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走向“后3G”时代:HSDPA仍是主力


http://www.sina.com.cn 2006年12月01日 14:30 计世网

  计世网 WiMAX、CDMA2000 EV-DO和HSPA技术共同形成了“后3G”时期的技术发展方向,且三种技术之间的竞争将成为这一时期的主要声音。

  经过多年发展,3G已经跨过组网尝试阶段。截至2006年10月6日,全球已有至少39个国家部署了67个HSDPA运营商(含试商用),WCDMA运营商(包括EDGE)则多达123个。

  当前,全球3G用户和3G业务的发展,仍然远远低于预期水平。但如果我们从2G的发展过程中获取经验,就可以看出,每一代通信网络发展的前五年,都可以作为成长期来看待。

  HSPA、WiMAX的相继介入,使得3G通信得以走向所谓“后3G”时期。其中,以HSPA和WiMAX的竞争最为明显。HSPA包括了HSDPA和HSUPA,分别代表链路的下行和上行,目前业界主要依据下行链路速率,即HSDPA,来判断HSPA技术的发展程度。而WiMAX、CDMA2000 EV-DO技术则和HSPA共同形成了“后3G”技术的发展方向,且三种技术之间的竞争将成为这一时期的主要声音。

  HSDPA仍是主力

  ITU制定的三种3G标准中,WCDMA的发展最快,而CDMA 2000则因其前期演进的成本优势,也获得了一部分电信运营商的认可。目前,由中国提出的TD-SCDMA标准,其产业化准备也已经完成,并且在射频芯片、基站芯片的研发上均取得了重大突破,相信很快将在中国市场占有一席之地。

  3GPP(3rd Generation Partnership Project,即第三代移动通信项目)所确定的WCDMA技术中,有关WCDMA的部分一直在快速向前演进,并在这一过程中,做出关键性修正。值得注意的是,3GPP作为一个第三方组织,是不向ITU(国际电信联盟)直接负责的。

  早期的WCDMA R99版本在策略上曾犯有错误,这一版本标准过多借鉴了GSM网络的特性,试图实现从GSM网络向WCDMA网络的平滑演进,所以在标准中,保留了大量有关分组交换和蜂窝基站的特性。因此,R99版本标准对于数据业务的支持,明显低于运营商建网的期望,也不符合第三代移动通信的整体趋势,并最终在实际的部署中,导致了大量问题。例如,日本的NTT DoCoMo在部署了基于R99技术标准的WCDMA网络后,很快就不得不对整个网络进行大规模调整。虽然有网络设备提供商解释说,集中调整的部分只占整体网络不到1%的部分,但这显然是不真实的。从数据上看,2001年~2003年,NTT DoCoMo的网络投资总额高达1万亿日元,而收入仅为2000亿日元,而2001年~2006年,总投资2.8万亿日元,收入为5.3万亿日元,也就是说,NTT DoCoMo网络投资效应随着HSDPA的应用,正在迅速放大。

  确保WCDMA获得运营商青睐的因素,来自于R4版本的制定。R4版本发布于2001年3月,其最大的特征是抛开旧有“移动通信采用分组网”的惯性思维,转而将IP引入。R4版本使得利用全IP核心网提供移动通信业务成为可行,这不仅为WCDMA网络承载数据业务提供了更高的灵活性和可适应性,更重要的在于,R4版本为未来网络融合提供了切实的核心网络基础,而这为2002年后、正深陷迷茫和慌乱的WCDMA网络运营商带来了希望。当前,包括EDGE在内的HSPA拥有的用户总量,已经达到5亿。对比CDMA 2000(包括CDMA、CDMA 1x)网络,可以看出,WCDMA更受运营商的追捧。

  另一个促进WCDMA发展的原因,则是R5版本,以及随后R6版本的制定。这两个版本从接入层进一步提升了WCDMA的竞争优势,并且将WCDMA从3G时期带入“后3G”时期。

  R5版本制定于2002年6月,其核心正是集中在HSPA上。根据R5版本规范,WCDMA网络的下载可以提供多业务的数据包服务。HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)即高速下行链路,它的提出,使WCDMA网络可以在5MHz带宽范围内,将单个链路的理论下载速率从原来的384Kbps,提升到了3.6Mbps,而第二阶段的增强版本,则将这一上限进一步提升至14Mbps。

  R6版本规范则是在R5版本上的进一步演进,该版本于2004年12月完成,其关注重点落在MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系统上。通过对多业务同步进行的技术改进,MIMO系统可以实现28Mbps,甚至更高的理论上输速率,另一个值得注意的是,R6版本也是上行速率值提升到了5.8Mbps。

  为应对WiMAX带来的市场竞争,R5版本规范,即HSDPA,正在全球范围内加快实施推进步伐。并且。正如GSA全球移动供应商主席Alan Hadden说的:“3GPP路线图将延续EDGE、WCDMA、HSDPA、HSUPA,以及长期演进标准的开放精神。”3GPP的R7版本已经在制订中,这一版本正是“长期演进标准”(LTE,Long Term Evolution)的关键所在,这一版本原定是在2006年年底前推出,但是现在已经被推迟到2007年6月,LET希望在20MHz的带宽上提供下行100Mbps、上行50Mbps的超高速链路。根据当前的预计,能够在2009~2010年在实验室中实现。

  WiMAX热度过高

  在3G标准之外,WiMAX硬生生切入进来,并且有所斩获,这一点,在3G刚起步时,没有人能够预见到。在2006年8月,美国Sprint宣布,将投资30亿美元以建设一张WiMAX网络,这使WiMAX的电信商用在2005年年底正式迈上进程,曾计划采用美国高通公司的Flash-OFDM技术,对CDMA 2000 EV-DO网络的接入层进行升级,而经过对比试验之后,在2006年年中变更方案,转投WiMAX。

  WiMAX在中国的发展,目前业界持两种截然相反的观点。一种认为,由于WiMAX和TD-SCDMA在部分频谱资源利用上相重复,因此两者将直接产生竞争关系。另一种观点则认为,正是WiMAX可以使用TD-SCDMA高频段部分,这使得中国运营商很有可能在国家政策的主导下左右逢源,将WiMAX和TD-SCDMA的发展捆绑,由于WiMAX基站建设成本在目前要低于3G蜂窝基站,同时WiMAX基站本身基于全IP技术,对固定和移动业务数据的承载性,也比蜂窝式基站更好一些。目前,中国网通、

中国联通也都已经开始了WiMAX的测试工作。

  同时,在理论速度上,WiMAX能够支持超过70Mbps甚至更高的单路链接,这也更增加了力图在语音市场之外重新夺回主动权的新运营商势力。所以,运营商可以通过采用WiMAX基站,直接将高速的IP连接推至边缘,而不用像WCDMA或者CDMA 2000采用逐步演进的长远手段。

  因此,WiMAX更适用于商业服务领域,同时考虑到3G网络的大面积覆盖成本,WiMAX也可以在地广人稀的地区发挥更大优势。

  从2004年以来,推崇WiMAX部署优势的人,在强调WiMAX更适应未来需求时,所主张的观点是有所变化的。2003年~2004年下半年,WiMAX势力强调,WiMAX不会对现有3G产生冲击,而是作为其补充技术的一种;2004年~2005年年中,WiMAX的拥护者强调,WiMAX的覆盖范围大,且能够充分展示部署灵活性;2005年以来,这一观点又有所变化,开始转为对全IP业务承载和高速连接速度的强调。

  由于最终的用户群是一致的,所以WiMAX和HSDPA的对抗是不可避免的。对于WiMAX而言,其有利因素和不利因素都是非常明显的。部署成本相对较低、基站覆盖面积大、连接速率高,特别在中国,能够和TD-SCDMA在某些频段上复用,是WiMAX能够获得运营商认可的直接原因;但同时,由于HSDPA基于3G网络,其运营方式、理念,以及采用蜂窝基础架构,都比较适合运营商,由于WiMAX必须建立于新的架构体系上,这使得很多运营商仅勇于长期试验,但却在商用尝试时望而却步。

  另外,从韩国出发的WiBro,也在一定程度上会对WiMAX产生挑战。同时,美国高通公司通过收购后,正在积极发展基于802.20标准的Flash-OFDM技术,并且预计能够在2007年实现试商用推广,这对WiMAX而言,也是一个不好的消息。根据Gartner的报告,WiMAX的发展,仍不容乐观,预计从2007年开始发展商业用户,到2010年WiMAX Mobile用户能够达到约1900万个,这一数据将比届时HSDPA的5亿用户量低很多。

  CDMA 2000遭遇瓶颈

  在一度超前WCDMA之后,CDMA 2000目前正面临发展困境,现有用户增量更多限于既有网络的用户发展惯性。根据统计,当前全球CDMA 2000 1x EV-DO用户总量约为3000万,CDMA 2000 1x用户总量约2.3亿。

  在WCDMA以R5、R6版本向前演进的过程中,CDMA 2000也保持着同样快速的技术发展,但是其演变过程较为复杂。

  在2002年前后,曾经出现大规模的不同设备商相互进入的尝试。例如诺基亚进入CDMA 2000领域,试图在高通EV-DO之外,发展自己的EV-DV,这一尝试最终以失败告终;同时,高通也一度尝试发展WCDMA系统,并将把CDMA 2000上的优势移植到WCDMA上,这一战略也未奏效;爱立信经过努力之后,不得不关闭了位于美国的CDMA研发中心,北电则干脆放弃了WCDMA业务,转向下一代通信OFDM的研发工作。

  在这样的背景下,一些早期投资CDMA 2000的运营商,开始选择部分转向。例如Sprint,尽管在网络核心上仍然会继续沿着CDMA 2000 1x EV-DO的路线发展,但是在接入上已经开始大笔投入到WiMAX上,以寻求更快的接入服务提供能力。同时,印度、拉美地区相继出现了运营商放弃CDMA网络投资计划,直接转向GSM/GPRS/WCDMA网络建设的投资。这对于CDMA 2000阵营而言,都不是好消息。

  单纯从技术角度看,CDMA 2000 1x EV-DO RevA 版本在2004年确立,Rev B版本也在2006年确立,但是何时商业部署这些技术,仍然无法明确。从标准看,多载波的CDMA 2000 1x EV-DO RevA可以在单个通道实现3.1Mbps和单回路实现1.8Mbps的连接速度,能够有效支持全IP业务,这一点要比当前的HSPA更显优越。但是在现实运营网络中,还没有一家CDMA运营商提供该业务。同时,预计在2007年年底或2008年年初,HSPA实现全IP化的目标就可以完成,如此一来,CDMA 2000必须更早引入OFDM技术,才有可能赶在WCDMA方案提供商推出MIMO系统之前,重新夺回技术上的领先优势。

  然而,就目前WCDMA已经在全球拥有超过8500万用户的总规模,以及快速的发展速度看,CDMA 2000正面临严峻的发展挑战。

  至于TD-SCDMA,由于中国政府仍然没有确定如何发放3G牌照,仅发放几张3G牌照,分别发给那些运营商,所以其发展态势仍不明朗。不过,根据当前在国内进行TD-SCDMA放号测试的情况看,TD-SCDMA单独组网已经成为必然。

  同时,借鉴日本FOMA的发展经历,中国在TD-SCDMA产业化的选择上,更多将偏向于国内厂商。因此,以华为、

中兴通讯、大唐移动为代表的中国阵营最有可能在TD-SCDMA上有所斩获。而在未来技术演进上,HSPA以及LTE,也将是TD-SCDMA的主要技术取向。

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