中国版4G遇绊

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  2012年12月18日,香港。中国移动通信有限公司(0941.HK,下称中国移动)推出了亚太地区首张TD-LTE/LTE FDD融合网络。在两个星期前,千里之外的四川成都,也打通了TD-LTE的首个视频电话。
  TD-LTE是中国具有自主知识产权的第三代移动通信(3G)技术TD-SCDMA的演进技术,去年10月被国际电信联盟确立为三大国际第四代移动通信(4G)标准之一。另两大标准是美国主导的WiMAX和欧洲主导的LTE FDD。从理论值看,4G移动上网的最高速率可超100M,是3G网速的50倍左右。
  在3G时代,中国TD-SCDMA未能走出国门,成为“孤岛化技术”。为了避免遭遇同类情况,中国政府在加速推进4G进程上决心十足。2012年10月,工信部表示,中国决定将2.6GHz频段(2500-2690MHz)共计190MHz频率全部规划为TD频谱。此前的9月,工信部部长苗圩透露,中国的首张4G牌照,将于一年左右后发放。
  由此,中国4G商用开始倒计时。作为目前国内TD-LTE唯一的运营主体,中国移动亦加快了建网步伐。2012年以来,中国移动相继开通了杭州、深圳、广州、南京、成都等城市的TD-LTE试验网。
  目前在国内,中国移动在13个大型城市部署了城市试验网,并力争在2013年建成100个大型城市的试验网。
  中国移动也开始加紧布局终端产品。2012年12月中旬,中国移动宣布,将既定的3.4万部TD-LTE终端招标数量,提升至7万部,这次招标是中国移动首次针对TD-LTE 13个试点城市进行的终端招标。此前半个月,在此轮TD-LTE终端的招标测试中,TD-LTE的芯片能力尚未完全达到商用要求,甚至出现逾半数参测企业的芯片产品通过率低于50%的情况。
  失守3G后的中国移动,希望在4G空白市场上先声夺人。
  此次中国移动在香港推出融合网络,象征意义大于实际意义。2012年2月,中国移动香港公司竞拍到TD-LTE频段,2009年中移动曾获得该地区LTE FDD频段,并已提供相关服务。目前香港地区的4G业务以LTE FDD为主。中国移动的主要目的是为了证明其技术可行(即实现在全球两种4G模式下的漫游),以督促政府尽快发放4G牌照。
  但是,这一4G“快战略”并未得到电信产业链的快速响应。在4G芯片上,能够达到要求的半导体厂家仍属少数;为了获得一张覆盖全国主要地区的4G网络,除了从3G网络平滑升级到4G,中国移动还需要建立为数众多的新基站,这无法在短时间内完成。据悉,成都等部分城市的基站建设时间,事实上会有所推迟。
  如果一味寻求速度,中国在与国际其他标准的4G网络竞争中将丧失优势,这就有悖于中国力推TD-LTE的初衷——让中国自主研发的通信技术走出国门。
  被迫加速
  对中国通信行业来说,3G的教训记忆犹新。
  中国3G标准(TD-SCDMA)于1999年提出来,2000年与CDMA2000、WCDMA、WiMAX一起成为国际标准。但遗憾的是,直到2009年中国才正式发放3G牌照,其中中国联通获得WCDMA牌照,中国电信获得CDMA2000牌照,拥有中国自主知识产权的TD-SCDMA牌照则交给了2G用户最多的中国移动。
  当时中国政府曾希望,借助中国移动庞大的用户数,进而带动TD-SCDMA的产业成熟。但已为时晚矣,中国3G标准错过了最佳产业化的时间,未能获得国际上其他运营商的支持,至今只有中国移动一家运营商采用TD-SCDMA标准。
  正是受此影响,中国移动虽然拿的是3G的终端,但是维持它运营的实际上是靠2G的网络,所以3G的优势没有被发挥出来。中国移动从2G时代的垄断地位,一下跌至与中国电信、中国联通平起平坐的位置。
  截至2012年11月30日,中国三家电信运营商合计3G用户达到2.2亿,中国移动、中国联通、中国电信分别为8242.9万户、7332.4万户、6585万户。11月,中国联通和中国电信继续保持向上的增势,分别环比增长1.6%、2.9%,中国移动则环比下滑16.1%。
  中移动寄希望通过4G摆脱增长乏力。另一方面,国际4G进程正高速递进。
  全球移动供应商协会(GSA)的报告称,目前全球共有52个LTE FDD商用网络,而TD-LTE商用网仅为5个,数量对比悬殊。FDD阵营还在迅速扩大。目前,全球共有285个运营商在超过93个国家部署FDD 4G网络。
  这都为中国4G标准带来巨大压力。血统相承于TD-SCDMA的TD-LTE自诞生之日起,就带有浓厚的国家色彩。如果不能在全球范围内部署,TD-LTE有可能重蹈TD-SCDMA失败的覆辙。这也是中国政府2012年加大4G推进速度的重要原因之一。
  对中国政府来说,目前急需向国际市场证明TD-LTE的技术实力。曾为TD-SCDMA唯一运营主体的中国移动,理所当然地成为标杆型运营商。只有中国移动这种大型运营商取得成功,才能给产业发展释放有利信号。与此同时,中国政府也希望借大型运营商的成功部署,带动整个4G产业链的完善和成熟。
  与中国移动不同的是,中国电信和中国联通可继续享受3G时代的网络优势,更为重要的是,两者为此投入的成本还未完全收回。只不过,在国际市场和中国政府的4G进程之下,两者不得不开始圈建4G网络。无论是出于对投资规模,还是未来商用前景的考虑,同时也为了与中国移动形成差异化竞争优势,中国电信、中国联通都倾向于目前更加成熟的FDD-LTE标准。
  目前,中国电信在上海、南京、广州等城市测试了LTE FDD试验网;中国联通也公开表示开建LTE FDD试验网。这对中国移动来说显然不是好消息。而与3G时代相比更糟的是,中国移动已不复拥有当年2G时代绝对垄断的用户基数。
  在内外因的推动下,中国移动走上了4G的快车道。   芯片困局
  按照中国移动的规划,2013年,中国移动将在超过13个省份发展超过7万个试商用用户,这一数字还在随着更多城市的网络建设成熟而呈几何级增长。保守估计,到2014年,100个城市将发展超过50万体验用户。
  为了保证TD-LTE在发展之初就具备全球应用和漫游能力,2012年10月,中国移动公开表态,要积极推动支持五模十频(即支持5种模式10个频段)的TD-LTE数据终端迅速成熟。两个月之后,出于对全球更多主流运营商的频段支持,多模多频段的要求从五模十频上升到五模十二频。
  但这也同时成为TD-LTE快战略中的最大瓶颈。工信部巡视员张新生用一句话概括了芯片所面临的巨大挑战:“在4G发展中,高难度的动作、复杂性的工作全部留给终端和芯片了。”
  4G终端产品的好坏,将决定4G网络的用户体验。而芯片又是终端产品的核心零部件。
  张新生的话并非危言耸听。TD-LTE芯片可谓是通信网络发展史上最复杂、要求最高的芯片:不仅要求全模全频,同时要求解决电池高容量、低功耗等难题。
  智能手机的高耗电量问题,在3G时代较为突出,对于下载和运行效率更高的4G而言,解决电池容量成为终端成败的关键。适用于3G终端的40纳米技术,无法满足4G业务的高功耗。因此,尽快实现28纳米级全模全频智能芯片的量产供货,成为当务之急。
  在TD-LTE网络商用初期,中国移动想要形成稳定的TD-LTE终端供货环境,至少需要四家芯片厂商,且能够实现百万片规模以上、可接受良率范围内的批量供货。
  问题在于,鉴于高达数千万美元级别的研发成本,目前通信芯片厂商中,只有美国高通等极少数厂商研制出了28纳米级全模全频智能芯片。而且,从研制成功到批量供货,将是一个漫长的产业链成熟过程。
  TD技术论坛秘书长时光预测,有实力的芯片厂商研发28纳米芯片可能只需要一年时间,但从研发到批量供货(百万片以上量级),至少需要两年时间。“这还不包括软件匹配所需花费的时间。”这也就意味着,芯片产业链的成熟至少需要等到2015年。这个时间节点,显然和中国移动的战略有所差距。
  多模多频冗长的测试周期,也将拉长芯片批量供货周期。在不久前的一个专业研讨会上,工信部电信研究院高级工程师李传峰提及:不仅测试仪表需支持2G、3G、4G所有的制式和频段,在实际测试中,每一个频段到每一个模式,都有一系列测试要单独完成,仅TD-LTE一个频段的一致性测试就要150个-200个小时。一个完整的终端测试周期将长到使产业界无法容忍的地步。
  芯片产业的慢周期特性,令中国移动不敢贸然前行。中国移动研究院副院长黄宇红在接受记者采访时表示,下一阶段,中移动的主要任务就是加速产业成熟,解决商用过程中面临的实际问题。她表示,中国移动将重点放在两个方面:一是打造TDD/FDD融合多频段LTE MiFi(便携式宽带无线装置)终端(避开智能手机),二是构建全球数据漫游。
  中国移动选择了积极结盟,对象是全球最大手机芯片厂商高通。在TD-SCDMA时代,国际大芯片厂商缺席,中国电信运营商最终失去终端优势。如今高通介入,将极大调动电信产业链的积极性。
  在最近的一次TD-LTE终端招标中,超过十家中外芯片厂商参与了芯片招标,阵容空前强大,高通一家就独占四成份额,在共30款TD-LTE中标的TD-LTE终端中,12款采用高通的芯片,包括了2款数据卡、6款MIFI、1款CPE、1款智能手机,及1款国际漫游型MIFI。
  值得一提的是,高通对于28纳米级芯片的研发正在持续加速。2012年10月高通推出了骁龙S4处理器,其公司相关中国区业务负责人向《财经》记者表示,高通正在继续推进基于28纳米级全模全频芯片的研发,并强调,在2013年的下半年,会推出一些更高性能,和更具有功耗管理效率的全新处理器。
  但另一些厂商并不这么想,入围中国移动TD-LTE终端招标的Marvell移动产品总监张路表示,从成本和供货的角度上来说,2013年,40纳米工艺更加现实。他认为,28纳米芯片在成熟度和产品良率方面目前还不完善,过早推出只能揠苗助长。
  如果不能获得上游芯片厂家大力配合,中国4G标准可能将重蹈TD-SCDMA(即3G)时代的覆辙。
  部分基站延期
  芯片还不是中国4G面临的唯一问题,它还需要在短时间内建成一张覆盖全国主要地区的4G网络。
  按规划,2013年,中国移动将在全国100个城市建设超过20万个基站的规模,投资总额约为1800亿元。2012年底,中国移动的目标是在全国13个试点城市建设2万个基站。在建网方式上,中国移动选择由2G、3G平滑升级的组网方式,即:能在原有基站上升级的,就尽量不新建基站。这一做法一方面可大大减少投资资金;另一方面,可以节省寻找站址的漫长时间,加快建网进程。
  但由于2G、3G、4G频谱、组网特点的不同,仍需建设一定比例的新基站。以广州和成都为例,广州TD-LTE全网包括3700个TD-LTE基站,其中1800个为原有的TD-SDCMA基站升级,另外1900个为新建;成都的大部分基站则都需要新建。按照中国移动的规划,成都应在年底前建成1000个基站,但据记者了解,目前仅在个别试点主要区域建成少量基站。在四川移动内部,这一目标被推迟至2013年3月。
  “时间紧,任务重。”四川移动某网络建设负责人概括建网压力。
  这与中国移动的预期有所背离。中国移动总裁李跃2012年3月曾在公开场合表示,如果条件成熟,TD-LTE网络部署计划可能提前到2012年下半年或者年底。从目前的情况来看,不仅四川,第二批、第三批入选的试点城市,也存在着建设进度不及预期的问题。
  “不是网络设备技术和设备产品不给力,而是基站选址难,运营商还要花时间和相关利益部门协调。”爱立信首席市场官常刚告诉《财经》记者。   如果免去基站寻址之难,采用由2G、3G基站平滑升级方案,也有掣肘。平滑升级策略通常需要在同一个设备厂商提供的基站上完成,例如,把一个采用爱立信设备的2G基站升级到4G,需要采用爱立信的升级技术和设备。四川通信设计院副总工程师程德杰告诉《财经》记者,运营商2G、3G基站的设备供货厂商队伍十分庞大,要在全国范围内实施,调配难度较大。
  从实际情况来看,一些试点城市首创的平滑升级方案,已被证明不具备在全国范围内推广的成熟条件。
  杭州“现网共模”的升级模式是一个较为典型的案例。浙江移动在TD-LTE升级方面,采用与TD-SCDMA同样的F频段,从而实现了在原来TD-SCDMA基站上增加一些板卡就能升级。当时曾有人预计,该技术如果推广到全国,大约可节省数千亿元的投资。
  但杭州模式显现的种种弊端,令其在全国范围推广面临阻力。
  国家频谱管理研究所顾问何廷润教授认为,无线电管理机构分配给运营商的频段只能按划分的业务来经营,中国移动却用本属于第三代移动通信技术(TD-SCDMA)的F频段(1880-1920MHz)来交叉进行TD-LTE部署,属于在一些试验城市打擦边球,有政策风险。
  某试点城市业内人士向《财经》记者表示,TD-LTE与TD-SCDMA在技术上有很大的不同,组网方式的差异也很大,仅靠对TD-SCDMA原有基站设备的软硬件升级,并不适用于所有厂商设备,也不适用于部署大规模商用TD-LTE网络。
  考验决策智慧
  “TD-LTE具有中国核心自主知识产权,其发展路径将不仅仅是中国移动的战略,更将决定中国通信技术在国际舞台上的排序。不能被中国移动强推TD-LTE的表象所迷惑,更要慢下来,令整个产业厚积薄发。”时光认为,TD-LTE到底以何种4G网络形态出现,将直接决定TD-LTE能在国际上走多远。
  TD-LTE将是一张只需具备数据业务商用能力的4G网络,还是一张融高速数据传输能力、话音能力,技术持续演进的全网?从目前中国移动的规划来看,更多将TD-LTE定位为“承载高速数据业务流量”的主力网。
  部分业内人士认为,如果组建一张纯数据业务的TD-LTE网络,很快就可商用,有利于运营商尽快收回投资成本,但对TD-LTE本身技术发展不利。厂商有利可图,就会更多考虑技术研发成本,失去进一步前沿技术的研发动力,TD-LTE语音技术的下一步演进将被无限期推后。如果没有持续技术演进和积累的TD-LTE网络,也不会长期吸引更多规模化的、有多种业务需求的国际运营商。
  平衡技术进步和加快商用进程之间的天平,已经超出中国移动能力范畴和主观意愿,需要政府层面的规划和决策。
  在TD-LTE全球推广形势微妙的当下,如何及时把握TD-LTE发展的关键时间窗口,同时又如何等待产业链的成熟,成为政府监管机构需要反复计算的一道难题。
  基于此,更多扶持政策不断释放。在中国移动TD-LTE目前的13个试点城市中,当地市及省政府对TD-LTE建网,普遍给予了诸多税收、资源统筹等方面的扶持。不过,这显然远远不够。广东移动总经理徐龙希望,政府在确定TD-LTE发展规划、政策取向和商用计划方面还可以更快一些,此外,指导企业研发投资方向,及时完成技术积累和改进,扶持和鼓励全球产业链厂家共同参与TD-LTE发展等辅助措施更是势在必行。
  最为考验监管智慧的是,在中国3G仍未收回投资的当下,何时、以何种方案向三大电信运营商发放4G牌照?在FDD-LTE与TD-LTE之间,将如何分配频谱资源?是否会强迫中国电信、中国联通使用TD-LTE模式?这些问题都将影响中国4G标准的国际化进程。
  在不久前的中国移动全球开发者大会上,中国移动总裁李跃说,“TD-LTE有节约频谱资源的绝对优势,可以和FDD LTE共同发展,TD-LTE会在全世界成功。”
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