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3.5GHz:無線數據的超寬管道

2014-01-07 來源:微波射頻網 字號:

2013年初,在巴塞羅那全球移動通信大會期間舉辦的3.5GHz圓桌會上,3.5GHz興趣小組與其他多個業界組織取得共識,呼吁業界對于3.5GHz頻譜應重點關注使用同一制式,以確保全球實現頻譜協同及共享同一產業鏈,并建議各國在發放3.5GHz新頻段時,應以不少于40MHz為顆粒單位進行發放,以保障頻譜分配結果能更有效地釋放坐擁400MHz豐富資源的3.5GHz超寬帶體驗。自此,全球產業不斷推動及提速3.5GHz產業發展。

尤其值得一提的是,2013年8月27日,由GTI主辦、日本軟銀承辦的GTI特別會議在日本東京召開,會上,管制機構、運營商、設備商、終端芯片廠商濟濟一堂,共同分享了3.5GHz頻譜產業的最新進展。會議第二天的銀座3.5GHz LTE-A外場展示更是點睛之筆,峰值速率達到驚人的770Mbps,參觀的嘉賓紛紛感嘆MBB時代網絡發展的日新月異,3.5GHz頻譜的黃金價值正在逐步展現,也對未來3.5GHz產業的巨大市場和廣闊前景表示樂觀。

軟銀銀座3.5GHz LTE-A外場性能優異

作為TD-LTE的先行者,軟銀一直走在全球TD-LTE商用的浪潮之巔,引領著TD-LTE的發展。

早在2011年巴展上,軟銀和中國移動、印度Bharti一起成立了“全球TD-LTE倡議組織(GTI,Global TD-LTE Initiative)”,旨在推動全球范圍內TD-LTE生態鏈的發展,加速其作為新一代移動寬帶技術的成熟。

2011年9月,軟銀在其秋季發布會上,成功演示TD-LTE CAT 4終端下行110Mbps的峰值速率;2011年11月,軟銀子公司WCP宣布推出下一代AXGP(Advanced eXtended Global Platform,即TD-LTE)網絡,提供MVNO(移動虛擬運營商)服務;2012年1月18日,WCP舉行“AXGP網絡服務說明會”,發布提供AXGP的4G服務及商用CAT 3終端,單終端下行峰值速率達76Mbps,上行峰值速率達10Mbps,同時,在東京最繁華的商業區——銀座區域商用網絡使用該終端進行路演,平均下行速率達到30Mbps,超過其他3G網絡10倍;2012年2月24日,軟銀總裁孫正義宣布軟銀AXGP網絡商用,軟銀移動(Softbank Mobile)正式在軟銀營業廳銷售TD-LTE商用Ultra Wi-Fi終端。

TD-LTE網絡正式發布后,2012年6月,僅僅憑借2款Mobile Wi-Fi終端,軟銀TD-LTE網絡用戶數就已超過10萬;2012年10月,軟銀在秋季發布會上,一口氣發布了6款TD-LTE智能手機,由此掀開了用戶數激增的序幕;2013年3月,在網絡商用一周年之際,其用戶數突破100萬;2013年9月,用戶數更是突破200萬。

2013年,為了加速TD-LTE產業鏈的成長,也為了促進日本Band42(3400MHz-3600MHz)的頻譜發放,同時向全球展現3.5GHz頻段上的LTE-A技術發展,軟銀在銀座區域建設了全球首張3.5GHz TD-LTE Advanced試驗網絡。銀座區域是東京最繁華的商業區,人口密度大,每平方公里人口超過12000人;道路環境極其復雜。在此區域建設試驗網,最能驗證無線技術的性能,體現無線網絡提供無線寬帶服務的可行性。軟銀在此區域0.32平方公里內建設了9個3.5GHz基站,平均站間距不足300米,以達到充分驗證3.5GHz LTE-A網絡商用性能的目的。

3.5GHz由于頻段較高,天然具有傳播損耗快、繞射能力弱等特點。為了最好地展現3.5GHz網絡的性能并發揮3.5GHz頻段資源豐富的特點,軟銀使用3.5GHz頻段上的80MHz帶寬,通過4載波的CA大幅提升峰值速率;同時,利用日本豐富的光纖資源,通過4×4 MIMO、CoMP和Cloud BB的組合來提升小區邊緣速率,改善小區邊緣的用戶體驗。最終,在其外場路測中,網絡峰值速率達到770Mbps,而小區邊緣發生切換時,最低速率也達200Mbps-300Mbps,整網演示過程中平均速率則超過500Mbps。這一結果遠遠超過了當前的商用無線網絡,充分展現了3.5GHz頻段高帶寬的優點。

在面向GTI客戶的3.5GHz外場演示中,如此高的性能令參觀者們非常驚訝。測試表明,TDD制式在使用更少的帶寬條件下,能夠達到更高的速率,帶來更好的用戶體驗,同時,充分驗證了TDD制式契合移動寬帶網絡發展的訴求,證明3.5GHz也能在復雜城市環境下滿足極速移動寬帶的需求,大大增加了參觀者對于在3.5GHz頻譜發展TD-LTE的信心。

UK Broadband全球首個商用3.5GHz網絡

軟銀雖然在3.5GHz頻譜上建設了全球最快的LTE網絡,但最早在3.5GHz頻譜上進行商業運營的,卻是來自英國的運營商UK Broadband(UKB)。

UKB是香港電訊盈科的全資子公司,也是英國持有頻譜最多的運營商,在3.5GHz和3.6GHz頻段上擁有124MHz的頻譜資源,同時還擁有3.9GHz等其他更高頻段的大量頻譜資源,這使得UKB可以在3.5GHz部署6*20MHz的LTE Advanced移動寬帶網絡,從而以足夠的容量為海量用戶提供超寬帶的業務體驗。

UKB于2012年5月宣布TD-LTE網絡的商用運營,是全球第一個在3.5GHz頻段上提供TD-LTE網絡的運營商。業務品牌為Now Broadband,分四種資費,兩種面向家庭及個人用戶,另外兩種面向企業用戶。收費最低的家庭套餐月資費為21.5鎊,而企業用戶最低月資費為30鎊。UKB稱這種分級服務可以滿足用戶從電子郵件、微量網頁瀏覽到占用大量帶寬的電視及游戲等不同業務需求。

網絡運營初期的商用終端,是由UKB和華為聯合開發的一款TD-LTE CPE,包含室內和室外兩個單元,可以給家庭和企業提供高速移動寬帶業務。在2012年9月份,UKB提供了多模多頻的室內CPE終端。2013年,UKB又大規模采購了多模多頻Cat 4的Mobile Wi-Fi終端,計劃在更大的范圍內提供TD-LTE服務。

同時,為了更好地推動3.5GHz TDD產業在全球的發展,2012年6月,UKB聯合華為一起成立了3.5GHz產業聯盟,旨在全球范圍內推廣3.5GHz TDD生態系統。主要工作目標為制定統一的終端標準,加速更多的商用終端的出現,廣泛合作促進3.5GHz的產業成熟,協助標準組織和管制機構來把3.5GHz TDD產業做大。3.5GHz產業聯盟成立后,在各種國際論壇和會議上非常活躍,2012年10月,產業聯盟加入GTI,正式成為GTI下屬的分支機構;2013年2月巴展上,正式確定了3個任務工作組的目標;2013年5月,聯盟討論了終端標準;2013年6月,發布了3.5GHz白皮書;2013年8月,在東京召開特別會議,GTI成員之一軟銀發布首個3.5GHz LTE-A試驗網絡。

3.5GHz產業已呈蓬勃發展之勢

忽如一夜春風來,千樹萬樹梨花開。繼2012年UKB全球首次商用3.5GHz TD-LTE網絡后,全球的3.5GHz網絡如雨后春筍般涌現出來。2013年7月,巴林某運營商宣布商用3.5GHz TD-LTE網絡,這是全球首個全國性的3.5GHz網絡;2013年6月,墨西哥、阿塞拜疆等地運營商也陸續發布了3.5GHz商用部署計劃。而華為由于在產業推動和頻譜引導上持續不斷的努力,也參與了全球所有3.5GHz網絡的建設,得到了大家的認可。

縱觀這些網絡,可分為三類。一類是以UKB等運營商為代表,大力在3.5GHz上發展WBB的家庭和企業用戶,利用3.5GHz的TD-LTE網絡提供VPN和VoIP等業務,替換原有WiMAX網絡。第二類是以軟銀為代表的運營商,利用3.5GHz豐富的頻譜資源和TDD的技術優勢來做MBB業務的容量層,為用戶提供高速無線數據業務。第三類是以巴哈馬電信為代表的運營商,積極探索利用3.5GHz頻譜提供更豐富的商業模式,如利用3.5GHz的TD-LTE網絡為巴哈馬警察局的視頻監控網絡提供回傳服務,取得了不錯的效果。

短短一年內,全球眾多運營商都把目光投向3.5GHz產業,最重要的原因,自然是大家都看到了3.5GHz頻譜的黃金價值。在全球移動數據量暴增、頻譜資源極度稀缺的今天,3.5GHz頻譜“金礦”般的價值日益凸顯。由于是發展LTE及LTE-A非常重要的頻段,3.5GHz已經成為移動運營商必爭的黃金頻譜。最近一年來,大部分歐盟成員都表達了優先采用TDD制式部署3.5GHz網絡的態度。為此,在11月8日的歐盟頻譜會議上,歐盟正式決定在3.5GHz頻帶上優先使用TDD,這表明3.5GHz頻帶上的400MHz頻譜的價值將更為珍貴。

首先,3.5GHz頻段上頻譜資源極其豐富,有3400-3800MHz共400MHz的資源可用,這在其他低頻段是不可想象的;其次,3GPP已經將這400MHz頻譜定義為TDD制式的band42和band43,從標準上規范了3.5GHz頻譜的使用;再次,TDD制式由于具有非對稱性的技術優勢,非常適合移動互聯網的用戶模式,3.5GHz應用TDD制式能夠完美契合移動寬帶時代的需求。

問渠那得清如許,為有源頭活水來。3.5GHz產業的成熟也離不開用戶和終端的放量增長。截止到2013年9月底,全球已有超過20款3.5GHz TD-LTE終端。華為、Aipspan、Gemtek等都提供了3.5GHz商用終端,包括室外型CPE、室內型CPE、Dongle、Mobile Wi-Fi等。形態豐富的終端猶如不斷注入全球3.5GHz航道的活水,使3.5GHz網絡穩健發展。據GTI預計,到2020年,考慮金磚四國3.5GHz頻譜發放的刺激,3.5GHz終端發貨量可以達到1.8-4.9億的數量,其中90%以上都是移動運營商提供的移動終端。

隨著3.5GHz頻譜的黃金價值逐漸被認可,在軟銀、UKB等運營商的大力推動下,3.5GHz產業聯盟的積極促進下,3.5GHz產業正加速發展。截至2013年9月底,全球已有8個3.5GHz商用合同,中國、日本、歐洲等國家和地區也正在進行3.5GHz測試,據GTI統計,目前,全球有近20家運營商正在或計劃部署3.5GHz商用網絡。我們相信,3.5GHz網絡的建設高潮將很快到來。

作者:柯宏,華為技術有限公司

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