移動業(yè)務(wù)提速降費的長遠之計：推進技術(shù)創(chuàng)新、加大頻譜供給

【摘要：在信息技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)融合的“互聯(lián)網(wǎng)+”新形態(tài)下，運營商為了應(yīng)對用戶數(shù)量激增和保障高質(zhì)量用戶體驗的雙重挑戰(zhàn)，歸根到底還是要不斷地進行技術(shù)創(chuàng)新，促進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進，提升頻譜使用效率。同時相關(guān)主管部門也需要配套實施頻譜資源的有效規(guī)劃與分配措施，消除制約移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的頻譜資源硬瓶頸，為運營商的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展創(chuàng)造有利環(huán)境�！�

作者：中國電信股份有限公司北京研究院 趙冬 孫震強

自今年全國“兩會”以來，國務(wù)院總理李克強三次督促寬帶提速、降費的問題�？偫眍l繁關(guān)注網(wǎng)費、網(wǎng)速，在一定程度上說明了通信產(chǎn)業(yè)，特別移動通信產(chǎn)業(yè)，在信息社會的發(fā)展中正在扮演著十分重要的角色。

目前市場普遍認(rèn)為運營商的通信資費過高，其原因是多方面的。為響應(yīng)總理號召，近日三大運營商紛紛推出了提速降費方案，從資費方案的合理性以及商業(yè)運營角度出發(fā)，引起了市場的廣泛關(guān)注和熱議。

但是從技術(shù)角度而言，移動通信系統(tǒng)本身的頻譜效率和頻譜資源直接決定了系統(tǒng)的容量和網(wǎng)速。因此，我國大力發(fā)展新一代通信技術(shù)提升頻譜效率，實現(xiàn)對資源的合理供給和調(diào)配是移動寬帶提速最為直接的源動力，也是真正實現(xiàn)網(wǎng)速持續(xù)提升的長遠之計。

技術(shù)創(chuàng)新是推動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的核心力量技術(shù)創(chuàng)新一直以來是推動通信產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的核心力量，通信技術(shù)體制的演進經(jīng)歷了2G、3G，發(fā)展到目前的4G，未來將走向正在被學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注的、面向2020年應(yīng)用的5G系統(tǒng)。

在中國，從2008年3G牌照發(fā)放到2014年4G的正式商用，我國僅用了5~6年的時間就實現(xiàn)了移動通信網(wǎng)絡(luò)的快速演進。與此同時，技術(shù)革新也極大地帶動了市場需求，業(yè)務(wù)增長形成了迅猛的發(fā)展態(tài)勢。

可以看到，移動通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)由最初的解決人們基本語音通話需求，發(fā)展到滿足人物通信、物物通信的萬物互聯(lián)需求。

具體而言，新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、制造業(yè)、服務(wù)業(yè)等行業(yè)的融合與創(chuàng)新形成了“互聯(lián)網(wǎng)+”的新形態(tài)，將進一步解決生產(chǎn)和消費之間信息溝通效率的矛盾，不斷改變?nèi)藗兊纳�產(chǎn)、工作、生活方式，成為推動當(dāng)今中國信息社會發(fā)展的重要支柱，同時也是拉動經(jīng)濟增長的有效手段。

因此，移動通信技術(shù)的演進脈絡(luò)逐漸趨于成熟，由最初的技術(shù)驅(qū)動向市場驅(qū)動轉(zhuǎn)變。在技術(shù)創(chuàng)新的推動下，移動通信網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率在系統(tǒng)演進過程中被持續(xù)拉升。

表 1 不同技術(shù)宏小區(qū)頻譜效率

載波聚合成LTE-A技術(shù)創(chuàng)新關(guān)鍵

相對于LTE系統(tǒng)，LTE-A的技術(shù)創(chuàng)新主要體現(xiàn)在MIMO增強和載波聚合兩個關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用上。MIMO增強提高了單位頻譜資源上的傳輸速率，是對整個系統(tǒng)頻譜效率的直接提升。而作為LTE-A標(biāo)志性技術(shù)的載波聚合，則更側(cè)重于頻譜資源的有效利用，提升用戶級體驗速率。

2007年世界無線電大會確定了IMT-A的可用頻譜之后，2008 年初ITU-R向全球發(fā)出征集IMT-Advanced技術(shù)的通函。ITU IMT-A 要求系統(tǒng)的最大帶寬不小于40MHz，考慮到現(xiàn)有的頻譜分配方式和規(guī)劃，無線頻譜已經(jīng)被2G、3G以及衛(wèi)星等通信系統(tǒng)所大量占用，很難找到足以承載IMT-A系統(tǒng)最大帶寬的整段頻帶。同時，如何提高現(xiàn)有無線頻帶中零散頻譜的利用率是解決頻譜效率提升的關(guān)鍵問題。

基于這樣的現(xiàn)實情況，3GPP提出載波聚合技術(shù)作為LTE-A系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，并在Rel10版本規(guī)范中完成了標(biāo)準(zhǔn)化。全球多個運營商從2013年開始陸續(xù)進行了載波聚合的商用化部署，如北美的Verizon、Sprint以及韓國的SKT、KT等，隨著終端等產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，載波聚合全球部署的規(guī)模逐漸增大。

3GPP Rel10標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一個UE支持最多可同時使用5個載波，每個載波的帶寬范圍和LTE相同，即單個載波最大帶寬為20MHz，以達到最高100MHz的帶寬。

從載波組合方式上，載波聚合可以分為頻帶內(nèi)連續(xù)載波聚合（Intra-Band，Contiguous）、頻帶內(nèi)非連續(xù)載波聚合（Intra-Band，Non-contiguous）和頻帶間非連續(xù)載波聚合（Inter-Band， Non-contiguous）3類。這樣的設(shè)計滿足了LTE-A系統(tǒng)在聚合帶寬上的需求，同時也大大提升用戶的體驗速率。

之后，3GPP在Rel12階段實現(xiàn)對載波聚合技術(shù)的增強，引入了TDD-FDD載波聚合。根據(jù)GSA統(tǒng)計，截至2015年3月底，全球已有64張頻譜聚合的LTE商用部署網(wǎng)絡(luò)。隨著低頻頻譜使用逐漸趨于飽和，未來的頻譜資源將主要來自高頻，F(xiàn)DD和TDD在高頻的技術(shù)特性趨同，加之TDD頻譜使用的靈活性，越來越多的國家對高頻TDD頻譜進行了規(guī)劃和拍賣，F(xiàn)DD和TDD混合組網(wǎng)需求呈明顯的上升趨勢。

在LTE混合組網(wǎng)建設(shè)中，運營商通過TDD-FDD載波聚合技術(shù)將TDD高頻大帶寬頻譜聚合使用，優(yōu)化配置資源，可為熱點地區(qū)用戶提供優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)速率體驗。在近期3GPP Rel13階段啟動了載波聚合載波擴展的標(biāo)準(zhǔn)化工作，將UE可同時支持的聚合載波數(shù)量進一步擴展至32個載波，以應(yīng)對未來超高速網(wǎng)絡(luò)需求。

我國自2013年12月向三大運營商頒發(fā)TD-LTE牌照以來，4G系統(tǒng)在我國實現(xiàn)了飛躍式發(fā)展。特別是2014年底中國電信、中國聯(lián)通獲得LTE FDD牌照之后，LTE FDD系統(tǒng)和TD-LTE系統(tǒng)的混合4G商用網(wǎng)絡(luò)也正式投入運營。

繼中國移動商用載波聚合技術(shù)之后，中國電信近期也積極開展載波聚合的技術(shù)試驗。載波聚合作為混合組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，在未來4G發(fā)展中將發(fā)揮重要的作用。

小基站推進技術(shù)創(chuàng)新但仍存挑戰(zhàn)