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5G

TD-LTE:迎来发展的新机遇

 


越来越多运营商的支持,主流设备商推进的TDD和FDD LTE的融合,甚至于WiMAX都成为推动TD-LTE发展的动力


自从10年前ITU确定3G技术的IMT-2000标准以来,3G便有两种基本形态:FDD和TDD。FDD在不同的频谱上提供上行和下行业务,而TDD则在同一频率上提供上行和下行业务。


可以看到,这10年来,FDD一直统领着3G产业,包括WCDMA和CDMA 2000,其中前者的市场占有率远高于后者。而基于TDD的TD-CDMA技术则几乎无人问津,除了设备商IPWireless以及他为数不多的客户群采用了这项技术。而TDD的另一大技术——TD-SCDMA,则源于中国,在整个产业中被大多数人认为是中国本土技术,在中国以外几乎不太可能成为现网所使用的技术。即便是中国台湾的远传电信和Vibo电信已经在去年开始了小规模的试验,也似乎无法改变这样的认可。


然而,TD-SCDMA去年在中国的完全商用以及到目前为止,中国移动已经在238个城市提供商用服务,似乎一下子为其下一代演进技术TD-LTE的国际化提供了更多现实说法。TD-LTE,作为3GPP标准中的一员,是整个LTE标准中的一部分。但这似乎并没有自动转变为让中国以外的运营商所感兴趣的下一代移动网络技术,就像3G中的TD-SCDMA一样,TD-LTE在过去的很长时间里被很多人认为将会局限于中国市场。但就在过去的几个月里,TD-LTE的市场前景似乎变得明朗,主要原因是亚洲市场一些运营商发布的新闻与此有关。


中国移动在今年4月份与远传电信的签约,约定双方将一起在中国台北进行TD-LTE的试验,这点是在很多人的预料之内,毕竟此前双方在TD-SCDMA上有过合作。但让人惊讶的是,不久前,高通参与到印度2.3GHz的BWA宽带无线接入频谱的拍卖,并最终获胜,值得一提的是,这一频谱高通并不准备将其应用于WiMAX,而是TD-LTE。类似的,日本软银在收购PHS运营上失败的运营商Willcom,并获得2.5GHz TDD频谱之后,宣布TD-LTE将会是其未来的选择之一。与此同时,在设备商领域,TDD的设备商众多,华为、中兴通讯、摩托罗拉和诺基亚西门子也在公布其在TD-LTE上的研发进展。爱立信与大唐电信在TD-SCDMA上进行合作,也很自然会在TD-LTE上合作。


虽然这些发布的新闻并不能让我们立即看到TD-LTE的商用部署,至少是在明年之前,但却会有力地影响2014年整个TD-LTE的市场格局。WCDMA花了6年的时间才达到1亿用户的市场规模,有人认为,LTE的发展将比WCDMA更加迅速,它可能只要4年时间就能达到这个里程碑。并且到时TD-LTE的用户数可能会占到总用户数的40%%。


那么TD-LTE为什么可以达到这样的成绩?它为什么不会重蹈3G时代TDD技术的覆辙呢?为什么有望在全球许多运营商得到认可呢?频谱资源是一个原因,改变市场格局则是另一个原因。这其中还有一个让人感到讽刺的原因,就是WiMAX——LTE的竞争技术,不仅可以为TD-LTE“尝试”新的商业模式,还有可能会帮助未来的TD-LTE部署提供平台。


TDD技术今非昔比


在了解TDD技术在2010年受到青睐之前,让我们先看看为什么在2000年左右其并没有获得商用。一些业内人士认为,整个产业之所以更喜欢FDD,还是和技术本身有关。


众所周知,FDD将上行链路和下行链路分开,相对应TDD将二者结合,在工程上的实现更为简单一些,这也能提高电池的寿命。同时,WCDMA被设计成一个语音网络,并同时支持数据和视频,语音和视频业务在不对称的信道中效果要更好一些。而TDD在纯数据业务中的表现则要更好一些。但那时候,语音业务还是主流,运营商的目光不在于数据业务。


另外,当时大部分运营商都选择了FDD,那么TDD技术要部署的前提是有FDD/TDD双模终端能大量提供。虽然将这两种技术在同一个手机中实现并非不可能,但从工程实现的角度来看,难度不小。


相比之下,现在的芯片市场则更加明朗一些,一些芯片提供商,比如高通和ST爱立信已经将FDD/TDD芯片列在了未来的发展计划中,另外,中国移动也一直在推动这两项技术的融合发展。与此同时,FDD和TDD在网络侧的关联也十分紧密。很多人将TD-LTE和FDD-LTE看成是两兄弟,就像双胞胎一样。它们在覆盖、频谱效率等很多方面都很相似。许多设备商在FDD和TDD LTE设备上使用的是同一平台,设备商也在自己的Roadmap上有FDD/TDD双模芯片,这对于运营商来说是极大的鼓舞。


同时,越来越多的用户和应用,以及越来越多的智能终端使得网络的数据流量飞速发展,这使得许多市场上的运营商对频谱资源越发渴求。对于许多运营商来说,他们已有的TDD频谱资源被利用的可能性越来越高,因为等待政府颁发LTE牌照获得相关频谱资源所要等待的时间太长。


在iPhone、上网本和低资费的“压迫”下,运营商发现他们的频谱资源越来越不够用,这是他们希望采用2.6GHz LTE的原因之一,不过他们可能会利用他们所能获得的一切频谱资源。他们看到TDD频谱在中国、美国以及东南亚地区已经有所应用,这让他们看到了更多成功的案例,对TDD频谱利用的想法也会越来越强烈。


事实上,日本软银收购Willcom的主要目的也是为了后者的频谱资源。虽然接下来软银会做些什么我们还不能确定,但其为了获得频谱资源却是一定的。这个例子也从侧面说明了运营商对频谱资源的迫切。


与WiMAX的竞争


而TDD LTE与此前3G时代不同的另一点是,它在正式商用之前市场上已经有了另一项技术:WiMAX。在许多有2.3GHz频谱资源的运营商市场中,WiMAX技术都在大力挺进,在这些地区,可能在未来的很多年里我们都看不到LTE牌照发放的可能。


这点从表面上看是对WiMAX利好的消息,而不是对TD-LTE有利。毫无疑问,无论是固定WiMAX(802.16d)还是移动WiMAX(802.16e)都在商业部署以及生态链上比TD LTE领先很长时间。在很多场合下,GSMA组织都在劝运营商应该关注LTE的演进,而不要急于部署那些“中间性”的技术,例如WiMAX。


而WiMAX论坛则高调宣称,既然现在已经有了基于IP的无线宽带技术,为什么还要等待LTE,并且指出,TD-LTE的正式商用要比它表面上看起来的更加遥远。因为TD-LTE到目前为止还没有一个完整的生态系统,运营商可能需要等待4~5年的时间,但是WiMAX已经实现了这个目标。更加重要的是,TD-LTE实现商用部署的第一个市场很可能是在中国,这块市场上使用的是2.5GHz的频谱资源,与世界上很多地方都不太一样,并且中国移动在进行商用部署的时候需要考虑与TD-SCDMA兼容的问题,这很可能会细分出TD-LTE的另一个市场。


借点WiMAX的东风


有趣的是,TD-LTE的未来发展可能还会借助点WiMAX的东风。而这与众多同时销售WiMAX和LTE产品的设备商不无关系,比如中兴通讯、华为、摩托罗拉以及诺基亚西门子等,这些厂商指出,在硬件上,二者并非全然不同。有人认为二者在技术上的相似性甚至能达到80~90%%。二者都是基于OFDM,都是全IP,它们都能使用2.3/2.5GHz频谱,它们采用的是更高级的天线设计,并且有类似的速率特性。


一些设备商提出,为保护运营商的投资,在基站侧,很多元素可以同时被WiMAX和LTE使用,这将会是一种升级的路径。整个TD-LTE的生态环境将会在2011~2012年达到比较完善的程度,因此用户可以先部署WiMAX,并且在TD-LTE产业成熟时将网络升级到TD-LTE。


换句话说,今天的WiMAX网络可能成为明天的TD-LTE网络,这反过来可以加强运营商在当前时刻部署WiMAX的决心。对于运营商来说,如果他们看到一种解决方案既可以支持WiMAX,又可以支持TD-LTE,当然他们部署WiMAX的可能性会加大,并且在未来的某段时间通过较小的投资将网络升级到TD-LTE。


当运营商搭建一个WiMAX网络时需要涉及方方面面,核心网、回传、站点租赁以及人力成本等,而与WiMAX有关的也仅仅是基站和终端设备,这点投资占整个网络投资的比例约为12%%。而这部分也将是未来运营商升级到TD-LTE时所要投资的部分,从投资的角度来看,这样的演进路线不算太差。


并非这么简单


然而,从WiMAX到TD-LTE的演进路线既不被GSMA认可,也不被WiMAX论坛认可,这两大组织都试图为自己的技术建立强大的生态链以及庞大的用户基础。但一些设备商并不这样认为,他们认为,当你单独地同某一个运营商商谈时,他们对TD-LTE的兴趣更高,因为这代表的是全球最主流的演进路径。并且,如果你问一个WiMAX的运营商,未来2~3年里计划如何进行网络的演进,他们也会选择LTE。


事实上,除了WiMAX论坛和GSMA不太赞成这样的做法外,还有很多人也不太认可这种做法。一些分析师认为,12%%的投资比例远远低于实际的投资额。他们认为即便是在最乐观的前提下,这个比例也会达到18~20%%。


即便是只达到18%%这个比例,也需要运营商在很多地方重复利用,包括核心网、回程网络,甚至于站点和天线系统。更为重要的是,此前的WiMAX网络并不具备漫游的功能,以及对语音的支持。所有的升级都将是基于软件。


Ovum的分析师还指出,即便在网络侧的升级十分顺利,但软件的升级似乎并不适合终端。并不是所有的终端都能支持软件升级,这就意味着在升级到TD-LTE后,运营商还需要花费大量的金钱保证终端的替换。


无论如何,WiMAX论坛还是力挺WiMAX,那些专注于WiMAX技术的厂商,比如奥维通等还依旧是专注于这一领域,相信2015年以后,即使TD-LTE全面商用,全球依然还会有WiMAX网络。另外,ABI Research指出设备商正在推进WiMAX/TD-LTE演进,芯片厂商也在朝着这方面努力。


可以看到,无论WiMAX能否对TD-LTE产生帮助,当许多运营商确实拥有2.6GHz的频谱资源,在频谱资源日渐短缺以及移动数据流量飞速发展的前提下,越来越多的运营商对TD-LTE产生了兴趣,而这恰好是TD-LTE未来生存的最主要动力。



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