隨著全球移動市場的發(fā)展、用戶規(guī)模的擴大，移動數(shù)據(jù)流量快速增長，而室內和熱點場景在總移動業(yè)務中占有高達70-80%的比例，考慮到室內的特點，使用宏蜂窩設備覆蓋的話，成本會很高，然而，網(wǎng)絡運營商急需在室內環(huán)境下低成本提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務，而LTE-Hi正是在這樣的背景下應運而生的。
LTE-Hi(LTE Hotspot/indoor)是采用LTE小基站滿足熱點及室內覆蓋需求的技術，由國際標準組織3GPP在2012年的Release 12(R12)標準化工作中提出?？傮w而言，LTE-Hi就是為了滿足熱點覆蓋場景需求而生，是LTE的演進技術，具備更高速率、更低成本、更高頻率效率、客觀可控等特點。目前，包括運營商、設備廠商在內的產業(yè)界各方正在為推動LTE-Hi的應用而積極努力。
當討論這個推動TD-LTE后續(xù)發(fā)展的技術之前，回首一下TD產業(yè)的發(fā)展很有必要。從TD-SCDMA到TD-LTE，中國的TD產業(yè)取得了長足的發(fā)展。截止今年2月底，中國移動客戶總數(shù)超過7.7億戶，其中，TD-SCDMA用戶突破2億戶，占據(jù)全國3G用戶的半壁江山。
雖然，TD-LTE牌照僅發(fā)放了幾個月，不過，中國移動截至2月底已經(jīng)發(fā)展4G用戶134萬，今年目標是發(fā)展5000萬用戶。第三方數(shù)據(jù)顯示，截至2013年底，全球LTE FDD基站累計出貨量超過45萬個，TD-LTE基站累計出貨量達到38萬個，基站數(shù)方面TDD:FDD超過4:5，差距明顯收窄。
在今年MWC世界移動通信大會期間，WiMAX論壇和TD-LTE全球發(fā)展倡議Global TD-LTE Initiative(GTI)宣布達成合作關系。兩個組織將共同確保WiMAX Advanced與TD-LTE完全兼容，最終WiMAX2.1標準決定采用TD-LTE作為其后續(xù)演進的實質標準，從而確保WiMAX運營商能夠分享到TD-LTE的規(guī)模經(jīng)濟效益，并可提供寬帶無線接入(BWA)或LTE服務。以美國Sprint/Clearwire為代表的全球大部分WiMAX運營商已宣布向TD-LTE升級，WiMAX陣營轉向TD-LTE，必將進一步繁榮TD-LTE產業(yè)生態(tài)。
標準化專利亦步亦趨
原本處于競爭層面的WiMAX陣營最終和TDD LTE實現(xiàn)了殊途同歸，而這樣的結果和TDD產業(yè)鏈不斷強大不無關系。TD聯(lián)盟提供的TD-LTE產業(yè)發(fā)展白皮書顯示，在三大運營商大力發(fā)展TD-LTE網(wǎng)絡的帶動下，預計到2014年底，TD-LTE基站將占到全球4G基站的45%左右，TD-LTE用戶將占到全球4G用戶的30%左右。
正是這樣的發(fā)展態(tài)勢，使得運營商對室內以及熱點地區(qū)的TD-LTE覆蓋尤為重視。所以，在2010年，以大唐電信集團為代表的我國企業(yè)率先提出來基于LTE熱點增強需求和技術。據(jù)工信部電信研究院標準所所長王志勤介紹，2011年初-2012年初，國內開展了LTE-Hi技術研究，對基于LTE的熱點增強技術形成了共識，同步開展基于3.5GHz頻譜共存研究和測試。
2012年初，在國內開展技術研究的同時，我國利用CJK、3GPP、workshop等多種平臺與國外運營商、設備商進行溝通，獲得了“開展LTE熱點增強技術”研究的共識。2012年6月，3GPP RAN全會確定R12針對室內及熱點進行增強，首先開展需求研究。
“室內和室外熱點是3GPP R12重點研究場景，LTE-Hi在3GPP R12階段包含多個課題，并將長期演進?！蓖踔厩谡f。“我國主要負責兩個課題，一個是小小區(qū)增強，一個是動態(tài)TDD，分別由華為和大唐電信承擔?！?/p>
據(jù)大唐電信集團副總裁陳山枝介紹，在LTE-Hi技術標準方面，大唐電信作為3GPP R12標準化的核心承擔單位，牽頭承擔動態(tài)TDD特性的標準研究，并深度參與和推動U/C分離、小區(qū)快速開關和快速發(fā)現(xiàn)、256QAM等關鍵技術特性的研究和標準化，并在高密度組網(wǎng)研究方面取得了重大進展，基本具備了規(guī)模組網(wǎng)試驗條件。
“在推動產業(yè)化方面，經(jīng)過三年多的努力，大唐電信集團已經(jīng)具備提供LTE-Hi端到端解決方案能力，成功開發(fā)了支持3.5GHz頻段、大帶寬、高速率、低功耗、小型化LTE-Hi基站工程樣機，并且基于自主研發(fā)的TD-LTE芯片開發(fā)了LTE-Hi終端樣機，目前已經(jīng)具備了支持LTE-Hi前期技術試驗和業(yè)務演示的能力?！?/p>
按照3GPP的規(guī)劃，今年9月R12的標準化工作將凍結?！癓TE-Hi是由我國提出的，在R12方面，可以說國內是完全走在前面的，大唐電信集團在標準化前就做了很多工作，上百篇專利已經(jīng)在申請了。目前，大唐電信集團已經(jīng)獲得了16000多件專利，整個集團的專利只集中在無線移動通信(TDD)和集成電路兩個領域。”大唐電信集團總工程師王映民說。
3.5GHz有潛力成為全球統(tǒng)一的TDD頻譜
LTE-Hi結合密集部署場景的需求，通過256QAM、動態(tài)開關及小區(qū)發(fā)展、空中同步增強等合力保證了LTE-Hi的高效運營。據(jù)與會專家介紹，小基站室內稀疏部署時，256QAM在30%的覆蓋區(qū)域提升小區(qū)平均頻譜效率16%，有效增強了頻譜效率。
在動態(tài)小區(qū)開關和小區(qū)發(fā)現(xiàn)方面，LTE-Hi降低了干擾和能耗，提升頻譜效率10%以上;多跳空口同步增強滿足3us要求，有效降低網(wǎng)絡干擾，提高網(wǎng)絡部署可靠性和靈活度;同時可動態(tài)時隙配比，可提升系統(tǒng)整體效率30%。
正是這樣的一項技術可為TDD LTE后續(xù)的發(fā)展帶來了更多的生機，而LTE-Hi基于3.5GHz頻段的研究也可謂頗具匠心。在全球已經(jīng)發(fā)發(fā)放的TDD牌照中，基于3.5GHz頻段的超過50%。3.5GHz可提供多達400MHz頻譜，ITU預計到2020年將會有多達880MHz頻譜的缺口，而3.5GHz是滿足這個需求的最佳頻譜，隨著WRC-15的進一步推動，甚至能夠釋放出另外的400MHz頻譜(3800-4200)。
“3.5GHz最有可能成為全球統(tǒng)一劃分的TDD頻段?！蓖踔厩谡f?！澳壳埃瑲W洲推薦TDD，也可用于FDD，未明確可以作為全下行方式使用;日本確定為TDD方式，將于年內進行分配;美國3.5GHz頻段尚在軍方手中，以LSA方式使用;而我國已經(jīng)開展和完成3.5GHz頻譜IMT和FSS共存評估和測試，基于現(xiàn)在測試結果，將在CCSA制定3.5GHz設備射頻指標要求，而促進我國3.5GHz試驗頻段的發(fā)放，將有望帶動全球3.5GHz TD-LTE的發(fā)展?！?/p>
無線的資源是有限的，這一點在頻譜資源的分配上尤為突出，國家無線電監(jiān)測中心副總工程師兼頻譜工程處處長黃標在當天表示：“3400-3600MHz頻段國內尚未規(guī)劃，是IMT重點潛在頻段。通過理論分析、實際測試論證該頻段可行性，支撐箱根頻率規(guī)劃。規(guī)劃建議，3400-3600MHz可規(guī)劃為TDD系統(tǒng)。干擾問題通過協(xié)調解決，明確LTE系統(tǒng)要規(guī)避對衛(wèi)星的固定干擾。”[!--empirenews.page--]
按照3GPP R12的規(guī)劃，LTE-Hi將于2017年進入預商用階段。除了產業(yè)化的問題外，這項與WIFI存在競爭關系的技術，除了是電信級的安全保障、可管可控的優(yōu)勢外，用戶最關心的還是資費。這無疑也給運營商提出了不小的挑戰(zhàn)。
“LTE-Hi還面臨多運營商間同步的挑戰(zhàn)。LTE-Hi需要多運營商間協(xié)商，使用相同的TDD時隙配比，避免干擾;同時也需要完備的同步檢測方案，包括失步檢測和干擾類型的檢測等等。加快LTE-Hi產業(yè)鏈成熟并吸引FDD運營商使用LTE-Hi也是后續(xù)工作中需要推進的。”與會專家說。
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