4G高速发展 产业链各方研讨FDD和TDD融合之道

        日前启动的FDD-LTE和TD-LTE混合组网试验引来一片欢呼。混合组网和融合发展成为当前4G领域最炙手可热的话题。在4G飞速发展的背景下，混合组网何以可行？ FDD-LTE和TD-LTE融合发展尚存哪些难题？解决这些问题有什么切实可行的策略？7月15日，来自4G产业链上的运营商代表、设备厂商代表、芯片厂商代表、科研单位及咨询公司的专家，汇聚到中国通信学会主办的“2014中国LTE产业发展峰会”上，展开了深入讨论。
全球4G发展步入快车道
        与会的专家们表示，4G被称为发展最快的新一代无线技术。其起点比3G高，去年步入拐点，今年进入发展快车道。
        工业和信息化部电信研究院通信标准所所长王志勤介绍，到今年5月，全球已有107个国家地区开通的LTE商用网络达到300多个，其中，FDD网络为264个，TDD网络为36个，混合组网为13个。全球用户LTE用户达到2.83亿。LTE用户集中在北美和亚太地区。北美和亚太地区LTE用户接近全球85%，北美地区LTE用户接近全球50%。
        博思咨询公司董事总经理龚斌称，目前全世界LTE发展非常不均衡。美国、韩国、日本、澳大利亚领跑4G发展。韩国LTE渗透率已经达到60%，居全球首位。美国和日本LTE渗透率超过30%。未来几年LTE市场将保持迅猛发展势头。该公司预测，到今年年底，全球LTE用户会达到5.28亿。到2018年，全球LTE用户将达到20亿，接入到LTE网络连接的终端数量将达到90亿个。届时，LTE用户市场份额将占到22%到25%，并贡献45到50%的收入。
        中国4G发牌已过半年，发展情形如何？国内4G发展，中国移动快人一步。据中国移动公司副总裁李正茂介绍，该公司4G用户已突破千万，并呈现出指数级增长，今年年底用户数量将超过5000万，预计未来两年分别将会达到1.5亿和3个亿。另外， 4G在改变运营商业务结构、驱动数据业务增长、增加企业收入方面的贡献巨大。4G用户的ARPU值是普通用户的3倍以上。4G用户月平均使用的数据流量（DOU）是普通客户的10倍以上。短短半年中国移动4G用户产生的流量已占到全网流量的10%。
        顺应这种良好发展态势，李正茂表示，中国移动在4G网络建设上下一步主要在单用户的峰值速率和小区吞吐量两个方面下工夫。明年低频率网速拟达300兆，把现有的数据传输提升一倍。2017年，采用五个载波聚合技术，争取速率达到420兆。在小区吞吐量方面，主要通过载波聚合来实现每年两位数的增长。
从混合到融合不可一蹴而就
        我国4G发展正处于规模商用的高速发展阶段。国外于2009年开始4G商用。随着用户的不断增长，FDD将面临频谱短缺窘境。从长远来看， TDD和FDD融合发展是一个必然趋势，但从混合到融合是一个长期的过程。
        美国高通公司工程总监侯纪磊强调， TDD、FDD是LTE在同一标准之下的两种频率分割模式而已。TDD、FDD混合组网能更好利用频率资源，是对十年一千倍容量发展的一种非常好的支持方式。 在我国，TDD、FDD融合组网发展也有成功尝试。2012年7月20日，中国移动香港有限公司宣布与中兴通讯、爱立信合作，在现有FDD-LTE网络上引进TD-LTE技术，在香港建设FDD-LTE及TD-LTE无缝双制式融合网络。
        TDD和FDD融合发展的好处，正如工业和信息化部通信发展司司长闻库所说的那样，如果TDD和FDD优势互补，统筹共享网络资源，在网络、业务、频率层面实现融合，能节约部署成本，带动4G终端大发展，扩大4G产业规模。以4G创新驱动通信产业发展，能为推动我国经济社会的持续增长做出更大贡献。
        李正茂认为，融合是最高境界，混合是最低要求。混合很简单，两个系统一联合就可以，但融合的话，要求技术上高度相同。TDD和FDD从混合到融合，是一个逐渐提升的过程，需要经过四个阶段。第一阶段，通过终端在TDD和FDD网络间切换，使TDD和FDD实现覆盖。第二阶段，当网络增大，形成TDD和FDD两层网时，可以用容量的切换来做到，目前该技术已经明确了，产业界已经支持相关的技术要求，后续要进行试点进行进一步的验证。第三阶段， TDD和FDD联合传输，通过载波聚合、多流数据传输，计划在今年年底前在R12版本中完成标准化工作。这个是融合非常高的境界。第四个阶段，就是多连接、多网协作。这个设想在产业界已经得到认可，目前已启动相关的标准。
混合组网难题及解决之道
        4G来了，多网络，多频段，多制式，多业务，多场景应用是现实图景。面对这样一个复杂的网络环境，运营商在想什么？设备厂商已有哪些成功探索？
        中国联通集团公司技术部总经理张忠平提出，融合组网将给我们带来四大挑战：一是，多频多模组网对网络规划和优化带来的挑战。二是，4G跟3G，3G跟2G， TDD跟FDD之间的互操作带来的挑战。三是，IP化对网络安全带来的挑战。四是，用户体验对网络可控、可管、可运营的智能管道提出更高要求。
        中国移动通信集团设计院有限公司院副总工程师张玉胜认为，TDD和FDD混合组网难在射频部分资源的调动。在信息传递的过程中，不同频段、不同制式之间若要做到合理应用的话，因为电波传播的特性，比较困难。
        上海贝尔无线产品CTO张建林说，目前运营商在建设好、管理好TDD和FDD混合组网遇到的困难有四个，而且一个比一个难。首先是混合组网涉及到TDD和FDD两种网络体制、两种基础架构，涉及到不同的厂商和运营商，涉及到不同的网络之间的互操作，技术比较复杂。其次，确保让用户得到高速体验，不太容易。第三，硬件互通共享的难题。最后，运营商如何保证两张网络之间负载均匀与联合调度，而且让用户的体验更好，也很难。
        为化解上述种种难题，华为和爱立信提出的解决之道异曲同工。
        华为公司的对策是：TDD LTE和FDD LTE融合为One LTE来构建未来高效、低能耗的LTE网络。华为公司中国区无线营销部总工张海表示，One LTE已经成为产业愿景，能够为用户带来最佳业务体验。现在网络设备、芯片和终端产业链对One LTE支持情况良好，载波聚合成为One LTE最大的推动力。华为作为全球最大的电信设备制造商帮助日本软银、澳大利亚Optus在One LTE上开展了很多有价值的工作。在商业驱动下，融合网络需求量暴涨，预计今年年底全球范围内融合网络将超过50张。
        相对华为，爱立信走得更远。爱立信东北亚区无线产品专家堵久辉说，我们的愿景不仅仅是TDD LTE和FDD LTE融合为One LTE，而是One Network。我们希望未来只有一个技术就可以融合所有网络，把2G、3G、4G，包括未来的5G和6G，管理好、运用好，充分满足用户需求。
        张建林则提出两种解决方法：一个是两网独立运营，用户通过终端在TDD和FDD之间进行切换；一个是FDD实现全网覆盖，TDD实现小基站话务的吸收，而且还实行跨制式载波聚合实现双网融合。
        综上不难看出，随着4G时代的全面来临， TDD和FDD完美融合的蓝图将在各方携手努力下变成现实。当然这需要一个较长的过程。