CDMA運營商的LTE制式選擇

胡樂明

（中國電信股份有限公司廣東研究院 廣州 510630）

1 CDMA運營商的LTE制式選擇問題

CDMA網絡后續演進的技術制式已經明確為LTE。在2007年和2008年全球最重要的CDMA運營商包括Verizon、KDDI以及中國電信等相繼宣布選擇LTE而不是UMB作為向4G演進的標準后，UMB宣告終結，從而明確了LTE作為全球CDMA網絡向4G演進的技術標準。

通過LTE的共同選擇，使得3GPP和3GPP2兩大標準陣營在向4G的演進上實現了標準的統一，體現了在經歷3G的發展后產業界的理性和成熟，對全球通信產業的發展具有十分積極的意義。其實，UMB與LTE在技術上本來就沒有本質上的不同，都是OFDM和MIMO技術的一種實施應用，在網絡結構甚至在標準上也都趨同。而現有3G開放的、基于IP的核心網，本身就可以支持對不同接入技術的選擇，再加上OFDM的LTE無論對于cdma2000還是WCDMA而言，都是新的疊加網，后向兼容性已經減弱，因此在向4G的演進上再刻意堅持不同的標準已經沒有多大的實際意義。最終兩大陣營能夠在LTE上實現標準的一致，對于產業鏈的各方面都是利大于弊的。因此，CDMA選擇LTE作為后續演進的標準，不論是對于運營商還是對于技術開發商，都不是一種不得已的放棄或損失，而是一個更加合理、也更符合自己利益的選擇，是全球產業鏈一種理性共贏的結果[1]。

然而，即使在明確了LTE作為4G的選擇以后，也依然存在TDD和FDD的選擇問題，即選擇TD-LTE還是LTE FDD。這個問題，對于具有不同背景和基礎的運營商而言仍然是一個十分關鍵的戰略抉擇。選擇得當，將有助于后續的良性發展，而選擇失誤，則可能會使運營商的后續發展陷入困境。

下面，將從CDMA運營商的角度，對是選擇TD-LTE還是LTE FDD的問題進行分析。分析中假定頻譜的獲得不是問題。

2 影響選擇的主要因素

決定LTE制式選擇的決定性因素是現有3G網絡的制式。

首先，因為LTE在覆蓋上較3G差，加上LTE網絡建設部署的長期性，使得在相當長的時期內單獨的LTE網絡都無法在覆蓋上滿足要求，業務經常需要回落到3G網絡，因此仍需要3G網絡作為LTE網絡的補充；其次，由于LTE核心網只有分組域而沒有電路域，不能提供電路交換型的話音業務，因此話音業務在許多情況下仍需由3G網絡承載；再者，對于絕大多數的運營商，其3G網絡即使在LTE商用化之后也仍將繼續與LTE共存[1]。因此，LTE與3G共存發展的雙模運營策略將是全球絕大多數運營商的必然選擇。正是這種雙模運營的必然性，使得現有3G網絡與LTE的關系成為影響運營商LTE制式選擇的決定性因素。

3 LTE FDD是CDMA演進的合理選擇

由于現有的CDMA網絡為FDD，因此對于CDMA運營商而言，在現有的FDD的CDMA網絡基礎上向LTE FDD演進無疑是最自然和最合理的選擇，將大大有利于網絡的規劃和部署建設，使得雙模網絡獲得最優化的性能并降低投資，在多模終端設備的產業鏈、國際漫游以及后續演進等方面也將更為有利。

4 CDMA運營商選擇TD-LTE面臨的問題

如前所述，由于LTE的商用化將是3G和LTE雙模運營，而不是單獨運營LTE網絡，因此如果CDMA運營商選擇TD-LTE，則CDMA與TD-LTE這種雙模的制式組合，將有可能產生一系列的嚴重問題，主要有以下幾點。

（1）互操作性等技術困難

首先，在 LTE與CDMA的互操作性（IOT）技術推動上將面臨極大的困難。互操作性的實現和測試是十分復雜、極為耗時的工作。目前全球CDMA和LTE的IOT試驗和測試只在LTE FDD上進行過，而對于CDMA和TD-LTE這種組合，由于迄今尚不存在商用化的需求，因此其互操作性的技術發展，包括技術開發、產品規范、產品開發以及配套技術（如測試儀表）等，至今沒有得到任何的關注和推動。假如一家CDMA運營商選擇了TD-LTE，則僅在CDMA和TD-LTE的互操作性測試上便有可能耗費多達一年的時間，這將直接影響運營商LTE商用化業務的上市時間。

（2）成為特殊專有的技術和標準

根據全球運營商不同3G制式的分布和LTE制式的選擇情況，目前已存在3種主要的3G和LTE雙模組合，分別 為 WCDMA （包 括 HSPA）+LTE FDD、WCDMA/TD-SCDMA+TD-LTE以及CDMA+LTE FDD。假如有CDMA運營商在LTE上選擇TD-LTE，則將出現第4種組合，即CDMA+TD-LTE。顯然，這種雙模組合將成為通信產業陣營中一個十分孤立而且極端弱小的特殊制式組合，在技術和標準上陷入一種“孤島”的局面。例如，cdma2000 1x+Ev-Do+TD-LTE的多模手機 （如果考慮國際漫游的話還需加上WCDMA和LTE FDD）便是一個獨有的孤立類型。由于被排除在主流需求之外，缺乏產業同盟力量的支持，必然會導致技術和產品開發上的被動以及后續演進發展上的極大風險，使運營商的LTE建設、運營和發展都陷入極大的困境。

（3）極弱產業鏈的影響

在LTE發展上，基于頻譜資源、與現有3G的自然銜接以及全球運營商的選擇等因素，使得LTE FDD居于無庸置疑的主導地位。根據GSA 2012年11月的報告[2]，在全球已經宣布選擇LTE或者正在測試LTE的105個國家的360家運營商中，涉及TD-LTE的僅為52家；在已發布的來自83個廠商的560款LTE終端設備中，能夠支持TD-LTE的僅有115款[3]。因此，TD-LTE是LTE中的弱勢產業鏈。而在3G上，CDMA本身與GSM相比差距懸殊，已經是一個弱勢的產業鏈，CDMA運營商的移動業務發展也因此一直處于不利的局面。假如CDMA運營商在LTE上再選擇TD-LTE，則其CDMA+TD-LTE的雙模組合就會是兩個弱勢產業鏈的疊加，形成弱上加弱、更加弱小的產業鏈。目前全球共有移動用戶數約66億，其中GSM/WCDMA總用戶數約58億，而全球CDMA總用戶數約8億，只大約與中國移動一家的用戶數相當。在CDMA的規模本就與GSM/WCDMA相差懸殊，而且全球CDMA運營商的主流均已選擇LTE FDD的客觀現實下，如果一個CDMA運營商在LTE上選擇TD-LTE，則這個CDMA+TD-LTE雙模組合的長遠用戶規模將可能只有主流雙模組合WCDMA+LTE-FDD的幾十分之一[2,4]，這將在全球的通信產業上形成一個空前弱小而且極端孤立的特殊陣營。由于這種雙模組合的孤立性以及市場空間很小，并且CDMA運營商的主流均已確定采用LTE FDD，因此CDMA+TD-LTE這種雙模組合在全球已不存在其他的市場空間和推廣價值，因此其產品的產業鏈支持必然較弱，將無法形成正常發展的產業生態系統。

CDMA運營商本就已對弱勢產業鏈的不利影響有切膚之痛，而CDMA+TD-LTE制式組合的產業鏈弱勢將比CDMA更加嚴重，其結果必然是雪上加霜，導致技術發展滯后，設備價格昂貴，終端產品種類少、價格高、推出時間滯后，無法為用戶提供良好的產品和服務，后續演進發展也將失去保障，運營商的業務經營將陷入極端困難和被動的境地。

（4）國際漫游問題

運營商的國際漫游業務包括漫出和漫入。在移動互聯網流量成為運營商業務收入主流的4G時代，國際漫游變得越來越重要。如果一個CDMA運營商在LTE上選擇了TD-LTE，其CDMA+TD-LTE的覆蓋區域便會成為全球覆蓋上的“孤島”。一方面，CDMA+TD-LTE極弱的產業鏈必然造成適合其國際漫游的超多模終端設備的品種稀缺和支撐乏力，制約用戶的漫游出國。另一方面，由于世界手機產品的主流都不支持CDMA+TD-LTE這種雙模組合，這又使得該運營商無法承接國際漫游的漫入業務。這種局面將使運營商在全球漫游業務上陷入嚴重的困境，成為移動互聯網時代全球化的“孤島”和棄兒。

（5）網絡建設投資額外增加的可能性

雖然TD-LTE在頻譜的有效利用上具有優勢，但由于與FDD相比，TDD只能有部分時隙用于信號發射，其上行時隙占比平均只有FDD的50%，因此在頻率和帶寬相同、上下行比例為 1∶1時，TD-LTE的鏈路預算與LTE FDD相比有約3 dB的差距，這是TDD與FDD在覆蓋上的天然差距[5,6]。為了彌補這個覆蓋差距，TD-LTE要么必須采用8天線和波束成形技術（而LTE FDD只需要2天線）獲得覆蓋的增強，要么則必須額外建設更多的基站。對于CDMA運營商來說，8天線的全面采用將需要改造 （如果改造是可能的話）原有的CDMA站址，而不采用8天線則必須增加可能多達一倍的站址。不論是哪種情況，對于CDMA運營商來說都意味著LTE投資的額外增加。

必須指出，上面分析的問題，既不是TD-LTE的問題，也不是所有運營商選擇TD-LTE的普遍問題，而是CDMA運營商選擇TD-LTE特有的問題。

綜上所述，如果一個CDMA運營商在LTE上選擇TD-LTE，將會形成通信市場和產業上一個十分弱小和孤立的特殊雙模組合，可能導致技術發展滯后，網絡建設投資增大，無法形成健康的產業生態環境，終端產品種類缺乏價格高昂，后續的技術演進發展缺乏保障，在業務經營和長期發展上陷入困難和被動。

1 胡樂明.CDMA運營商Ev-Do與LTE共存發展的網絡演進策略.電信科學，2010（2）

2 GSA.Evolution to LTE Report,November 2012

3 GSA.Status of the global LTE TDD Market,November 2012

4 Ericsson.Ericsson Mobility Report,November 2012

5 龍紫薇.LTE TDD與LTE FDD技術比較.http://labs.chinamobile.com/mblog/628_4871，2008

6 Qualcomm.LTE TDD,the Global Solution for Unpaired Spectrum，September 2011