CDMA運(yùn)營(yíng)商EV-DO與LTE共存發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略

胡樂明

（中國(guó)電信股份有限公司廣東研究院 廣州 510630）

1 選擇LTE作為cdma2000的OFDM演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量迅速增大，目前已經(jīng)超過語(yǔ)音業(yè)務(wù)流量成為主流，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)收入占比日益增大，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)成為運(yùn)營(yíng)商進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵，因此運(yùn)營(yíng)商需要不斷地提升網(wǎng)絡(luò)性能（容量和速率）以滿足業(yè)務(wù)需求和應(yīng)對(duì)外部競(jìng)爭(zhēng)。

3GPP和3GPP2分別推出了LTE和UMB作為WCDMA和cdma2000的OFDM演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，它們都采用新一代的無線傳輸技術(shù)OFDM和MIMO，能夠在20 MHz的帶寬上提供100 Mbit/s的下行數(shù)據(jù)速率和50 Mbit/s的上行數(shù)據(jù)速率。

按照3GPP2的CDMA網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)路標(biāo)設(shè)計(jì)，EV-DO之后將采用UMB（以前稱為AIE）演進(jìn)至OFDM。然而，2007—2008年間產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)了重大的變化，CDMA中堅(jiān)運(yùn)營(yíng)商紛紛宣布選擇LTE而不是UMB作為cdma2000網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，UMB實(shí)際上退出了歷史舞臺(tái)。究其原因，主要是在未來發(fā)展上CDMA與WCDMA之間的差別在縮小，技術(shù)趨同，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)甚至標(biāo)準(zhǔn)也都趨同，都選擇了開放的基于IP的核心網(wǎng)，支持多種接入技術(shù)。此外，不論是UMB還是LTE，都是新一代的技術(shù)，對(duì)于原先的3G網(wǎng)絡(luò)而言都是新的疊加網(wǎng)，在標(biāo)準(zhǔn)的選擇上所受的限制（如后向兼容性）減弱了，因此cdma2000也可以選擇LTE作為演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，而且LTE相對(duì)于UMB來說具有更強(qiáng)勁的產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)力和發(fā)展前景。WCDMA和CDMA經(jīng)過十幾年的發(fā)展，在LTE上實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。當(dāng)然，雖同為L(zhǎng)TE，但仍然是有差別的，主要是分別需要與HSPA和EV-DO進(jìn)行互操作以協(xié)同提供業(yè)務(wù)。

2 LTE規(guī)模商用化的時(shí)間問題

運(yùn)營(yíng)商宣布選擇LTE作為網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)后，都在積極地開展試驗(yàn)和測(cè)試以及推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)制定和設(shè)備研發(fā)，其中CDMA運(yùn)營(yíng)商更是積極地參與和推進(jìn)3GPP2關(guān)于EV-DO與LTE互操作規(guī)范的制訂工作。

部分運(yùn)營(yíng)商啟動(dòng)了激進(jìn)的LTE商用化計(jì)劃。2009年12月，北歐運(yùn)營(yíng)商Telia Sonera宣布在瑞典和挪威正式推出LTE商用化服務(wù)。日本NTT DoCoMo和美國(guó)Verizon更加激進(jìn)，均宣布將在2010年（Verizon曾宣布2009年底前）實(shí)現(xiàn)LTE正式的商用化。

在2007年前后，業(yè)界普遍預(yù)測(cè)LTE商用化時(shí)間為2012年左右。自從NTT DoCoMo和Verizon宣布LTE商用化計(jì)劃，媒體和業(yè)界便預(yù)測(cè)LTE商用化時(shí)間將提前到2009/2010年。筆者認(rèn)為，當(dāng)前LTE存在比較嚴(yán)重的炒作，業(yè)界普遍過分樂觀。

一種新技術(shù)的實(shí)際規(guī)模商用化時(shí)間與業(yè)界最初宣稱的商用化時(shí)間往往相去甚遠(yuǎn)。以WCDMA為例，WCDMA在2001年即由日本NTT DoCoMo宣布推出“Foma”而正式宣告進(jìn)入商用化，然而之后遇到了產(chǎn)品不成熟、多次召回手機(jī)等問題，歐洲隨后的WCDMA商用化也被切換問題、手機(jī)問題等困擾，主要問題直到2004年底才基本上得到解決，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品成熟，2005年才真正進(jìn)入普遍的實(shí)際商用化，用了整整4年的時(shí)間，如圖1所示。除了WCDMA，TD-SCDMA和WiMAX的商用化歷程也概莫能外，都是大家熟知的歷史教訓(xùn)。

在此，有必要提出“規(guī)模商用化”的概念，因?yàn)閱渭兊纳逃没饕饽：狈?shí)際意義，對(duì)市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有實(shí)際意義、對(duì)制訂戰(zhàn)略具有真正影響的應(yīng)該是規(guī)模商用化。規(guī)模商用化，即產(chǎn)品上市經(jīng)過一段時(shí)間以后趨于成熟、穩(wěn)定，成本降低，網(wǎng)絡(luò)改善，使業(yè)務(wù)獲得大規(guī)模應(yīng)用。在如今炒作盛行的通信行業(yè)，我們必須堅(jiān)持科學(xué)的態(tài)度，結(jié)合技術(shù)特點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程和產(chǎn)品化的發(fā)展，同時(shí)考察業(yè)界主流廠商的產(chǎn)品開發(fā)實(shí)際進(jìn)度，才能對(duì)LTE商用化時(shí)間做出較實(shí)際的判斷。

LTE作為一種以新一代技術(shù)OFDM為基礎(chǔ)的革命性的無線技術(shù)，其成熟過程將比WCDMA更長(zhǎng)。

首先，LTE R8標(biāo)準(zhǔn)2009年才剛剛凍結(jié)，期望其在次年即實(shí)現(xiàn)商用化是不切實(shí)際的。同時(shí)，作為一個(gè)不完善的版本，R8留下了很多問題，如UL干擾管理、切換性能、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)質(zhì)量等，這些問題需在后續(xù)版本進(jìn)行解決。LTE采用了新一代技術(shù)OFDM，實(shí)現(xiàn)的難度更高，經(jīng)歷曲折的進(jìn)程是新一代技術(shù)商用化發(fā)展的必然規(guī)律。即使在LTE開始商用后，其產(chǎn)品價(jià)格的下降和產(chǎn)品的豐富也需要相當(dāng)?shù)臅r(shí)間才能實(shí)現(xiàn)。而且，LTE還面臨市場(chǎng)需求尚缺乏迫切性的困難，業(yè)界至今尚未為手機(jī)上使用LTE提出具體的業(yè)務(wù)應(yīng)用和商業(yè)模式。實(shí)際上，LTE商用化時(shí)間提法突然變激進(jìn)主要是受Wi-Fi和WiMAX的影響，而并非市場(chǎng)的迫切需求。

其次，業(yè)界主流廠商的技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)實(shí)際進(jìn)度也是判斷LTE商用時(shí)間的重要依據(jù)。芯片是產(chǎn)品化的基礎(chǔ)，但是業(yè)界主流廠商基本上最早2009年底才能提供商用樣片。芯片如此，產(chǎn)品的進(jìn)度可想而知。特別是終端，能夠規(guī)模商用的低成本LTE中檔手機(jī)需要18～22 nm的CMOS技術(shù)才能支撐，從目前行業(yè)水平來看尚需若干年才能實(shí)現(xiàn)。相比之下，系統(tǒng)設(shè)備的進(jìn)度似乎稍好，較激進(jìn)的廠商聲稱2009年、2010年可以提供LTE商用產(chǎn)品。然而必須指出，不論是芯片、系統(tǒng)還是終端，在這個(gè)階段均為“LTE Only”產(chǎn)品，即單純的LTE、不能與HSPA/EV-DO實(shí)現(xiàn)互操作的產(chǎn)品，這種LTE產(chǎn)品其實(shí)是缺乏商用化意義的，因?yàn)樽畛跻氲腖TE必然只是熱點(diǎn)覆蓋，若不能與HSPA/EV-DO結(jié)合，是難以為用戶提供實(shí)用的商用服務(wù)的。

此外，當(dāng)前席卷全球的經(jīng)濟(jì)危機(jī)進(jìn)一步影響了LTE產(chǎn)品開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資，加劇了LTE規(guī)模商用化延遲的趨勢(shì)。

因此，盡管可能有運(yùn)營(yíng)商在2010年宣布LTE正式商用，但是真正具有市場(chǎng)意義的LTE規(guī)模商用化樂觀地預(yù)計(jì)將在2014年左右，如圖2所示。

3 EV-DO與LTE的共存關(guān)系

在LTE商用化后，EV-DO（HSPA類同）的地位將會(huì)如何，EV-DO是否將被LTE取代？從業(yè)務(wù)能力和技術(shù)特點(diǎn)來看，與LTE比較，EV-DO在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)和存在的意義。

·EV-DO特別是下行速率達(dá)十幾兆比特的Rev B仍能滿足絕大部分業(yè)務(wù)的需求；

·EV-DO在覆蓋能力上的優(yōu)勢(shì)更能滿足多數(shù)情況下的部署要求，相比之下，LTE的OFDM技術(shù)更適合熱點(diǎn)型應(yīng)用；

·EV-DO在后向兼容性（如終端的使用區(qū)域更廣、切換質(zhì)量更高）、網(wǎng)優(yōu)和維護(hù)等方面的優(yōu)勢(shì)，使得EV-DO較LTE具有更廣的應(yīng)用范圍；

· 在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，EV-DO特別是Rev B在多方面的業(yè)務(wù)性能上超過LTE（R8），如具有QoS更適合實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)（如可視電話、VoIP、PTT、BCMBS 等），而 LTE在相當(dāng)時(shí)期內(nèi)只適合承載“盡力而為”型的業(yè)務(wù)。

因此，即使在LTE商用化后，EV-DO也仍將與LTE長(zhǎng)期共存，并且繼續(xù)擔(dān)當(dāng)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載的主力網(wǎng)絡(luò)，而LTE將主要以熱點(diǎn)式的部署為主，與EV-DO Rev A/Rev B互補(bǔ)，在城市業(yè)務(wù)密集區(qū)域提供更高的接入速率。

4 CDMA運(yùn)營(yíng)商仍需大力發(fā)展EV-DO

綜上所述，LTE規(guī)模商用化尚需等待到2014年后，在此之前CDMA運(yùn)營(yíng)商仍需進(jìn)一步應(yīng)對(duì)市場(chǎng)和業(yè)務(wù)發(fā)展的激烈競(jìng)爭(zhēng)，而且即使在LTE商用后，EV-DO仍將與LTE長(zhǎng)期共存并繼續(xù)擔(dān)當(dāng)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載的主力網(wǎng)絡(luò)，因此在選擇LTE作為網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)、積極準(zhǔn)備LTE的引入和部署的同時(shí)，CDMA運(yùn)營(yíng)商仍需進(jìn)一步大力發(fā)展EV-DO，繼續(xù)提升3G網(wǎng)絡(luò)的性能。

5 CDMA運(yùn)營(yíng)商的EV-DO Rev B發(fā)展策略

EV-DO于2002年開始規(guī)模商用化，時(shí)至今日，CDMA運(yùn)營(yíng)商均普遍建設(shè)了EV-DO Rev A并投入了規(guī)模商用。作為EV-DO Rev A（以下簡(jiǎn)稱DoA）的進(jìn)一步發(fā)展，EV-DO Rev B（以下簡(jiǎn)稱DoB）采用多載頻捆綁技術(shù)大大提升了EV-DO網(wǎng)絡(luò)的性能。

DoB采用了多載頻捆綁技術(shù)，可以直接獲得N（捆綁的載頻數(shù)）倍于DoA的數(shù)據(jù)速率。在3載頻時(shí)，可將下行峰值速率由3.1 Mbit/s提高到9.3 Mbit/s。不僅如此，對(duì)于具有突發(fā)性的業(yè)務(wù)，多載頻分集的Trunk增益能夠提供高于N倍的容量。DoB系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分兩個(gè)階段，在階段2引入了64QAM調(diào)制和干擾抑制技術(shù)，最終，在3載頻情況下，下行峰值速率可達(dá)到14.7 Mbit/s，獲得了數(shù)據(jù)速率的數(shù)倍提升，或者在維持一定速率時(shí)提供數(shù)倍于DoA的容量。

如上所述，DoB系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分為兩個(gè)階段。在階段1，基站側(cè)信道板所采用的高通CSM6800芯片通過軟件升級(jí)可實(shí)現(xiàn)兩載頻的捆綁。在階段2，通過更換成基于新的CSM6850芯片的信道板和軟件升級(jí)實(shí)現(xiàn)兩載頻、三載頻和四載頻的捆綁，同時(shí)實(shí)現(xiàn)64QAM調(diào)制和干擾抑制。終端方面，新推出的DoB終端芯片可一步到位支持DoB階段2的功能，可以同時(shí)工作在3個(gè)載頻上。

與LTE采用新一代技術(shù)不同，DoB只是多載頻情況下DoA的進(jìn)一步增強(qiáng)，不屬于大的演進(jìn)分支。目前，DoB階段1的系統(tǒng)設(shè)備軟件升級(jí)方案可規(guī)模商用，階段2系統(tǒng)設(shè)備和終端所需的CSM6850芯片和QSD 8650芯片均已在2009年上半年宣布商用，系統(tǒng)設(shè)備和終端可在2010年年中實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

隨著3G業(yè)務(wù)的發(fā)展，必然要對(duì)DoA進(jìn)行擴(kuò)容。根據(jù)日本和美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，在大城市的業(yè)務(wù)密集區(qū)域，EV-DO載頻已經(jīng)擴(kuò)至4個(gè)。既然多個(gè)EV-DO載頻的使用已不可避免，采用多載頻捆綁技術(shù)進(jìn)一步提升性能也就理所當(dāng)然了。因此，在需要多載頻EV-DO的情況下，DoB的引入是很自然的。在LTE沒有商用化之前，采用DoB可以獲得與HSPA/HSPA+基本相同的實(shí)際體驗(yàn)性能，滿足市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要；而在LTE引入后，則可以發(fā)揮互補(bǔ)協(xié)同的優(yōu)勢(shì)，共同滿足業(yè)務(wù)需求。

引入DoB的好處不言而喻，但是必須考慮其經(jīng)濟(jì)性和風(fēng)險(xiǎn)。

在投資上，DoB階段1只涉及軟件升級(jí)，其投資與DoA的多載頻擴(kuò)容大致相當(dāng)，基本不需增加額外的投資。階段2涉及硬件升級(jí)，需用新信道板替換舊信道板，從而需要額外的投資。然而，替換下來的舊信道板可用于新開辟數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的區(qū)域的DoA部署，因此并不會(huì)造成浪費(fèi)?；谶@種策略的各種CDMA技術(shù)的分層覆蓋部署如圖3所示。此外，由于DoB在未來LTE商用時(shí)仍將繼續(xù)存在，并與LTE互補(bǔ)用作數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主力網(wǎng)絡(luò)，因此DoB的投資將會(huì)得到保護(hù)，沒有投資風(fēng)險(xiǎn)。

在技術(shù)上，DoB基于已經(jīng)完全成熟的EV-DO技術(shù)，是在DoA基礎(chǔ)上的一種增強(qiáng)，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)難度低，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)很小。

綜上所述，在DoA的基礎(chǔ)上引入DoB，可以極小的代價(jià)獲得急需的性能提升，投資小，見效快，能夠滿足市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。此外，DoB的部署可以降低LTE部署的壓力，使得CDMA運(yùn)營(yíng)商可以從容不迫地在產(chǎn)品及市場(chǎng)成熟時(shí)引入LTE，在后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)戰(zhàn)略上占據(jù)主動(dòng)。因此，CDMA運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該在DoA的基礎(chǔ)上盡快部署和應(yīng)用DoB。

1 3GPP2 C.S0024-A_v2.0.cdma2000 high rate packet data air interface specification,2005

2 3GPP2 C.S0024-B_v2.0.cdma2000 high rate packet data air interface specification,2007

3 李路鵬,熊尚坤,王慶揚(yáng)等.EV-DO Rev B關(guān)鍵技術(shù)和組網(wǎng)分析.電信科學(xué),2009（1）