没有进行规模建网商用,只是在测试TD-LTE网络,主推FDD LTE。对此,电信研究院一位人士指出,因为TD-LTE在终端芯片方面还不够成熟,如今随着苹果、SAMSUNG、HUAWEI等终端厂商推出支撑TD-LTE的多模手机,高通、海思完善了其多模多频芯片,这些运营商不再采取“观望态度”。

值得一提的是,融合组网快速发展还离不开中国力量的推动。工信部科技司戴晓慧近期表示,中国运营商应积极开展TD-LTE演进技术研究,促进其和FDD LTE融合发展,通过共享产业规模效益,推动TD-LTE在全球的长期发展。

据了解,工信部电信研究院、中国移动、HUAWEI等产业链各方面为TDD/FDD融合组网的成熟做了大量贡献,包括前期技术标准建立,助力多个融合网络建设和走向成熟,组织GTI大会等多个国际研讨会议。

由于政策的引导以及频谱资源不足,中国电信和中国联通“半推半就”地接受了建设TDD/FDD融合网络的“命运”。近期这两家运营商对4G设备的集采包含了两种制式的设备。由此可见,中国融合组网即将进入规模建设时期。

混合组网存在多方面挑战

融合组网意味着同时部署多个不同制式的无线网络,运营商在融合组网过程中会面临挑战。整体而言,现阶段运营商进行融合组网将面临碎片化频谱、高成本、寻址难、多网互操作、缺乏多频终端、漫游等问题。

此前,SA无线运营商战略高级分析师杨光指出,融合组网的运营商一方面需要面对资本开支增加的压力,另一方面不同无线技术所具有的生态系统以及用户这些技术的需求与期待也并不完全一样。

同时,运营商选择融合组网,也必然对终端设备提出新的要求,而多模式多频段的终端设备将是对融合组网实际运营和业务发展的巨大挑战。日本SoftBank的TD-LTE网络,虽然网络部署速度较快,但用户发展并不尽如人意,其主要原因就在于缺乏高端智能手机的支撑。

“FDD/TDD双模融合组网实施的迫切性,也许不在现在,而是在4G网络投运后,网络容量需求成为主要矛盾的时候。”四川通信设计院程德杰曾表示,当前中国电信和中国联通开展4G网络建设,在网络建设初期,网络覆盖性、建设进度以及建设成本为优先考虑情况下,使用FDD/TDD建网并不是其优选方案。

不过,对于LTE TDD/FDD融合网络在建设初期成本高的问题,HUAWEI无线网络业务部GSM/UMTS/LTE产品线总裁应为民此前在接受《通信世界》采访时候表示,从短期看运营商LTE建设成本会略有增加,但以同时建设TD-LTE和FDD LTE网络的澳大利亚OPTUS为例,从两年期甚至更长时间来看来计算反而是节省了成本。据了解,HUAWEI几乎承建或参与了全球所有的融合组网项目,积累了丰富经验。

面对这些挑战,杨光分析,不同运营商如何赋予不同制式无线网络清晰准确的技术和市场定位,并根据其定位,合理规划网络投资和部署节奏,应该是运营商在融合组网过程中,需要着重考虑的问题。

中国电信:面临C网互操作与站点稀少难题

目前,中国电信作为全球最大的CDMA运营商,部署LTE的积极性非常迫切。一方面是EV-DO相比中国联通的HSPA+和中国移动TD-LTE的竞争力明显不足。从国内市场竞争角度看,中国联通已将多地3G网络升级到HSPA+,中国移动的TD-LTE以实验网的名义已经开始一定规模的部署,在网络覆盖方面会有一定的先机,而且中国移动的用户规模和财务状况都占绝对优势,所以中国电信面临巨大市场挑战。

另一方面CDMA产业链一直羸弱,中国电信也急欲获得更强大的产业链支撑。中国电信广东电信研究院一位人士曾指出,LTE FDD是CDMA演进的合理选择,而如果选择TD-LTE,可能会形成通信市场和产业上一个十分弱小和孤立的特殊双模组合,可能面临TD-LTE和CDMA互操作性技术难题,成为中国特殊专有的技术和标准。

“电信参与LTE竞争,首战即决战。”一位设备商人士如此形容中国电信对4G建网的迫切。因此,中国电信更倾向单独建设LTE FDD网络或者租用TD-LTE网络。

尽管如此,近日据知情人士透露,工信部批复中国电信可以开展TD-LTE实验网建设及试商用相关业务。此次工信部的批复,表明中国电信确定未来将以FDD/TDD混合组网的模式进行4G试验网建设。而不久之前,中国电信开展了4G设备集采,其中FDD基站占比70%,TDD基站占比30%的方式建网。因此,中国电信接下来必然将进行融合组网,需要跨过CDMA/TD-LTE/FDD LTE产业链不够成熟这道坎。

另一个巨大挑战在LTE站址方面。站点是LTE网络的物理载体,细化分析站址、机房、天面三要素将是决定LTE网络质量的重中之重。中国电信在3G时期拥有低频段优势,信号覆盖好,所以建站并不多;在4G时代需要进行高频建网,LTE站址就面临巨大缺失,尤其是2.6GHz的TD-LTE网络建设。

“3G时期的优势变成了LTE时期最大劣势。”中国电信一位人士告诉记者。据统计,目前中国联通基站数是中国电信的1.5倍,中国移动的是中国电信的2.7倍。与此同时,各种因素导致新增站点越来越困难,多模网络导致站点庞大,机房复杂。部署LTE,新引入TD-LTE制式,机房需要增加多个设备。在基站天线方面,天面空间不足,新增天面困难。

中国电信如何充分利用好已有小灵通站址资源成为解决该问题的关键。据某设备商人士先容,C网叠加建设LTE时,由于高频覆盖站间距较大、高楼阻挡等原因,导致弱覆盖或盲区。可利旧附近小灵通站址,将其改造成LTE宏站或微站,利旧抱杆、电源等资源,快速完成LTE网络的有效覆盖。日本软银利就旧小灵通站址资源,快速部署LTE网络城。“小灵通站址可用LTE小站做覆盖补充,也可依托CloudBB利旧为宏站。”这位设备上人士表示。

此外,中国电信融合组网还有一个挑战是频谱划分的问题。中国电信北京研究院网络技术研究部主任孙震强近日表示,TD-LTE和LTE FDD频段碎片化特别严重,给制造商带来了很大的困难。同时,对中国电信也带来了困难,不同的频段网络覆盖不一样,最后规划优化也不一样。

综上,为应对这些挑战,杨光认为,中国电信只有充分发挥LTE FDD强大的产业链优势,依托强壮的产业链,尽快部署和完善网络,并形成LTE用户规模。据了解,中国电信在4G网络规划中,大范围、广覆盖的4G网络选择使用FDD制式,而市区内人口稠密地区将使用TDD制式吸取多余的话务量。这些做法也是借鉴了美国最大电信企业Verizon的模式。

中国联通:提出明确的LTE融合组网意见

相比其他两家运营商,向LTE演进中国联通拥有很多优势。中国联通3G网络是全球最成熟、覆盖最广的WCDMA,向FDD LTE演进十分平滑,产业链非常完善,国外有较多成功案例借鉴。此外,中国联通的3G覆盖显然比较完善,很多站点可以根据需要直接App升级到LTE。

此前,中国联通一直不急于进行LTE建设,因为其有极具优势的HSPA+网络,与4G初期网络提供的业务体验差距不大。然而,从其近期4G招标看,中国联通4G建网初期也同样将建设FDD/TDD融合网络。相对于中移动已经在LTE TDD上投入2年相比,中国联通虽经过多次融合组网测试,但尚无规模组网经验。

从频段方面看,中国联通LTE频段同样是分布多个部分的是高频段,信号衰减严重,中国联通在4G网络覆盖方面会比较吃亏,给网优带来了非常大的难度。

从站点资源方面看,中国联通面临和中国电信相同的问题。中国联通一位地方人士表示,中国移动LTE建网时间早,基站布局基本完成,建设4G网络基本无需大的动作,而中国联通现在网站布点非常困难。尤其是城市区域建网,基站房屋多是租赁且空间小,根本无法容纳新设备,只能新谈站址租赁房屋,费用高且站址难以协调。

另外,中国联通的资本实力也是三大运营商中最弱的。与中国移动动辄200亿的资本投入不同,中国联通可能不会对4G投入过多的资本力量。中国联通董事长常小兵此前就曾表示,“预计未来即使投资在4G建设,将会控制在(每年)100亿元以内的水平。”中国联通如何在有限的资金条件下平衡好3G和4G、TD-LTE和FDD LTE网络的发展,成为难题之一。

可喜的是,目前中国联通已对融合组网建设方案作了明确规划。据记者了解,中国联通网络建设部9月向各地方企业发出了《中国联通LTE无线网络建设引导意见》,要求各地方联通进行TD-LTE网络建设,应针对数据业务热点区域和市场需求明确的区域进行按需发展,同时做好LTE FDD网络引入的准备工作,要求TD-LTE和LTE FDD网络应共用核心网并充分共用传输、配套等资源,向融合4G网络演进。此外,中国联通要求室内分布系统建设暂不考虑TD-LTE。

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