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    LTE及4G在中国的发展与趋势

    作者:李珊 出版时间:2012年05月
    摘要:本文在介绍4G及标准演进的基础上,认为尽管从标准上看LTE不属于4G技术,但LTE由于技术上的提升开启了4G时代。从LTE及4G在全球及我国的发展及商用趋势看,2014年LTE用户市场将得到快速发展,而4G技术乐观估计最早要到2015年才可能有商用部署。4G时代频率资源缺口很大,我国需要尽早制定频率规划。

    一 4G技术与标准

    (一)4G技术的界定

    随着LTE(3GPP Long Term Evolution,3GPP组织的长期演进技术)步入商用,业界LTE及其演进技术属于3G(3th Generation,第三代通信技术)还是4G(4th Generation,第四代通信技术)存在困惑。因此本文将首先对3G、LTE及4G等技术名词的界定进行区分。

    目前争论的焦点主要在于LTE及WiMAX等新一代移动通信技术究竟属于3G还是4G技术。从核心技术来看,通常所称的3G技术主要采用CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址)多址技术,而业界对新一代移动通信核心技术的界定则主要是指采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)调制技术的OFDMA多址技术,可见3G和4G技术最大的区别在于采用的核心技术已经完全不同,因此从这个角度来看LTE和WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access,全球微波接入互通)及其后续演进技术LTE-Advanced和802.16m等技术均可以视为4G;不过从标准的角度来看,ITU对IMT-2000(3G)系列标准和IMT-Advanced(4G)系列标准的区别并不以核心技术为参考,而是通过能否满足一定的技术要求来区分(见表1),ITU在IMT-2000标准中要求,3G技术必须满足传输速率在移动状态144 kbps、步行状态384 kbps、室内2 Mbps,而ITU正在制定的IMT-Advanced标准中要求在使用100M信道带宽时,频谱利用率达到15bps/Hz,理论传输速率达到1.5Gbps。目前LTE、WiMAX(802.16e)均未达到IMT-Advanced标准的要求,因此仍隶属于IMT-2000系列标准,而LTE-Advanced和802.16m标准则已经成为IMT-Advanced系列标准,是真正意义上的4G标准。

    中国移动互联网发展报告(2012)

    业界对4G的理解仍然没有统一,如果以核心技术区分LTE、WiMAX以及其后续演进技术可以视为4G,而从标准的演进及区分来看,LTE及WiMAX仅属于3G技术范畴,其未来的演进技术LTE-Advanced和802.16m属于IMT-Advanced(4G)标准。本文将按照ITU的定义对3G、LTE以及4G进行区分。不过从市场角度而言,LTE由于在技术性能方面的大幅度提升,已经将移动宽带的发展推向了一个新的高度,从这个层面来说,我们可以认为LTE开启了4G时代。

    (二)4G标准进展

    2008年2月,ITU-R WP5D正式发出了征集IMT-Advanced候选技术的通函。经过两年的准备时间,ITU-R WP5D在其第六次会议上(2009年10月)共征集到六种候选技术方案,它们分别来自两个国际标准化组织和三个国家。这六种技术方案可以分成两类:基于3GPP的技术方案和基于IEEE的技术方案。

    1. 3GPP的技术方案

    “LTE Release 10 & Beyond(LTE-Advanced)”,该方案包括FDD和TDD两种模式。由于3GPP不是ITU的成员,该技术方案由3GPP所属37个成员单位联合提交,包括我国三大运营商和四个主要厂商。3GPP所属标准化组织(中国、美国、欧洲、韩国和日本)以文稿的形式表态支持该技术方案。韩国政府也以文稿的形式支持。最终该技术方案由中国、3GPP和日本分别向ITU提交。

    2. IEEE的技术方案

    该方案同样包括FDD和TDD两种模式。BT、KDDI、Sprint、诺基亚、阿尔卡特朗讯等51家企业、日本标准化组织和韩国政府以文稿的形式表态支持该技术方案,我国企业没有参加。最终该技术方案由IEEE、韩国和日本分别向ITU提交。

    经过14个外部评估组织对各候选技术的全面评估,最终得出两种候选技术方案完全满足IMT-Advanced技术需求。2012年1月国际电信联盟无线通信全会,LTE-Advanced技术和802.16m技术被确定为最终IMT-Advanced国际无线通信标准。我国主导发展的TD-LTE-Advanced技术通过了所有国际评估组织的评估,作为LTE-Advanced的一部分,被确定为IMT-Advanced国际无线通信标准。

    二 LTE及4G的产业发展与商用

    (一)全球LTE商用进展

    1. 2011年全球LTE加快部署,整体处于发展初期

    2011年全球LTE网络建设进展快速,根据工信部电信研究院统计,截至2011年底,有52个LTE网络已经实现商用(包括3个预商用)(见图1)。但LTE市场的整体发展仍处于建设初期,LTE商用网络仍停留在小范围的热点部署阶段,除美国等少数国家之外,大范围覆盖的LTE网络还没有形成。

    图1 LTE商用网络

    在目前已经推出的商用网络中,绝大多数是基于LTE FDD技术的网络,而基于TD-LTE技术的网络也逐步开始陆续商用,根据工信部电信研究院统计,截至2011年底共有3个TD-LTE网络实现商用,全球试验网数达到32个。

    2. 2014年LTE有望开始快速增长

    LTE终端芯片和语音方案对LTE用户的发展有很大影响,预计2014年左右LTE市场才有望开始快速增长。由于支持2G/3G/LTE的终端设计复杂、成本高,2011年上半