全球3G及LTE发展与演进

Ｉ—Ｉ—　

移动通信　

Ｍｏｂｉｌｅ　ｃＯｍｍｕｎｌｃａｔｌＯｎｓ　

（个）　

４０　

３５　

３０。　

２５　

２０　

图３　ＬＴＥ商用网络数量　

目前已经推出的商用网络绝大多数基于ＬＴＥ－ＦＤＤ，ＴＤ—ＬＴＥ　

有３个网络实现商用，全球试验网达到３２个。总体来看，ＬＴＥ　

商用网络仍停留在小范围的热点部署阶段，大范围覆盖的ＬＴＥ　

网络还没有形成。ＬＴＥ商用网络数量见图３。　

（２）全球ＬＴＥ用户数已超过４００万　

２０１１年前三季度ＬＴＥ新增用户数分别为４８万、１５１万　

和１９８万，累计用户数已经达到４１６万，ＬＴＥ的用户数发展初　

显快速增长的势头。尤其是北美地区，已经成为全球ＬＴＥ用户　

增长的主要来源，其中发展ＬＴＥ最积极的Ｖｅｒｉｚｏｎ公司ＬＴＥ　

用户数达到３１　０万，占全球总数的７５％，这主要得益于该公司　

推出了多款ＬＴＥ智能终端，赢得用户欢迎。之后是日本ＮＴＴ　

ＤｏＣｏＭＯ，ＬＴＥ用户数为３８．８万。尽管欧洲地区的ＬＴＥ商用　

起步较早，但由于网络覆盖较小且大部分仅能提供数据卡终端，　

因此用户规模有限。全球ＬＴＥ用户数见图４。　

４１６万户　

三三■■　＿　ｌ　

图４全球ＬＴＥ用尸数　

移动互联网应用是ＬＴＥ用户发展的主要驱动力。目前　

ＬＴＥ网络仅用于数据业务，大部分终端是数据类终端，多模手　

机的ＬＴＥ模块也仅用于数据业务，语音解决方案尚不成熟，因　

此ＬＴＥ网络尚不能提供话音业务。　

（３）ＬＴＥ发展所面临的挑战　

①网络建设经验不足　

作为新一代移动通信技术，ＬＴＥ商用部署时间尚短，全球　

范围的ＬＴＥ试验和商用网络都处于用户数量较少、网络负载　

较轻的状态，网络还没有经受真正的考验。首先，ＬＴＥ作为纯　

分组交换网络，数据业务网络优化指标尚不确定，如果要承载　

３２　

话音等传统电路域业务，则更是缺乏相关组网经验；其次，多天　

线组网经验不足，多天线技术是ＬＴＥ获取性能增益的主要手　

段，但是相关的实际组网经验仍然欠缺，还需要进一步探索；　

再次，运营商缺乏２ＧＨｚ以上高频段组网经验，目前全球ＬＴＥ　

商用网络普遍采用新的频率，尤其是在高于２ＧＨｚ的频段（如　

２．６ＧＨｚ）进行广域的覆盖，对于组网的影响仍需要探索；最后，　

ＬＴＥ与２Ｇ／３Ｇ网络的混合组网经验尚在摸索当中，在混合组　

网中，ＬＴＥ网络的角色定位还不明确，ＣＳＦＢ语音回落的混合　

组网方式之前没有先例，需要逐步探索。　

事实上，ＬＴＥ的网络问题已经逐渐凸显出来，Ｖｅｒｉｚｏｎ的　

ＬＴＥ网络在２０１１年１２月连续３次出现大规模断网现象。尽　

管断网原因尚未公布，但可见ＬＴＥ的网络建设和优化还需要产　

业界做更多的工作。　

②终端和芯片存在瓶颈　

进入ＬＴＥ时代，对终端和芯片的要求将更高、更复杂，　

而成本也会随之上升。第一，ＬＴＥ对终端的处理能力和工艺　

要求更高，初期终端要求芯片工艺达到４５ｎｍ，但未来若要　

实现ＬＴＥ终端大规模普及并降低耗电，芯片工艺需要达到　

２８ｎｍ的水平。第二，ＬＴＥ使用的频谱过于分散，与３Ｇ时代　

全球频率相对统一不同，各国ＬＴＥ网络部署的频率差异很大，　

７００ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、２．３ＧＨｚ、２．６ＧＨｚ等频段　

都将陆续商用，频谱过于分散意味着用户若要实现较好的漫游　

服务，ＬＴＥ终端必须能够支持多个频段，且频段数量与３Ｇ相　

比大幅增加。但根据调研和了解的情况来看，终端厂商所能支　

持的频段仍然相对有限。例如，ＳＴ－Ｅｒｉｃｓｓｏｎ目前芯片只能支　

持８个频段，其中包含支持２Ｇ／３Ｇ／ＬＴＥ的所有频段，这意味　

着目前的芯片所能支持的频段数量与未来ＬＴＥ终端需要支持　

的频段数量仍有较大差距。另外，目前在对体积和质量要求很　

高的智能终端上实现多天线仍面临很多挑战。　

作为ＬＴＥ发展的关键因素，ＬＴＥ智能手机仍处于发展初　

期，目前均为双芯片手机，终端耗电和成本尚不够理想，而且　

款式很少，只有少部分运营商（如Ｖｅｒｉｚｏｎ和ＭｅｔｒｏＰＣＳ）　

可以为用户提供智能手机终端。智能手机芯片现在都基于　

４５ｎｍ工艺，要求更高的２８ｎｍ芯片预计要到２０１　２年中期才　

能投入市场。现阶段ＬＴＥ模块耗电约５Ｏ０ｍＡ（而ＨＳＰＡ模　

块相应耗电量约为３００ｍＡ）。苹果公司表示，由于ＬＴＥ手机　

耗电量仍然很大，这是该公司没有在即将发布的ｉＰｈｏｎｅ　５中　

应用ＬＴＥ的主要原因。　

③ＬＴＥ提供语音业务的时间及效果尚存在不确定性　

ＬＴＥ提供语音业务的方案可分为近期和远期两种。近期方　

案以仅承载数据业务为主，有多模双待和ＣＳＦＢ两种技术方案　

可选；远期方案则是以ＬＴＥ承载所有业务的ＶｏＬＴＥ。　

近期，由于ＶｏＬＴＥ尚未达到商用水平，多数运营商选择　

双网双待或ＣＳＦＢ方案。双网双待是指ＬＴＥ／２Ｇ／３Ｇ多模　

手机可同时驻留在ＬＴＥ和２Ｇ／３Ｇ的电路域，语音业务通过　

２Ｇ／３Ｇ网络实现，数据业务通过ＬＴＥ网络实现，并可以实现　

语音和数据业务的并发。目前Ｖｅｒｉｚｏｎ已经商用的智能手机就　

是采取这种方案作为短期内为ＬＴＥ用户提供话音业务的方案，　

它的主要问题是终端体积、成本和耗电量，优点是网络简单，　

适用于发展初期。ＣＳＦＢ方案则是终端驻留在ＬＴＥ网络时，如　

果终端发起或接收呼叫时，需要先从ＬＴＥ重选回２Ｇ／３Ｇ网，　

由２Ｇ／３Ｇ的电路域来提供语音。ＣＳＦＢ语音解决方案目前已　

经被国际标准化组织ＮＧＭＮ定义为ＬＴＥ引入初期国际漫游　

的语音解决方案，受到ＷＣＤＭＡ主流运营商的支持，包括法　

国电信、Ｖｏｄａｆｏｎｅ等，ＤｏＣｏＭＯ计划２０１２年实现ＣＳＦＢ　

商用目前已有可用终端该方案对２Ｇ／３Ｇ网络的改造量也不大，　

主要问题是呼叫时延较长，时延会增加１ｓ～３ｓ（Ｒ８版本时延　

更长，总数在７秒左右）；Ｒ９版本的时延问题有望显著改善，　

高通刚推出基于Ｒ９的Ｆｌａｓｈ终端芯片，可以较好地解决时延　

问题。　

ＶｏＬＴＥ是ＬＴＥ语音方案的终极目标，在产业界已经得　

到认可，但难度和成本都会相对较高，实现ＶｏＬＴＥ首先核心　

网必须升级到ＩＭＳ。若要达到良好的语音通话效果，ＬＴＥ网　

络还必须达到连续覆盖以避免与２Ｇ／３Ｇ网络的频繁切换，　

目前Ｖｅｒｉｚｏｎ是最先明确将尽快部署ＶｏＬＴＥ方案的运营商。　

该公司计划最早在２０１２年实现ＶｏＬＴＥ商用，但从产业整体　

发展进程来看，支持ＶｏＬＴＥ的ＬＴＥ终端预计２０１４年之后　

才能成熟。　

尽管主流运营商倾向于ＬＴＥ语音方案，但大部分运营商　

仍未最终确定自己的ＬＴＥ语音方案演进路径。—方面，运营商　

叉寸ＬＴＥ的业务定位不一，有些定位在数据业务，有些定位在全　

业务，这导致产业界对ＬＴＥ支持语音业务的态度并不十分积　

极。另—方面，各种技术方案的前景还不明确，都存在一定的缺　

陷或问题，如多模双待在终端成本耗电方面存在缺陷；ＣＳＦＢ　

的延时问题在实际运营中的效果未知，能否成功很难判断；　

＼／ＯＬＴＥ商用成本高，实际技术效果还不明确，２０１４年之后能　

否成功尚不能确定。因此，现阶段ＬＴＥ提供语音业务Ｉ￣３　，ＥＩ－，Ｊ间及　

效果仍存在不确定性。　

④业务模式需要在　新中探索　

从提供业务的情况来看，ＬＴＥ目前以提供纯数据业务为主，　

与传统话音业务的结合还有待发展。目前还没有看到可以称为　

杀手锏的ＬＴＥ业务与应用，其商业模式必将延续目前移动数　

据业务包月制的方式，但并不会给运营商带来明显的收入增长，　

因此ＬＴＥ运营商必须尝试对资费和业务模式进行调整，如分　

时计费、速率分级等方式。　

同时，ＬＴＥ运营商也在开拓新型应用，尝试新的业务与应　

用，例如日本ＮＴＴ　ＤｏＣｏＭ０２０１１年年底推出新型特色业务，　

如基于云计算的实时翻译业务等应用，重点突出ＬＴＥ的高带　

宽和低延时特性；欧洲运营商Ｔｅｌｉａｓｏｎｅｒａ则利用ＬＴＥ进行　

现场视频转播，并与音乐流媒体业务提供商Ｓｐｏｔｉｆｙ合作，让　

用户在使用ＬＴＥ的第一年就可免费接入Ｓｐｏｔｉｆｙ的音乐流媒　

体业务；美国运营商Ｖｅｒｉｚｏｎ在通过双模双待方案提供话音业　

务的同时还允许ＬＴＥ用户通过每月增加２０美元月租费的方式，　

获得基于ＬＴＥ数据业务的Ｓｋｙｐｅ　ＶｏｌＰ服务。　

就整体而言，在语音方案成熟之前，ＬＴＥ业务定位仍以数　

据业务为主，市场将局限于技术尝鲜者及数据业务需求较大的　

用户。　

（４）ＬＴＥ有望２０１４年开始快速增长　

从ＬＴＥ全球发展情况来看，ＬＴＥ初期的商用进程要快于　

３Ｇ发展初期，这主要是受益于移动互联网的快速发展及用户　

不断ＩＮｆＪＥＡ＇３数据业务需求，但ＬＴＥ不仅面临与３Ｇ发展初期　

同样的组网经验缺乏、手机终端瓶颈，还面临频率多而分散、语　

音业务实现时间和效果存在不确定性，以及业务应用、商业模　

式不清晰等特定问题。因此，ＬＴＥ在发展最初的三四年，仍将　

处于增长缓慢的市场培育阶段，在网络建设、终端芯片、语音方　

案和业务模式逐渐成熟后，ＬＴＥ有望在２０１４年开始快速增长。　

根据多家咨询公司对ＬＴＥ用户的预测，２０１４年年底ＬＴＥ有　

望实现用户总数超过１亿。　

从业务发展和演进来看，ＬＴＥ将经历３个阶段：　

第一阶段（２０１０年～２０１１年下半年）：ＬＴＥ运营商仅能　

提供数据卡终端，业务模式为单一的移动宽带接入服务；　

第二阶段（２０１１年下半年～２０１３年下半年）：ＬＴＥ智能　

终端瓶颈逐渐突破，但业务仍定位在以数据业务为主，少量运　

营商可提供基于ＬＴＥ智能手机的话音业务；　

第三阶段（２０１３年下半年后）：支持语音业务的ＬＴＥ终　

端价格逐渐下降至普通用户可接受价格范围内，并可嵌入各种　

通信终端及电子消费产品中，终端瓶颈最终打破，用户市场进　

入决速发展阶段。　

３．ＴＤ—ＬＴＥ产业发展情况　

目前，全球绝大部分已商用的ＬＴＥ网络为ＦＤＤ制式，不　

过从２０１１年９月开始ＴＤ—ＬＴＥ也正式步入商用阶段。２０１１　

年９月１４日，沙特运营商Ｍｏｂｉｌｙ宣布正式推出ＴＤ—ＬＴＥ商　

用网络，已经在６个城市建设网络，未来将会覆盖３２个市镇　

８５％以上的人口。同月，波兰运营商Ａｅｒｏ２建设的全球第一　

个ＬＴＥ　ＴＤＤ／ＦＤＤ融合商用网络在波兰开始预商用。日本软　

银也宣布，于２０１１年１１月开始商用ＴＤ－ＬＴＥ网络。根据ＧＴＩ　

统计截至２０１１年第三季度，全球已有３２个ＴＤ—ＬＴＥ试验网络。　

可以说，ＴＤ—ＬＴＥ已经步入商用阶段，其在全球的影响都在日　

益扩大。　

我国的ＴＤ—ＬＴＥ规模试验也在加速推进。截至２０１１年　

１２月，ＴＤ—ＬＴＥ第一阶段试验已经完成。已在中国的上海、南　

京、杭州、广州、深圳、厦门六大城市建设了超过８５０个基站的　

ＴＤ—ＬＴＥ规模试验网络，来自全球的７个网络设备厂商和３个　

芯片厂商已经完成了第一阶段的测试工作。（下转８１页）　

２０　１２　

７　ＪＪ　３３　

ＤＤＦ０ｘＡ／Ｂ最大数据传输足够处理高达２０ＭＨｚ带宽的信号　

１０Ｇｂｉｔ：数据传输用于ＥＳＭＤ或者ＤＤＦ２５５；最大数据　

传输足够处理４０Ｍ　Ｈｚ带宽的信号。　

数据交换（例如：固定站和移动站）。　

（４）控制接口　

ＧＸ４６０可以通过１Ｇｂｉｔ网络接口进行控制，ＧＸ４６０支　

持的控制接口命令包括：　

・储存状态查询；　

・记录查询列表：　

・具有评论的标记记录；　

・记录输出输入可以采用文件传输协议（ＦＴＰ）或者通过　

ｗｉｎｄｏｗｓ（ＳＭＢ）网络共享；　

・记录可以个别删除或者具有写保护标签附在个别记录　

上：　

・执行自检（ＢＩＴ）和持续的检查。　

图３　ＧＸ４６０紧凑型数字记录和回放仪器的背面　

２移动应用　

（１）容易集成到移动方案中　

３应用举例——高达４０ＭＨｚ的信号记录　

・高达４０ＭＨｚ带宽的信号场景记录；　

ＧＸ４６０是轻重量（＜６ｋｇ）、低功耗（＜６０Ｗ）的数字宽带　

储存设备，也可以通过外部直流电源进行操作。其配备了与罗　

德与施瓦茨公司接收机和测向机连接的接口，用于记录和回放　

信号场景（见图３）。在移动应用中，ＧＸ４６０可以用于在远端　

站点在线记录信号场景、随后的离线分析和处理、在中心站的　

归档。这样确保没有任何发射未处理或者未删除。　

・并行记录４路ＤＤＣ　Ｉ／Ｏ数据流（高达１ＭＨｚ）；　

・１０Ｇｂｉｔ乖口１Ｇｂｉｔ接口；　

・ＧＸ４６０一ＳＳＤ和ＧＸ４６０－１０Ｇ；　

・ＥＳＭＤ的　选　件：ＲＸ－１０Ｇ、ＥＳＭＤ—ＷＢ、ＥＳＭＤ　

ＡＤＣ、ＥＳＭＤ—ＤＤＣ。　

（２）抗震　

抗震的ＧＸ４６０可以配置固态阵列，可以在诸如高温、冲击、　

震动或者高湿度的环境中工作。　

ＧＸ４６Ｏ（ＡＭ　ＲＥＣ）是数字宽带储存设备，用于记录和回　

放高达４０ＭＨｚ带宽的Ｉ／Ｑ数据。在需要记录大量信号场景的　

应用中，ＧＸ４６０是理想的选择；记录的数据可以在基于ＶＸＩ　

的ＧＸ４００监测系统、ＧＸ４３５多信道信号分析系统或者大多　

（３）方便交换储存媒介　

ＧＸ４６０采用储存包，这样就可以方便地在站点之间进行　

数罗德与施瓦茨的接收机和测向机中进行回放。圈　

（上接３３页）ＴＤ—ＬＴＥ规模试验第一阶段，主要验证了规模同频组网能力、多天线方式、实现系统和单模芯片的成熟性。而在　

ＴＤ—ＬＴＥ规模试验第二阶段则将实现和验证Ｒ９性能，实现祖冲之加密算法，推动多模终端和芯片研发。此外，在ＴＤ－ＬＴＥ规模　

试验第二阶段的测试中，将重点对多模终端进行测试。由于多模芯片和终端是整个ＬＴＥ产业发展的一个重要趋势，工信部已经明　

确提出，初期为ＴＤ—ＬＴＥ、ＴＤ—ＳＣＤＭＡ、ＧＳＭ　ｚ￣模必选模式，后期将采用支持ＴＤ－ＬＴＥ、ＦＤＤ－ＬＴＥ多模的方案。　

通过规模试验，ＴＤ—ＬＴＥ已形成了包括系统设备、　终§　基带和射频芯片、终端产品与关键测试仪表在内的比较完整的产业链体　

系。华为、中兴通讯、大唐移动、诺基亚西ｆ］子通信ｉ…／－海贝尔　爱立信、普天、新邮通、烽火通信、三星等１１家系统设备商早已推出　

ＴＤ—ＬＴＥ商用端到端解决方案。已有超过１７家芯片厂商投身于ＴＤ－ＬＴＥ产业，并承诺基于单芯片支持ＬＴＥ　ＴＤＤ／ＦＤＤ，高通、海思、　

Ａｌｔａｉｒ已经可以提供ＬＴＥ　ＴＤＤ／ＦＤＤ融合芯片产品，Ｓｅｑ　ｕａｎｓ推出三款新ＬＴＥ　ＦＤＤ／ＴＤＤ共平台芯片。豳　

（本文图表数据，均来源于工信部电信研究院信息所）