ＬＴＥ如何适应广域网的宽带无线接入？

编者按：LTE关于广域网的宽带无线接入的架构设计大致是：支持1.25MHz～20MHz带宽；支持下行100Mb/s、上行50Mb/s的峰值速率；能为15km/h～120km/h的移动用户提供高性能的服务，可以支持120km/h～350km/h的移动用户。这一美好的宽带无线通信图景，必然要求涵盖广阔优质的网络覆盖，提供无缝、无干扰甚至无时延的信息传递和交互能力等，即须考虑克服线路冗余、媒体成本、带宽利用和差错处理、不同网络和系统间的切换和兼容等设计和操作因素。LTE如何在“自适应”和“高效益”间取得平衡？LTE是否能实现短期内的顺利演进？诸多局域网、城域网、广域网技术会形成怎样的竞争和互补格局？本期热点争鸣试图对上述问题展开探讨。

能否实现高效的自适应操作，是LTE成功与否的关键所在

沈嘉 工业和信息化部电信研究院

LTE如何适应广域网的宽带无线接入？这个问题回答起来应该说既简单又复杂。说它简单，是因为LTE标准制定之初的目标就是一个广域宽带无线接入（BWA）系统，其技术选择和系统设计自然是符合这一需求的。说它复杂，是因为：

（1）像LTE这样一个具有空前灵活性、扩展性的系统，其真实能力是很难用一个简单的标准来保证的，而取决于设备的研发是否真的能充分发挥LTE标准中蕴涵的巨大技术潜力。

（2）这不仅是个单纯的技术问题，还取决于很多非技术因素，如频谱、产业规模、设备成本、终端等。甚至“广域宽带无线接入”这一市场是否存在，是否会很快出现，都是值得探讨的。

LTE标准的设计无疑是具备广域BWA能力的。这个标准汲取了IEEE WiMAX在城域BWA系统设计方面的开创性经验，同时继承了3GPP在蜂窝移动通信系统设计方面的丰富经验，兼收并蓄，集两家之长，在“宽带”和“移动性”之间取得了很好的平衡。LTE通过OFDMA/SC-FDMA技术更简便地实现了宽带（10MHz以上），通过MIMO技术获得了更高频谱效率（从而有效降低了每比特成本），通过扁平网络实现了低延迟传输，通过全IP全分组架构优化了数据业务提供能力，使LTE系统具备了比3G系统更强大的移动互联网业务承载能力。而将这些“关键技术”有效组合在一起，形成一个有机系统的“核心”是“自适应”技术。LTE系统需要采用时域、频域、空域、码域、用户域、小区域等多个维度的自适应，有效利用OFDM/MIMO系统提供的充沛无线资源。因此，是否能实现高效的自适应操作，是LTE系统能否成为一个有竞争力的广域BWA系统的关键所在。

但是需要说明的是，到目前为止，上述“先进技术”相当一部分还只是“纸面上的技术”，尚未在实际设备上得到充分验证，尤其是自适应调度的功能和效率，还需要大幅度提高。另外，OFDMA系统的多小区同频组网能力始终不能让人完全放心（WiMAX商业网络尚未经过满载运营的考验），OFDMA技术通过“正交传输”实现了小区内高数据率的同时，却失去了CDMA系统天然的小区间多址能力。因此LTE系统将依赖干扰协调技术抑制小区间干扰，但这将进一步提高自适应调度的复杂度。

简言之，LTE是一个需要“向自适应要效益”的灵活系统。打个比方：3G系统像个傻瓜相机，各种参数都是预先设定的，无论会不会摄影的人，照出的照片未必能好到哪里，但也差不到哪去。而LTE系统更像个专业手动相机，各种参数都可以灵活调节，如果摄影技术好，自可以照出美轮美奂的作品，但调节的不好，照出来的效果可能还不如傻瓜相机有保证。

此外，LTE是否能适合广域BWA的需要，还存在诸多非技术的不定因素。首先，可供LTE使用的频谱可能比3G系统更高（如2.3GHz、2.6GHz）。众所周知，再好的技术，如果使用的频谱质量不佳，也很难获得预期的高性能和低成本。其次，再好的技术，要想构建良性发展的产业链，都要基于足够大的产业规模。但在近期通信产业因金融危机减慢产业升级节奏的形势下，LTE是否能按照预期完成产业的规模化并快速压低成本，也很大程度上影响到近期LTE与其他广域BWA技术（如相对HSPA+）的相对竞争力。再次，LTE产业的瓶颈仍在于终端，LTE终端需要支持前所未有的大带宽、多天线技术和更高的多媒体处理能力，这无疑对终端的芯片性能、成本和耗电提出了更高要求。如果能真正发挥LTE系统强大能力的终端（如上网本）总要拖着电源线才能让人放心使用的话，“移动宽带”（我们这里指的是比3G系统更宽的宽带）可能始终只能是一个愿景。最后，回到最基本的问题，广域宽带无线接入是否真的需要，本身可能也是值得讨论的。如果目标只是将传统的互联网业务“无线化”，可能将“热点覆盖”扩展到“热区覆盖”也就够了，并不需要真的“广域化”，毕竟80%~90%的数据业务流量是发生在热点和室内的。如果目标是催生基于移动终端的非传统互联网业务，则可能只有在终端的能力、成本、电池寿命等方面取得革命性突破后，才能诱导用户改变使用习惯。★

LTE演进会一帆风顺吗？

刘富春 华信邮电咨询设计研究院有限公司

在3G向4G的长期演进中，基于WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000以及新批准的WiMAX四大3G标准，形成了LTE、UMB、WiMAX三条演进路径。4G时代，运营商将取代设备制造商成为技术风向标，在这三条路线中，LTE拥有最多运营商的支持，种种迹象表明，LTE已经成为3G向4G的演进中主流过渡技术。高通2009年初做出重大调整，宣布放弃UMB的商业化开发，强化支持LTE芯片组开发，诺基亚等厂商近期则宣布放弃WiMAX研发工作，进一步加大LTE研发。

但是，LTE的发展会否一帆风顺呢，恐怕不尽然。一方面，近几年LTE快速发展动力来自WiMAX的威胁，通信设备利益集团为应对IT厂商集团的挑战，从而加速对LTE的推动，但本次金融危机导致对通信产业新技术投资的降温和规模压缩，WiMAX发展速度放缓，减轻了对LTE的威胁与压力，反而导致LTE发展进程放缓。另一方面，从内在驱动力来看，LTE属于竞争驱动，商业利益驱动不足。尽管长远来看，LTE有利于移动互联网变成一个无所不在的网络，推动移动互联网革命式的发展与突破。LTE数据速率的设计峰值下行大于100Mb/s，上行超过50Mb/s，在4×4MIMO天线条件下，其理论下行速率应达到326Mb/s，理论上行速率要达到86Mb/s。但是用户需求的发展变化并没有运营商和设备商所渲染和想象的那么快。如果单纯从商业与投资收益的角度来看，LTE缺乏快速发展的理由，除非出现两种契机，否则LTE短期内难以获得巨大发展：一是无线带宽的增加极大提高和改善上网速度和用户体验，新业务和新应用层出不穷，极大刺激用户使用热情，导致移动互联网爆炸式增长，但从全球发展情况来看，似乎没有出现这种迹象；二是政府的强力推动，作为一种政府计划，强制性推动建设“无线城市”和移动信息高速公路。

从国内电信网向LTE演进来看，总体上说，中国的3G 建设和投资属于政府推动型的非理性投资，对运营商和整个产业的经济效益改善还有待观察。中国移动尽管积极推动TD-SCDMA向TD-LTE演进，但总体来看，TDD阵营目前最小，产业链聚集厂商不多，因此，演进难度最大，可能速度也会较慢。中国电信尽管拿到了移动业务牌照，但却是一个产业链不断衰落和萎缩的CDMA，CDMA网络完善与优化将付出相当的投资与时间，尽管高通放弃UMB演进路线，倒向LTE阵营，但是从自身利益角度，还是希望尽可能多地从CDMA2000专利中获利，延长现有产品和技术的生命周期，预计其在LTE演进过程中会采取行动——观望两面摇摆策略。中国联通则可能受益于WCDMA产业链，向LTE演进速度最快，而且难度也最小，只要联通将WCDMA升级为HSPA/HSPA+网络，在技术和带宽速率上就已经领先CDMA 1x EV-DO和TD-HSDPA/HSUPA。尽管如此，WCDMA的技术优势与产业链优势，能够多大程度上转换为中国联通的商业优势，还有待进一步观察。★

LTE离我们有多远？

朱红梅李宝荣 中国电信股份有限公司广州研究院

LTE自被Vodafone、Verizon、中国移动确认为下一代演进技术以来，借着炒作的春风，红遍了通信行业，似乎普通用户马上可享用LTE的技术及业务，LTE离我们真的这么近吗 ？下面从三个方面进行简要分析，其实LTE离我们的距离还是很遥远的。

（1）竞争下的产物

3GPP标准组织着力于UMTS-FDD/TDD，即WCDMA/TD-SCDMA为主的3G标准的制定。

3G网络发展已经有8个年头，但消费者广为使用的仍是传统的移动数据业务，如移动音乐、游戏、移动支付等，而真正的高带宽的3G特色业务，如视频、流媒体，使用量非常小。那么为什么3GPP提出LTE的下行100Mb/s，上行50Mb/s的超高速目标呢？答案是实际上LTE是 3GPP组织为了应对来自Wi-Fi、WiMAX的技术挑战而提出的方案。从目前的市场来看，WiMAX并不被看好，那作为由WiMAX衍生的竞争对头LTE会大有施展拳脚的空间吗？从业务发展的过程来看，特别是参照3G的发展历程，LTE的市场培育还需要很长的过程。

（2）标准不完善，技术不成熟

3GPP标准组织原计划LTE标准在2008年底冻结 ，但由于各种原因，2009年底才冻结，商用化产品开发的时间至少需要1~2年，因此初步推算LTE的试商用版本应该要到2012年。

由于竞争的问题，3GPP将LTE分解为两个阶段实现，本阶段的 LTE标准 （对应3GPP R8）只是基本版本，仍有很多问题，需在第二版本（3GPP R9）才能解决，如上行干扰管理、切换性能、实时业务质量的承载能力等。因此本阶段的LTE仅能作为宽带接入，对移动运营商而言并不具有太大价值，其并不是一个针对个人的移动宽带网络。

此外，LTE采用新一代OFDM、MIMO技术，实现难度极高，因此摸索的过程必然较长，这可以参照3G/CDMA的发展时间。

因此，从标准的完善度、技术的实用性、技术的成熟度上来看，LTE短期内不可能走入大众的视野。

（3）发展空间有限

WCDMA/CDMA2000初期也曾经历过商用的低谷，但是随着后期E3G的兴起，特别是HSPA的来势汹汹，大有一统天下之势。截至2009年3月25日，全球共259个运营商在112个国家/地区开通了HSDPA，其中84个开通了HSUPA， 2 个商用HSPA+ 网络。此外，全球已推出1409款HSPA终端，手持终端已达598款，可支持7.2Mb/s的速率。CDMA的运营商也相继推出了EV-DO Rev.A，部分也在考虑升级到Rev.B。因此，我们不禁要思考：LTE市场空间在哪里？已投资E3G的运营商可能在短期内转移至 LTE吗？从保护投资的角度来看，LTE在近期内是不可能成为运营商主推的技术方案。★

LTE广域网的宽带无线接入将延续互补和融合的趋势

杨犀明 中国联通海南分公司

说到未来LTE广域网的宽带无线接入，单论技术格局，有必要从目前的无线通信格局说开去。

以WLAN和WiMAX为例。“WLAN将取代3G”的论调曾甚嚣尘上，前些年全球3G商用进程的一再推迟，确为拥有高速互联网接入能力的WLAN快速部署提供了良机。但综合分析覆盖区域、传输速率、基本业务类型、漫游、可移动速率、前向扩展演进等因素，虽然WLAN在一些热点地区得到了规模化部署，但并没有和3G形成正面竞争的关系，更多体现为互补。

类似例子还有面向宽带无线接入的城域网技术WiMAX。尽管WiMAX传输速率远超3G，但两者定位并不相同。且从技术角度来看，WiMAX不具备3G公众移动通信网络所具有的广域漫游、安全性、终端便携等特性，缺乏支持高质量实时话音业务的能力。因此，两者并不是彼此替代的关系，但是WiMAX可以作为3G网络的有效补充手段，在高速无线宽带接入领域发挥作用。

由此可见，没有哪一种无线技术能够满足所有市场和用户的需求，能“独步天下”。从能够提供全球无缝覆盖和漫游的3G，到提供城域网和局域网高速接入的WiMAX、WLAN，再到提供机与机短距离无线传输的UWB、Zigbee、RFID等，不同的无线技术将发挥不同的作用，全面满足用户多样化的信息通信需求。从长远来看，随着IP技术的不断发展和通信网络的全面演进，移动与固定网络将在NGN架构上实现融合，而无线广域网（WWAN）、无线城域网（WMAN）、无线局域网（WLAN）和无线个人域网（WPAN）等不同层次的无线技术将彼此协同发展，从而构筑一个网络无处不在和互补融合的无线信息化社会。同时，各种技术也会在竞争与互补中走向成熟，直至完成历史使命，退出市场。

因此，LTE广域网宽带无线接入，势必延续目前这种无线通信的发展格局。而届时各种技术能否运用良好并服务于消费者，更取决于技术的成熟性和产业链各方的良性互动、政策监管方面的因素、运营商能否找准不同无线技术的市场定位、能否建立有效的商业模式以及能否提供市场真正需要的服务。★

LTE广域网或将脱胎于3G时代的无线城市

姜珺寒中国移动通信集团广东有限公司

无线城市是全球热点。有许多国家都想实现城市的IT化，纷纷把无线城市提上发展日程。这几年亚太地区，比如新加坡、香港都在发展无线城市。看回国内，自北京宣布建设第一期无线城市开始，国内有很多城市也都开始仿效。

“无线城市”的概念最初由2002年美国费城提出，以建设基于802.11b标准的Wi-Fi无线局域接入网络为主要标志，主要实现固定无线网络接入。随着无线电技术的飞速发展，其内涵不断拓展和丰富，“无线城市”现阶段发展到，首先是以WiMAX宽带无线网络作为信息载体，可实现漫游、高速移动网络功能。其次，以宽带移动网络为依托，结合身份识别和位置定位等技术，为市政服务、商务旅游、个人生活等提供多种增殖服务，将为城市信息化和产业带动产生不可估量的变革作用。

到目前来说，无线城市还没有完整而确切的定义，主要有两种理解，一种比较宏观，一种是狭义的理解。在宏观层面，无线城市利用无线技术或者手段来对网络进行覆盖，提供无线接入的服务，所有无线技术都可以用上，包括2G、3G，包括Wi-Fi和WiMAX等。而狭义的无线城市，主要是利用Wi-Fi和WiMAX技术进行无线覆盖，比如那些2G做不到、3G覆盖不好的地方，由它来做。现在很多时候谈论的无线城市就是这个阶段，是狭义的。国内的无线城市建设，比如北京就是在用Wi-Fi和WiMAX技术。

我们经常提到两个概念，一个是局域网，还有一个是广域网。对于Wi-Fi和WiMAX，可能在一些小区覆盖效果比较好，至少上网无线接入通讯比2G快很多。WiMAX在速度上能够超过HSDPA，已经超过3.5G的技术，正因此，3G标准提出了所谓的LTE，就是长期演进方向。这个在很大程度上是基于局域网和城域网的基础。目前这两个技术，从技术方面来讲，Wi-Fi和WiMAX这些技术和3G的主流标准（WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA）其实并不矛盾，应该说是相互补充的。所以从未来看，无线城市甚至LTE广域网的宽带无线接入，都是需要Wi-Fi和WiMAX的。

个人认为北京建设无线城市，这是极具示范性以及试验性的。Wi-Fi、WiMAX本身是一种补充的技术，有其优点和存在的合理性，基于这个前提便可以实践。当然主流的3G标准仍然是WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。

国家建无线城市是很有必要的，不仅是应用先进技术的需要，是热点地区需求的呼唤，更是未来LTE广域图蓝图的先行。出于体制方面的问题，无线接入在奥运会时的表现并不是很好，举个例子，用手机电视、包括IPTV看奥运会的业务有很大的迟缓。但相信二期覆盖会比较好。同时，无线城市的旗号打出来后，可以把国有企业品牌推出来。各种通讯技术的发展很重要的结果就是推动了ICT（信息通信）技术的发展，无线城市发展未来会有很好的前景，从而在3G系统向LTE演进的过程中，现有无线城市的建设和发展，也势必影响到未来LTE的广域网的宽带无线接入。★

下月热点争鸣主题是“移动支付是否到了‘井喷前夜？”。期待您的观点，形式不拘，千字内为宜，截稿日期为2009年6月3日。来邮请发jasmine.lin@msn.com。