运营商3G无线网络演进的比较分析

何廷润

[摘要]文章在对我国三大运营商3G演进路径选择、演进的主导战略与跟随战略比较研究的基础上，对未来3G儿TE时代竞争态势的变化进行了分析并给出了结论。

[关键词]3G演进LTETD-LTEHSPAHSPA+EV-DO Rev.AEV-DO Rev.B移动互联网

1前言

由3GPP推出的LTE现在已经成为3G演进的主流技术，并成为未来4G候选技术的主要竞争者。目前，国际主要电信运营商，如英国沃达丰、德国T-Mobile、日本NTTDoCoMo与KDDI、韩国SKT、美国AT&T和Verizon、加拿大Bell和新西兰电信等都宣布采用LTE。尤其是CDMA发展组织(CDG)和美国高通公司正式放弃由3GPP2主导的UMB技术而转向LTE后，从而使现有的WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种3G标准的演进都聚焦于LTE。

在此形势下，我国三大电信运营商也都明确了3G向LTE演进的方向。但是，演进方向的一致，并不代表三大电信运营商3G无线网络向LTE演进中没有任何差异。正是由于选择3G标准的不同，以及所依据的技术和运营商市场与实力水平的差异，注定了三大电信运营商无线网络向LTE演进中必然存在不同的演进路径和形成不同的竞争格局。

23G无线网络演进的渐进路径与直达路径

3G向LTE的演进可分为渐进路径和直达路径两种方式。演进的渐进路径主要有：WCDMA和TD-SCDMA，均从HSPA演进至HSPA+，进而演进到LTE；CDMA2000沿着EV-DO Rev.O、EV-DO Rev.A、EV-DO Rev.B，最终演进到LTE。演进的直达路径有：WCDMA和TD-SCDMA，跨越了HSPA+阶段从HSPA直接演进至LTE；CDMA2000从EV-DO Rev.A跨越了EV-DO Rev.B阶段直接演进至LTE。

从全球主要电信运营商的长期演进方向来看，美国Verizon、日本KDDI、NTT DoCoMo、德国T-Mobile都选择了直达演进路径，直接从HSPA演进至LTE；而英国Vodafone、美国Cingular/at&t则选择了渐进演进路径，经由HSPA+演进至LTE。

我国三大电信运营商建设并运营三种不同标准的3G网络，其无线网络的演进路径也存在不同的选择。中国移动高层曾明确表示，如果说从2G到3G没有看到革命性的变化。那么可以预期从3G到LTE的宽带技术是革命性的变化。而且是真正可以同固定宽带接入相竞争的技术。他认为。3G技术本身在国内的生命周期不会很长，4G技术的时代会很快到来，因此非常看好LTE这种后3G的演进技术。与此同时，中国移动研究院有关负责人也表示，中国移动未来的资本开支中有60％都会投入到LTE中。从2010年开始，中国移动将展开LTE的试商用试验。在中国移动看来。在3G的生命周期有限的情况下，充分准备好下一代网络演进才能保证未来的长远竞争力。在中国移动目前招标的TD网络设备中，已经明确要求具备未来向TD-LTE平滑演进的能力。

依据中国移动的判断，LTE演进路径的选择首先取决于移动互联网的发展态势。现在，移动带宽的需求已经到了一个爆炸式增长的时期，如欧洲随着3G数据卡的普及以及iPhone移动终端的引入，数据业务量增长很快，仅2007年就增长了7倍。即使从全球观察，在3G大规模商用和移动互联网蓬勃发展的驱动下。多数移动运营商都声称，其无线数据业务增加了6到14倍。相关国际咨询机构也预测。到2011年移动互联网的用户数会超过通过固定方式上网的传统互联网的用户数，其后移动互联网的大潮将会以更快的速度席卷而来。中国移动互联网的发展统计也表明，宽带应用像网络音乐、网络视频、网络游戏都有强烈的需求。宽带的应用已经占中国互联网发展的前5位的业务。预计未来3年，中国移动互联网产业将会继续呈现快速增长的态势。开始进入快速成长期。随着移动数据业务继续向大众市场的快速渗透，即使实现HSPA向HSPA+的升级也不足以应对未来在网络上的大量无线数据流。所以，中国移动很可能采取跨越HSPA+、尽早演进至TD-LTE的路径。其优点是，一方面可以尽早地把数据量很大的笔记本电脑用户转移到TD-LTE上来，获得竞争优势；同时，可避免由于部署HSPA+必然出现的小区分裂而进行额外的投资。因此，中国移动选择由HSPA直接向TD-LTE演进的可能性最大。当然，不应讳言，中国移动若选择直接向TD-LTE演进的路径，其中也包含了TD的HSPA和HSPA+尚不成熟、难以与FDD的同样技术直接对抗的因素。

对于中国联通而言，虽然本身的WCDMA在继续演进中已经具有一定优势，但如何保证在WCDMA之后仍然具有一定的竞争力，却是中国联通高层必须回答的问题。就此，中国联通总工程师张范表示，向未来无线移动通信技术的演进中，中国联通将会完全遵照全球发展的趋势，遵循从HSDPA到HSUPA到HSPA+，最后到LTE的演进路线。中国联通认为，HSPA已经成为3G运营商的必然选择，GSM、EDGE和WCDMA网络向HSPA的演进已经开始大步前进，从2006年开始，HSDPA商用网络数目增加的速度明显加快。而从HSPA向HSPA+演进，然后再向LTE演进的渐进路径是一种比较稳妥的选择。中国联通采取此种选择的主要考虑是，LTE的成熟和部署可能会比预期来得更晚，LTE成为主流技术至少需要5到10年的时间。但是，面临日益增长的无线数据业务，不能坐等LTE的成熟。所以，先从HSPA向HSPA+演进，将速率提高到21Mbps左右，不失为一种比较明智的选择。从标准的角度看，HSPA+的版本7和版本8都已标准化，并与现有基础设施后向兼容。而且，HSPA+不要求新的频谱或全新的设备，主要是软件升级，对现有的系统架构不需要有较大改动。

相比之下，中国电信目前基于CDMA 1x Ev-DO Rev，A的3G网络已经商用，但EV-DO Rev.A的载波带宽为1.23MHz，用户前向和反向的峰值速率分别为3.1 Mbit/s和1.8Mbit/s；而中国联通同步商用的HSPA网络载波带宽为5MHz，用户前向和反向的峰值速率分别高达7.2Mbit/s和5.76Mbit/s，可见EV-DO Rev.A与HSPA相比在传输速率上处于明显劣势。因此，中国电信出于市场竞争的需要，采纳了3GPP2提出的将多个载波进行捆绑并在前向采用64QAM调制方式的EV-DO Rev.B技术，使终端峰值速率达到单载波的3倍，以与中国联通HSPA相抗衡。在从EV-DO Rev.A向EV-DO Rev.B的过渡中又分为两个阶段：第一阶段是在现有EV-DO Rev.A网络上通过软件升级实现。用户前向和

反向的峰值速率分别为9.3Mbit/s和5.4Mbit/s；第二阶段引入了新的调制编码方式，更换信道板进行硬件升级，用户前向和反向的峰值速率分别达到1.417Mbit/s和5.4Mbit/s，从而与HSPA+对垒。因此，中国电信选择了从CDMA2000沿着1x EV-DO Rev.O、1x EV-DO Rev.A、1x EV-DO Rev.B，最终演进到LTE的渐进演进路径。

33G无线网络演进的主导战略与跟随战略

在三种3G网络向LTE的演进中，尽管路径不同却是殊途同归。但是，在实现战略方面存在相当大的差异，其主要表现：一是中国移动向TD-LTE演进的主导战略：二是中国联通与中国电信向LTE FDD演进的跟随战略。

与3G系统概念由设备制造商提出不同，LTE的启动是由电信运营商为主导的。首先是由沃达丰、中国移动等七大运营商联合主导了LTE需求的讨论，并在2006年9月，联合发起成立了下一代移动通信网络组织，该组织被命名为NGMN。NGMN组织的出现改变了以前移动通信标准的制定一般由设备制造商主导，设备制造商提出技术远景，得到国际标准组织认可后开始研发商用产品，然后向运营商推广的模式，使运营商走上主导标准演进的前台。在2009年5月。NGMN董事会议及执行委员会会议在北京成功举行。会议中更多的国际运营商表示，希望积极与中国移动合作以进一步加强对TD-LTE技术优势、应用场景、产品要求研究以及试验经营分享等工作。在此次会议上，NGMN讨论通过了对LTE初期2010～2011终端产品支持的要求，其中2.3GHz、2.6GHz两个TDD频段成为NGMN对LTE初期要求支持的基本频段。NGMN将更加积极推动下一代技术的试验测试工作，并开展运营商间共享试验信息以加快技术成熟。与会各方一致认为，作为TD-SCDMA与TD-LTE技术开发与产业化的中心，中国TD-SCDMA的建设和商用为TD-LTE未来的发展提供了坚实的市场和产业基础，同时，更加说明了中国移动在国际电信业号召力的提升。

同时，3GPP在对LTE整个标准的制订过程中充分考虑了TDD和FDD模式的相似性，即所采用的各种技术要尽量减少在两种应用下进行修改，促使标准中FDD/TDD两种双工方式技术趋同，这为运营商和设备制造商提供了便利。总之，LTE中TDD与FDD的差异很大程度上仅表现在帧结构上。在技术层面上，包括多址方式、多天线方案和调制编码方式等都保持了高度的一致性。这为TD-LTE和LTE FDD融合奠定了有力的基础。中国为了延续TD成为正式3G标准的成功，旨在希望自己能够成为4G标准的主导者之一，而不仅仅是参与标准的制订与发展。因此，实现TDD/FDD在LTE中的充分融合是中国走向主导4G标准的重要里程碑。另外，当前全球3G市场中，TD-SCDMA商用起步较晚，而如果两者实现融合，则将形成一个无比强大的统一LTE产业链。中国运营商及设备商可在其中占据专利及市场的主要地位。中国移动对无线网络直接向TD-LTE演进路径的选择，也反映了中国运营商力求摆脱过去长期对国外技术系统的跟随策略，而在下一波移动通信发展机会面前实现与国际巨头平起平坐，在全球下一代技术演进中把TD-LTE和LTE FDD标准很好融合在一起，创造全球的规模效应，而且得到全球广泛的接纳。而且，如果我们不能与国际上同步研发和部署LTE。必在OFDM及MIMO等基本核心技术领域落后于发达国家，到那时不单是TD-LTE难以立足，更为严重的是必将影响我国在4G时代崛起的进程，造成中国电信业在战略机遇期的损失将无法估量。由此可见，中国移动进军并掌控主要标准走向的战略和不懈努力，已使中国移动脱颖而出跻身于国际顶级“标准俱乐部”的舞台，在国内电信运营界中已在战略性的标准领域处于领先地位。

比较而言。中国联通和中国电信在向LTE的演进中采取了跟随战略，即如同3G网络一样，待国际运营商在经由HSPA、HSPA+向LTE演进，或经由EV-DO Rev.A、EV-DO Rev.B向LTE演进获得经验后，在借鉴的基础上渐进而稳妥地实现向LTE的演进。这从中国电信提出的“五步走”方案中可见一斑。中国电信提出，对LTE各项关键技术的性能与组网方案进行深入分析与验证；在标准方面，积极参与3GPP、ITU相关组织的活动，网络之间互操作的标准化与商业化的进程，极早解决互换漫游等方面的问题；在业务方面，积极研究3G以及CDMA向LTE的业务引入。研究LTE网络的结构、网络测试验证；在终端方面，加强研究适合C网到LTE演进的多模终端和其他增强型终端；在互操作和过渡方面，研究EV-DO宽带与LTE无线宽带在全业务网络当中的定位，解决好两者间业务及市场的定位以及互操作的问题。可以看出，中国电信以上措施仍是C网演进的跟随策略，缺少自己创新之处，这样只能使中国电信在LTE/4G时代仍处于“随大流”的阵营中。当然，这种跟随战略风险小、成本低，也不失为是一种明智的选择。但是，这也注定了中国联通和中国电信在LTE以及4G时代无法进入标准及技术的核心领域。

4从3G无线网络演进看竞争态势变化

3G的大规模建设和商用，已使三大运营商进入一个同质化竞争时代，但是，向LTE不同的演进路径，却将带来市场竞争的不同变化趋势。

在当前3G建设和运营初期(2009-2010年)，在三个3G网络的比拼中，中国移动处于下风。首先，中国移动的TD-SCDMA在今年底完成第三期建设计划后，覆盖城市达到238个；而同期中国联通WCDMA正式商用城市将达到285个，其中，大约有40％～50％的县城进入商用。中国电信CDMA2000覆盖的地区包括全国342个地级城市、2055个县及县级市，以及东部沿海省市发达乡镇在内的6000多个乡镇。可见，中国移动TD-SCDMA的覆盖能力己落后其他运营商，而且TD-SCDMA网络优化的经验和手段也处于相对落后的状况。再者，表现在市场和用户发展趋势上。中国移动7月新增用户455.3万户创造了34个月以来的最低，新增用户市场占有率也不断下降，从2008年底的93.3％下降至2009年一季度的68.2％，再下降到2009年7月的59.3％。上半年TD-SCDMA新增用户仅为120.9万户，逊色于其他两个运营商。同期，中国电信在3G上的表现非常引入注目。数据显示，上半年中国电信新增的1137万户移动用户中包含了161万户的无线上网用户，EV-DO和CDMA 1X上网用户数已达到395万户。另外，中国电信包括手机、上网卡、上网本在内3G终端的销量上半年超过百万部，市场份额超过50％。中国联通在新增用户市场占有率方面也实现了温和的增长，上半年新增用户市场占有率由去年底的9.95％上升至12.9％。当然，中国移动也在室内覆盖、3G业务以及终端和软件商店等方面，力争扭转TD-SCDMA在市场上的劣势。

在3G市场增长期(2011～2013年)将进入市场竞争胶着阶段。此时，中国联通和中国电信为了进一步争夺用户，提高市场占有率，将引入HSPA+和EV-DO Rev.B技术，大大提高网络速率，进一步拉大了与TD-SCDMA的差距。中国电信就提出到2011年移动用户数超过1亿户，市场份额从现在的5％提升到15％的目标。这将使中国移动的市场占有率继续下滑，而新增TD-SCDMA用户数在HSPA+和EV-DO夹击下仍会处于缓慢增长的态势。但是，按照3GPP的计划，此时LTE可进入商用阶段，而且全球己有18家运营商宣布在2011至2012年部署LTE的正式商用，中国移动恰是成员之一。凭借TD-LTE的试商用以至商用，中国移动在其他两家运营商还沉缅于HSPA+和EV-DO Rev.B的成功时，可大踏步使自己率先进入OFDM和MIMO技术时代，同时，在市场上夺回一定的主动权。

在LTE逐步走向成熟期(2014年以后)。三大运营商都将加快LTE的演进步伐，而此时中国移动己处于LTE的领先位置，特别是凭借在TD-LTE标准及技术的主导地位。在国内率先建立LTE产业链，实现移动互联网时代市场与用户的新突破。此时，中国联通和中国电信虽然也在加快向LTE的演进，但由于标准及技术掌控在他人手中，其演进节奏也必然受制于人。因此，在这个阶段，中国移动将可能重回巅峰期。

5结论

不可否认，由于运营商3G标准的不同，导致了对其无线网络向LTE演进路径的不同选择；而演进路径的不同又决定了其演进战略的差异，进而使运营商在整个演进周期内竞争态势的变化。但是，正如水无常形，云无定势一样，运营商的任何选择既包含有利的一面，同时也蕴含着风险。谁对演进过程的起伏跌宕准备的更充分。谁将困难和问题预见的更清晰准确，谁就会成为向LTE演进进程中的胜利者。