————發(fā)展TD-LTE產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略之二

2003年12月，由國際電聯(lián)首倡、經(jīng)聯(lián)合國決定主辦的“信息社會世界峰會”通過的《行動計劃》明確到2015年全球要實現(xiàn)如下目標：用信息技術把所有村莊連接起來，在每一個社區(qū)都設立信息連接站，實現(xiàn)生產(chǎn)信息交流與電子農(nóng)業(yè)；把大學、中學、小學都連接起來，實現(xiàn)中小學課程聯(lián)網(wǎng)與遠程教育；把科研中心、文化中心、圖書館、博物館、檔案館和郵局連接起來，實現(xiàn)全民文化享樂與終生教育；把健身中心和醫(yī)院都連接起來，實現(xiàn)遠程醫(yī)療；把中央和地方政府機關連接起來，實現(xiàn)電子政務；建立網(wǎng)站和提供電子郵箱地址；保證讓所有人都能享受電視和廣播；鼓勵使用各種語言提供網(wǎng)上信息；努力做到讓半數(shù)以上的居民能夠使用信息技術，享受公平信息社會的一切福利。

1 我國信息消費規(guī)模

為了更好地實現(xiàn)上述《行動計劃》的目標，今年8月8日國務院發(fā)布了國發(fā)[2013]32號《關于促進信息消費擴大內(nèi)需的若干意見》，這在信息通信領域是一份綱領性文件。從經(jīng)濟方面明確到2015年，信息消費規(guī)模超過3.2萬億元，年均增長20%以上，帶動相關行業(yè)新增產(chǎn)出超過1.2萬億元；其中基于互聯(lián)網(wǎng)的新型信息消費規(guī)模達到2.4萬億元，年均增長30%以上，基于電子商務、云計算等信息平臺的消費快速增長，電子商務交易額超過18萬億元，網(wǎng)絡零售交易額突破3萬億元。這是多么振奮人心的宏偉目標呀！

2 要實現(xiàn)這樣的宏偉目標靠什么

靠適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的寬帶、融合、安全、泛在的下一代信息基礎設施。到2015年，寬帶接入能力方面城市家庭要達到20Mbps，部分城市達到100Mbps，農(nóng)村家庭達到4Mbps，行政村通寬帶比例達到95%。該下一代信息基礎設施包含由有線與無線兩部分構成的整個全國性信息通信網(wǎng)絡，有線為光纖入戶的固定網(wǎng)，無線為3G/4G的移動網(wǎng)。因此，需要首先探討這二者的特點：

2.1 有線接入與無線接入的比較

目前，我國已建成長度超過1 500萬公里的光纜，不過利用率僅30%；連接各大城市的主干網(wǎng)也已基本完善，瓶頸是向城市社區(qū)家庭以及郊區(qū)農(nóng)村末梢延伸的有線本地環(huán)路。要想實現(xiàn)我國3.7億戶“家家通”的寬帶目標，就像人體毛細血管與主干血管長度之比約為140一樣，我國還需鋪設有線本地環(huán)路的纜線長度達20億公里。由此，制約電信普遍服務實施的兩個主要因素，一是資金，平均每戶1萬元，估計高達3.7萬億元；二是時間，即使每年鋪設入戶光纖2 000萬公里，也要100年。

無線接入的主要特性，就是在有線通信的分配/接入網(wǎng)絡中采用一種多址無線電系統(tǒng)，替代光纖、銅線等有線線路。采用無線接入具有一系列優(yōu)點：

（1）建網(wǎng)成本低：構建一個無線網(wǎng)絡的大部分投資成本，都能夠表現(xiàn)出其“電子化”的特征，即電子產(chǎn)品按摩爾定律每隔18個月芯片上的元件密度加倍、處理機速度加倍、芯片成本減半。而在一個銅線或光纖網(wǎng)絡中，大部分的成本都花在了電纜材料和建筑上，其成本一直無法像“電子化”的成本那樣很快地降下來。據(jù)測算，在100人的行政村為20戶建設一個干線長5公里、配線長5公里的銅線網(wǎng)絡，平均需要資金10 000元/戶，而無線則在50公里以內(nèi)，不論遠近，都可以做到低于1 000元/戶。

（2）運營成本低：取消銅分配引入線后，由于故障報告、調(diào)度及修理活動減少，因此大大降低了運營成本——線路維護的投資每年約為總投資的4％，攤給每戶約為400元。我國村通工程的實踐表明：無線接入只要維護費50元/戶，能夠大大減少每戶每年的運營開支。

（3）工程施工易、建網(wǎng)速度快：在城市的原有房屋布設寬帶纜線，施工困難；在農(nóng)村地廣人稀、高山深谷，樹桿埋線工程量很大，施工期很長；而無線接入就方便簡易多了。任何接入系統(tǒng)的快速部署對運營業(yè)來說都是至關重要的。如同蜂窩通信所證明的那樣，與那些要花費數(shù)年之久的有線接入相比，無線系統(tǒng)確實能夠在數(shù)月之內(nèi)，甚至在數(shù)周之內(nèi)就安裝起來，這樣就加快了資金回收，并能再將其投資到擴建網(wǎng)絡容量上去。

（4）可逐步擴容、投資回收快：它對用戶需求預測方面的不確定性表現(xiàn)得更為“寬容”，初始投資少，擴容方便，可以緊密地跟蹤用戶的需求，從而逐步增加投資、逐步擴容，由此減少對過量供給的資金投入，并實現(xiàn)更快的回報。據(jù)測算，有線接入網(wǎng)絡投資回收期長達50年，而無線接入網(wǎng)絡只需2~9年。

（5）可靠性高：無線接入的基站一般安裝在電信運營部門特定的機房和塔頂，終端就設在用戶家中或用戶隨身攜帶，沒有或很少有戶外設施，不像有線電話的桿、線易被偷竊，也不怕狂風暴雨刮斷線路，可以確保天災人禍時的通信安全。

因此，無線接入應用被認為是當今和下一代信息基礎設施的一個非常重要的革新。

2.2 無線接入是全球電信運營的發(fā)展方向

綜合全球電信情況，可以看出如下發(fā)展趨勢：

（1）無線移動用戶的增幅遠高于有線固定用戶。

（2）落后國家或地區(qū)可以直接建設無線通信網(wǎng)，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

（3）發(fā)達國家固定電話用戶開始呈負增長。

（4）移動電話用戶數(shù)從開始超過，到大大超過，以至最終取代固定電話。

基于上述分析，我國下一代信息基礎設施的最佳組成是光纖固定骨干網(wǎng)與無線移動接入網(wǎng)，而無線移動接入網(wǎng)當代就是已在運營的3G網(wǎng)絡與即將建設的4G網(wǎng)絡。

3 我國要加快推進TD-LTE網(wǎng)絡建設

國家明確要擴大第三代移動通信的（3G）網(wǎng)絡覆蓋，優(yōu)化網(wǎng)絡結構，提升網(wǎng)絡質(zhì)量，年內(nèi)發(fā)放第四代移動通信（4G）牌照，加快推進我國主導的TD-LTE網(wǎng)絡建設和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

3G雖以滿足多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務需求為主，但是由于其容量和承載能力所限，還達不到20Mbps的寬帶接入能力，對高清電視這樣的視頻流媒體業(yè)務顯得力不從心，因此移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的發(fā)展迫切需要網(wǎng)絡向大容量、高帶寬演進。

同時，數(shù)據(jù)業(yè)務流量的激增也為運營商帶來建設和運營方面的巨大挑戰(zhàn)。由于業(yè)務收入不能隨著業(yè)務量線性增長，承載成本和業(yè)務收入之間的差距隨著數(shù)據(jù)業(yè)務量的指數(shù)增長也將越來越大，因此運營商勢必要尋求更為高速率、低成本的技術體制。

3.1 LTE的特征

正交頻分多址（OFDM）技術適合在多徑傳播和多普勒頻移的無線信道中傳輸高速數(shù)據(jù)，因而被無線局域網(wǎng)（WLAN）、無線城域網(wǎng)（WMAN）采用，后又移植到移動通信領域，促使高速蜂窩移動網(wǎng)加快向3G長期演進技術（LTE）發(fā)展，4G也就應運而生了。[!--empirenews.page--]

基于OFDM和MIMO（多入多出技術）的LTE標準作為3G技術的長期演進，代表了未來移動通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要方向，受到多數(shù)傳統(tǒng)移動通信運營商的高度重視，發(fā)展異常迅速。LTE技術順應移動通信網(wǎng)絡寬帶化、IP化、智能化的發(fā)展趨勢，與3G相比，頻譜效率為HSPA的2~4倍；能達到下行100Mbps、上行50Mbps的寬帶接入能力，可很好解決業(yè)務帶寬需求以及承載成本的問題，成為3G網(wǎng)絡演進的必然選擇。

LTE按照雙工方式可分為基于WCDMA的LTE-FDD和基于TD-SCDMA的TD-LTE兩種。TD-LTE是我國主導的新一代移動通信技術時分雙工模式移動通信長期演進技術，前文（發(fā)表于本刊今年第20期）曾經(jīng)分析了TD-LTE與LTE FDD兩種標準的主要區(qū)別在射頻的雙工模式上，TDD具有頻譜利用率高及成本低的優(yōu)勢；因此，國家特別強調(diào)要加快推進TD-LTE網(wǎng)絡建設。

3.2 TD-LTE網(wǎng)絡建設規(guī)劃

為了加強TDD的頻譜資源，2012年我國為其劃分了D頻段2 500~2 690MHz，有190MHz帶寬。在年內(nèi)如果對三大運營商都首先發(fā)放TD-LTE牌照并分配TDD頻譜，可以設想三家平均分配，每家可分得63.33MHz帶寬；不過考慮到要留有一定余量，以備他日增加分配給業(yè)務發(fā)展迅速的運營商，或分給新增運營商，因此不可能一次分光。不妨設想每家有20~40MHz帶寬，可以足夠前期部署3張全國網(wǎng)之需。

TD-LTE網(wǎng)絡建設要避免TD-SCDMA早期撒胡椒面的做法，一開始就要朝著精品網(wǎng)絡目標努力，在2015年之前重點是做好東部數(shù)據(jù)業(yè)務需求較大的區(qū)域和城市的連續(xù)覆蓋。按此初步考慮中國移動TD-LTE網(wǎng)絡建設規(guī)劃如表1：

表1 中國移動TD-LTE網(wǎng)絡建設規(guī)劃

那么到2015年，TD-LTE的網(wǎng)絡水平也僅達到今天TD-SCDMA網(wǎng)絡的水平，在廣闊的中西部和農(nóng)村依然沒有TD-LTE網(wǎng)絡覆蓋。如果中國電信與中國聯(lián)通也像中國移動的規(guī)模開足馬力建設，彼此協(xié)調(diào)，互為補充，經(jīng)過2014—2015兩年的部署，到2015年全國TD-LTE網(wǎng)絡將達180萬基站，就可以形成一個覆蓋全國城鄉(xiāng)的4G精品網(wǎng)，使行政村通寬帶比例基本達到95%的要求。

4 推進TD-LTE網(wǎng)絡建設要重視兩個協(xié)調(diào)

隨著TD-LTE牌照的發(fā)放，三大運營商必然會加快推進TD-LTE網(wǎng)絡建設，視條件的成熟程度，先后在不同城市啟動4G商用。如何加快推進？要重視兩個協(xié)調(diào)，一是4G與3G的協(xié)調(diào)，二是三大運營商之間的協(xié)調(diào)。

4.1 4G與3G的協(xié)調(diào)發(fā)展

雖然從網(wǎng)絡和終端來看，我國TD-LTE網(wǎng)初步具備商用的條件，但網(wǎng)絡覆蓋與終端質(zhì)量都不夠完善。首先是網(wǎng)絡建設初期還不可能做到無縫覆蓋，必然存在一些信號差的局部地區(qū)甚至盲區(qū)。國家明確要擴大3G網(wǎng)絡覆蓋，優(yōu)化網(wǎng)絡結構，提升網(wǎng)絡質(zhì)量，并加快推進TD-LTE網(wǎng)絡建設。這就需要初建的4G網(wǎng)與原有的3G網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，使具備三模功能的終端一旦TD-LTE網(wǎng)的覆蓋不佳或沒有，就可以自動轉入GSM/TD-SCDMA網(wǎng)，反之亦然，從而保證TD-LTE終端漫游全國。

就中國移動來說，由于TD用戶數(shù)呈爆發(fā)式增長，TD-SCDMA網(wǎng)絡正由一張輕載網(wǎng)快速發(fā)展成為一張重載網(wǎng)，暴露出小區(qū)自忙時比全網(wǎng)忙時的利用率高、H載波比R4載波利用率高以及H載波上行利用率高等利用率不均衡的“三高”問題，影響3G用戶體驗。在用戶以每月900多萬的速度劇增的趨勢下，到2014年底TD-SCDMA用戶可能發(fā)展到3.5億用戶。由于TD-SCDMA網(wǎng)絡擴容不及時，城區(qū)擁塞小區(qū)正在不斷出現(xiàn)，在TD-LTE用戶規(guī)模上量之前，中國移動全網(wǎng)47%的用戶將承載在TD網(wǎng)絡上。

從投資和建設來看，TD-SCDMA和TD-LTE雙?；窘ㄔO最為有利。一方面，雙模建設模式下，實現(xiàn)TD-SCDMA深度覆蓋的同時也完成了TD-LTE的深度覆蓋，TD-SCDMA和TD-LTE基站基本達到1:1的比例，TD-LTE建設成本實質(zhì)上很低。目前移動4G一期工程采用TD-SCDMA和TD-LTE雙模建設模式，雙模基站占到70%，而F頻段占到其中的80%，基本以升級方式完成TD-LTE 20萬基站部署。

從LTE業(yè)務發(fā)展看，TD-SCDMA將為中國移動的LTE網(wǎng)絡提供必要的補充覆蓋。LTE是移動業(yè)務的發(fā)展趨勢，國內(nèi)運營商，包括中國移動，已經(jīng)開始著手LTE運營的準備。3G TD-SCDMA網(wǎng)絡是4G LTE的必要補充，在網(wǎng)絡覆蓋和移動數(shù)據(jù)業(yè)務能力等方面為LTE提供支撐。在LTE發(fā)展的很長一段時間，LTE的市場競爭將會是4G LTE+3G的綜合競爭。為了保持在移動市場的領導地位，中國移動需要繼續(xù)發(fā)展TD-SCDMA，實現(xiàn)TD-SCDMA與TD-LTE的融合發(fā)展。

4.2 三大運營商的協(xié)調(diào)發(fā)展

中國電信、中國聯(lián)通與中國移動是兄弟是競爭對手，也是“打虎親兄弟”，為了一個共同目的，完全可以齊心合力建設寬帶、融合、安全、泛在的下一代信息基礎設施以適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要，具體在移動通信領域就是要各自擴大自己的3G網(wǎng)絡覆蓋，優(yōu)化網(wǎng)絡結構，提升網(wǎng)絡質(zhì)量，同時共同加快推進TD-LTE網(wǎng)絡建設。無疑中國移動較早起步，已經(jīng)在15個城市建了約2萬個基站的網(wǎng)絡，今年招標20萬個基站建設100個城市。中國電信、中國聯(lián)通起步較晚，可以充分利用中國移動的經(jīng)驗，避免走彎路，不必立即都建全國網(wǎng)，通過規(guī)劃協(xié)調(diào)，各自利用自己的條件，效法軟銀盤活小靈通資源，按地區(qū)分工建設。

2010年，軟銀收購了擁有TDD頻譜的PHS運營商Willcom，專門負責建設和運營TD-LTE。2011年，軟銀確定華為與中興作為兩大合作伙伴承建TD-LTE網(wǎng)絡。軟銀的TD-LTE項目一期建設區(qū)域主要為福岡、北海道等城市，約2 000個基站，由中興和華為平分，該期項目早已完成。二期合同超過1萬個，主要覆蓋日本國內(nèi)22個重點城市，軟銀計劃在2013年3月前實現(xiàn)全日本100%的人口覆蓋。

軟銀的高招可以給中國電信、中國聯(lián)通以啟示：換一個思路來看，由于當年監(jiān)管政策的失誤，花了巨額投資，部署了一個近一億用戶的PHS全國網(wǎng)，隨著時間的推移和條件的改變，往往壞事會變成好事，PHS就不是雞肋而成了有待開發(fā)利用的寶藏。

今天可效法軟銀首先挑選PHS網(wǎng)絡條件好的幾個大中城市開展規(guī)模網(wǎng)絡試驗，請TD-LTE制造商承建TD-LTE網(wǎng)絡。運營商具備建網(wǎng)條件，制造商已有成熟經(jīng)驗，兩方面精誠合作，就會創(chuàng)造出多快好省建成4G網(wǎng)絡的奇跡。先把PHS網(wǎng)絡資源利用起來，不用花大力氣去尋找站址，如果與制造商好好研究，說不定可以把天線、電源與傳輸大部分利用起來，不就可以大大節(jié)約投資嗎？并且可以使TD-LTE網(wǎng)絡互補、優(yōu)化，很快在全國形成為一張適應4G需求的精品網(wǎng)。[!--empirenews.page--]

中國電子科技集團公司第七研究所教授級高工 李進良

2013年11月13日首發(fā)于《移動通信》雜志