大数据时代的挑战和LTE部署策略

移动宽带网络已经全面迎来大数据时代，在移动数据的接入层面，其主要特征包括海量数据，500亿连接，以及大量的差异化业务需求。新技术引入，充足的频率储备和智能立体网络的建设是应对千倍数字洪流的主要手段。TD-LTE/LTE FDD网络的建设应当分步进行，同时考虑未来市场竞争的需要。优先在产业链强壮的频段部署新系统，可以分享其带来的商业红利和规模经济效益，达到事半功倍的目的。网络的初始建设应当为未来智能立体网络的部署打好基础，并为全LTE网络的推进做好准备。

2009年12月全球数据流量首次超过语音流量以来，移动宽带的数据流量以每年100%的速度持续增长。以此推算，从2010年到2020年，移动宽带网络数据流量增长将达到1000倍。相对于平稳发展的语音业务，丰富的移动宽带数据业务在移动通信网络中将占据绝对的统治地位。可以说在未来的10年，整个移动通信产业将全面进入大数据时代。这一不可阻挡的发展趋势，将会带给整个产业和社会的生产和生活方式深刻的变革。

大数据时代带给移动通信产业前所未有的挑战和机遇。从运营商到制造商，从网络到终端，从内容到服务，整个ICT行业都处在巨大的变革之中。对于运营商而言，这一挑战尤为严峻。国际经验表明，新兴运营商试图利用这一机遇实现弯道超车，而领先运营商则利用这一时机扩大优势。例如，韩国运营商LGU+和美国运营商Verizon Wireless就是二者的典范。尤其是LGU+由于采取了激进的新技术(LTE)部署策略，其市场份额由2G/3G时代的7%，跃升到30%，一举进入主流运营商行列。本文通过对大数据时代，移动通信网络发展的分析，指出了智能立体网络这一主要技术发展的趋势。同时对国内LTE建设的定位，规划和部署提出了建议。

大数据时代移动接入网络的基本特征

大数据时代移动接入网络的基本特征主要包括数据流量指数增长，海量用户实时在线，和大量的差异化的用户和业务需求。

海量数据

移动数据流量增长是大数据时代最基本的特征之一。其动力除了越来越多的智能终端的面市和普及，还包括了用户行为，移动和存储方式的变革等带来的流量增长。例如，云存储不仅会改变用户习惯，也会改变数据存储和接入方式，从而成为数据流量持续增长的新动力。

500亿连接

爱立信于2010年提出了全球2020年500亿连接的宏伟蓝图。未来的移动通信网络，人与人的通信仍然是其最重要的组成部份。但是，随着物联网和行业应用的推广，人与物和物与物的通信连接将在数量上占据主导地位。人们将实实在在生活在一个网络社会之中。

大量差异化需求

由于无线连接的多样化，带来了对业务需求和服务等级的多样化。除了对传输速率和传输时延要求的差异，为了满足某些新业务(例如，车联网)，对网络的可靠性也会提出更高的要求。

图1 2020年移动通信展望

如何应对千倍数字洪流

在大数据时代，移动接入网络的首要挑战是来自无线网络容量的挑战。面对千倍的容量增长，我们应当如何应对?这是一个全球性问题，需要政府管制机构，产业界和运营商的共同努力来提供一个综合的解决方案。这里简单介绍三个主要手段。

充足的频率储备

“频谱是王”对于移动运营商而言毫不为过。站在一个国家层面，充足的频率资源，决定了网络可以承载移动宽带数据流量的基本面。在2G/3G时代，全球大多数国家的公用移动通信频率在300MHZ-400MHz之间。而分析表明，未来网络需要大约1500MHz的频率资源。全球范围内，除了向更高的频率拓展(例如，3.5GHz)，将较低的优质频谱分配给公用移动通信也是主要的方向(例如，用于传统电视业务的700MHz)。此外，近来国际上出现的(在时间和地域上)受控频谱分享的分配方式可以进一步提升频谱利用率。

对于运营商而言，频率是战略资源。如何获得更多的廉价而优质的频率资源尤为重要。此外，频率资源的全球化协调程度(Harmonization)，也直接导致了全球产业链在特定频段的健壮程度和国际漫游能力，从而导致移动宽带数据流量在不同频段的不均衡分布。简单地说，全球化协调频段由于规模经济效益，自然会得到全球产业链(尤其是高端终端)的优先支持，从而获得数据流量的优先增长。一个直接的结果就是，获得该频段的运营商将会获得先天的竞争优势。

另外一个大的趋势是FDD/TDD融合的趋势，这里不仅是在终端和系统设备的融合，也是运营层面的频谱融合和组网融合。由于频率资源的稀缺，随着TD-LTE产业链的逐步成熟，全球TDD频谱的拍卖价格也日渐走高。国际运营商也不约而同的将原先视为“鸡肋”的TDD频谱作为战略资源给以重视。从这个角度讲，同时运营FDD和TDD制式的融合的网络，将会成为未来国际运营商的主流。

新技术引入

新技术是获得容量提升的重要手段之一。2G/3G/4G的发展历程充分的体现了这一规律。在3G商用之前，无线通信技术的主要研究和产业化方向，集中在如何提升单链路的容量方面，也就是说在给定带宽的条件下如何实现香农公式提出的容量极限。而这一任务随着3G商用宣告完成。之后，爱立信从2002年开始4G(LTE-A)研究，重点放在灵活有效的大带宽接入技术方面(例如，OFDM/OFDMA)，并于2007年开始实质性的推进3GPP LTE和LTE-A的标准化工作，截至2011年LTE-A被国际电联接纳为4G标准而告一段落。至此，无线通信技术获得了前所未有的从180KHz到100MHz的灵活的带宽接入能力。 从而为大幅提高未来系统的容量奠定了技术基础。灵活的带宽接入技术，也为未来差异化的业务需求提供了必要技术支撑。

在此基础上，其他技术(例如，多天线技术和多点协同技术等)还可以使系统容量获得一定的提升。但是，总体来看如同其名(即长期演进)，LTE/LTE-A技术应当在相当长的一段时间内保持稳定。

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