LTE规模部署面临诸多挑战 统筹规划未来建设是重中之重

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LTE规模商业部署面临诸多挑战，但在政府主管部门、制造业、运营商、终端、应用等产业链各方共同努力下，一定会迎来LTE新的时代。

LTE商用步伐加快产业链趋于成熟

当前，全球LTE商用步伐正在加快。从2009年北欧开始部署第一张商用LTE网络以来，截至2012年7月，全球已经部署89张LTE网络，其中FDD LTE网络81张；TDD LTE网络6张；FDD&TDD LTE网络2张。预计到2012年年底，全球将共部署150张LTE商用网络。从全球视野可以观察到，LTE已经在多个国家商业化应用，实现了从理论到实践的转变。

LTE用户数增长迅速。截至2012年第二季度，全球LTE用户数已经超过2500万(见图1)。其中，美国、韩国和日本的LTE用户数分别达到1441万、584万和292万，占全球LTE用户总数的92.2%。在运营商方面，Verizon、SKT、AT&T、NTT DoCoMo和LG
U+的用户发展较好(见图2)。预计到2012年年底，全球LTE用户数将超过5000万，其中亚洲用户将达到2500万。

LTE产业链的成熟必然涉及到终端，目前，LTE终端种类趋于丰富。根据GSA 2012年7月份的统计，全球LTE终端产品达到417款(见图3)。其中，路由器和USB数据卡产品占多数；智能终端发展迅速，已有83款，约占LTE终端总数的20%。LTE频谱较为分散，受美国市场的影响，700MHz的LTE FDD终端较多；2.6GHz和1.8GHz的LTE FDD终端增长迅速。

LTE芯片趋于成熟，目前已达到400多款。中国联通2012年上半年的调研情况显示，40nm、28nm的芯片工艺都在成熟，支持多频、多模是未来发展趋势。目前，CAT-3芯片(下行100Mbit/s、上行50Mbit/s)已有成熟商用产品；预计CAT-4芯片(下行150Mbit/s、上行50Mbit/s)在2013年能够成熟商用(见表1)。

芯片的成熟会大大加快整个产业链的发展，运营商也期望芯片和终端都能够达到多频、多模。但在实际发展过程中会带来很多技术的复杂性，包括成本等都是应该综合考虑的问题。总体来说，LTE基本趋向成熟，未来将进入快速发展阶段。

LTE规模部署面临诸多挑战

表1  LTE芯片趋于成熟

	高通		ST-爱立信		Marvell	MTK	华为海思
	MSM893 Cat-3	MSM8974 Cat-4	M7400 Cat-3	M7450 Cat-4	PAX1980 Cat-4	MT7208 Cat-4	Balong 710 Cat-4
芯片商用时间	2012.8	2013.5	2012.7	2013H2	2013Q4	2013Q4	2012.7
LTE FDD终端商用时间	2012Q4	2013.5	2013Q1	2013H2	2014Q2	2014Q2	2013Q1
DC-HSPA	2012.8	2013.5	2012.7	2013H2	2014Q2	2012Q3	2012.7
DC+MIMO	不支持	2013.5	不支持	2013H2	2014Q2	不支持	2012.7
芯片工艺	28nm	28nm	40nm	28nm	28nm	NA	40nm
多模支持情况	LTE FDD/TDD、CDMA、UMTS、TD-SCDMA、GSM				LTE FDD/TDD、TD-SCDAM/U/C/G	LTE FDD/TDD U/G	LTE FDD/TDDTD-SCDMA/U/C/G

LTE是采用多频段、全新网络架构及无线关键技术的宽带移动通信系统。在频谱特征上，LTE可用频段多、频谱较为分散；在架构特征上，LTE采用扁平化网络架构和全IP网络架构；LTE技术特征包括可变带宽、上行OFDMA&下行SC-FDMA、多天线技术、多小区协作通信等。在移动互联网业务蓬勃发展、多种无线系统共存的形势下，如何对LTE的未来建设进行统筹规划，是运营商面临的重要挑战。

LTE全球频段分散

无论在监管、制造业还是运营商等层面，LTE频谱对整个产业链来说是一个重大挑战。针对不同国家、不同区域、不同运营商来说，目前全球LTE商用网络频段在700MHz-2.6GHz均有部署(见表2)。其中，FDD网络在2.6GHz、1.8GHz频段上部署最多；美国、日本、韩国等运营商已经开始在自己的2G频谱上部署LTE商用网络。

一些频谱效率较低的系统应该逐步退出“历史舞台”，这种原则在全球范围内适用。运营商关注的频谱首先表现在成本上，频率越低、传播性越好，在整个工程建设过程中，基站数就越少。判断一个频谱的成本不在于设备本身，而在于其配套设施，这是一个非常重要的方面。频谱越高，达到连续覆盖的范围越广、用户体验越好，这就需要寻找更多的站点，也就需要更大的成本。

具体来说，LTE全球频段的分散挑战了LTE终端及网络设备能力和成本；增加了LTE在全球无缝漫游的难度。网络及终端需要支持LTE主流频段。

复杂场景呼唤灵活无线组网方式

近年来，2G、3G、Wi-Fi网络都在部署，未来LTE大规模部署时，无线网的部署首先要考虑网络定位。因为，网络定位承载业务的不同会给整个组网策略带来很大变化。不同频段、不同制式对无线具有不同的要求。移动网络规划首先要解决覆盖的问题，覆盖的问题首先要解决接入性，而接入边缘上条件的协同性也是非常重要的。

表2  全球LTE商用网络频段现状

地区	制式	2.6GHz	2.3GHz	2.1GHz	1.8GHz	900MHz	800MHz	700MHz	AWS
欧洲	FDD	26张网络(VDF、DT)	-	-	11张网络	2张网络(Telenor、Tele2)	6张网络(O2、DT、TeliaS.)	-	-
	FDD&TDD	2张网络(3 Sweden)		-	1张网络(1.8GFDD&2.6GTDD)	-	-	-	-
北美	FDD	-	-	-	-	-	-	12张网络(Verizon、AT&T)	4张网络(Verizon、AT&T)
亚太	FDD	10张网络(SingTel、CSL、CMHK等)	-	1张网络(NTT DoCoMo)	6张网络(CSL、SingTel、KT等)	-	2张网络(SKT、LG U)	1张网络(MTS	-
	TDD	1张网络(Softbank)	2张网络(Bharti Airtel)	-	-	-	-	-	-
南美	FDD	1张网络(UneUPM)	-	-	1张(OrangeDominican)	-	-	-	1张网络(Antel)
	TDD	1张网络(Sky Brazil)	-	-		-	-	-	-
非洲	FDD		-	-	3张网络(Movicel)	-	1张(Smile)	-	-
中东	FDD	4张网络(Etisalat、Viva)	-	-	3张网络(Zain、Du)	-	-	-	-
	TDD	-	2张网络(Mobily、STC)	-	-	-	-	-	-
总计	FDD：41 TDD：2	TDD：4	FDD：1	-	FDD：24 FDD&TDD：1	FDD：2	FDD：9	FDD：13	FDD：5

移动通信还要解决可持续性问题，即不掉话。网络层次越多意味着整个网络驻留的策略越复杂。在建网初期，随着话务量的迅猛增长，网络部署加重的时候，不同网络之间流量的协调将更为复杂。所以，在异构网中，不同频段、不同制式在建网规划、业务定位、后期优化上是非常复杂的，这给组网方式提出了更高的要求。

LTE的到来对网络的规划和优化提出了挑战，而优化层面的挑战更大，即让用户拥有更好的体验。对过去传统话音业务来讲，整个业务流量还是比较可控的；而进入移动互联网时代，业务热点，甚至超热点区域、应用场景的突发性较强，对组网提出了新的要求。传统的纯蜂窝已不能满足布局移动互联网的要求，宏基站、Microcell、Picocell、Femtocell、Pelay等技术已全部统一，满足未来部署不同场景的需求。总体而言，多频、多系统及设备形态组网，带来LTE系统规划的复杂度，多频段协作、多系统协作将成为必然趋势。因此，亟需构建面向LTE的立体多层次网络。

核心网可管可控的安全部署

核心网已经IP化，可控可管的安全部署非常重要。在很长一段时间内，LTE将与2G、3G及WLAN等系统共存，LTE
EPC的愿景就是统一用户界面、统一控制面、统一用户数据。核心网分层之间的感知和保障是需要重视的问题，数据各个网元之间的统一认证，包括3A的业务接入认证是非常重要的，因为如果这些不能同步、不能一致就会出现网络漏洞的现象。所以，融合是趋势，但融合必须逐步走向统一。核心网的可控可管存在安全问题，核心网IP化以后是一个开放的网络，而互联网本身的安全性也要引起高度重视。例如，手机之间的病毒传播在核心网中一定要进一步研究病毒传播的路径，在核心网部署时应该有一定的防毒措施，因此，LTE-EPC基于IP化技术，如何实现可管、可控、安全的核心网将是EPC部署面临的挑战。

LTE时代需要“智能管道”

智能管道应该是一个多层次的网络管道。在业务层面，智能管道将业务部署推向靠近用户的网络边缘，提升用户体验；在网络层面，智能管道打破基站间传输竖井，实现业务与网络的有机适配，达到端到端业务控制，优化系统资源利用。

智能管道不仅体现在应用层面，也应该体现在控制层面。移动通信网在2G时代是环形组网，在LTE时代呈扁平化，未来需要考虑传统的组网模式是否要发生改变，大的、多层面的智能管道是大势所趋，否则网络不可管、不可控会出现很大的风险。

多种技术实现业务智能提供

多种技术为智能管道的实现提供了基础。在传统的互联网中，CDN就是把业务推向用户，重组带宽提高利用率，这也提高了用户体验；PCC策略的部署，可以实现差异化管控，保证用户体验；IMS能够实现与接入无关的统一业务平台；云技术则实现资源的集中化管理与控制。目前比较成形的技术能够综合运用到整个LTE的部署当中，使整个网络可控可管，这也是业界需要探讨的问题。

I-Net为“智能管道”提供网络基础

中国联通研究院从2010年开始关注智能管道应用层面的同时，在基础网络层面提出了I-Net架构，即在LTE架构基础上实现智能管道的一种网络架构演进，该架构将互联网开放、平等的特性引入了可管、可控、可运营的移动通信系统。

I-Net架构一是构建i-Node间直通平台，可兼容3GPP网络架构，实现业务本地化疏导；二是使核心网功能下移，即核心网数据控制及处理功能下移至接入网，实现可管、可控的本地化传输。I-Net的优势包括缓解核心网数据处理压力；充分利用接入网内部的传输资源；有利于运营商充分挖掘网络资源，推动业务边缘化部署和业务模式创新。

OTT给电信运营商带来冲击

目前，全球运营商的语音业务处于饱和阶段，替代业务很多，用户需求也进入了饱和阶段。传统的语音业务仍然是运营商主要的利润来源，但运营商的赢利点逐渐向数据业务迁移，给传统语音业务带来冲击。

在移动互联网和3G时代，OTT的蓬勃发展为提升流量、提升网络价值做出了贡献，也为移动业务提供了新模式。具体表现在三个方面：一是OTT业务让OTT服务商直接面向用户提供服务和计费，原本由基础运营商提供的业务逐渐由应用商店提供；二是Skype、Facetime等应用逐渐替代传统语音及视频通话业务；三是微信、米聊等应用逐渐替代传统短信业务。

总体而言，LTE规模商业部署面临诸多挑战，但在政府主管部门、制造业、运营商、终端、应用等产业链各方共同努力下，一定会迎来LTE新的时代。

作者： 中国联合网络通信集团有限公司
张忠平  来源： 《世界电信》2012年第10期