市场技术双轮驱动:未来十年LTE黄金时代仍将继续

编辑:杜军碧   来源:gh_aae88d697186   信息技术   2017-09-14 10:56:19

作为信息社会的底层基础,4G/LTE的发展极大促进了互联网经济的全面繁荣,进而改变了人们的生活。到今天,LTE已经迈入成熟阶段,全球范围投入商用的网络数超过600张,仅中国用户规模即达9.1亿;同时,持续的网络创新与演进亦为之注入了强劲生命力,全球4.5G/4.5G Evolution正呈部署加快的趋势,预计未来十年LTE黄金时代仍将继续。

ABI Research最新研究报告指出,4.5G解决方案能够使运营商通过Massive MIMO、Massive CA以及256QAM等技术提供超过1Gbps的速率,是LTE的8到10倍;可以支持高清语音和高清视频等新兴业务,支持的VoLTE用户数是3G网络的6倍;并通过NB-IoT使能运营商进入垂直行业。近期举行的“面向5G的LTE网络创新研讨会”上,不少运营商专家亦对LTE的持续演进、部分5G技术的提前现网商用及4G/5G的协同发展持支持态度。

LTE市场发展空间巨大

LTE为宽带体验、视频业务、人机互动提供了必要条件,使移动应用与人们活动紧密结合,深刻改变了人们生活。更为重要的是,它有效提升了用户的ARPU值,给运营商带来了切实的营收增长。SNS Research最新报告称,2016年全球LTE业务营收达到6000亿美元,未来四年的复合年增长率将超过5%。

在保持迅猛增势的同时,LTE市场发展空间依然巨大。一方面,LTE用户规模尚未超过GSM,仍有不小潜力可挖。《爱立信移动市场报告》预计,到2018年LTE将超过GSM成为主要的接入技术;ABI Research则认为,到2021年LTE用户数将达到近40亿。而物联网的发展与普及,更将激发蜂窝连接数增长的质变。

另一方面,随着移动应用时代的到来,视频、家庭应用、垂直行业数字化带来了一系列极具价值的新增长机会。对运营商而言,这些市场规模巨大、尚未开发,相对容易进入,而且都需要新应用。比如视频已成为媒体、社交和营销等专业沟通中最常见的内容传播形式,占到流量的70%以上,预计到2020年其市场规模将高达7000亿美元。

此外,从网络本身来看,LTE还存在一定改进空间;流量的爆发式增长亦给LTE网络容量带来了较大挑战。

面向未来持续演进

作为公认的移动通信方向,5G是近年来当之无愧的行业热点,但其商用至少要到2020年,真正大规模商用则需更长时间。因而无论从市场还是技术角度,LTE的网络创新与演进已成时下必然之选,“千兆LTE”亦将与5G在未来相当长时间内共存。

2014年10月,华为在业界率先提出“4.5G”概念,将一些可识别的5G关键技术应用于LTE现网,旨在为运营商和用户持续创造价值、最大化LTE网络的投资回报,同时匹配运营商面向5G的演进诉求;2015年10月,3GPP在PCG第35次会议上正式确定将4.5G新标准命名为LTE-Advanced Pro; 2016年11月,华为更是创新性地在4.5G已有成果基础上进一步发布了“4.5G Evolution”新理念。

由于契合行业发展规律、正中现网痛点,越来越多运营商已经行动起来。GSA数据显示,截至今年5月,全球主流运营商部署的预商用和商用LTE-Advanced Pro网络达到140张,主要分布于亚太、中东和欧洲等区域,其中90张由华为承建,爱立信、诺基亚紧追其后——从宏观上看,这也标志着经历了2G/3G追赶、4G齐头并进后,中国力量开始引领移动通信发展步伐。

在已部署的4.5G网络中,许多运营商都选择了4T4R、3CC CA和256QAM并用的方式来实现网络扩容,以达到千兆级的峰值速率。值得一提的是,华为与中国移动、日本软银等联合创新的TDD Massive MIMO,能在不增加频谱的情况下可以数倍增加4G容量,为用户提供媲美5G的业务体验,软银在此基础上已于近期公布了极具竞争优势的20GB数据套餐方案;后续随支持4*4 MIMO终端的规模商用,用户体验和网络容量还将进一步提升。

与此同时,LTE持续演进将是通向5G成功的桥梁。从频谱构成上看,5G的网络竞争力并不等于5G新频段竞争力,而是整网包括4G和5G在一起的多模多频的整网竞争力,因此5G时代高体验的4.5G演进网络同样重要;同时,NR(New Radio)上下行频谱解耦成为一种新的频谱使用模式,通过5G高频下行+低频上行的解耦,可以改善5G高频新频谱的覆盖。

今年初,华为提出CloudAIR解决方案,具有频谱云化、功率云化、无线通道云化的特性,支持频谱、功率、通道等空口资源的高效共享,提升空口效率,使能运营商更灵活的进行网络部署。其中的频谱云化特性实现了不同制式在相同频谱的共享部署,根据话务变化动态分配和调整频谱资源,实现频谱效率的最大化,并满足新制式的快速覆盖;还可根据业务变化为老制式提供按需接入,避免老制式长期独占黄金频谱。以运营商纷纷实施的频谱重耕为例,利用CloudAIR分配频谱不是将一整段频谱分配给GSM用户或LTE用户,而是按照子载波分配资源、在子载波频率和时间上错开,运营商就可以实现一段频谱被多种制式共享;并且频谱云化所有处理均在网络侧实现,终端侧无需改动。

从移动互联到移动物联

随着移动应用逐渐融入各行各业,基于LTE的持续演进正成为撬动万物互联的支点。从移动互联网走向移动物联网,通过快速发展NB-IoT为代表的蜂窝物联网技术,将使得ICT行业与各垂直行业结合起来,将市场做大、为运营商带来更多发展空间,也帮助各垂直行业真正实现数字化转型。

2016年6月完成了标准化以来,NB-IoT产业链及生态系统发展可谓势如破竹,相关商业应用也日益丰富。全球移动通信系统协会(GSMA)NB-IoT创新社区成员已达600多家,全球商用网络已达10张,水务、停车、路灯等垂直行业应用已经开始规模部署,华为NB-IoT芯片已经实现规模商用,订货量超过3百万。随着产业蓬勃发展,预计今年全球将会有超过30家运营商提供商用NB-IoT网络及业务。在国内,工信部也已发文要求加快NB-IoT落地,按规划今年将建成基站40万个、实现基于NB-IoT的M2M连接超过2000万,到2020年基站规模达到150万个、总连接数超过6亿。厂商层面,华为已经在2016年第四季度推出NB-IoT商用版本,包括终端芯片、无线网络、物联网云平台、开放实验室,全面助力NB-IoT网络和应用的快速部署。

车联网也逐步走向标准化,3GPP车联标准已于今年结题,C-V2X车联网标准确立;我国政府于2016年底经批准了5.9GHz作为车车直连测试频谱;5GAA跨产业联盟去年成立,迄今共吸纳33家全球领先运营商、设备商、车企等,华为、中移动、上汽成为白金成员。

3GPP在今年3月召开的RAN第75次全会上,还专门成立了研究LTE网络潜在增强以支持飞行设备通讯的研究组(SI: Study on enhanced LTE Support for Aerial Vehicles),以及支持蜂窝辅助的基于MTK实时差分定位的厘米级精度的定位服务工作组(WI: UE Positioning Accuracy Enhancements for LTE)。前者以无人机设备为典型代表,后者面向自动驾驶、无人机等需要高精度定位的行业,通过最大化4.5G网络能力来支撑新的产业,增强运营商竞争能力、使能运营商进入全业务运营。

来自网络体验、新业务发展的诉求,注定了不能坐等2020年的到来;另一个不可忽视的事实是,经过近八年的建设,全球运营商已经在4G网络上沉淀了极为庞大的投资,其价值有待进一步激活,持续提升VoLTE用户的比例,增强频谱利用率。同时,运营商应抓住视频业务、家庭接入业务和垂直行业数字化转型三大机会点,并在4.5G网络上进行部署和孵化,并在网络,频谱和业务等方面不断挖掘空间。正如2G到3G有GPRS、3G到4G有HSPA/HSPA+/DC-HSPA+一样,LTE的持续演进也将在移动通信发展史上扮演重要角色——立足当下、面向未来,LTE有望迎来下一个黄金十年。

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