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芯片及测试存在技术瓶颈LTE

目前,世界各国的运营商和制造企业大多将完善LTE技术产品的时间点设定在2010年,但在东南大学信息科学与工程学院院长尤肖虎看来,即使是NTTDoCoMo这样的急先锋,将LTE推向真正商业化还需要至少2年以上的时间。中国工程院副院长邬贺铨也认为,“LTE正式商用可能在2015年左右,当然也不排除个别运营商提前的可能。”

  遵循移动通信技术十年一代的普遍规律,与TD-SCDMA试验网建设和试商用过程中不断在终端、测试、网络优化等各环节取得突破类似,LTE势必将经过较长时期的优化和完善。此外,从目前正在进行的LTE试验网测试中,LTE也面对着诸多技术挑战。

  LTE试验网面临挑战

  尽管实践者更愿意公布最新技术突破和研发进展,但同时也对可能出现的问题保持了足够的警觉。以今年2月Verizon在美国启动的LTE网络部署为例,阿尔卡特朗讯为其提供端到端解决方案。据上海贝尔战略部无线技术战略总监段军介绍,站点距离、天线重用和电源并非该工程主要障碍,目前的试验网使用的是标准化完成前的方案,这在标准、终端设备、IP/以太网回程等方面带来诸多挑战。该试验网设备主要包括天线、LTEMIMO射频模块/RRH、LTE数字模块、IMS/Apps、P/S-GW网关和MME。

  标准方面,LTE试验网缺乏网络和终端设备连接和互操作标准的支持,以及诸如VoIP、切换等关键功能的规范。目前,3GPP/LTER8标准刚刚完成,Stage3(规范)ASN.1于2009年3月在RAN2和RAN3冻结,但测试内容仍然是关键问题,包括运营商定义的低、中、高优先级功能仍在讨论中,因此针对Rel8中的低/中优先级功能的测试内容不会被开发。终端设备方面,终端设备的可用性、支持多种技术(切换测试)、数据速率的支持、处理能力等,都需要进一步的验证。此外,LTE试验现场需要使用IP回程技术,但多数现场站址不能提供相应的设备。

  尤肖虎指出,目前世界上还没有大规模应用基于OFDM和MIMO的移动通信技术的经验,所以技术成熟需要一定的时间。LTE仍然需要通过实验不断优化MIMO算法,并在现场试验中得以验证。“完善重点在远程射频单元RRH的MIMO和分布式MIMO。”段军表示。

  芯片、测试存在技术瓶颈

  “LTE所提供的100Mbps对现有终端平台将造成一系列冲击。”尤肖虎表示。目前,TD-LTE芯片尚未推出,在2009GSMA大会上创毅视讯展示了TD-LTE演示版芯片(模块未集成),展讯等国内芯片厂商将提供TD-LTE工程样片时间表拟定明年。简约纳电子系统工程总监梁敏向记者表示:“实时的大数据量处理是TD-LTE芯片设计的最大挑战,如果功耗问题不能解决,对整个LTE芯片产业化也将造成技术瓶颈。”

  LTEFDD芯片则相对进展较快,LG电子已在2008年12月推出LTE服务用芯片,今年2月高通推出针对智能手机、支持CDMA20001xEV-DO版本B和HSPA+、LTE的多模芯片组。多模芯片充分发挥了技术制式转换的灵活性,但也有专家质疑其支持LTE性能的真实能力。工业和信息化部电信研究院副院长曹淑敏表示,终端一致性将推动移动终端的成熟应用,由3GPP牵头的LTE终端认证将于2010年底开始。

  TD-LTE芯片终端滞后同时受到终端测试设备开发的进展。在此方面,普通手机无法用于测试。因为要完整地测试基站功能,需要对测试环境的控制,只有测试手机可以提供给工程师设置不同测试场景的能力;此外普通手机无法提供对基站任何测量数据或协议的记录,也无法协助工程师进行分析、定位、排障工作,同时也不能对基站的单一模块进行测试。

  Aeroflex中国区销售经理丁湛指出,LTE终端开发和测试面临的挑战在于LTE新的物理层和全IP设计,低功耗和小型化要求,以及结合多种无线标准测试的现实需求。由此,对LTE终端测试设备的要求,将体现在多个方面,包括OFDM/SC-FDMA/MIMO空中接口的模拟、支持参数的测试、协议支持、IP数据吞吐量测试、实际的多径和多普勒频移的模拟、IP支持、UE环回模式支持、协议测试所需的TTCN-3环境等。

  兼容、成本、业务全方位考量

  标准未完全冻结、终端和测试环节相对滞后,是大多数技术发展中必然遇到的问题。而对于LTE,邬贺铨指出,在降低建网成本、解决多制式网络环境下的干扰、提高频谱利用率、充分开发多样性的业务并摸索市场模式等方面,均需要继续完善。

  与WCDMA和TD-SCDMA相比,CDMA向LTE演进时更要考虑兼容性问题。所幸的是,摩托罗拉等设备商巨头已对此有所突破,今年年初摩托罗拉展示的LTE车载体验行由其最新LTE基站设备综合安德鲁700MHz天线和AeroflexLTE测试手机实现,特别对从CDMA到LTE的切换效果进行了展示。CDMA发展集团执行董事PerryMLaForge日前表示,近日其在印度建立的CDMA漫游中心支持用户在各家运营商网络间的漫游,并支持LTE技术。

  与其他技术完好兼容,不仅影响到用户体验,也同时从一定程度上决定着运营商的建网成本,运营商将更倾向于基于统一平台的LTE产品,以最大化地保护现有投资。对此,中兴SDR基站、华为第四代基站、大唐TD-LTE系列化设备等产品,均为运营商考虑了3G网络部署时与LTE的融合演进。“4G是一个持续不断的模块化升级过程,而不是一次性建立一个全新的网络。”中国电子科技集团第七研究所李进良教授强调。

  从3G到LTE,邬贺铨指出,这一过程需要经历业务发展期,即通过3G探索并培育各类业务的应用前景。LTE的一些技术在3G增强型技术上也有应用,因此是相互继承的关系。不断摸索适用于中国本土需求的各类业务,为运营商赢得最大的投资回报比,也是LTE需要解决的问题之一。尤肖虎认为,这方面也需要终端的有力支撑,才能向用户推出真正方便实用的丰富业务,“需要相当长的时间。”