詳解CDMA的長期演進(jìn)之路
1 引言
移動運(yùn)營商今天正面臨著曾驅(qū)動固網(wǎng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)快速增長的趨勢，而且這種趨勢在越來越多年輕終端用戶不斷變化的業(yè)務(wù)使用模式下愈演愈烈。他們更喜歡使用即時消息類業(yè)務(wù)而非語音業(yè)務(wù)，即用戶的業(yè)務(wù)使用正在從傳統(tǒng)的電路域業(yè)務(wù)悄然向分組域業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換。因此，無線運(yùn)營商需要順應(yīng)用戶需求，將網(wǎng)絡(luò)向全I(xiàn)P方向轉(zhuǎn)化以降低單位比特成本，下一代的LTE長期演進(jìn)正好可以滿足這種需求。
CDMA2000 1x與1x EV-DO都提供了向LTE靈活且無縫的演進(jìn)方案，而無線運(yùn)營商則需要根據(jù)自己特定的需求，綜合考慮多種因素（如進(jìn)入市場的時機(jī)，演進(jìn)技術(shù)的選擇，技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)的成熟度，VoIP的可靠性，無縫互操作，可用的頻譜及CAPEX投資等），來制定相應(yīng)的演進(jìn)路徑。本文將對上述因素進(jìn)行分析，探討CDMA系統(tǒng)的可靠性能及靈活性，并介紹阿爾卡特朗訊LTE解決方案。該方案將使運(yùn)營商能更加無憂地制定向LTE的演進(jìn)策略，并在競爭中立于不敗之地。
2 下一代無線網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動力
在驅(qū)動無線網(wǎng)絡(luò)向下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，從倚重語音業(yè)務(wù)到更加重視數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型中，年輕的無線用戶正扮演著越來越重要的角色。新興的機(jī)器對機(jī)器（M2M）的應(yīng)用需求及應(yīng)用模式正在重新書寫“無線用戶”的定義。運(yùn)營商一方面要不斷演進(jìn)其網(wǎng)絡(luò)以適應(yīng)這些新的需求，另一方面仍要考慮將運(yùn)營成本最小化以保持健康發(fā)展。
2.1 終端用戶的市場趨勢
在未來的5年內(nèi)，年齡在11~33歲左右的年輕人將對無線業(yè)務(wù)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。目前，移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)正以每年40%的增長率高速增長，其中年輕用戶與大眾用戶的業(yè)務(wù)使用模式大相徑庭。盡管年輕用戶仍然使用語音業(yè)務(wù)，但他們更青睞諸如短信、電子郵件、即時消息、照片、視頻以及在線游戲等業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)已經(jīng)成為他們不可或缺的重要的補(bǔ)充通信模式。年輕用戶們還對社交類網(wǎng)站（如Facebook，校園網(wǎng)，開心網(wǎng)等）以及點(diǎn)對點(diǎn)的通信業(yè)務(wù)（如音頻、視頻及在線游戲等）有著濃厚的興趣。
如今，越來越多的IT部門及個人企業(yè)用戶正越來越多地使用無線應(yīng)用（如協(xié)同合作、視頻會議、數(shù)據(jù)傳送等應(yīng)用）辦公。根據(jù)工作需要，員工可以隨時利用無線網(wǎng)絡(luò)接入公司的數(shù)據(jù)庫及公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。另外，在越來越多的行業(yè)領(lǐng)域，機(jī)器對機(jī)器（M2M）的應(yīng)用（如視頻監(jiān)控、車隊(duì)管理及公共安全方面的應(yīng)用等）與日俱增。有數(shù)據(jù)表明，美國企業(yè)的M2M無線應(yīng)用市場將在2011年達(dá)到2000萬個連接，同時每年仍將以20%的增長率穩(wěn)步增長（數(shù)據(jù)來源：Yankee集團(tuán)，2008年7月）。
這些應(yīng)用趨勢揭開了無線應(yīng)用廣闊前景的一角。
2.2 運(yùn)營商面臨的挑戰(zhàn)
到目前為止，運(yùn)營商仍控制并在一定程度上限制著移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長，因?yàn)椴粩嘣鲩L的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)并未帶來更多的收入。此外，為了避免移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可能帶來的網(wǎng)絡(luò)擁塞造成降低高價值用戶服務(wù)質(zhì)量的現(xiàn)象，運(yùn)營商正盡量限制此類應(yīng)用。由此可見，現(xiàn)在的3G網(wǎng)絡(luò)雖足以承載目前的語音及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但是當(dāng)要承載大量低價值的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時，其經(jīng)濟(jì)性還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
從全球來看，運(yùn)營商在競爭策略、技術(shù)發(fā)展趨勢及相應(yīng)的法規(guī)等方面都開始了一種新的改變，即支持開放的接入模式。很多運(yùn)營商都宣布將支持開放的接入模式，使終端用戶可以獲得更加一致的接入體驗(yàn)。用戶終端（如蘋果的iPhone）也正在走向更加開放的應(yīng)用生成環(huán)境，近50家公司已經(jīng)加入了Android開放終端聯(lián)盟（Andriod Open Handset Alliance）。因此，運(yùn)營商需要轉(zhuǎn)換其業(yè)務(wù)模式以應(yīng)對這種新的變化，大力拓展用戶付費(fèi)收入和非用戶付費(fèi)收入（如廣告類應(yīng)用、額外特別定制的應(yīng)用或者是融合了多種接入方式及終端的融合業(yè)務(wù)等），同時還需保證新的業(yè)務(wù)模式及應(yīng)用所需的可擴(kuò)展性、靈活性及QoS等要求。
無線運(yùn)營商既要順應(yīng)無線用戶對下一代無線網(wǎng)絡(luò)的需求，同時還要在不斷變化的環(huán)境中維持網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)性。只有如此，才能使得無線運(yùn)營商在飛速變化、難以預(yù)測的市場環(huán)境中始終保持競爭力。無線運(yùn)營商需要制定明確的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略，平衡當(dāng)前收入要求和未來長期策略之間的關(guān)系，引入后端收費(fèi)模式，拓展非用戶收入流。這些對于無線運(yùn)營商提高年輕用戶的忠誠度并降低其離網(wǎng)率也是至關(guān)重要的。
幾乎所有的GSM，WCDMA及CDMA運(yùn)營商都已將LTE作為他們未來無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的終極歸宿，這將確保包括芯片、終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在內(nèi)的LTE產(chǎn)業(yè)鏈健康有序發(fā)展。 #p#
3 CDMA無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)路徑的選擇
如圖1所示，CDMA網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商在決定其演進(jìn)到LTE的路徑時有多種選擇，并非所有的運(yùn)營商都要走完全一樣的演進(jìn)道路。
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| 圖1 |
阿爾卡特朗訊可以支持無線運(yùn)營商沿著以上任何路徑演進(jìn)，配合運(yùn)營商一起分析考慮其欲采用的技術(shù)、進(jìn)入市場的時間以及演進(jìn)的步驟。另外，阿爾卡特朗訊還可以分析運(yùn)營商對VoIP業(yè)務(wù)需求的急迫性，既支持基于EV-DO網(wǎng)絡(luò)快速部署VoIP業(yè)務(wù)的方式，也支持以3G-1x提供語音業(yè)務(wù)同時以EVDO及LTE提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的方式。
3.1 進(jìn)入市場的時間
許多運(yùn)營商的演進(jìn)策略主要是基于其進(jìn)入市場的時機(jī)及其可用的頻譜資源而定的。有些運(yùn)營商希望能成為打破壁壘的業(yè)界領(lǐng)袖，故采取激進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)及部署策略，如美國最大的無線運(yùn)營商Verizon。而另外一些運(yùn)營商則希望采取更加穩(wěn)健的演進(jìn)策略，一方面保持并完善現(xiàn)有EV-DO網(wǎng)絡(luò)的競爭力，另一方面等待LTE產(chǎn)業(yè)鏈的真正成熟，在終端成本及風(fēng)險(xiǎn)都大大降低且已有多種吸引終端用戶的應(yīng)用后再行部署LTE網(wǎng)絡(luò)。
Verizon積極推進(jìn)FDD LTE部署的主要原因如下：Verizon與Vodafone是戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，Vodafone擁有Verizon wireless 45%的股份，Verizon在700MHz頻段的拍賣中獲得了其中10MHz的頻譜，因此一方面Verizon期望更好地利用這10MHz頻譜，與其競爭對手Sprint部署的WiMAX網(wǎng)絡(luò)抗衡，另一方面也配合Vodafone全力推進(jìn)FDD LTE的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，使其能盡快達(dá)到商用的成熟度。對于那些頻率資源有限，且希望能分享LTE產(chǎn)業(yè)鏈成熟后規(guī)模經(jīng)濟(jì)帶來的成本降低的CDMA運(yùn)營商，或許會更多地考慮盡量增加現(xiàn)有CDMA/EV-DO網(wǎng)絡(luò)的競爭性，如在近期先將網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到EV-DO Rev.B，待日后LTE成熟后，終端成本降低到終端用戶可接受的價格水準(zhǔn)后，再將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步演進(jìn)到LTE。
不管運(yùn)營商采用哪種演進(jìn)策略，cdma2000 1x與EV-DO都將與LTE長期共存，并持續(xù)發(fā)展。
3.2 產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展情況
被業(yè)界廣泛認(rèn)可的演進(jìn)策略可以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展乃至成熟。從過往經(jīng)驗(yàn)上看，新部署的網(wǎng)絡(luò)需要假以時日才能吸引終端用戶加入并達(dá)到一定規(guī)模。而且，通常需要幾年的時間，終端設(shè)備的價格才能下降到一個合理的、大眾用戶可以接受的水平。LTE網(wǎng)絡(luò)開始部署時，通常只會集中在熱點(diǎn)地區(qū)及室內(nèi)覆蓋環(huán)境下的業(yè)務(wù)提供，這就要求終端必須是能同時支持CDMA及LTE的多模終端，以保證用戶在LTE的網(wǎng)絡(luò)部署尚未達(dá)到完全覆蓋（通常需要幾年的時間）時，能夠在CDMA網(wǎng)絡(luò)和LTE網(wǎng)絡(luò)間實(shí)現(xiàn)無縫漫游和切換，而這將進(jìn)一步提高LTE的終端成本。因此，LTE產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展尚待時日。 #p#
4 CDMA向LTE平滑演進(jìn)的有力保證
CDMA技術(shù)為運(yùn)營商提供了成熟、穩(wěn)定及無縫的LTE演進(jìn)路徑。也為運(yùn)營商在選擇演進(jìn)的技術(shù)及時機(jī)時提供了極大的靈活性。
由于CDMA采用的是窄帶技術(shù)（見圖2），理論上運(yùn)營商可以不斷減少留給CDMA的帶寬，從而擴(kuò)大分配給LTE的帶寬，以配合終端用戶的不斷遷移。當(dāng)然，是否采用與CDMA共頻段部署LTE網(wǎng)絡(luò)，則完全依賴于運(yùn)營商有哪些可用的頻段。如果運(yùn)營商現(xiàn)有CDMA頻段資源緊張且有其他空閑的頻段，則可以考慮采取LTE疊加部署在新頻段上的方式。
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| 圖2 CDMA為運(yùn)營商提供有效的向LTE頻譜/用戶遷移方案 |
中國電信現(xiàn)有的CDMA頻段共有10Mhz帶寬，可支持7個CDMA載波。此外，中國電信還在2.1GHz頻段獲得了15MHz的帶寬作為3G頻段（見圖3）?？紤]到1x平滑演進(jìn)到EV-DO Rev.A的能力及EV-DO Rev.B與Rev.A獨(dú)有的前向兼容優(yōu)勢，建議中國電信首先考慮在現(xiàn)有850Mhz的頻段上繼續(xù)部署cdma2000 1x和EV-DO Rev.A，并盡快將網(wǎng)絡(luò)升級到EV-DO Rev.B，以增強(qiáng)CDMA網(wǎng)絡(luò)競爭能力，實(shí)現(xiàn)與HSPA的長期競爭。
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| 圖3 中國電信頻率資源情況 |
對于網(wǎng)絡(luò)的長期演進(jìn)策略，中國電信則可以考慮在LTE產(chǎn)業(yè)鏈真正成熟后，在2.1GHz頻段上部署LTE。只有在5Mhz以上的帶寬內(nèi)部署LTE，才能更好地體現(xiàn)LTE的高頻譜效率優(yōu)勢。因此，除非有頻譜帶寬的限制，否則阿爾卡特朗訊建議運(yùn)營商從10Mhz帶寬開始部署LTE。
相比Rev.A，Rev.B的用戶體驗(yàn)有顯著的改善。Rev.B的移動終端都支持多載波，使得用戶可以體驗(yàn)需要更高速率的數(shù)據(jù)應(yīng)用，其不對稱的前向/反向頻率分配更適應(yīng)用戶的應(yīng)用需求。Rev.B在現(xiàn)有的Rev.A載頻上提高了寬帶數(shù)據(jù)的吞吐量及覆蓋，大大提高了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的使用率以及運(yùn)營商的數(shù)據(jù)收入，并為運(yùn)營商提供了進(jìn)一步細(xì)分市場的可能及手段。對不同市場制定更有針對性的市場策略可以獲得更高的數(shù)據(jù)收入。
作為全球CDMA首要的設(shè)備供應(yīng)商，阿爾卡特朗訊支持通過軟件升級或基站芯片升級的方式將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步升級到EV-DO Rev.B，以支持更高的峰值數(shù)據(jù)速率（軟件升級：DL 9.3Mbit/s, UL 5.4Mbit/s；硬件升級：DL 14.7Mbit/s, UL 5.4Mbit/s）及網(wǎng)絡(luò)容量，使CDMA網(wǎng)絡(luò)在與WCDMA及TD-SCDMA提供的HSPA高速數(shù)據(jù)能力相比時，仍能先拔頭籌。阿爾卡特朗訊于2009年下半年即可通過軟件升級支持EV-DO Rev.B，支持更高的峰值速率及吞吐量，并前向兼容EV-DO Rev.A的終端。
對于已有的CDMA系統(tǒng)，阿爾卡特朗訊還提供最平滑的LTE演進(jìn)路線。阿爾卡特朗訊的LTE解決方案能夠借助于SDR等技術(shù)將CDMA系統(tǒng)平滑演進(jìn)到LTE階段，演進(jìn)過程將盡可能利用原有站址和基站設(shè)備，保護(hù)運(yùn)營商前期投資，同時保證LTE系統(tǒng)與CDMA等其它系統(tǒng)良好的互操作及無縫切換。此外，阿爾卡特朗訊依靠在DSL和IP接入領(lǐng)域全球絕對領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，可以針對運(yùn)營商的具體情況提供完善的傳輸解決方案。為了促進(jìn)LTE產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，阿爾卡特朗訊還致力于終端互操作測試IOT，內(nèi)容及應(yīng)用的開發(fā)，終端用戶測試等包括電信及非電信的廣泛而開放的產(chǎn)業(yè)伙伴間的合作。
2009年2月18日，美國最大的移動運(yùn)營商Verizon宣布，已選定阿爾卡特朗訊和愛立信兩家公司作為在美國初步部署LTE網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備供應(yīng)商。而Verizon在過去一年中使用了來自6家設(shè)備商的產(chǎn)品進(jìn)行了測試。Verizon同時宣布，阿爾卡特朗訊成為Verizon LTE網(wǎng)絡(luò)IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）的主要供應(yīng)商，主要用于使LTE網(wǎng)絡(luò)支持各種多媒體應(yīng)用。阿爾卡特朗訊是惟一一家為Verizon Wireless提供包括無線接入e Node B，核心網(wǎng)EPC及IMS業(yè)務(wù)平臺的端到端解決方案的廠家。Verizon素以網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量高、用戶離網(wǎng)率低而著稱，與阿爾卡特朗訊多年的良好合作使得Verizon堅(jiān)信阿爾卡特朗訊仍是其網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到LTE的最佳忠實(shí)伙伴。在未來10年內(nèi)，Verizon的CDMA/EV-DO網(wǎng)絡(luò)將與LTE長期共存，相互補(bǔ)充，阿爾卡特朗訊是保證這兩個網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)良好互操作性能的不二之選。
5 結(jié)束語
立足3G，放眼4G，阿爾卡特朗訊積極參與全球最早的端到端LTE網(wǎng)絡(luò)的試商用部署，其積累的3G網(wǎng)絡(luò)平滑升級到4G的第一手經(jīng)驗(yàn)不可多得，而這些經(jīng)驗(yàn)對中國市場及中國運(yùn)營商都是彌足珍貴的。
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