移动宽带技术进展及发展建议

摘要

介绍了HSPA+/LTE业务发展需求，跟踪了移动宽带网络及终端技术标准演进、产品现状、主流运营商的相关实验，以及目前国外运营商关于HSPA+，LTE无线宽带网络和终端标准、实验、演进最新的进展，提出了需要积极推动终端芯片技术发展、正确处理好HSPA+与LTE演进关系、深入研究数据型室内分布系统解决方案、高度重视HSPA+/LTE标准与技术实验工作的建议。

1  LTE概述

当今，无线宽带技术发展非常迅猛，国外运营商都将其作为一个研发的核心焦点，面对目前移动数据业务的迅猛发展，主流运营商为了增强自身的竞争力，抢占巨大的潜在移动数据业务市场，纷纷积极地选择HSPA＋或者LTE作为他们的下一步发展的目标。

数据调查公司Gartner预计70%的全球3G运营商将逐步升级其网络至HSPA+和LTE，大多数的CDMA运营商将会选择LTE作为其网络演进的目标。咨询公司ABI预计到2013年，运营商在LTE网络基础设施上的支出将高达86亿美元。对于已经部署其3G网络的运营商，HSPA+或者LTE将成为其未来5年的主要资本性支出。

2  LTE标准发展与实验情况

2.1  标准发展情况

3GPP从R8开始引入了LTE系统，R8相关工作在2008年底已基本结束，LTE项目的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbit/s，上行50Mbit/s的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；频谱效率达到3倍于R6（HSDPA和EUL）；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于 100ms；支持100km半径的小区覆盖；能够为350km/h高速移动用户提供大于100kbit/s的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25~20MHz多种带宽。与3G相比，LTE更具技术优势，具体体现在高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容等方面。

为了达到LTE项目所要求的各种性能指标，LTE项目的SI阶段对各种技术和方案进行了充分的讨论，最终LTE系统传输方案确定为下行OFDMA和上行SC-FDMA，并且网络结构扁平化，采用由Node B构成的单层结构，接入网主要由演进型Node B和接入网关两部分构成，这种结构有利于简化网络和降低延迟，实现了低时延、低复杂度和低成本的要求，趋近于典型的IP宽带网结构。图1所示的是LTE/SAE的体系结构图。

图1  LTE/SAE体系结构

OFDM和MIMO技术是LTE系统的技术基础与主要特点。LTE同时采用OFDM和MIMO技术来实现更高的频谱效率和系统容量，从而实现它的设计目标。

R9的改进主要集中在LTE的定位功能和SON的支持等方面。速率方面变化不大，进一步的速率改进将在R10中制定。

2.2  产品与实验情况

LTE产品路标关键时间点为：2010年，实现LTE下行64QAM以及MIMO的功能，在使用20MHz频宽的情况下，可实现峰值速率150Mbit/s下行的水平。2011年，进一步实现包括4×4MIMO等技术，进一步提升峰值速率。

目前，已有部分运营商开展相关的试验，具体的商用阶段估计要等到明年的晚些时候。据了解，运营商积极选择LTE的原因各不相同。

如：美国的Verizon，其原为cdma2000的运营商，由于cdma2000在其进一步演进策略上比较困难，故而改为支持3GPP，并于2008年底宣布将选择爱立信、华为等设备商共同部署其商用的LTE网络。随着AT&T在今年全面提升其HSPA网络至支持7.2Mbit/s，并且计划跨越14.4Mbit/s，直接升级其重点区域的HSPA网络至支持21Mbit/s以上的HSPA+速率。Verizon进一步加快了LTE的步伐，并选定在700MHz频谱上部署其LTE网络，已达到良好的网络覆盖的效果。目前，Verizon已经在西雅图和波士顿两个城市，由10个站点构成的基于700MHz频谱的LTE试验网上成功实现了两地之间的首个视频通话。Verizon计划2010年扩展其LTE网络至30个区域市场，覆盖大约1亿左右的人口。

北欧的瑞典电信TeliaSonera，申请3G运营执照没有获批，只能采取选择与TeliaSonera共享共建3G网络的模式。而这种模式给TeliaSonera带来了诸多的限制因素，最重要的方面是由于公司愿景不同带来的网络升级方面的限制。为了保证自己能在移动数据业务高速增长的背景下仍然保持强大的竞争能力，TeliaSonera选择了联合爱立信、华为等设备商单独部署其LTE网络，该网络已于2009年12月投入商用。如此快速激进的部署LTE网络也存在潜在隐患，一是目前支持LTE的可用的终端设备还不丰富。二是基于2.6GHz频谱的LTE网络覆盖问题，目前欧洲的运营商正在探寻同时在2.6GHz和700MHz上同时部署LTE网络，来有效增强LTE网络的覆盖能力。

德国T-Mobile和日本NTT DoCoMo，WCDMA网络的发展和运营较为成功，因此随着用户对数据业务的需求不断上升，故而将LTE也作为网络容量和性能进一步提升的选择，也部署了LTE试验网，开始测试、验证技术性能和网络应用研究。

2.3  频率情况

虽然ITU在2007年10月批准了IMT-Advanced频段：450~470MHz，698~806MHz，2300~2400MHz，3400~3600MHz。但是目前，LTE还没有全球统一的频段，例如TeliaSonera和CMCC HK，德国电信，法国电信等计划在2.6GHz部署LTE；Verizon，AT&T在700MHz频段部署LTE。我国的LTE频段还没有明确，可能的频段为2500~2690MHz。

作者：张云勇 房秉毅   来源：电信网技术