首頁(yè) > 2009年12月全球數據流量首次超過(guò)語(yǔ)音流量以來(lái)，移動(dòng)寬帶的數據流量以每年100%的速度持續增長(cháng)。大數據時(shí)代帶給移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)前所未有的挑戰和機遇。國際經(jīng)驗表明，新興運營(yíng)商試圖利用這一機遇實(shí)現彎道超車(chē)，而領(lǐng)先運營(yíng)商則利用這一時(shí)機擴大優(yōu)勢。本文通過(guò)對大數據時(shí)代，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的分析，指出了智能立體網(wǎng)絡(luò )這一主要技術(shù)發(fā)展的趨勢。同時(shí)對國內LTE建設的定位，規劃和部署提出了建議。
大數據時(shí)代移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò )的基本特征主要包括數據流量指數增長(cháng)，海量用戶(hù)實(shí)時(shí)在線(xiàn)，和大量的差異化的用戶(hù)和業(yè)務(wù)需求。
海量數據：移動(dòng)數據流量增長(cháng)是大數據時(shí)代最基本的特征之一。其動(dòng)力除了越來(lái)越多的智能終端的面市和普及，還包括了用戶(hù)行為，移動(dòng)和存儲方式的變革等帶來(lái)的流量增長(cháng)。
500億連接：愛(ài)立信于2010年提出了全球2020年500億連接的宏偉藍圖。人們將實(shí)實(shí)在在生活在一個(gè)無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò )社會(huì )之中。
大量差異化需求：由于無(wú)線(xiàn)連接的多樣化，帶來(lái)了對業(yè)務(wù)需求和服務(wù)等級的多樣化。
如何應對千倍數字洪流
在大數據時(shí)代，移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò )的首要挑戰是來(lái)自無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )容量的挑戰。面對千倍的容量增長(cháng)，需要政府管制機構，產(chǎn)業(yè)界和運營(yíng)商的共同努力來(lái)提供一個(gè)綜合的解決方案。這里簡(jiǎn)單介紹三個(gè)主要手段。
充足的頻率儲備
“頻譜是王”對于移動(dòng)運營(yíng)商而言毫不為過(guò)。如何獲得更多的廉價(jià)而優(yōu)質(zhì)的頻率資源尤為重要。此外，頻率資源的全球化協(xié)調程度（Harmonization），也直接導致了全球產(chǎn)業(yè)鏈在特定頻段的健壯程度和國際漫游能力，從而導致移動(dòng)寬帶數據流量在不同頻段的不均衡分布。簡(jiǎn)單地說(shuō)，全球化協(xié)調頻段由于規模經(jīng)濟效益，自然會(huì )得到全球產(chǎn)業(yè)鏈（尤其是高端終端）的優(yōu)先支持，從而獲得數據流量的優(yōu)先增長(cháng)。一個(gè)直接的結果就是，獲得該頻段的運營(yíng)商將會(huì )獲得先天的競爭優(yōu)勢。
另外一個(gè)大的趨勢是FDD/TDD融合的趨勢，這里不僅是在終端和系統設備的融合，也是運營(yíng)層面的頻譜融合和組網(wǎng)融合。由于頻率資源的稀缺，隨著(zhù)TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈的逐步成熟，全球TDD頻譜的拍賣(mài)價(jià)格也日漸走高。從這個(gè)角度講，同時(shí)運營(yíng)FDD和TDD制式的融合的網(wǎng)絡(luò )，將會(huì )成為未來(lái)國際運營(yíng)商的主流。
新技術(shù)引入
新技術(shù)是獲得容量提升的重要手段之一。2G/3G/4G的發(fā)展歷程充分的體現了這一規律。在3G商用之前，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的主要研究和產(chǎn)業(yè)化方向，集中在如何提升單鏈路的容量方面，也就是說(shuō)在給定帶寬的條件下如何實(shí)現香農公式提出的容量極限。而這一任務(wù)隨著(zhù)3G商用宣告完成。之后，愛(ài)立信從2002年開(kāi)始4G（LTE-A）研究，重點(diǎn)放在靈活有效的大帶寬接入技術(shù)方面（例如，OFDM/OFDMA），并于2007年開(kāi)始實(shí)質(zhì)性的推進(jìn)3GPP LTE和LTE-A的標準化工作，截至2011年LTE-A被國際電聯(lián)接納為4G標準而告一段落。至此，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)獲得了前所未有的從180KHz到100MHz的靈活的帶寬接入能力。 從而為大幅提高未來(lái)系統的容量奠定了技術(shù)基礎。靈活的帶寬接入技術(shù)，也為未來(lái)差異化的業(yè)務(wù)需求提供了必要技術(shù)支撐。
在此基礎上，其他技術(shù)（例如，多天線(xiàn)技術(shù)和多點(diǎn)協(xié)同技術(shù)等）還可以使系統容量獲得一定的提升。但是，總體來(lái)看如同其名（即長(cháng)期演進(jìn)），LTE/LTE-A技術(shù)應當在相當長(cháng)的一段時(shí)間內保持穩定。
圖2 現代無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)發(fā)展歷程
網(wǎng)絡(luò )架構的演進(jìn)/智能立體網(wǎng)絡(luò )
在可用帶寬和接入能力接近/達到極限的情況下，獲得系統容量增長(cháng)的主要突破口在于網(wǎng)絡(luò )架構的演進(jìn)和技術(shù)創(chuàng )新。特別需要強調的是智能立體網(wǎng)絡(luò )（異構網(wǎng)，Heterogeneous Network）的研究和部署。在未來(lái)的智能立體網(wǎng)絡(luò )中，包括了宏蜂窩，微蜂窩，微微蜂窩，也包括了傳統宏站，拉遠單元，AIR（Antenna Integrated Radio）和基帶池等多種站型。同時(shí)，智能立體網(wǎng)絡(luò )將會(huì )是傳統意義上的移動(dòng)寬帶技術(shù)和WiFi技術(shù)，以及FDD/TDD雙工模式融合的網(wǎng)絡(luò )。
有一種觀(guān)點(diǎn)認為小蜂窩（Small Cell）就是智能立體網(wǎng)絡(luò )，其實(shí)并不全面。智能立體網(wǎng)絡(luò )的核心是多種網(wǎng)元之間的協(xié)同和管理。如同智能立體網(wǎng)絡(luò )的建設，首先需要保證底層的宏蜂窩的完善和穩定，在站點(diǎn)密度達到極限時(shí)，通過(guò)引入小蜂窩和有效的干擾管理算法，獲得容量顯著(zhù)提升。因此，缺乏協(xié)同的小蜂窩只能作為網(wǎng)絡(luò )覆蓋的補盲輔助手段，而容量的提升必須依靠高級的干擾管理和協(xié)調機制。
樣化，多頻段，多雙工方式的智能立體網(wǎng)絡(luò )的規劃，部署，優(yōu)化，維護，運營(yíng)將是極大的挑戰。因此，對網(wǎng)絡(luò )的智能化和簡(jiǎn)單化提出了前所未有的要求。進(jìn)而對SON(自組網(wǎng))的要求十分突出。盡量減少網(wǎng)絡(luò )的人為干預，將成為運營(yíng)商和網(wǎng)絡(luò )設備制造商的重要競爭領(lǐng)域。
最后，強調一下在智能立體網(wǎng)絡(luò )中多網(wǎng)協(xié)同的問(wèn)題。應當說(shuō)，對于任何一個(gè)非新興運營(yíng)商而言，多網(wǎng)協(xié)同都是無(wú)法回避的問(wèn)題。但是，應當清楚地看到多網(wǎng)協(xié)同應當是走向全LTE網(wǎng)絡(luò )建設和運營(yíng)的過(guò)渡階段，而不是運營(yíng)商追求的終極目標。2012年隨著(zhù)VoLTE的商用，國際上3GPP2的運營(yíng)商已經(jīng)向全LTE網(wǎng)絡(luò )邁出了堅實(shí)的步伐。
TD-LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )分步部署策略
TD-LTE部署分步走
基于LTE-FDD的推廣和部署經(jīng)驗, 以及GSM和WCDMA的成功經(jīng)驗，我們建議TD-LTE的商業(yè)部署應當本著(zhù)由簡(jiǎn)入繁，穩步推進(jìn)的分步部署原則。如圖３所示，在網(wǎng)絡(luò )覆蓋層面，首先實(shí)現熱點(diǎn)和城區的連續覆蓋，技術(shù)上優(yōu)先采用成熟技術(shù)，并確保系統的穩定和良好的用戶(hù)體驗。在網(wǎng)絡(luò )部署中期，逐步擴大覆蓋范圍和完善室內深度覆蓋，并通過(guò)新功能和多載波引入提高系統容量。最后在中長(cháng)期實(shí)現智能立體網(wǎng)絡(luò )，并適時(shí)啟動(dòng)全LTE網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)和建設。
圖3 TD-LTE部署分步部署
頻譜利用的考量
對于運營(yíng)商而言，在部署LTE系統時(shí)，應當充分考慮系統演進(jìn)和擴容的能力， 例如美國某領(lǐng)先運營(yíng)商在單一市場(chǎng)的平均LTE頻譜儲備達到88MHz。前瞻性的頻譜規劃和部署策略可以借力全球強壯產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢，獲得先天的競爭優(yōu)勢，反之則可能事倍功半。合理的網(wǎng)絡(luò )部署規劃，可以為智能立體網(wǎng)絡(luò )的建設打下良好基礎，降低網(wǎng)絡(luò )總體部署成本，并保證在未來(lái)的競爭中保持優(yōu)勢。反之，基礎網(wǎng)絡(luò )和頻率戰略不當可能引起不必要的重復建設和成本上升。最終導致用戶(hù)體驗下降和產(chǎn)業(yè)鏈成熟的滯后，從而錯失發(fā)展良機。TD-LTE的頻譜策略需要充分考慮未來(lái)市場(chǎng)競爭的需要，否則在網(wǎng)絡(luò )部署的中早期就會(huì )在市場(chǎng)競爭中處于劣勢，進(jìn)而不得不重新規劃，重復建設，增加網(wǎng)絡(luò )的部署成本和周期。
結束語(yǔ)
大數據時(shí)代豐富的頻率儲備和擴容能力對于LTE的部署至關(guān)重要。在頻譜資源以外，智能立體網(wǎng)絡(luò )的建設是解決系統容量中長(cháng)期增長(cháng)的主要手段。由于移動(dòng)寬帶數據流量的在全球協(xié)同頻段優(yōu)先增長(cháng)，運營(yíng)商應當優(yōu)先選擇國際協(xié)同頻段部署LTE系統（例如，2.6GHz的TD-LTE部署），從而分享強壯產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)的規模經(jīng)濟效益和商業(yè)紅利。LTE的網(wǎng)絡(luò )建設，應當注重系統性能和穩定性，確保優(yōu)異的用戶(hù)體驗。網(wǎng)絡(luò )的規劃和建設應當綜合考慮無(wú)線(xiàn)功能要求的逐步引入，為未來(lái)智能立體網(wǎng)絡(luò )的部署打好基礎，并為全LTE網(wǎng)絡(luò )的推進(jìn)做好準備。
