通信专业博士小论文范文赏析

所属栏目：通信论文
发布时间：2013-12-02 16:12:46 更新时间：2013-12-02 16:22:45

　　国内三大移动运营商中，由于中国移动在TD-SCDMA发展上的不足，其在4G方面开始“抢跑”，目前已在杭州、深圳、宁波、广州等地推出了“4G试商用”计划，万事俱备，只欠牌照。中国移动在4G业务上的“抢跑”，使中国电信和中国联通颇感被动，国内三大运营商4G牌照发放及技术演进方向在业界引起的争论被推向白热化。

　　【摘要】为给中国电信4G标准选择提供建议，讨论了CDMA运营商选择不同4G技术所面临的问题，分析了TD-LTE和FDD-LTE两种演进技术对CDMA运营商的影响，以及国际主流CDMA运营商的4G演进方向，最后根据国内三大移动运营商的技术演进发展情况，提出中国电信4G标准更适合选择FDD-LTE，并对中国电信4G网络的建设作了设想。

　　【关键词】网络演进,CDMA,4G,FDD-LTE

　　1引言

　　业界达成共识的是，LTE能够利用新的、更宽的频谱资源，专为实现与3G网络及其演进技术的无缝互通而设计，帮助运营商充分利用现有3G网络投资。由于3G/4G在业务及网络覆盖等方面的互补性较强，今后很长一段时间里，3G/4G两种技术将在网络建设和运营中长期共存。因此，移动运营商在4G技术标准选择上，既要考虑现有网络的演进与技术兼容性，也要考虑新旧技术在网络演进融合、终端互操作、维护与运营成本、产业链发展等诸多方面的因素。

　　2CDMA向LTE4G演进的技术因素

　　由于国际上通行4G网络覆盖采用2.6GHz频率（基于国际漫游因素），在网络覆盖方面，4G的覆盖比3G差，且LTE4G技术在核心网上采用的是分组域技术，造成其不能提供基于电路域的话音业务。因此，4G技术需要通过3G来补充，造成3G/4G网络建设和运营周期具有长期性，两者需要进行技术的组合，目前的主流组合模式为：一是WCDMA（含HSPA与HSPA+）+FDD-LTE；二是WCDMA（含HSPA与HSPA+）/TD-SCDMA+TD-LTE；三是CDMA+FDD-LTE。前两种组合基于WCDMA/TD-SCDMA，后者基于CDMA，对于CDMA的运营商中国电信，最为理想的组合是CDMA+FDD-LTE。然而，业界关于中国电信对4G技术的选择问题，也有各种组合版本，其中一种观点是“主管部门必将给中国电信发放TD-LTE牌照”，即CDMA/TD-LTE组合模式。中国电信选择TD-LTE技术作为其4G演进路线的可行性较小，本文从以下技术因素进行分析。

　　2.1CDMA和TD-LTE技术的互操作难度大

　　FDD和TDD分别采用“频分双工”和“时分双工”两种不同技术，前者是指系统发送和接收数据使用不同的频率，在上行和下行频率之间有双工间隔，典型的FDD系统有：GSM、CDMA、WCDMA；后者则是系统发送和接收数据使用相同的频段，上下行数据发送在时间上错开，通过在不同时隙发送上下行数据有效避免上下行干扰，如TD-SCDMA。CDMA和TD-LTE二者通信方式上的差异使运营CDMA/TD-LTE组合模式的移动运营商，在网络规划建设、网络优化等方面投入更大，网络结构更加复杂，两种技术的组合将造成巨大的技术障碍。

　　2.2TDD技术基站覆盖范围小、资金投入较大

　　由于TDD技术上下行时间间隔的缘故，TDD系统的覆盖半径明显小于FDD基站，高通公司在《TD-LTE：面向非对称频谱的全球解决方案》一文中指出，“FDD覆盖面积比TDD多80%”，并指明其原因是：在具有相同的传输功率和使用2.6GHz频率的前提下，TDD上行设备的发射功率只有部分时间被使用，而FDD是连续使用。虽然该文档描述的只是特定条件下所得出的结论，但采用TDD技术与FDD技术的LTE基站相比，其覆盖范围小是不争的事实。这就意味着，TDD技术对基站密度的建设提出了更高的要求，建网成本支出相对较大。

　　2.3商业化研发不理想

　　CDMA/TD-LTE在世界上未有过商业化需求，所包括的技术规范、技术开发以及相应的配套技术也未被业界看好，造成该模式的技术发展方向不明确，相关技术及产业链的发展未得到足够关注和推进。

　　3CDMA向LTE4G演进的产业链因素

　　3.1FDD/TD-LTE产业链分析

　　根据GSA统计的数据，截至2013年3月底，全球有163家运营商已经在67个国家推出了商用FDD-LTE服务，用户数已经超过7000万；另据中国移动公司介绍，目前全球已开通14个TD-LTE商用网络，超过20家运营商明确TD-LTE商用计划。以上数据表明，全球FDD/TD-LTE移动运营商在4G技术的选择上，FDD-LTE超过70%，且预计到2013年底，将有87个国家共248张FDD-LTE网络实现商用，用户数过亿。

　　根据以上分析，TD-LTE目前的市场份额较小，其与全球不到12%份额的CDMA组合成CDMA/TD-LTE模式，将形成“弱+弱”产业链市场，这还是以全球全部CDMA运营商都选择TD-LTE作为其演进路线为前提的。这就意味着该组合的产业链弱势将比CDMA更加严重，其低规模化发展将使其受关注度更低，产业链上的各家投入的单位研发成本将变高，从而导致技术发展滞后、设备及终端产品种类少、价格昂贵、网络及终端推出周期长。由于产品推出时间滞后、市场响应慢，无法提供良好的产品和服务，导致客户体验差，运营商的业务收入受到影响，产业链上的网络设备和终端厂家也受到影响，市场空间进一步压缩，发展进入恶性循环，移动运营商和产业链上的厂商都将陷入生存困境。

　　相比CDMA/TD-LTE组合模式，CDMA/FDD-LTE技术在国际上已经成熟，并已取得长足性发展。以全球最大的CDMA移动运营商Verizon的4G演进路线为例，Verizon采用的3G网络技术是CDMA2000EV-DO标准，自2010年12月正式推出FDD-LTE商用服务以来，经过2年多的商用部署，截至2013年3月，Verizon的LTE网络已经覆盖全美近90%的区域，包括全美486个城市和2.6亿人口，目前成为北美体验最好的4G网络。Verizon成功地从CDMA向FDD-LTE演进，为全球的CDMA运营商向4G技术演进树立了标杆。Verizon联合产业链打造，主要体现在以下几个方面：一是打造生态系统，发展LTE终端，抢占市场先机，其依托当今世界上的主流芯片和终端合作伙伴，使不同种类和型号的终端都相当丰富，为用户带来美妙的数据体验。在美国市场，Verizon终端已逐渐摆脱CDMA弱产业链阴影。从统计数据看，Verizon的FDD-LTE终端款式在全球是最多的（已有40余款），这也是它能够迅速引领全球FDD-LTE发展的原因之一。二是全方位的合作，Verizon在打造LTE生态系统时依靠强大的团队，在创新和运营方面，与设备厂家、芯片厂家、业务和应用厂家以合作伙伴的方式共同加速企业的“孵化”与应用推广，如今已经有近七十家系统、芯片、终端、业务和应用厂家加入合作伙伴计划，共同做大做强LTE的生态系统。中国电信由于采用的3G技术和Verizon相同，因此完全可以借鉴Verizon的成功经验，采用成熟的技术演进路线，少走弯路，与CDMA/FDD-LTE产业链各方一同打造更加繁荣的市场前景。

　　3.2国际漫游与终端通用性

　　截至2012年底，FDD-LTE终端有560款，TD-LTE有115款（约占17%的份额）。目前基于CDMA/TD-LTE的芯片在业界几乎空白，即便是引领最新技术的高通公司，其最新芯片QualcommS4MSM8x30的处理器，目前也只支持TD-LTE/FDDLTE/TD-SCDMA/WCDMA/CDMA/GSM多模芯片，暂无CDMA/TD-LTE组合，相关芯片的一系列技术规范和互操作性测试均未得到关注，没有任何运营和大规模布网经验可以借鉴。

　　随着移动互联网的高速发展，4G在运营商的国际漫游收入上起到重要拉动作用，其中国际商务客户是运营商最为关注的群体。对于一家经营CDMA/TD-LTE“弱+弱”产业链的移动运营商，将在国际漫游及终端的通用性方面面临诸多不利因素，无论是国外运营商用户漫游到本国，还是本国用户漫游到国外，CDMA/TD-LTE终端在全球漫游时都无法通用。如果要解决终端的通用性问题，将进一步增加移动运营商的运营成本，这些成本最终将由用户承担。因此，CDMA/TD-LTE“弱+弱”产业链的发展模式，在残酷的市场竞争中，终将被市场抛弃。

　　4国际主导CDMA运营商的4G技术演进

　　路线

　　3G移动通信技术演进路径主要有三条：一是LTE（分FDD和TDD）路线，二是UMB，三是WiMAX路线。UMB是美国高通公司在CDMA后3G时代的演进技术，由于产业链及多种因素，现高通公司已宣布放弃该4G演进路线，目前国际上主流CDMA运营商都将FDD-LTE作为其3G向4G演进的技术标准，包括主流CDMA运营商在内的美国Verizon和Sprint、日本KDDI和韩国LGU+等CDMA运营商均已部署了相当规模的FDD-LTE网络。

　　假如国内主管部门向中国电信发放TD-LTE牌照，这将意味着全球所有CDMA移动运营商当中，中国电信是唯一一家同时运营CDMA和TD-LTE的“弱+弱”产业链主导者。作为国内移动市场的新兵，中国电信在移动业务运营方面还存在诸多不足，其市场份额还未达到国际市场公认的15%的“生死线”，CDMA技术在全球移动市场份额进一步萎缩。此外中国电信在3G网络技术1000多亿的投资成本还未收回，若不在4G上投入，将处于不利竞争位置；若在4G上投入过多，将造成资金方面失血过多，经营状况更加被动，无论在4G上投入还是不投入，其“弱+弱”产业链的发展模式将使其进入两难境地。目前全球主流CDMA运营商都将选择FDD-LTE作为4G技术演进方向，全球唯一的CDMA/TD-LTE“弱+弱”产业链发展模式已经没有任何借鉴意义。

　　5国内三大移动运营商4G发展因素

　　（1）中国移动

　　纵观国内三大移动通信运营商，中国移动将继续其TD-SCDMA的演进路线，发展TD-LTE技术，从目前中国移动在全国几大城市TD-LTE的试商用情况看，其3G业务发展“不如意”，这是其力推4G的最主要因素。另外，由于中国移动2G/3G/4G采用的是GSM/TD-SCDMA/TD-LTE演进路线，其7亿庞大的移动用户规模和充足的现金流将足以主导产业链发展，目前基于GSM/TD-SCDMA/TD-LTE的多模芯片发展状况良好。

　　（2）中国联通

　　对于中国联通，2013年3月底，董事长常小兵表示，“有关4G技术政策，经过管理层的研究，决定将坚定不移走现有技术路线，即FDD制式的4G网络”，再次重申获得FDDLTE牌照的意愿。而主管部门工信部主要领导也曾在公开场合寄望于TD-LTE，期望实现三分天下有其二，这将使中国联通成为当前国内4G牌照发放变数最大的运营商。从产业链发展情况看，若按国家主管部门的意志，给中国联通发放TD-LTE4G牌照，即便采用WCDMA+TD-LTE组合方式，实际情况也未必不理想，且其GSM/WCAMA/TD-LTE的演进路线也将给国际上80%以上的GSM移动运营商起到示范作用。

　　其中原因一是中国联通目前的3G网络及技术是最为成熟的，全国网络最新版本已升级到HSPA+，最高支持21Mbps高速网络，后期还可升级到84Mbps或更高带宽；在客户体验方面，中国联通的3G技术与4G相比差别不明显；这将使得在相当长一段时间内，中国联通将充分享受到WCDMA的成熟产业链所带来的高速发展成果，在4G网络的初期建设方面也无需投入太多。二是中国移动参与发展的多模芯片技术完全支持中国联通GSM/WCDMA/TD-LTE多模制式，在终端的通用性上起到良性促进作用，易于做大产业链。三是从技术层面看，WCDMA向TD-LTE/FDD演进时，并不存在哪种制式更有利于平滑演进或是建网成本较低的情况。

　　（3）中国电信

　　以上分析表明，在当前国内移动市场发展失衡的情况下，通过CDMA向LTE演进，从企业自主选择技术发展角度看，中国电信更倾向于采用较为成熟的FDD-LTE的技术标准，如果主管部门让其采用TD-LTE的技术标准，中国电信的发展及相关产业链的推进情况将不容乐观。

　　2013年3月至5月，中国电信董事长王晓初曾多次在各公开场合表示，公司倾向跟随国际标准，采用成本较低的FDD网络，若日后4G技术需要规定使用TD网络，公司会考虑向中移动租用网络，甚至与其他具备TD技术的运营商共同建造运营TD网。可以看出，其向业界传递了企业的4G移动牌照选择愿景，把FDD-LTE作为中国电信的4G技术标准将成为企业不二的选择。

　　6中国电信4G网络建设设想

　　6.1规划无线电频谱资源无线电频段资源对于移动运营商来说，是非常重要的资源，它将直接或间接影响运营商的网络投资建设、网络优化、客户体验与感知。根据国际电信联盟对4G无线电频段的规划，2.6GHz是全球LTE发展的核心频段，而国内主管部门将190MHz频率资源全部用于TDD，把1.8GHz和2.1GHz频段中的2*60MHz规划为FDD频率，待4G技术发放公布后，频段的归属问题将水落石出。对于中国电信来说，频段规划工作必须兼顾3G/4G技术的协同发展，既要考虑到3G/4G用户无线资源的协同，也要解决3G用户向4G迁移所面临的一系列问题。

　　当年3G牌照发放后，由于中国电信由2G升级到3G的技术灵活性，原分配用于2G使用的800MHz频段（上行825～835MHz，下行870～880MHz），目前也使用于3G服务中，无线电黄金频段的天然优越性，使得中国电信的3G网络覆盖范围广泛、覆盖率高、客户感知好；而原分配用于3G应用的频段（上行1920～1935MHz，下行2110～2125MHz）几乎没有启用过，4G牌照发放后，中国电信将充分利用这部分3G频段进行4G网络覆盖，结合主管部门分配的2.6GHz进行室内外覆盖，达到较为理想的覆盖效果。

　　6.2打造FDD-LTE生态产业链系统

　　Verizon在建设LTE之前，面临的情况与中国电信很相似。一是全球CDMA市场生态系统进一步萎缩；二是在运营FDD-LTE网络之前，其CDMA网络承载达到极限，网络容量已满足不了用户日益增长的移动互联网及视频业务需求；三是面对竞争，已处于不利局面，由于当时最为火爆的苹果iPhone手机与其竞争对手独家合作，造成Verizon面临高端用户直接流失，风险进一步加大。

　　中国电信不妨借鉴Verizon的建设经验，结合自身实际情况，打造FDD-LTE健康生态产业链，依托先进技术产业链优势，完成多层次、全方位合作，共同深入把产业链做大做强，打造强大有生命力而又应用丰富的生态系统。

　　6.3快速重点部署4G网络

　　中国电信必须制定网络覆盖方案，对4G服务的推广按地区、分阶段进行，打造性能优越的4G网络。一是在重点城市进行快速部署，推出4G服务，优先考虑解决并提升这类地区的客户体验，做好中长期网络部署规划。Verizon在不到半年时间里完成38个市场共计1.1亿人口的覆盖，其成功经验在于在建设LTE商用网络的同时，利用友好测试取得的经验对网络进行优化，达到通过市场检验快速部署网络的目的。二是建设性能优越的4G网络，打造用户完美体验。Verizon初期对网络性能给予足够的重视，将其LTE网络目标定位为“全美最快的4G网络”，一方面，通过各种媒体引导公众认知其网络先进性；另一方面，在某些市场推出可承诺的最低速率，以区别于其他运营商；最终，在多家第三方网络质量评估机构对运营商的网络对比测试中，Verizon的表现没有辜负其“全美最快4G网络”的称号。

　　参考文献：

　　[1]胡乐明.CDMA运营商的LTE制式选择[J].电信科学，2013（1）.

　　[2]蒋峥，赵勇，朱雪田.LTE与CDMA网络覆盖性能分析与比较[A].中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集（上册）[C].2011.