移动宽带的协同发展

【摘    要】从网络制式、频谱资源、终端业务和共建共享等多个方面，论述了如何协同发展移动宽带，以促进移动宽带的可持续发展，满足移动互联网流量的迅猛增长。

【关键词】宽带中国    协同发展    共建共享    频谱翻新

中图分类号：TN929.5    文献标识码：A    文章编号：1006-1010（2014）-15-0024-04

1   前言

我国自09年发放3G牌照以来，3G网络日益完善，智能终端快速普及，移动应用层出不穷，这三者共同促进了移动互联网的迅猛发展。截至2013年底，3G用户突破了4个亿，手机网民已达5亿人，网民中使用手机上网的人群占比达81%。随着移动互联网的不断发展，移动互联网流量也快速增长，2009年至2013年，移动互联网接入流量的年均复合增长率高达83%。但和发达国家相比，我国的移动互联网普及率、移动宽带速率和月户均移动互联网流量等，依然有很大的提升空间，移动互联网的发展才刚刚起步。相信随着2013年底我国LTE牌照的发放，移动互联网和移动宽带将迎来新一轮的快速增长。2013年8月1日，国务院印发了《“宽带中国”战略及实施方案》：综合利用有线技术和无线技术，分阶段系统地推进宽带网络发展。移动宽带作为移动互联网的基础承载网，和有线宽带共同构筑了“宽带中国”的两翼，在“宽带中国”战略中发挥关键作用。和有线宽带相比，移动宽带的建设和发展更为复杂，如漫游问题、频谱问题、终端问题和站址获取问题等，因此，只有协同发展，才能促进移动宽带的可持续发展，才能推动“宽带中国”战略的有效实施。

根据预测，未来十年，移动互联网的数据流量将增长1 000倍左右（210=1024），移动网络如何才能满足如此巨大的需求呢？如图1所示，有4条途径，首先是技术演进，采用更先进、频谱效率更高的无线技术，如4G、5G技术，高阶调制（256QAM），高阶MIMO（128×128）。其次是增加更多的频谱资源，诸多行业，如海事、民航等，均需要频谱资源，我国优质的低频段频谱大多已有安排，未来更大的可能是增加高频段的频率资源，如3GHz以上，甚至5GHz、6GHz等。除此之外，增加容量最有成效的途径是改变网络拓扑结构，缩小单基站覆盖范围，增加更多的基站。目前国际上主流通信设备厂家均推出了小基站，功率从几百毫瓦到几瓦，集成度很高，可以安装在路灯杆上，未来小基站设备成本可低至千元级。最后，Wi-Fi网络将成为低成本的有效分流途径，工作在免许可ISM频段的Wi-Fi网络正成为目前最普遍的无线互联网连接技术，而且IEEE 802.11技术系列本身不断采用新协议和标准，如802.11n、802.11ac、802.11ax等，传输速率将超过1Gbps。和Wi-Fi的结合，使有线宽带也随之“动”了起来，不仅极大地提升了有线宽带的价值，也有效分流了移动宽带的压力。Wi-Fi现已成为智能终端的标配，其成熟发达的产业链，低成本的优势，在移动互联网时代发挥着不可或缺的作用。

图1    提升移动网络容量的四大途径

2   移动宽带的协同发展

2.1  多网协同

鉴于移动网络的持续演进，中国移动最早提出了四网协同战略，即GSM、TD-SCDMA、TD-LTE和Wi-Fi等。2013年我国2G用户首次出现负增长，减少了5 185万。随着GSM等2G网络的衰退，现有2G网络的频谱资源必将逐步腾退出来，用于更先进的3G、4G甚至5G技术，这就是频谱翻新（FREQUENCY REFARMING）的概念。为了有效地利用现有GSM频谱资源，未来中国移动必将建设LTE FDD网络。融合的LTE TDD和FDD正成为移动宽带速率和容量的助推器，统一的标准为LTE的全球经济规模提供坚实基础。可以预见，我国2G/3G/4G（TDD/FDD）网络以及用户将长期共存，频谱翻新将逐步推进，因此，未来是多个不同制式移动网络之间的协同。多网协同是动态的，随着时间的推移，不同制式移动网络的用户和业务将此消彼长，因此需要不断调整。

2.2  频谱翻新

频谱资源是移动通信最核心的资源，直接影响了移动网络的投资、覆盖、容量和质量等。无线电波传播是没有边界的，为了控制干扰，不同区域、不同运营商、不同制式之间的无线频谱需要协同。由于不同国家频谱资源规划的不一致，全球无线频谱资源十分散乱，为了实现全球漫游和规模发展，LTE时代的智能终端必然是多模多频的，如中国移动对LTE终端提出了五模十频的要求。不同制式移动通信的覆盖能力主要取决于频谱资源，频段越低，无线电波传播范围越广，基站覆盖能力自然越强。移动网络部署中，高低频段的科学组合能大大提升频谱的价值，低频段广覆盖，高频段增容量，不仅降低了网络建设成本，也加快了网络部署速度。而且，高频段的频谱特征缩小了天线的尺寸，更有利于采用MIMO技术。当前我国1GHz以下的优质移动频谱资源主要用于GSM、cdma2000 1x等2G网络，而LTE网络则采用1.8GHz以上的更高频谱，这十分不利于LTE网络的快速部署和广覆盖，因此，我国应适时调整频谱资源的监管政策，灵活推进频谱翻新，加快推进LTE FDD网络的部署和业务发展。为了满足移动互联网的发展，我国应释放更多的频谱资源用以发展移动通信网络。从频谱规划到实际使用，需要经历冗长的行政和技术程序，因此，我国应加快研究频谱规划方案，制定频谱中长期规划，明确无线频谱综合利用的时间表和路线图。

2.3  异构网络

为了大幅度增加移动宽带容量和速率，除了采用新技术和增加频谱外，还需增加更多的基站。目前全国移动基站数量已经超过300万个（包括三大运营商不同制式的基站），密集市区的站间距仅数百米。因此，只有改变移动网络的网络拓扑结构，引入异构网络（HetNet），才能部署更多的基站。异构网络指不同制式不同产品形态组合形成的网络结构，如LTE FDD/TDD的融合组网，又如宏微基站的组合，宏基站用于大容量广覆盖，小基站（Micro、Pico、Femto）用于热点容量和覆盖补盲，室分系统用于改善建筑物深度覆盖和吸收室内话务量，Wi-Fi用于移动网络的低成本分流。根据2013年年报，中国移动无线上网业务流量总计2.0118×1012亿MB，其中Wi-Fi流量为1.485×1012亿MB，占73.8%，Wi-Fi流量收入仅占无线上网业务总收入的2.65%，显然Wi-Fi发挥了低成本有效分流的作用。异构网络的关键是不同制式网络的协同，不同形态设备的协同，包括干扰控制、网间切换、多波聚合以及自组网等技术。从我国长远的发展而言，由于站间距的限制，宏基站数量是百万级的;小基站数量将是千万级的，为宏基站的10倍左右，一个大型住宅小区就有可能安装十多个小基站;而Wi-Fi AP的数量将是十亿级的，未来每个家庭、每个用户都有一个或多个Wi-Fi AP。鉴于Wi-Fi AP的低成本以及应用广泛灵活，除了一些重要公共场所应由运营商主导建设外，其他区域应鼓励物业业主自行建设，并鼓励对外共享。endprint

2.4  终端和业务的协同

除了频谱资源外，移动宽带应和终端及业务的发展相协同，包括终端的功能、性能、制式和频率，以及不同业务的带宽和质量要求。根据思科2014 VNI MOBILE白皮书，智能终端的数据流量是功能终端的49倍。随着M2M的发展，今后移动终端的类型更加丰富，性能和功能更加多样，移动视频的发展速度很快，2018年视频业务将占总业务的69.1%。因此，移动宽带的建设应适应移动终端和业务的发展，同时，移动终端及业务的开发应兼顾移动宽带的性能，两者相辅相成，相互促进。据悉，微信占用了中国移动60%的信令资源，但仅仅带来10%的移动数据流量，这引起了中国移动和腾讯公司之间的“信令风暴”之争。腾讯公司应基于GSM网络的特性，优化软件以减轻信令风暴的影响。在3G/4G网络上，由于网络机制的不同，“信令风暴”问题就不会那么严重了。

2.5  全业务发展战略

去年年底，工信部取消了中国移动固网业务经营的限制，三家运营商正式进入了全业务竞争时代。在全业务运营的大背景下，随着LTE网络的发展，小基站的大量应用，移动运营商需要一种创新的“固移融合”的商业模式，基于规模部署的FTTX光纤接入网络承载移动基站是固移业务融合的基础。利用Wi-Fi技术，有线宽带能有效地分流移动宽带的数据流量，降低移动互联网的使用成本，促进移动互联网的发展。2013年中国移动资本开支达1 849亿元，其中移动通信网投资占40%，传输网投资占37%，这足以说明中国移动是多么重视有线传输基础网络的建设。国际知名移动运营商沃达丰也在全球布局固定宽带业务，2013年6月沃达丰计划以77亿欧元收购德国最大有线电视运营商KDG，争取KDG的有线网络和850万用户。中国电信的天翼宽带实现光速有线、3G/4G无线、Wi-Fi、卫星等多元宽带方式的统一认证接入，是天地一体化高速融合的宽带产品和品牌。《“宽带中国”战略及实施方案》强调统筹利用有线技术和无线技术发展宽带网络，“城市地区利用光纤到户、光纤到楼等技术方式进行接入网建设和改造，并结合3G/LTE与无线局域网技术，实现宽带网络无缝覆盖。农村地区因地制宜，灵活采取有线、无线等技术方式进行接入网建设。”无论从技术先进性、市场成熟度、产业链带动性以及商用性价比哪方面而言，LTE和FTTH都将是未来5—10年带动国家宽带基础设施快速、可持续发展的2个主要技术杠杆。移动宽带和有线宽带的主要差别体现在接入层，有线资源的无限性、无线资源的有限性、频谱资源的稀缺性，导致两者的速率、质量、成本、资费、商业模式都不一样。在一些偏远地区，初期通过3G/4G/Wi-Fi的模式快速覆盖，加上廉价实用的智能终端，先提供基础带宽能力，后续根据资金能力逐步通过光缆布放实现高速宽带引入。移动宽带的广覆盖和低成本特性，将加快“宽带乡村”工程的实施，提升农村家庭宽带普及率。

2.6  共建共享

除了运营商自身的协同发展之外，还需要不同运营商之间的协同发展，这主要指目前三大运营商不断深入开展的共建共享工作。2008年9月28日，工信部和国资委联合推出《关于推进电信基础设施共建共享的紧急通知》，用行政手段强力推进共建共享。2013年3月11日，住房城乡建设部和工信部联合发布“关于贯彻落实光纤到户国家标准的通知”，切实执行住宅小区和住宅建筑宽带网络设施的工程设计、施工及验收规范，以标准规范来推进共建共享。2014年7月11日，中国移动、中国联通和中国电信共同签署了《发起人协议》，共同出资设立中国通信设施服务股份有限公司。该公司将主营铁塔的建设、维护和运营，兼营基站机房、电源、空调等配套设施和室内分布系统的建设、维护和运营以及基站设备的代维。这是从资本层面来推进共建共享。推进共建共享工作，既要用好政府这只有形的手，更要用好市场这只无形的手。

3   结束语

综上所述，移动宽带的协同发展是多方面的，包括不同制式网络的协同，异构网络的协同，Wi-Fi的协同，频谱资源的协同，终端业务的协同，固网移动全业务的协同，不同运营商之间的共建共享等等。总之，只有协同发展，才能推动移动宽带的可持续发展，才能推动“宽带中国”战略的有效实施。协同发展的目标就是为了扩容、降本、提质和增效。扩容就是大幅度增加移动网络的容量，降本就是持续降低数据流量的单位成本，提质就是提升移动宽带的质量，包括速率、时延等，增效就是增加运营商网络建设的效率和业务发展的效益。移动宽带的协同发展，推动了移动互联网的普及和发展，促进了信息消费，不仅提升了运营商的运营效益，而且降低了资费，增加了消费者福利，普惠民生，达到运营商、消费者以及国家社会三者的共赢。

参考文献：

[1] 工信部网站. 2013年通信运营业统计公报[EB/OL]. （2014-01-23）. http：//www.miit.gov.cn/n11293472/n11293832/n11294132/n12858447/index_14.html.

[2] 中国移动有限公司网站. 中国移动有限公司2013年年报[EB/OL]. [2014-07-09]. http：//www.chinamobileltd.com/sc/ir/reports.php.

[3] 思科公司网站. 2013—2018年全球移动数据流量预测更新[EB/OL]. （2014-02-05）. http：//www.cisco.com/web/CN/assets/pdf/cisco_vni_forecast_wp.pdf.

[4] 肖清华，汪丁鼎，许光斌，等. TD-LTE网络规划设计与优化[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2013.

[5] 汪丁鼎，景建新，肖清华，等. LTE FDD/EPC网络规划设计与优化[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2014.

作者简介

朱东照：教授级高工，政府特殊津贴获得者，硕士毕业于清华大学，现任职于华信咨询设计研究院有限公司，一直从事移动通信网络的咨询、规划、设计和优化工作，在全国知名刊物上发表论文二十多篇，并于2007年出版专著《TD-SCDMA无线网络规划设计与优化》。endprint