CDMA运营商的LTE制式选择

胡乐明

（中国电信股份有限公司广东研究院 广州 510630）

1 CDMA运营商的LTE制式选择问题

CDMA网络后续演进的技术制式已经明确为LTE。在2007年和2008年全球最重要的CDMA运营商包括Verizon、KDDI以及中国电信等相继宣布选择LTE而不是UMB作为向4G演进的标准后，UMB宣告终结，从而明确了LTE作为全球CDMA网络向4G演进的技术标准。

通过LTE的共同选择，使得3GPP和3GPP2两大标准阵营在向4G的演进上实现了标准的统一，体现了在经历3G的发展后产业界的理性和成熟，对全球通信产业的发展具有十分积极的意义。其实，UMB与LTE在技术上本来就没有本质上的不同，都是OFDM和MIMO技术的一种实施应用，在网络结构甚至在标准上也都趋同。而现有3G开放的、基于IP的核心网，本身就可以支持对不同接入技术的选择，再加上OFDM的LTE无论对于cdma2000还是WCDMA而言，都是新的叠加网，后向兼容性已经减弱，因此在向4G的演进上再刻意坚持不同的标准已经没有多大的实际意义。最终两大阵营能够在LTE上实现标准的一致，对于产业链的各方面都是利大于弊的。因此，CDMA选择LTE作为后续演进的标准，不论是对于运营商还是对于技术开发商，都不是一种不得已的放弃或损失，而是一个更加合理、也更符合自己利益的选择，是全球产业链一种理性共赢的结果[1]。

然而，即使在明确了LTE作为4G的选择以后，也依然存在TDD和FDD的选择问题，即选择TD-LTE还是LTE FDD。这个问题，对于具有不同背景和基础的运营商而言仍然是一个十分关键的战略抉择。选择得当，将有助于后续的良性发展，而选择失误，则可能会使运营商的后续发展陷入困境。

下面，将从CDMA运营商的角度，对是选择TD-LTE还是LTE FDD的问题进行分析。分析中假定频谱的获得不是问题。

2 影响选择的主要因素

决定LTE制式选择的决定性因素是现有3G网络的制式。

首先，因为LTE在覆盖上较3G差，加上LTE网络建设部署的长期性，使得在相当长的时期内单独的LTE网络都无法在覆盖上满足要求，业务经常需要回落到3G网络，因此仍需要3G网络作为LTE网络的补充；其次，由于LTE核心网只有分组域而没有电路域，不能提供电路交换型的话音业务，因此话音业务在许多情况下仍需由3G网络承载；再者，对于绝大多数的运营商，其3G网络即使在LTE商用化之后也仍将继续与LTE共存[1]。因此，LTE与3G共存发展的双模运营策略将是全球绝大多数运营商的必然选择。正是这种双模运营的必然性，使得现有3G网络与LTE的关系成为影响运营商LTE制式选择的决定性因素。

3 LTE FDD是CDMA演进的合理选择

由于现有的CDMA网络为FDD，因此对于CDMA运营商而言，在现有的FDD的CDMA网络基础上向LTE FDD演进无疑是最自然和最合理的选择，将大大有利于网络的规划和部署建设，使得双模网络获得最优化的性能并降低投资，在多模终端设备的产业链、国际漫游以及后续演进等方面也将更为有利。

4 CDMA运营商选择TD-LTE面临的问题

如前所述，由于LTE的商用化将是3G和LTE双模运营，而不是单独运营LTE网络，因此如果CDMA运营商选择TD-LTE，则CDMA与TD-LTE这种双模的制式组合，将有可能产生一系列的严重问题，主要有以下几点。

（1）互操作性等技术困难

首先，在 LTE与CDMA的互操作性（IOT）技术推动上将面临极大的困难。互操作性的实现和测试是十分复杂、极为耗时的工作。目前全球CDMA和LTE的IOT试验和测试只在LTE FDD上进行过，而对于CDMA和TD-LTE这种组合，由于迄今尚不存在商用化的需求，因此其互操作性的技术发展，包括技术开发、产品规范、产品开发以及配套技术（如测试仪表）等，至今没有得到任何的关注和推动。假如一家CDMA运营商选择了TD-LTE，则仅在CDMA和TD-LTE的互操作性测试上便有可能耗费多达一年的时间，这将直接影响运营商LTE商用化业务的上市时间。

（2）成为特殊专有的技术和标准

根据全球运营商不同3G制式的分布和LTE制式的选择情况，目前已存在3种主要的3G和LTE双模组合，分别 为 WCDMA （包 括 HSPA）+LTE FDD、WCDMA/TD-SCDMA+TD-LTE以及CDMA+LTE FDD。假如有CDMA运营商在LTE上选择TD-LTE，则将出现第4种组合，即CDMA+TD-LTE。显然，这种双模组合将成为通信产业阵营中一个十分孤立而且极端弱小的特殊制式组合，在技术和标准上陷入一种“孤岛”的局面。例如，cdma2000 1x+Ev-Do+TD-LTE的多模手机 （如果考虑国际漫游的话还需加上WCDMA和LTE FDD）便是一个独有的孤立类型。由于被排除在主流需求之外，缺乏产业同盟力量的支持，必然会导致技术和产品开发上的被动以及后续演进发展上的极大风险，使运营商的LTE建设、运营和发展都陷入极大的困境。

（3）极弱产业链的影响

在LTE发展上，基于频谱资源、与现有3G的自然衔接以及全球运营商的选择等因素，使得LTE FDD居于无庸置疑的主导地位。根据GSA 2012年11月的报告[2]，在全球已经宣布选择LTE或者正在测试LTE的105个国家的360家运营商中，涉及TD-LTE的仅为52家；在已发布的来自83个厂商的560款LTE终端设备中，能够支持TD-LTE的仅有115款[3]。因此，TD-LTE是LTE中的弱势产业链。而在3G上，CDMA本身与GSM相比差距悬殊，已经是一个弱势的产业链，CDMA运营商的移动业务发展也因此一直处于不利的局面。假如CDMA运营商在LTE上再选择TD-LTE，则其CDMA+TD-LTE的双模组合就会是两个弱势产业链的叠加，形成弱上加弱、更加弱小的产业链。目前全球共有移动用户数约66亿，其中GSM/WCDMA总用户数约58亿，而全球CDMA总用户数约8亿，只大约与中国移动一家的用户数相当。在CDMA的规模本就与GSM/WCDMA相差悬殊，而且全球CDMA运营商的主流均已选择LTE FDD的客观现实下，如果一个CDMA运营商在LTE上选择TD-LTE，则这个CDMA+TD-LTE双模组合的长远用户规模将可能只有主流双模组合WCDMA+LTE-FDD的几十分之一[2,4]，这将在全球的通信产业上形成一个空前弱小而且极端孤立的特殊阵营。由于这种双模组合的孤立性以及市场空间很小，并且CDMA运营商的主流均已确定采用LTE FDD，因此CDMA+TD-LTE这种双模组合在全球已不存在其他的市场空间和推广价值，因此其产品的产业链支持必然较弱，将无法形成正常发展的产业生态系统。

CDMA运营商本就已对弱势产业链的不利影响有切肤之痛，而CDMA+TD-LTE制式组合的产业链弱势将比CDMA更加严重，其结果必然是雪上加霜，导致技术发展滞后，设备价格昂贵，终端产品种类少、价格高、推出时间滞后，无法为用户提供良好的产品和服务，后续演进发展也将失去保障，运营商的业务经营将陷入极端困难和被动的境地。

（4）国际漫游问题

运营商的国际漫游业务包括漫出和漫入。在移动互联网流量成为运营商业务收入主流的4G时代，国际漫游变得越来越重要。如果一个CDMA运营商在LTE上选择了TD-LTE，其CDMA+TD-LTE的覆盖区域便会成为全球覆盖上的“孤岛”。一方面，CDMA+TD-LTE极弱的产业链必然造成适合其国际漫游的超多模终端设备的品种稀缺和支撑乏力，制约用户的漫游出国。另一方面，由于世界手机产品的主流都不支持CDMA+TD-LTE这种双模组合，这又使得该运营商无法承接国际漫游的漫入业务。这种局面将使运营商在全球漫游业务上陷入严重的困境，成为移动互联网时代全球化的“孤岛”和弃儿。

（5）网络建设投资额外增加的可能性

虽然TD-LTE在频谱的有效利用上具有优势，但由于与FDD相比，TDD只能有部分时隙用于信号发射，其上行时隙占比平均只有FDD的50%，因此在频率和带宽相同、上下行比例为 1∶1时，TD-LTE的链路预算与LTE FDD相比有约3 dB的差距，这是TDD与FDD在覆盖上的天然差距[5,6]。为了弥补这个覆盖差距，TD-LTE要么必须采用8天线和波束成形技术（而LTE FDD只需要2天线）获得覆盖的增强，要么则必须额外建设更多的基站。对于CDMA运营商来说，8天线的全面采用将需要改造 （如果改造是可能的话）原有的CDMA站址，而不采用8天线则必须增加可能多达一倍的站址。不论是哪种情况，对于CDMA运营商来说都意味着LTE投资的额外增加。

必须指出，上面分析的问题，既不是TD-LTE的问题，也不是所有运营商选择TD-LTE的普遍问题，而是CDMA运营商选择TD-LTE特有的问题。

综上所述，如果一个CDMA运营商在LTE上选择TD-LTE，将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，可能导致技术发展滞后，网络建设投资增大，无法形成健康的产业生态环境，终端产品种类缺乏价格高昂，后续的技术演进发展缺乏保障，在业务经营和长期发展上陷入困难和被动。

1 胡乐明.CDMA运营商Ev-Do与LTE共存发展的网络演进策略.电信科学，2010（2）

2 GSA.Evolution to LTE Report,November 2012

3 GSA.Status of the global LTE TDD Market,November 2012

4 Ericsson.Ericsson Mobility Report,November 2012

5 龙紫薇.LTE TDD与LTE FDD技术比较.http://labs.chinamobile.com/mblog/628_4871，2008

6 Qualcomm.LTE TDD,the Global Solution for Unpaired Spectrum，September 2011