在最近召開的2013年世界移動通信大會上,作為TD-SCDMA及其后續演進技術TD-LTE產業化與商用化的重要推手,TD產業聯盟正式發布了《TD-LTE產業發展白皮書》。
該《白皮書》認為,3G移動通信的發展推動了移動數據業務和移動互聯網應用的發展,而移動數據與移動互聯網應用業務的發展又對移動帶寬性能提出了更高的要求,這直接驅動了LTE技術與產業的發展。
TD-LTE作為LTE的時分模式技術,具有“GAS”優勢:“G”(Global,全球化),“A”(Asymmetric,非對稱)和“S”(Synergetic,共融性),更適合未來移動業務的應用。
TD-LTE技術標準發展得到了全球產業鏈的支持。目前,全球10家系統設備廠商可以提供R8標準的商用產品,6家廠商的系統設備實現R9標準。全球2家終端芯片廠商推出5模TD-LTE芯片,2家推出4模芯片,3家推出3模芯片,共有17家芯片廠商承諾研發TD-LTE芯片。全球共有8家終端綜合測試儀廠商、7家PCT系統廠商、5家RCT系統廠商、4家RRM系統廠商、12家網規網優儀表廠商及多家通用儀表廠商,已經完全可以支撐TD-LTE產業發展。
2016年全球TD-LTE用戶(除中國外)有望達到1億左右,約占LTE用戶總數的10-20%;中國TD-LTE用戶發展取決于運營商格局,在1家TD-LTE運營商情況下,2016年中國TD-LTE用戶(中國移動TD-LTE用戶)將會超過1.1億;樂觀預期下,2016年中國TD-LTE用戶預計將會達到2億。
TD-LTE 產業發展白皮書(2012年)
一、TD-LTE標準的發展背景
第三代移動通信的逐漸普及推動了移動數據業務、移動互聯網應用的發展,而移動數據與移動互聯網應用業務的發展又對移動帶寬提出了更高的要求,這又直接驅動了LTE技術與產業的發展,LTE為未來移動寬帶數據業務提供了有效的接入手段。TD-LTE作為LTE的時分模式技術,多樣的上下行時隙配比可提供靈活的上行和下行容量分配,能夠更好的適應移動數據與移動互聯網業務的發展。
1.1 移動互聯網推動了LTE技術的發展
近年來,隨著移動互聯網的快速發展,移動數據流量出現爆炸性增長,為運營商的移動通信網絡帶來了巨大壓力。以美國運營商AT&T為例,伴隨著各代iPhone的推出,2007年至2010年四年間AT&T的移動數據流量大幅增長80倍。這一趨勢將隨著智能終端和移動互聯網應用發展的進一步明顯。據預測,2011年到2016年,全球移動數據流量將以78%的年平均復合增長率增長(來源:Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2011–2016),對運營商的承載網絡提出了更高要求。
物聯網的快速發展也正推動移動通信產業加速變革。繼“人與人通信”之后,開辟了“人與物通信”、“物與物通信”的全新市場。據預測,全球物聯網市場規模在2007至2014年間將以年均26%速率增長,達到155億美元,到2020年“物物通信”業務規模將達到“人人通信”業務的30倍。由此帶來的移動網絡數據流量的增長,以及對實時性等網絡性能更高的需求,亟需通過新一代高容量的移動通信技術來進行承載。
1.2 TDD技術將會成為未來無線市場的重要接入手段
頻譜資源的日益稀缺和TDD技術的興起促使全球范圍內對TDD頻譜的重視程度顯著提升。隨著全球數百家移動運營商由窄帶語音服務轉向寬帶數據服務,頻率資源日漸稀缺,只有充分應用各類頻譜資源才能夠有效滿足市場需求。因此,原來未受足夠重視、未能充分利用的TDD頻譜具有了更加重要的戰略地位。截止2012年底,全球50多個國家和地區發放的170多張移動寬帶頻譜許可證中,有20多個國家和地區發放了74張TDD移動寬帶頻譜許可證。
與此同時,以TD-LTE為代表的TDD技術在全球的興起,使得TDD頻譜的高效利用成為可能,TD-LTE優異的技術性能、與LTE FDD融合形成具有規模優勢的產業鏈,使TD-LTE成為全球實現移動寬帶化發展的重要基礎之一,TDD技術成為未來無線市場的重要接入手段。
1.3 TD-LTE為產業發展和用戶使用帶來巨大的變革
LTE首次實現了全球移動通信技術標準的統一格局,為全球產業帶來前所未有的規模優勢。TD-LTE和LTE FDD是LTE的兩大分支,但具有高度的相似性和統一性。目前,TD- LTE與LTE FDD已經實現了從標準、產業鏈到產品的全面融合,在3GPP等國際通信標準組織中,LTE TDD/FDD是同一調制技術標準;華為、中興、大唐、愛立信、諾基亞西門子、阿爾卡特朗訊等全球主要系統供應商都推出了TDD/FDD的共平臺產品;而TDD/FDD共芯片的產品也成為全球芯片廠家的共同研發方向,數款芯片已推出。在此基礎上,TD-LTE與LTE FDD融合組網已經成為全球運營商LTE建網的一種有效方式,首批雙模商用網絡也已在歐洲、亞洲等地開通。
LTE TDD與LTE FDD的全面融合使LTE成為全球寬帶無線接入技術的共同演進方向,將帶來全球性的市場和產業空間,實現規模經濟效益,有效降低產業制造成本,為制造業、運營商、用戶帶來益處。同時,LTE TDD與FDD的融合使全球LTE漫游成為可能,在不同國家/市場,無論是使用TDD頻譜還是FDD頻譜,用戶通過使用同一款多模終端,就可以享受到移動寬帶數據服務,為用戶創造極大的便利。
LTE將深刻改變移動互聯網應用模式,為廣大移動用戶創造更好的移動互聯網體驗。LTE高帶寬、低時延、永遠在線的性能將使用戶體驗大幅度提升。如傳統手機游戲將能夠升級為交互式高清對戰游戲,普通視頻監控升級為高清視頻,傳統語音業務升級為高清語音(HD Voice)業務。同時,LTE可以代替傳統衛星進行“即攝即傳” 轉播業務,并且傳輸方式更加便捷、傳輸成本更低,受到很多行業用戶的歡迎和廣泛應用。
LTE還將促進物聯網、云計算等戰略新興產業的發展,提升全社會的信息化水平。物聯網和云計算正在全球迅速發展,后端信息處理能力隨著計算能力的提高迅速提升,前端信息采集能力隨著傳感器技術的發展也不斷增強,但目前的通信網尚不能完全滿足二者之間的交互。隨著LTE的廣泛應用,LTE網絡將構建強大的傳輸能力,將后端與前端無縫連接起來,實現云計算平臺和終端的有效鏈接,為行業應用提供更佳的承載,促進新興產業的發展。
二、TD-LTE技術和標準發展狀況
2.1 TD-LTE標準發展歷程
根據無線通信向寬帶化方向發展的趨勢,2005年開始,國際標準化組織3GPP啟動LTE(Long Term Evolution)項目,研究3G之后長期演進的新一代移動通信技術。LTE包括FDD和TDD兩種模式,其中的TDD模式即為TD-LTE。
在研究過程中,LTE曾經存在Type1和Type 2兩種TDD幀結構。2007年11月,在中國公司的主導下,產業界將Type1和Type2兩種TD-LTE幀結構進行了融合,由此形成了統一的TD-LTE幀結構。融合后的TD-LTE幀結構保留了TD-SCDMA幀結構的核心部分,同時增加與FDD共性部分,為打造具有國際競爭力的TD-LTE技術和產業鏈奠定了基礎。
TD-LTE和LTE FDD作為LTE的兩種工作模式,在標準化的過程中始終保持同步發展。2008年,3GPP完成了LTE第一個版本的技術規范,即Release 8版本,這是目前TD-LTE商用設備主要采用的版本。之后,2009年3GPP發布了第二個版本(Release 9)的技術標準。在此之后,第三個版本(Release 10)也已經在2011年初完成,它的TDD和FDD模式,即TD-LTE-Advanced和LTE-Advanced FDD,分別被ITU接受為4G技術國際標準。LTE Release 11是目前的最新版本,標準化工作已經進入收尾階段。后續3GPP將啟動Release 12的研究工作,實現進一步的技術性能提升。
各個TD-LTE標準版本之間是平滑演進的關系,新版本后向兼容前面的版本。Release 8版本形成了一個全新無線通信系統的設計,包括OFDM、MIMO等關鍵技術,實現了空中接口峰值速率超過100Mbps的系統設計目標。Release 9版本在此基礎上進行增強,增加了多媒體廣播多播(MBMS)、家庭基站(Home eNodeB)、終端定位和增強下行波束賦形等新的功能,豐富了系統的業務支持能力。Release 10版本,即TD-LTE-Advanced,引入了進一步增強系統性能的多項新技術,包括 “載波聚合”、“中繼技術”、“增強多天線技術”和“異構網絡”等,峰值速率達到1Gbps以上。
2.2 TD-LTE關鍵技術及優勢
與3G相比較,TD-LTE在物理層、空口高層協議和網絡架構等方面做出了重要技術革新,在系統容量、部署靈活性、傳輸時延、業務質量和網絡成本等方面具備較大優勢。TD-LTE主要的關鍵技術與優勢如下:
① 采用OFDM和MIMO技術,實現更高的峰值速率和頻譜效率。TD-LTE采用了更適合于寬帶系統的OFDM技術,結合MIMO多天線和快速分組調度等先進的設計,實現了更高的峰值通信速率,同時能夠提供比3G HSPA提高2~3倍以上的頻譜利用效率。在采用下行2天線/上行1天線、20MHz的系統帶寬和3:1的下行與上行時隙比例配置的情況下,TD-LTE網絡的下行峰值速率可以達到110Mbps、上行峰值速率達到30MHz。TD-LTE-Advanced支持100MHz系統帶寬和下行8天線/上行4天線的最大配置,可以實現通信速率的進一步倍增,峰值速率超過1Gbps。
② 靈活的系統帶寬和載波聚合,滿足各種頻率場景的需求。TD-LTE支持1.4/3/5/10/15/20MHz總共6種不同的系統帶寬選項,更為先進的TD-LTE-Advanced通過載波聚合技術,可以支持以上6種帶寬選項的不同組合,包括連續或者非連續頻率資源的組合使用,最大可以達到100MHz的系統帶寬,充分滿足各種頻率資源場景和網絡部署帶寬的需求。
③ 簡化的網絡架構和智能化的網絡管理,降低系統成本。TD-LTE取消了RNC節點,采用了扁平化的網絡架構和更加簡化的系統協議設計。在此基礎上,SON技術(網絡自優化技術)在TD-LTE中得到了廣泛的應用,實現智能化的網絡管理,有效的降低了網絡CAPEX和OPEX。
④ 動態的分組調度技術,兼顧服務質量和資源利用效率。TD-LTE簡化的網絡結構降低了傳輸時延,促進了動態資源調度技術的應用。在空中接口的技術設計中,TD-LTE采用完全基于分組交換的資源分配方式,根據用戶的情況,快速的進行最優的資源分配,為各種實時業務提供服務質量(QoS)保證的同時,有效保證了系統資源的利用效率。
⑤ 靈活的上下行時隙比例配置,滿足網絡非對稱業務量的需要。上下行時隙比例的靈活配置是TDD技術的一個重要特點,TD-LTE支持7種不同的上下行時隙比例配置,包括下行多數的9:1到上行多數的2:3,可以根據實際網絡中上下行業務量不同的需求情況進行相應的選擇,滿足不同的規劃需求。近期3GPP正在進行進一步的技術研究,探索在TDD網絡的各個區域使用不同時隙比例配置的可行性和技術解決方案,將進一步增加TD-LTE網絡上下行業務量配置的靈活性。
⑥ 基于信道互易性的智能天線技術,進一步提高系統性能: TDD信道的互易性為智能天線技術的應用提供了便利,TD-LTE延續TD-SCDMA的智能天線技術并進行了擴展。目前商用的TD-LTE Release 8版本采用的智能天線技術支持單流的數據發送,Release 9版本的TD-LTE和TD-LTE-Advanced可以支持雙流,以及最大8流數據的并行發送,可以進一步提升系統性能,尤其是小區邊緣用戶的通信性能。
2.3 TD-LTE的技術性能
2009年至今,中國組織開展了TD-LTE研發技術試驗、規模技術試驗和擴大規模試驗,對TD-LTE的技術性能進行了全面的驗證。根據目前的試驗結果,在外場真實的網絡環境中,TD-LTE網絡的峰值速率、時延、吞吐量、用戶容量和組網性能等方面,全面達到了預期指標。
① 峰值速率
峰值速率是指用戶在網絡中能夠達到的最大通信速率,是檢驗TD-LTE系統和終端處理能力的重要指標。
在規模試驗外場環境中,20MHz帶寬的TD-LTE系統,采用2:2的下行與上行時隙比例配置,采用等級3的終端,下行峰值速率可達到60Mbps,上行峰值速率可達到19Mbps;在3:1時隙配比的時候,下行和上行峰值速率可分別達到80Mbps和8Mbps。
根據國際商用網絡的測試情況,使用2x10MHz頻率資源的LTE FDD網絡的下行峰值速率約為60Mbps,上行峰值速率約為23Mbps。因此,在使用相同頻譜資源數量的情況下(即TD-LTE采用20MHz、LTE FDD采用2x10MHz),2:2時隙配比的TD-LTE網絡的峰值速率與LTE FDD基本接近。3:1時隙配比的TD-LTE網絡的下行峰值速率高于LTE FDD約20Mbps,但上行速率低于LTE FDD約15Mbps.
② 傳輸時延
傳輸時延包括用戶業務時延,控制面時延和切換時延。其中,用戶業務面時延指的是業務數據在網絡和終端之間傳輸所需要的時間,是衡量TD-LTE系統支持實時業務能力的重要指標;控制面時延是指用戶從空閑狀態到接入網絡所需要的時間;切換時延是指用戶在兩個小區之間切換所需要的時間。這些都是保證用戶具有良好業務體驗的重要指標。
在TD-LTE規模試驗網絡中進行測試,20MHz帶寬的TD-LTE系統,采用2:2的下行與上行時隙比例配置,采用ping包的方式測試數據用戶業務面時延,小數據包從終端發送到網絡端的應用服務器,然后再返回終端所需傳輸時延平均為20-30ms,基本符合預期。TD-LTE和LTE FDD在時延方面的差異主要由于空中接口采用不同的機制,因為TDD不連續發送,存在一定的緩存時延,根據實際網絡的測試情況,二者的差距為2-7ms。
同時,采用與上述用戶面時延測試相同的網絡配置,TD-LTE網絡的控制面時延(終端發出第一條隨機接入preamble至終端發出RRC connection Reconfiguration complete完成的時延)約為80ms,切換時延(在服務小區發出最后一個包到這個包在目標小區到達終端的時延)約為60-70ms,均達到較高水平。
③ 小區平均吞吐量
小區平均吞吐量是指多個用戶并發在同一小區使用業務時,多個用戶的吞吐量之和,是體現TD-LTE網絡業務容量的主要指標。
在多小區同時加載的網絡環境,采用20MHz帶寬的TD-LTE系統和2:2的下行與上行時隙比例配置,且20個用戶在被測小區內均勻分布,TD-LTE小區的下行平均吞吐量可達到25Mbps以上,小區邊緣每用戶的吞吐量不低于440kbps;小區的上行平均吞吐量可達到11Mbps以上,小區邊緣每用戶吞吐量不低于260kbps。
④ 并發用戶容量
并發用戶容量是指在保證一定業務速率下,系統可以同時服務的最大用戶數,是體現TD-LTE網絡用戶容量的主要指標。
并發用戶容量主要受限于調度信令和業務信道資源,在多小區模擬加載環境下,采用20MHz帶寬的TD-LTE系統、2:2的下行與上行時隙比例和10:2:2的特殊時隙配比,每個小區可支持200個終端同時在線,且下行吞吐量均保持在100kbps以上,上行吞吐量均保持在50kbps以上。
2.4 TDD和FDD的商用能力對比
從理論分析和實際網絡運營的情況看,TD-LTE和LTE FDD具有相當的技術性能,共平臺發展進一步拉近了二者的水平。在后續的LTE-A階段,TD-LTE-Advanced繼續保持了與LTE Advanced FDD相當的性能水平,并且在4G技術國際標準的制定過程中得到了充分論證。2009~2010年,ITU對TD-LTE-Advanced、LTE Advanced FDD和802.16m 三種技術進行了評估,共有來自北美洲(ATIS、加拿大、TR-45)、亞洲(中國、日本、韓國)和歐洲(WINNRE+、俄羅斯)的8個評估組提交了TD-LTE-Advanced的技術評估結果,對系統各項技術指標進行了全面的評估,包括峰值頻譜效率(上行為8.54 bit/s/Hz、下行為16.86 bit/s/Hz)、小區平均頻譜效率(宏蜂窩場景下行為2.4~3.7 bit/s/Hz)、小區邊緣頻譜效率(宏蜂窩場景下行為0.067~0.1 bit/s/Hz)及VoIP容量(宏蜂窩場景為65~67 active users/sector/MHz)等方面。所有的評估結果都顯示:對于所評估的各個方面的技術指標,TD-LTE-Advanced和LTE FDD Advanced的技術性能相當,都能夠滿足ITU IMT-Advanced的技術要求。
TD-LTE及TD-LTE-Advanced等TDD技術標準,具有同FDD技術標準相當的技術性能,同時還具備TDD時分技術的獨特優勢。從技術和產品的角度看,TDD技術產品具備同FDD相當的商用能力。
隨著4G時代的到來,TDD技術所具有的“GAS”優勢逐漸顯現出來:“G”(Global,全球化)——TDD頻譜在世界各國廣泛存在,全球核心頻段集中在2.3G/2.6G/3.5G/1.9G四個頻段上,可以實現全球范圍內的漫游;“A”(Asymmetric,非對稱)——TDD技術天然具有非對稱支持能力,最適合移動互聯網業務的特點;“S”(Synergetic,共融性)——TD-LTE是3GPP標準技術,與GSM、UMTS、LTE FDD自然實現了融合發展,同時TD-LTE與WiMAX/TD-SCDMA都屬于TDD技術,也能夠很好的融合。TDD技術的“GAS”優勢得到業界越來越多的認可,為全球TDD產業發展帶來了更高的預期。
三、 全球TD-LTE產業發展現狀及主要趨勢
TD-LTE作為全球移動寬帶時代的主流技術,不僅已成為國際標準,而且得到了全球制造商、運營商、行業協會等廣泛產業鏈的認可和支持。經過四年來的拓展和合作,目前包括大唐、華為、中興、愛立信、阿爾卡特-朗訊、諾基亞-西門子等在內的全球主要系統廠家,海思、高通、聯芯、Marvell、展訊、聯發科技、創毅視訊等在內的主要芯片制造商,以及星河亮點、羅德與施瓦茨、大唐聯儀、中創信測、安捷倫、艾法斯等測試儀表廠商,全部支持該技術。下一階段,TD-LTE將和LTE FDD進一步融合發展,實現共基站、共終端,國際產業和市場的認可和支持持續擴大,夯實其在全球的部署和商用的堅實基礎。
3.1 系統設備
3.1.1 TD-LTE系統設備產業現狀
TD-LTE系統設備包括無線系統、核心網、網管等在內的設備產品。
目前,TD-LTE系統設備整體趨于成熟,具備了商用能力,正處于從產業化向商用化過渡的階段。截至2012年底,全球建成并正式運行了14個TD-LTE商用網絡,全球TD-LTE商業用戶超過150萬,商用結果充分驗證了TD-LTE在復雜網絡場景下的商用能力。
從全球LTE產業發展來看,TD-LTE系統設備與LTE FDD水平接近,具有基本相同的產業支持。在無線接入網產品方面,TD-LTE和LTE FDD成熟度接近;在網管和核心網側,TD-LTE和LTE FDD幾乎相同;在商業應用方面,TD-LTE與LTE FDD系統設備的差距迅速縮小。
TD-LTE系統設備環節已經形成了多家供貨局面。截至2012年底,主流的10家系統設備廠商都已提供滿足R8標準技術要求的產品,其中6家廠商的系統設備實現R9標準特性,達到了商用部署要求。
3.1.2 TD-LTE系統設備產業發展趨勢
從技術發展來看,未來TD-LTE系統設備將呈現如下的發展趨勢:
①TD-LTE和LTE FDD將共享硬件平臺,并可以共用較高比例的軟件模塊,TD-LTE和LTE FDD共平臺發展成為主流。
② 寬頻RRU和大容量BBU硬件的發展,不但支持多頻段寬頻功放和多模,也推動了分布式基站的發展,未來基站產品設計將更多的采用云架構網絡,以節約CAPEX和OPEX。
③ 基站集成度進一步提高,小型化天線、先進器件、功能模塊分離的基站產品,都有助于基站產品的小型化和微型化。
④ 為適應多網絡共存和異構網絡架構,新的系統產品形態,如Pico、Small cell、Femto等,將陸續規模應用,以支持更靈活的立體組網。
⑤TD-LTE網絡系統將會應用更多的新技術,如R10版本中的CA/ Relay/COMP等技術,進一步提升TD-LTE網絡性能。
從產業鏈來看,TD-LTE/LTE FDD共平臺發展是LTE產業發展的大勢所趨,TD-LTE和LTE FDD將能夠在全球市場范圍內共享規模經濟效應。
3.2 芯片和終端
3.2.1 TD-LTE芯片和終端產業現狀
TD-LTE終端芯片主要包括基帶芯片、射頻芯片、射頻芯片前端等主要部分。在芯片開發方面主要有:芯片設計、芯片制造、封裝等環節。TD-LTE終端分為單模終端和多模終端,主要產品形態包括數據類終端(數據卡、MiFi、CPE)和手機、平板電腦等。
在芯片行業,截至2012年12月,超過17家芯片企業承諾研發TD-LTE芯片。目前,全球幾乎所有芯片商都推出TD-LTE芯片,其中已有2家推出5模TD-LTE芯片(TD-LTE/LTE FDD/TD-SCDMA /WCDMA/GSM),2家推出4模芯片(TD-LTE/LTE FDD/TD-SCDMA /GSM),3家推出3模芯片(TD-LTE/TD-SCDMA/GSM)。采用40nm工藝的TD-LTE芯片成熟度較高,可以較好的支持CPE、MiFi等數據類終端的商用需求;目前所有芯片廠商都在積極研發28nm工藝的TD-LTE芯片,至少1家公司已推出了28nm 工藝TD-LTE商用芯片,并實現量產。
截至2013年1月,全球已推出124款TD-LTE商用終端,包括數據卡、CPE、MiFi、手機等多種形態終端;其中,TD-LTE手機取得突破性進展,目前已有12款TD-LTE多模智能手機。2012年9月底,日本軟銀攜手5家終端廠商發布了6款TD-LTE智能手機,全部采用28nm芯片。2012年11月,華為、三星、中興等廠商研制的TD-LTE手機(包括雙待和CSFB兩種機型)中標中國開展的“TD-LTE擴大規模技術測試”終端集采,預計2013年初將投放到該試驗中。
3.2.2 TD-LTE芯片和終端發展趨勢
在產業發展初期,基于40nm工藝芯片的數據類終端可以滿足TD-LTE應用需求。隨著TD-LTE產業成熟和商用推廣,TD-LTE芯片和終端需進一步提升性能,以提供更佳的用戶體驗。下階段,TD-LTE芯片和終端主要發展趨勢如下:
① 終端芯片支持多模兼容,滿足運營商多網運營和國際漫游的需求。五模芯片(TD-LTE/LTE FDD/TD-SCDMA/WCDMA/GSM)將成為未來TD-LTE芯片主流,預計2013年將有超過6家芯片廠商推出五模芯片,個別先進廠商將會推出支持6模的芯片(TD-LTE/LTE FDD/TD-SCDMA/WCDMA/CDMA 2000/GSM)。大多數基帶方案廠商已經實現共平臺開發,多模終端芯片套片對TD-LTE的支持將主要取決于射頻芯片及其前端器件的選擇,這將決定終端可支持TDD頻段的能力。
②TD-LTE射頻芯片支持多頻段。全球TD-LTE頻率分布表現出了分散的特點,這也就要求TD-LTE芯片能夠支持多頻段。同時,為實現LTE規模效益共享,TD-LTE芯片也將同時支持LTE FDD。這一點和TD-LTE系統設備的發展趨勢相一致。
③TD-LTE終端從數據終端過渡到手機終端。現階段,TD-LTE終端產品多數是數據卡的形態,采用的多是40nm工藝芯片。考慮到芯片功耗和體積,28nm工藝芯片更適合TD-LTE手機終端的大規模發展。預計于2013年3季度或4季度,全球多數芯片廠商將可以提供支持TD-SCDMA/TD-LTE在內的28nm多模工程樣片;經過進一步的產品驗證完善和二次流片,預計到2014年全球多數廠商均可實現TD-LTE 28nm多模芯片的基本成熟,TD-LTE多模智能手機將具備大規模商用能力。
④ 語音技術方案是TD-LTE手機發展的重要環節。從LTE FDD的商用經驗來看,具備語音和寬帶數據能力的智能手機是用戶最為滿意的終端形態。對此,運營商和設備企業在近期逐步明確了TD-LTE語音方案,其中CSFB方案在2012年底至2013年初進行試驗。
⑤TD-LTE數據終端和WiFi相結合。現階段,TD-LTE與WiFi相結合的終端產品形態具有較大的市場需求,這和終端和業務應用的發展階段相適應
3.3 測試儀表
3.3.1 發展現狀
TD-LTE測試儀表與LTE FDD基本同步,發展已經比較完備。現階段TDD測試儀表已經可以為產業發展提供有力的支撐,已經不構成TD-LTE產業發展的瓶頸。
TD-LTE測試儀表可以分為終端測試儀表和網絡測試儀表兩大類。其中,終端測試儀表包括:終端綜合測試儀(綜測儀)、射頻一致性測試(RCT)系統、無線資源管理(RRM)一致性測試系統、協議一致性測試(PCT)系統等;網絡測試儀表主要包括網規網優測試儀表以及研發測試儀表。
TD-LTE測試儀表已形成了全球廠商共同參與、共平臺同步開發的局面,并在各領域實現了多廠家供貨的格局。
① 終端綜合測試儀
全球已有8家廠商推出終端綜測儀商用產品,實現了TD-LTE與LTE FDD儀表的同步開發,并已經在2011年率先達到了GCF驗證要求。
② 射頻一致性測試(RCT)系統
全球5家儀表廠商都已經提供商用的LTE TDD/FDD RCT系統,已具備了較為全面的TD-LTE射頻測試功能。目前,RCT產品開發的關鍵是降低設備成本,同時提升多模支持能力。
③ 無線資源管理(RRM)一致性測試系統
全球4家儀表廠商已推出成熟的RRM產品,支持TD-LTE與TD-SCDMA/GSM等系統之間的多模互操作,產品性能穩定,測試制式不斷豐富。
④ 協議一致性測試儀表(PCT)系統
PCT系統是終端芯片研發、終端入網測試入庫測試必須使用的測試手段之一,全球已有超過4家廠商推出成熟的TD-LTE、LTE FDD協議測試產品。PCT系統下一步將支持TD-LTE和LTE FDD及WCDMA的互操作。
⑤ 網規網優儀表
全球共有12廠商推出了成熟的網規網優測試儀表產品。其中,超過7個廠商的路測軟件、掃頻儀等產品已經為日本軟銀等運營商供貨。
⑥ 研發類測試儀表
研發類測試儀表已經不構成制約TD-LTE產業發展的因素,至少8家廠商推出了商用產品。
綜合以上產業信息,測試儀器儀表環節已經完全能夠支撐TD-LTE產業鏈的快速發展。2012年,TD-LTE測試儀表的應用重點主要是在研發、測試領域;隨著TD-LTE商用提速,測試儀表將迅速擴展到生產測試和網規網優應用。
3.3.2 發展趨勢
① 平臺化和多模化發展趨勢。在統一平臺的基礎上,多模模塊和多種測試工具集成在同一測試儀表內,測試儀器儀表將會支持多模和多種測試要求,測試儀表不僅支持TDD制式,還將支持FDD制式。測試儀表的平臺化發展還有助于降低產品成本。
② 網絡化發展趨勢。網絡化是現代測試技術發展的要求,能夠實現網絡的統一化管理和分布式管理,改變了以往的測試模式。網絡化測試中,測試人員可以不受時間和空間的限制,低成本的實現遠程測控,隨時隨地獲取所需信息,提高了測試效率。
③ 智能化和自動化發展趨勢。隨著測試水平的提高,運營商要求可以實現自動化測量、智能分析和智能調度,提高測試儀表的測試效率。智能化測試儀表的發展需要和傳感器技術有效結合,以提高測試的精度。
④ 在新技術上,TD-LTE測試儀表將支持多載波聚合,支持多天線配置,支持更高Category等級。
⑤ 小型化、高精度、非接觸,也將是TD-LTE測試儀器儀表行業發展的重要趨勢。
3.4 TD-LTE頻譜
3.4.1 國際組織對TD-LTE的頻譜規劃
由于LTE技術仍在發展之中,ITU對LTE頻率規劃仍在持續進行中,LTE頻段數量增加趨勢明顯。WRC-07后,原則性規定頻率規劃只做TDD和FDD區分,2G和3G以及3G擴展頻段都可用于LTE技術。伴隨越來越多運營商關閉2G網絡,2G頻段將不斷轉成LTE頻段,LTE可用的頻段資源將會越來越豐富。
總體來看,在全球新增移動寬帶頻譜中,TDD頻譜資源越來越充足,但是整體上和FDD相比仍然存在較大差距。
從頻譜質量來看,FDD擁有大量中低頻段頻譜資源,可以幫助運營商取得網絡覆蓋優勢;反之,TD-LTE缺乏中低頻段頻譜資源,網絡廣域覆蓋實現難度較大。
3.4.2 主要國家和地區的TD-LTE頻譜規劃
目前主要國家和地區的TD-LTE頻譜規劃集中在2GHz以上的高頻段,使用范圍最廣的是2.3GHz和2.6GHz,低頻段資源稀缺。
從已經商用的TD-LTE網絡情況來看,TD-LTE主要部署在Band 38和Band 40兩個頻段上。反觀,目前LTE FDD運營商基本都采用低頻段(700/800MHz)+ 高頻段(1800MHz/2600MHz)的模式建設LTE FDD網絡,其中低頻段用于廣域覆蓋,高頻段用于城市地區的熱點覆蓋,以滿足系統容量和網絡覆蓋的要求。
在不考慮網絡容量的前提下,低頻段布網的整體成本(包括站址、設備、基建)較高頻段低。因此,只考慮覆蓋的運營商在低頻段上發展TDD技術標準,會減小投資壓力,保持市場上的競爭優勢。目前各國TD-LTE運營商已經開始普遍關注和呼吁低頻段的應用,全球TDD頻段資源將會逐漸豐富,以保證網絡容量與覆蓋的平衡。
3.4.4 全球TDD頻譜牌照發放情況
全球已經有超過40個國家和地區頒布了TDD頻譜資源,覆蓋全球大約51%的人口。全球電信運營商對TDD頻譜的關注度與日俱增,積極參加TDD頻譜的競拍。
2012年,全球共發放697張TDD牌照。目前,更多的TDD頻譜正在清理和計劃發放中,比如:3400MHz-3800MHz,700MHz頻譜TDD部分,400MHz-700MHz,以及3.8GHz以上部分。就拍賣特點來看,TDD頻譜拍賣頻譜集中度較高,帶寬更大,便于構建更寬的網絡帶寬和提高峰值速率。其中,英國、法國、馬來西亞、南非、韓國、美國等國家將在未來2年內發放2GHz頻段以上并且大于50MHz帶寬的TDD頻譜。
據統計,現在全球領先的150家運營商中已經有超過74家獲得了TDD頻譜,更多主流運營商開始重視TDD頻譜的發展。
3.4.5 中國TDD頻譜規劃
中國公眾移動通信頻譜規劃了687MHz,已分配307MHz。目前TD-SCDMA現網應用仍以Band34(2010-2025MHz)頻段和Band39(1880-1920MHz)頻段為主。
2012年10月,中國工信部宣布將2500-2690MHz的全部190MHz頻率資源規劃為TDD頻譜。
中國TDD頻譜總量持續增加,但TDD頻譜資源相對于FDD頻譜資源仍然劣勢明顯,尤其是低頻段資源稀缺。目前,中國無線電頻譜規劃機構正在做積極的協調溝通工作,爭取在TD-LTE正式大規模商用之前,分配低頻段頻譜資源支持其商用發展。
3.4.6 TD-LTE頻譜規劃趨勢
① 全球寬帶無線TDD頻譜資源數量將持續增加,TDD頻譜受到更加廣泛重視。全球FDD頻譜競拍已經基本結束,運營商對頻率資源的需求開始轉向TDD頻譜資源,TDD頻譜需求水漲船高。
②2.6GHz頻段是TD-LTE全球漫游主頻段,是實現TDD技術全球漫游的基礎,對TDD產業發展至關重要。全球TD-LTE產業界也充分關注2.6G頻段的使用,2.6GHz產品的生態系統相對更加成熟,現已有超過82%的TD-LTE終端支持該頻段。基于這一相對成熟的生態系統,全球主流的設備及終端廠商都會將更多資源投入在這一頻段,進行相關技術及產品的研發。
③ 爭取700-800MHz等低頻段資源成為TDD產業界的一致訴求。700-800MHz頻段用于宏覆蓋網絡,僅需要少量的基站便可完成郊區的大范圍覆蓋,既降低網絡建設成本,又實現良好的覆蓋,可以有效提高TDD運營商的競爭力。
④3.5GHz有望成為TD-LTE重要擴展頻段。3.5G已經在英國UBK商用網絡獲得了采用,并且獲得了成功。而且,3.5G頻率資源豐富,在歐盟、北美、亞太、南美地區都有規劃,也獲得了3GPP Release 10及后續標準版本的支持。3.5G頻譜適合容量覆蓋的需要,能夠更好的發揮TD-LTE的非對稱業務能力。
可以預見,TD-LTE技術將有更充足的頻譜資源,保障其大規模商用發展。未來,TD-LTE 將會獲得更多的低頻段資源,以實現更大范圍的連續覆蓋,從而進一步提升TDD運營商的市場競爭力。
3.5 TD-LTE國際標準組織和行業組織
3.5.1 3GPP——標準制定
第三代合作伙伴計劃(3rd Generation Partnership Project,即3GPP)成立于1998年12月。3GPP的組織伙伴包括歐洲的ETSI、日本的ARIB和TTC、中國的CCSA、韓國的TTA和北美的ATIS,其成員還包括市場伙伴和個體成員。3GPP的宗旨在于研究制定并推廣3G標準,即WCDMA,TD-SCDMA。為了滿足新的市場需求,3GPP在標準規范中不斷增添新特性,以增強自身能力,逐步向4G LTE技術標準發展。為了向開發商提供穩定的實施平臺并添加新特性,3GPP的標準版本仍在持續增加中。
3GPP開展的TD-LTE工作主要包括系統需求、標準化、頻率定義等產業發展的頂層設計內容。
早在2004年11月份3GPP魁北克的會議上,3GPP決定開始3G系統的長期演進(Long Term Evolution)的研究項目,并于2007年完成相關可行性論證。
2008年至2011年,3GPP相繼組織制定了R8、R9、R10三個版本,R11版本在2012年12月完成,R12版本的標準化已于2012年9月份啟動,其中TD-LTE和LTE FDD標準制定的進度一致。
其次,3GPP在相關規范中,定義TD-LTE工作頻率。截至2012年7月,3GPP規范中已定義了12段TDD頻譜,較好地引導TD-LTE設備開發。
由于CDMA產業后續向LTE演進,3GPP在全球移動通信標準統一化進程中的影響力進一步提升。從產業演進趨勢觀察,3GPP已成為全球移動通信走向統一的標準融合平臺。
3.5.2 LSTI——技術驗證
LSTI即3GPP LTE/SAE試驗聯盟(Long Term Evolution/System Architecture Evolution Trial Initiative)。LSTI于2007年5月由設備商和運營商發起的開放組織,有包括12家運營商及27個設備提供商在內的39個成員,其主要行動目標是以測試并公布LTE/SAE能力的方式推動LTE/SAE TDD/FDD的商業部署。
LSTI的工作介于標準化與商業部署之間,分為概念驗證、互操作、友好用戶試驗三個階段。
LSTI 于2009年6月完成TD-LTE概念驗證,測試結果達到或超過3GPP及NGMN的要求。LSTI于2010年同步完成TDD及FDD的互操作及友好用戶試驗。
2011年1月,LTE SAE試驗聯盟宣布完成了LTE測試驗證的全部重要工作,其中包括概念驗證(POC),互操作性發展(IODT),互操作性測試(IOT)和友好的客戶試驗(FCT),FDD(頻分雙工)和TDD(時間時分雙工)。這些項目成果,LSTI在2011年西班牙巴塞羅世界移動通信大會上發布。
3.5.3 GCF——測試認證
GCF是由全球主流運營商和終端制造商組成、由測試設備提供商和測試機構作為觀察員參加,共同組成的全球認證論壇。
GCF致力于通過獨立的認證過程,確保終端的全球互操作。GCF負責的TD-LTE工作內容主要包括:制定TD-LTE一致性測試路標、測試用例/策劃平臺認證流程以及終端產品認證注冊的流程。GCF不直接從事TD-LTE測試服務,相關工作交由第三方測試機構進行(如RFI組織)。
GCF建立了一套常規化認證流程,每三個月GCF召開一次工作會議,期間對TD-LTE的相關測試結果、測試用例、測試設備進行認證。在測試用例、測試設備都符合GCF制定的測試路標后,TD-LTE終端設備的一致性認證工作便隨之迅速展開。
GCF的測試認證加快了TD-LTE終端產業的發展。一方面,GCF不斷將TD-LTE新增頻段的移動設備納入其認證范疇,為TD-LTE終端提供全球性的認證平臺;另一方面,通過GCF認證的終端也意味著獲得GCF運營商成員的認可,加速TD-LTE商用。
3.5.4 NGMN——提出功能需求
NGMN是一個以運營商主導的,推動新一代移動通信系統產業發展和應用的國際組織,從2006年成立之初的7家運營商,發展至今已有20家運營商和30家系統、終端、芯片、儀表制造商參加。NGMN對TD-LTE發展的支持,主要是提出功能需求,推進TD-LTE產業生態環境建設,促進TD-LTE技術、產業成熟。
面向市場積極引導新一代技術的標準和產品設計。發布“下一代網絡白皮書”,明確TD-LTE產業市場需求;開展關鍵問題研究,推動標準制定。
營造良好的產業生態環境。明確TD-LTE頻譜需求,積極影響政府頻譜規劃;關注整個生態環境,針對問題積極制定應對方案。
加速下一代技術的產業化進程。明確終端需求,推動終端認證機制的進一步優化;制定試驗需求,以試驗推動產業化進程。
和其他行業組織建立合作,共同推進LTE發展。2009年,NGMN和TDIA達成戰略合作協議,雙方共同努力,推動全球TD-LTE技術發展,并確保以FDD和TDD為基礎的下一代移動網絡的融合標準的發展奠定基礎。2012年,NGMN和GTI達成意向合作協議,兩個組織同意,支持TDD和FDD的融合。
3.5.5 TDIA——產業化
TD產業聯盟(TDIA)成立于2002年10月30日,由電信科學技術研究院(大唐電信科技產業集團)等8家企業自愿聯合發起成立。TDIA成立以來,一直致力于推進TD-SCDMA的產業化進程,促進TD-LTE開發,早日形成完整的產業鏈和多廠家供貨環境, 并推進TD企業平穩順利進入第三代、第四代移動通信市場。截至2012年底,TDIA理事會和非理事會成員單位總數達到90家,涵蓋了系統設備、芯片、終端、儀表、運營商、科研機構、高等院校等產學研用各類組織。
TDIA推動TD-LTE產業發展的主要工作如下:
① 搭起中國政府與企業對接的橋梁。配合中國政府對TD-LTE產業和通信標準發展的調研工作;向行業主管機構建言獻策,推動有利于TDD產業發展的政策制定。
② 致力于建立TDD產業知識產權風險處理機制。目前,TDIA全力聯絡各方,對TD-LTE技術專利進行評估,建立TD-LTE產業知識產權爭端解決機制,促進產業健康發展。
③ 推動關鍵技術環節的協同突破,促進產業鏈建設。TDIA一直支持并參與終端一致性測試TTCN代碼的開發,與GCF等一同推進終端一致性測試工作。TDIA協同成員企業推動28nm終端芯片的協同突破,持續夯實TD-LTE產業鏈的薄弱環節。
④ 展示TD-LTE技術整體實力,發布重大產業信息。TDIA組織成員集體參加國際展或組織一些重大的活動。在TDIA的組織下,中國工業信息化部無線電管理局在2012年10月迪拜ITU展上發布了中國2.6GHz頻段的全TDD規劃方案。
⑤ 積極與國際組織展開合作,拓展TD-LTE發展空間。TDIA與ITU近三年來每年合作主辦一次“TDD技術與頻率研討會”;2009年與NGMN達成戰略合作協議,共同推動TD-LTE技術全球發展;從2004年開始,TDIA與ETSI開展全面合作,開發TD-SCDMA TTCN終端一致性測試代碼集,已發布2個更新版本,支持3GPP R4到R8;2011年與GTI達成戰略合作協議,聯合推動TD-LTE國內外產業環境發展;同時,TDIA和3GPP緊密合作,協同推進TD-LTE后續標準制定、終端一致性測試等工作,2012年12月,3GPP、CCSA、TDIA聯合在北京舉辦了3GPP標準峰會。
當前,TDIA繼續推動TD-LTE技術標準的驗證與完善、關鍵技術研發、產業開發、測試環境建設等領域工作。并以TDIA為主導,推動建設共性技術與公共測試平臺,促進企業間的合作,幫助企業加快創新。
3.5.6 GTI——商用化發展
2011年2月,在巴塞羅那MWC2011大會上,中國移動聯合歐洲Vodafone、印度Bharti、日本軟銀、美國Clearwire等運營商共同發起了TD-LTE全球發展倡議(GTI)。截止2012年12月7日,GTI運營商成員已達到51家。2012年初,GTI成立Partner Forum,建立廠商加入機制,截止2012年底已擁有廠商合作伙伴成員39家,涵蓋系統設備、終端芯片、測試儀器儀表等產業鏈各環節廠家。
GTI是一個虛擬開放平臺,以聯合全球運營商推廣TD-LTE生態系統作為移動寬帶頻譜技術的主要標準之一,并推動下一代移動寬帶頻譜網絡的初步發展為使命。
在技術拓展領域,GTI運營商聯合起來挖掘和探索TD-LTE規模商用中的關鍵問題,成立了3個工作組,下含10個技術課題和1個Ad-hoc小組,匯聚全球運營商的共同需求,并聯合產業形成一致解決方案。目前,GTI已經完成了《干擾共存研究報告》、《多模多頻段產品需求白皮書》等研究成果,并在2012年10月召開的GTI技術研討會上推出支持5模11頻段的GTI MiFi終端樣機。
在市場拓展領域,GTI匯聚了全球運營商,并得到了包括傳統FDD、TD-SCDMA、WiMAX及PHS產業在內的最廣泛的全球產業支持,與GSMA、NGMN、TDIA等國際組織建立起戰略合作關系。在GTI的推動下,2012年TD-LTE在國際市場成功實現了重大突破,日本軟銀、沙特STC和Mobily、歐洲Hi3G、印度巴蒂等14家國際運營商正式推出商用服務。
目前,GTI繼續拓展業務范圍,作為一個國際工作平臺,在市場宣傳推廣、技術發展、產品路標等領域給予產業和市場發展的極大推動,有效實現了運營商產品需求和技術研發的結合,大力拉動了產業和市場的發展。
四、TD-LTE市場進展和趨勢分析
4.1 TD-LTE市場發展現狀情況
4.1.1 全球TD-LTE網絡部署情況
TD-LTE與LTE FDD通過融合發展,已共同成為全球最主流的新一代移動寬帶技術,在全球各地部署。一方面,WiMAX、PHS等TDD技術紛紛向TD-LTE演進;另一方面,TD-LTE/FDD融合組網成為LTE運營商網絡部署的重要方向之一。
2011年9月,沙特運營商Mobily率先在全球商用TD-LTE,正式啟動TD-LTE全球商用進程。截止2012年底,全球范圍內已有沙特運營商Mobily、STC、日本運營商Softbank、巴西運營商SKY TV、北歐Hi3G、英國UK Broadband、印度Bharti、澳大利亞NBN、波蘭Aero2、阿曼Omantel、俄羅斯MTS、中國移動香港公司、斯里蘭卡Dialog Axiata共13家運營商開通了14個商用TD-LTE服務(其中Hi3G在瑞典/丹麥開通兩張TD-LTE商用網)。從基站規模上來看,2011年底全球TD-LTE基站數量達到了9000個,2012年底達到50000個。
同時,全球已有28家運營商共簽署44個TD-LTE商用合同,超過22家運營商公布了明確的商用計劃。如印度Tikona計劃于2013年商用TD-LTE,美國運營商Clearwire宣布將在2013年開通TD-LTE商用網絡,首批建設2000個基站。此外,全球已經開通的TD-LTE試驗網超過63個。
日本第三大移動運營商軟銀于2012年2月正式啟動全球最大的TD-LTE商用網絡,截止2012年底發展用戶達到71.9萬,并計劃在2013年3月前部署13000個基站,覆蓋日本92%人口。軟銀在網絡建設上基于“低成本建網,快速投入使用”的原則,與現有的PHS基站共站址建TD-LTE基站,通過升級PHS基站已有的極化天線為支持2.6GHz和1.9GHz的雙頻天線,實現共天饋,并在PHS原有的站址上部署TD-LTE的BBU、4發4收的RRU及電源盒等無線基站設備,從而以最低成本部署TD-LTE基站。軟銀在商用初期采用MiFi為主的終端策略,然后在2012年9月底前后推出全球首批TD-LTE智能手機。
印度最大移動運營商Bharti于2012年4月打造了南亞首張TD-LTE網絡。Bharti優先部署人口密集、高流量需求的地區,目前已在Kolkata和Begaluru兩大城市部署TD-LTE網絡,共建立2000個基站。2012年下半年啟動在DELHI、Mumbai等4個城市部署TD-LTE網絡,年底建立7000個基站,2013年完成全部的部署。在終端方面,Bharti推出了兩款TD-LTE終端,分別為室內wifi模式CPE和USB多模數據卡。
瑞典Hi3G于2011年12月在斯德哥爾摩、哥德堡和馬爾默推出全球首個LTE FDD/TDD融合商用網絡服務。截止目前,瑞典Hi3G共計劃建設LTE FDD站點3991個,LTE TDD/FDD融合站點2741個,已商用超過800個2.6GHz LTE TDD/FDD雙模站點。Hi3G部署LTE網絡采用LTE FDD進行廣域覆蓋,TD-LTE以滿足城區用戶的高數據量要求。在郊區和農村采用800MHz LTE FDD,900MHz UMTS進行廣域覆蓋,部分疊加2.6GHz TD-LTE站點進行擴容,滿足廣域覆蓋和容量雙重要求;在密集城區采用2.6GHz LTE TDD/FDD進行熱點覆蓋,在所有3G站點上都疊加LTE站點,滿足密集城區數據流量高的需求;采用2.6GHz TD-LTE網絡用于熱點地區的補熱(容量補充)和補盲。瑞典Hi3G目前只為用戶提供無線上網業務,采用多模終端,真正實現用戶的多網絡融合體驗。目前提供數據卡和無線路由器兩款終端。
在2012年2月,由GTI運營商聯合產業發布的“GTI宣言”中,明確了“2014年TD-LTE基站達到50萬個,覆蓋人口20億”的商用目標。預計在2013年-2014年,TD-LTE將迎來全球市場的規模發展。
4.1.2 潛在運營商市場
TD-LTE為傳統FDD運營商、成熟市場的新興運營商以及新興市場運營商帶來價值,面臨廣泛的發展機遇。
第一,成熟市場的傳統FDD運營商,嘗試通過TDD/FDD融合組網方式提升移動寬帶解決方案效率,如Vodafone、德國電信等。在FDD頻率有限的情況下,TD-LTE表現出良好的性能,且具備與FDD融合的全球市場規模,能夠將現有的TDD頻譜利用起來,可實現網絡容量的提升,同時緩解2/3G數據流量壓力。正因為如此,Vodafone、E-plus等FDD大運營商紛紛購入TDD頻譜,計劃將建設TD-LTE作為FDD的補充。
第二,成熟市場的新興運營商,利用TDD技術快速占領移動寬帶市場份額。對于成熟市場的新興運營商,與傳統運營商競爭FDD頻率和市場挑戰巨大,借助成本較小的TDD頻率和技術,快速實現向移動寬帶的升級演進,可以快速形成與傳統壟斷運營商的競爭能力,投入產出比很高。如日本軟銀、美國Clearwire等,通過較小的成本獲得大量TDD頻譜資源,并向TD-LTE升級演進,與傳統運營商展開競爭。
第三,新興市場運營商,借助TD-LTE快速實現無線寬帶覆蓋,發展信息化。印度、南美、東南亞等國家和地區由于其有線寬帶資源受限,通過TD-LTE可以快速實現無線寬帶覆蓋,將有助于填補數字鴻溝,促進當地信息化發展。如印度Aircel于2012年10月-12月在金奈啟動TD-LTE商用業務,計劃投資5億美元;斯里蘭卡最大移動運營商Dialog Axiata已于2012年年底前推出TD-LTE商用服務,覆蓋全國各主要區域。
4.1.3 TD-LTE和LTE FDD的融合發展
下一個十年,全球移動通信技術將向著LTE加速發展,尤其是在全球移動互聯網應用的大力推動下,TD-LTE將與LTE FDD一道促進LTE首次實現全球通信技術標準的統一格局。
未來,移動通信產業的發展面臨更加嚴峻的頻譜資源環境挑戰。一方面頻譜資源緊張將進一步加劇,另一方面頻譜零散性有增無減,如何增加并充分利用緊缺的頻譜資源成為移動通信產業可持續發展的重要挑戰。那些同時擁有FDD和TDD頻譜的運營商,將同時發展TD-LTE和LTE FDD的業務,以充分利用現有的頻譜資源。因此,二者的融合發展成為了運營商的必然選擇。
從技術實現來看,TD-LTE和LTE FDD作為LTE技術標準的兩大分支,具有高度的相似性和統一性。目前,LTE TDD與LTE FDD已經實現了從標準、產業鏈到產品平臺的全面融合,TD-LTE和LTE FDD已經可以同享規模經濟的效益。
LTE終端芯片的發展也支持TD-LTE和LTE FDD的融合。目前,支持FDD/TDD雙模的LTE芯片已經成為了全球大多數芯片廠商的標準配置,在一部終端上可以同時使用TD-LTE和LTE FDD的網絡。
從產業、市場到產品,TD-LTE和LTE FDD的融合已經成為了產業界的共識,二者的融合將會成為LTE發展的趨勢。
4.2 TD-LTE的市場前景
4.2.1 TD-LTE市場保持快速發展
未來,TD-LTE的運營商將分布在各個大洲和國家/地區。從地域覆蓋的角度來看,全球各地的每個國家和地區,都將同時存在著TD-LTE和LTE FDD網絡和服務。
TD-LTE運營商包括三類:擁有TDD頻譜,以TD-LTE為主要手段提供服務的地區主流運營商,如中國移動、Bharti Airtel等;擁有FDD和TDD頻譜,以TD-LTE網絡為覆蓋補充、輔助提供LTE服務的地區主流運營商,如Softbank Mobile、Hi3G Sweden等;擁有BWA TDD頻譜,開展無線寬帶接入服務的服務商,如Clearwire Wireless、UK Broadband等運營商。
TD-LTE運營商主要分布在亞太地區、東歐地區和北美,另外在西歐、拉美等地區也會有網絡覆蓋。亞太地區,TD-LTE運營商將會由當地的電信運營商為主要構成,并且以TDD技術為主要手段提供LTE服務;東歐和北美地區,TD-LTE運營商將以當地的無線寬帶接入服務提供商為主;西歐地區,TD-LTE運營商以當地的電信運營商為主,但是將TD-LTE作為無線接入的補充手段。從人口覆蓋的角度看,TD-LTE將覆蓋中國、印度、俄羅斯、美國、巴西、巴基斯坦、尼日利亞、日本等世界人口數量排名前十名的國家,這些國家人口占到全球人口的約37.8%;另外,其他歐洲地區占到全球人口的約8%(來源:UN,2010年)。總體來看,TD-LTE將覆蓋全球約45%以上的人口。
隨著TD-LTE產業和技術的成熟,與此相對比的是WiMax陣營的逐漸走弱,將有越來越多的WiMax運營商轉向TD-LTE,成為TD-LTE運營商。預計2015年,TD-LTE產業將可以達到LTE FDD的水平,TD-LTE將會充分顯現出在頻率使用和非對稱數據領域的優勢,運營商在對FDD/TDD技術進行選擇和比較時,會摒棄產業利益等附加因素,更多的從技術性能、頻率資源狀況等方面進行考慮,甚至不排除出現FDD對稱頻率轉變為TDD頻率使用的可能。
2013年,預計全球將會有超過20個TD-LTE運營商,占全部LTE運營商的14%以上,比2012年中的比例有所提高。到2015年,預計全球TD-LTE運營商將會超過100家。
4.2.2 預計2016年全球TD-LTE用戶市場規模超2.1億
① 國際市場(除中國外)
全球TD-LTE市場(除中國外)的發展主要集中在印度、美國、日本等運營商市場。預計2016年,全球TD-LTE用戶(除中國外)有望達到1億戶左右,約占LTE用戶總數的15-20%。
② 中國市場
中國一貫支持TD-LTE技術標準和產業的發展,中國的設備廠商和芯片廠商在TDD領域的優勢強于FDD領域。
在中性預期下,中國運營商中的中國移動將會采用TD-LTE制式。中國移動將會采取更積極的策略發展TD-LTE,發展速度預計將會明顯快于TD-SCDMA。此種假設情況下:
2013年,中國移動計劃TD-LTE網絡覆蓋100個城市,按照試商用的一般規模,每個城市一般發展2萬個以上試商用用戶(友好用戶),用戶規模將會達到200萬。2013年初,中國移動在公開場合宣布2013年TD-LTE終端采購量增幅將超10倍以上(2012年8萬臺);而業界普遍估計2013年中國移動TD-LTE終端采購量可望達500萬臺。
2014-2015年,中國移動的TD-LTE用戶發展主要取決于運營商促銷和用戶的換機率,3G用戶規模并不構成TD-LTE市場發展的天花板。此階段,中國移動TD-LTE用戶發展速度可以參考TD-SCDMA市場。考慮到:①3模(GSM/TD-SCDMA/TD-LTE)芯片和終端經過2013年的準備,預計2013年底或2014年初將會先于5模終端進入市場,這將大大加快TD-LTE的發展進程;②CMCC對TD-LTE的發展決心和投入力度都大于TD-SCDMA。由此判斷,2014-2015年間TD-LTE用戶增速將會高于TD-SCDMA初期的發展速度。
2016年及以后,3模和5模TD-LTE芯片都將已經成熟,終端成本大幅下降,普及型TD-LTE終端可以達到1000元RMB以下(普及型TD-SCDMA智能終端在2012年,即商用第4年,市場價格下降到1000元RMB以下)。此階段,大部分新增用戶和換機用戶都將是TD-LTE用戶。由此判斷,2016年TD-LTE用戶增速將會高于2012年TD-SCDMA用戶增速。
預計2016年中國TD-LTE用戶(中國移動TD-LTE用戶)將會超過1.1億。
在樂觀預期下,中國會有3家運營商發展TD-LTE。考慮到:①其他運營商在3G階段已經有了巨大的投入;②其他運營商的TD-LTE市場策略要考慮CMCC市場競爭,CMCC的TD-LTE市場策略將會促進其他運營商發展TD-LTE。由此判斷,其他運營商的TD-LTE市場狀況會和其自身的3G業務情況接近,并且優于其3G業務情況。此種假設情況下,預計2016年中國TD-LTE用戶將會超過2億。
在對全球移動運營商分析的基礎上,TD-LTE市場表現出樂觀的成長空間。TD-LTE將成為移動通信技術標準和市場的主流,并在業務應用中逐漸顯現出其獨特的優勢。