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解决方案书解决方案书 LTE发展驱动力 2 解决方案书：LTE 发展驱动力 导言导言 过去二十年中，日新月异的通信和电脑技术对社会产生了深刻影响。二十年前只有在科幻小说 中才能读到的场景，如今在人们的生活中已经司空见惯。蜂窝通信技术的进步，使人们产生了 对随时随地接入网络的憧憬。广泛存在的宽带连接，允许用户访问地球上最丰富的信息和娱乐 资料宝库（万维网） 。这样，由于可以在更多地点获取更多信息，人们的工作和生活可以更加 自由地移动。现在，一项被称为长期演进计划（LTE）的新技术，将使网络连接能力实现新的 飞跃。LTE 是 3GPP 标准组织（GSM/ UMTS/ HSPA）推出的新一代移动宽带网络技术。 同每一项新的移动技术一样，问题是我们是否真的需要这项技术？ 本文将探讨哪些因素促进了 LTE 的发展，这会对日后 LTE 用户体验产生什么影响，以及最终 LTE 将如何助力运营商实现业务增长。 电信市场态势电信市场态势 电信市场已经经历了天翻地覆的转变，这个趋势仍将继续。新兴运营商和老牌运营商将继续采 用和整合新的电信技术，不断变革业务模式，注入新的活力。如今，传统电信业务之间的界线 日益模糊，传统移动运营商开始涉足固网宽带业务，固网运营商也在寻求将触角延伸至除家庭 用户之外的市场。目标是实现最高每用户平均收入（ARPU） ，尽力满足用户的所有通信和娱 乐需求，提供汇集了电视、互联网、固话和移动通信等业务的“四网融合业务”。 不论是移动运营商还是固网运营商，其传统业务都面临着一定的挑战，像 Skype这样的低成 本网络电话业务以及各种类型的即时消息应用提供的语音聊天功能，使得语音业务的 ARPU 大幅下滑。向在家里和路途中的用户提供数据业务，是挽回这个损失的大好机会。最近广泛开 展的 3-3.5 G 部署以及运营商最新推出的采用包月资费的移动数据业务，使移动数据业务成为 现实。报告称，2006 年，移动数据业务的收入（不包括 SMS 收入）增加了 21%左右。1 虽然移动数据业务为运营商提供了一个令人振奋的商机，但提供这项业务的成本十分高昂。这 也是相比于固网宽带业务的价格，如今的移动数据业务资费仍然相对较高的主要原因之一。最 近的行业分析数据表明，移动数据业务用户数量和数据业务使用量均显著增加；这些因素共同 作用，将导致移动网络传输的数据量成指数级增长。虽然现有网络也能满足这个需求，但运营 商必须加大投入，以继续提供可接受的用户体验，从而减少价格波动，保持盈利。 移动市场也出现了许多新来者；从前的 ISP 和固网运营商纷纷考虑部署 WiMAX 或 WiFi 网状 网，以极具竞争力的价格，提供“移动宽带”替代业务。 1：根据 Informa Telecom 公司 2007 年发布数据计算的结果 2：摘自：PWC 5-15-07 固网宽带和 WiFi 业务渗入普通家庭，深刻影响了用户期望，大多数用户都希望在首次利用手机 使用移动数据业务时，获得与之相当的体验（Mbps 级数据率，且时延不超过 50 毫秒） 。然而， 当前的移动网络技术不可能实现这一点。 最后，必须指出的是，互联网和宽带业务在人们生活中的重要性。在最近开展的一项消费者调 查中，在最不可或缺的服务排名中，“固网宽带连接”高居榜首，排在语音业务甚或电视服务前 面。2 3 解决方案书：LTE 发展驱动力 上述所有因素共同促进了移动网络技术的发展，不断迈向能够满足这些市场需求的更加高效的网 络（WiMAX/LTE/UMB） （请参阅表 1） 。 表1：无线市场TAM 创新塑造人们的生活方式创新塑造人们的生活方式 近来发生的所有这些变化都对人们的生活方式产生了巨大影响，人们不仅实现了前所未有的灵活 移动性，而且更加积极响应新技术的号召。现在，这些变化催生了当今的电信服务尚未满足的新 需求。例如，从宏观层面看，网络依然被一些无形的障碍划分为许多彼此独立的部分。如今，一 位用户可能随时需要接入网络并在多个网络之间切换：家庭网络、办公室网络、移动网络和局域 网（例如，机场）等。目前，用户在家里用座机拨打的语音呼叫很难转移到手机上，出门在外 时，也很难访问家庭 Wi-Fi 网络中保存的金曲集。 还有很多连接其他用户终端的机会。大多数新潮电子产品，像 MP3 播放器、数码相机、GPS 导航 器等，仍然是独立式终端。设想一下，如果可以利用一个移动宽带芯片组来支持所有这些用户终 端，将会出现多么丰富的可能性。迟早将成为联网通信中心的汽车也存在同样的机会。 在现有移动网络已经对个人生活方式和当地经济产生了深远影响的新兴市场上，也有值得关注的 商机。利用移动宽带技术为新兴市场的农村地区提供网络连接服务，很可能产生非常积极的影 响。 未来的电信网络将提供令最终用户心满意足的高速连接，允许用户随时随地利用任何用户终端访 问任何内容，这也是大多数运营商致力于通过融合业务计划在长期实现的目标。这里描绘的正是 摩托罗拉无缝移动愿景。长期演进计划（LTE）将进一步实现无缝移动愿景。 LTE是什么？是什么？ LTE 是 3GPP 标准组织推出的最新技术。目前用户数占全球移动用户 85%以上的 GSM 和 UMTS 网络标准也是 3GPP 标准。 预计，LTE RAN（也被称为演进版 UMTS 地面无线接入网（E-UTRAN） ）将大幅提高向最终用户 提供的数据传输速率、扇区容量，缩短用户面时延，实现完全移动，显著改善用户体验。由于互 联网协议（IP）日益成为传输各种类型业务的首选协议，LTE 将可支持基于 IP 的业务，并提供端 到端服务质量（QoS） 。将主要以 IP 电话（VoIP）的形式提供语音业务，允许与其他多媒体业务 更好地集成。 预计到 2010 年，将开始部署首个 LTE 系统，并将于一两年后展开大规模商用部署。 那么，LTE 的与众不同之处究竟在哪里？就 LTE 的总价值诉求而言，一个关键区别在于，LTE 朝 着两个单独的方向齐头并进。传统上，新的网络技术主要专注于提高网络性能。然而，LTE 不仅 大幅提高了网络性能，而且为运营商创造了新的业务模式，提升了向用户提供的总价值诉求。 4 解决方案书：LTE 发展驱动力 LTE 不仅允许运营商提供真正无处不在的移动宽带业务，而且提供了比传统技术更有利的商业 方案（请参阅表 2） 。相比于 2G 和 3G 无线技术，LTE 实现了更低带宽成本、更高系统容量、 更高灵活性，并且在全球范围内更具吸引力。 表 2：LTE 价值方案 LTE支持新的应用形式支持新的应用形式 预计，LTE 可实现 100Mbps 以上的数据传输速率和不足 10 毫秒的时延，将带给用户堪舆当今的 家庭 xDSL 和有线电视宽带连接相媲美的用户体验。此外，LTE 打破了“家与户外”之间的界线，意 味着可以在家庭电脑和户外终端之间共享应用。 同时，由于 LTE 的带宽成本很低，因此，可以在移动环境中经济高效、切实可行地支持大量典型 的宽带渴求型应用 表3：LTE可支持的应用 3. M:Metrics 公 司 2007 年 6 月发布数 据 借助更高的数据率，LTE 可以支持高清（HD）视频流，允许用户在上班途中用笔记本电脑观看最 新劲爆大片。LTE 还提高了上行传输数据率，可支持“播客”应用，或者将视频内容上传至交友网 站。例如，利用手机这个完美工具，青少年可以定期更新其社交圈，甚或通过实时录像告知朋友 自己在哪里做什么。交友网是增长速度最快的应用之一，目前，美国和欧洲有超过 1200 万用户利 用其移动终端访问和更新其交友网个人主页。3 有了 LTE，甚至包括成年人在内的用户都能利用手 机或可支持 LTE 的录像机，从任何地点实时上传和下载优质视频。企业用户也可以充分利用上行 传输高清视频流应用，例如，用于将难以解决的维修任务的实时视频传输至其他团队成员，以便 寻找解决办法。 5 解决方案书：LTE 发展驱动力 LTE 用户能够轻松使所有用户终端保持持续同步。例如，利用可支持 LTE 的数码相机或手机拍摄 的照片将自动同步并保存到用户家里的计算机中，并且允许通过 IPTV 机顶盒查看这些照片。再 例如，用户可以利用 PDA 或其他用户终端，调用几秒钟前在工作时保存到台式机里的文档。 得益于 LTE 固有的短时延特性，用户可以在任何地点畅玩如今在家用电脑上十分流行的实时网络 游戏。LTE 不仅提供了很高的上行和下行传输速率，而且具有很低的数据传输成本，因此，对等 文件交换不仅在技术上可以实现，而且在经济上也切实可行。 LTE面向未来的数据率面向未来的数据率 人们是否真的需要这里所说的 LTE 这样的带宽？只要想想两三年前的不同使用场景（移动终端、 在热点使用笔记本电脑或游牧式终端以及家用毫微微蜂窝基站） ，就能意识到，LTE 可以满足最 高带宽需求，而 2G 和 3G 无线技术只能勉力为这三种应用场景提供不太充裕的带宽容量。许多 时候，这些技术的上行链路更受局限。 表4：理论峰值数据率 左图演示了三种不同 的应用场景所需的 最高理论数据率。 （摩托罗拉内部资料） LTE可实现无缝移动可实现无缝移动 摩托罗拉坚信，LTE是全面实现无缝移动愿景的关键技术。LTE的核心网，即，基于IP的演进分组 核心网（EPC） ，允许与其他接入技术实现连接和切换，包括所有3GPP和3GPP2技术，如GSM、 UMTS、CDMA/EV-DO以及Wi-Fi甚或诸如xDSL和GPON等固网宽带业务。此外，IMS层或服务层 将确保业务的无缝连续。 6 解决方案书：LTE发展驱动力 在LTE-EPC网络中，用户可以保持持续连接意味着用户不必考虑使用哪种类型或水平的连 接。例如，如果当前的宏蜂窝网络的接收信号变弱，在机场提供Wi-Fi网络的运营商可以允许用 户终端切换至Wi-Fi网络，而不会影响服务质量。 “内容跟我走”和无处不在的宽带连接将令用户受益匪浅。LTE 可以与其他技术互连，能够提供完 全融合的单一服务水平和体验。不妨想象，当用户离开家时，刚刚在起居室里观看的电视系列剧 录像，将无缝转移至手机，以便继续观看。 EPC 和 IMS/服务层的功能允许运营商在所有接入网（固线和无线）上提供相同的业务和应用。 例如，支持一个电话号码和一个语音信箱，可以在家里、通过手机、在办公室（如果需要）甚或 通过即时通信应用，联系到用户。 最后，LTE 可以实现完全端到端服务质量（QoS） ，支持运营商提供更高级的应用和服务，提高 收入。例如，运营商可以向现场的维修队提供保证服务质量的视频流应用，以便他们借助优质视 频流，高效完成工作；同时，普通用户可以利用互联网上提供的免费视频业务。 LTE的商业诉求的商业诉求 LTE 具备更高频谱效率、更简单的网络架构并且能够重复利用低频频谱，相比于传统技术，LTE 可以低得多的成本为语音和数据业务提供更高带宽容量。 LTE 取得的这些进步有助于降低语音和数据业务的带宽成本。事实上，一些模拟表明，UMTS 网 络提供语音业务的成本比 LTE 网络高数倍。相比于现有的 3.5 G 网络，按用户 GB/月计算的 LTE 的相对总占有成本（TCO）也存在很大的节省空间。 表5：LTE语音业务成 本比较和GB/月TCO LTE 极大地提高了频谱灵活性。按其定义，LTE 可以在 1.25 MHz 至 20 MHz 的频段上部署。这就 意味着，运营商能够将其现有的 GSM 或 CDMA 频率重新分配用于部署 LTE，并随着可用频率的 增加，继续扩充部署 LTE。此外，由于可以在带宽高达 20 MHz 的频段上部署 LTE，因此，运营 商能够最充分地挖掘新频段的带宽容量。 新的 LTE 网络可以与现有的 3GPP 和 3GPP2 网络无缝互连，因而可以便捷地遵守现有的全球漫 游协议，并且能够在没有实现 LTE 覆盖的地区切换至 2G/3G 子层。LTE 可以分阶段部署，因而为 当前运行 3GPP/3GPP2 网络的运营商提供了一条十分平滑的升级道路，始终提供无处不在的连 接。 可支持 3GPP 技术以及 3GPP 技术的市场份额，也有助于 LTE 快速进入市场，并为网络设备和最 终用户终端提供可观的规模经济效益。 根据摩托罗拉公司内部独立执行的模拟和业务建模，LTE 实现的所有改进，将使 LTE 运营商比 2G 和 3G 运营商在市场上拥有显著的竞争优势。实际上，这些运营商能够以对大众市场具有吸引力的 价位，提供移动宽带包月业务，在支持移动数据业务增长的同时，保持正净现值（NPV） 。 结束语结束语 本文审视了促进 LTE 发展的主要因素，LTE 业务会给消费者带来哪些益处，以及 LTE 将如何通过 允许运营商提供创新业务，提高 ARPU，赢得竞争优势，从而助力运营商实现长期战略。 LTE 将实现更高数据传输速率、更短时延、更简单的网络架构、频谱灵活性、更高容量和更低带 宽成本，可以支持发达国家和新兴市场的运营商的业务模式。LTE 可以灵活地支持专注于内容传 递和差异化高级业务的互联网比特管道业务模式，或 MVNO 业务模式。 摩托罗拉 LTE 解决方案将充分利用我们在 OFDM 技术领域深厚的技术专长（曾于 2004 年率先实 现速率高达 300 Mbps 的 OFDM 解决方案） ，我们在 IEEE 802.16e WiMAX 方面的领先技术，在 紧缩式 IP 架构领域的技术专长以及在 LTE RAN 标准方面的领先地位。除 LTE 网络设备之外，摩 托罗拉在家庭联网和视频解决方案、手