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1、LTELTE與與WiMAXWiMAX、HSPAHSPA的比較的比較及其投資價(jià)值及其投資價(jià)值 曾劍秋曾劍秋 英國(guó)劍橋大學(xué)博士英國(guó)劍橋大學(xué)博士,北京郵電大學(xué)教授北京郵電大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師博士生導(dǎo)師LTE與與WiMAXHSPA的比較的比較LTE的內(nèi)涵3GLTE,whichstandsfor3GLongTermEvolution,isbeingstandardizedby3GPPand3GPP2andisoftendescribedas“3.9G”.Itisatechnologythatwillenablecellularnetworkstosupportupto10timeshigherdatar
2、ateandmoreusersthanexistingHSxPAnetworks.LTE的研究首先需要準(zhǔn)確把握其內(nèi)涵,并對(duì)LTE的提出者歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)推進(jìn)的UMTS有所了解。LTE與WiMAXHSPA的比較LTE的內(nèi)涵ItwillemployOFDMandMIMOtechnologieswhichwillallowmobileoperatorstooffertrue“quadplay”services,i.e.,voice,high-speed,IPTVandfullmobility.3GLTEisdesignedtoprovideasimpleevolutionarypathforUMTS
3、operatorsastheymigratefromUMTStoHSDPAtoHSUPAandthenonto3GLTE,alsocalledHSOPA.LTE與WiMAXHSPA的比較UMTS 什么是UMTS:上世紀(jì)90年代初,歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)開始為3G標(biāo)準(zhǔn)征求技術(shù)方案并把3G技術(shù)統(tǒng)稱之UMTS(Universal Mobile Telecommunications System),即通用移動(dòng)通信系統(tǒng)。ETSI利用UMTS做了些什么事:(1)選擇FDD(頻分雙工)頻段作為空中接口技術(shù)方案,稱為WCDMA,W即寬帶,以有別于北美CDMA (2)引入了TD-SCDMA和HSDPA技術(shù)
4、 (3)核心網(wǎng)引入IMS(IP Multimedia Service,IP多媒體服務(wù))LTE與WiMAXHSPA的比較WiMAX靈活性強(qiáng):可以輕松快速地在任何臨時(shí)站點(diǎn)建立。根據(jù)用戶需求和信道狀況動(dòng)態(tài)分配系統(tǒng)資源。應(yīng)用范圍廣:在不便于部署有線寬帶接入技術(shù)的區(qū)域,WiMAX具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。成本低:適用于城郊和農(nóng)村等部署傳統(tǒng)寬帶接入成本較高的地區(qū)。在城市等適宜有線寬帶接入的地區(qū),WiMAX用戶接入成本仍然比較高。雖然WiMAX信號(hào)的最遠(yuǎn)傳播距離可達(dá)50km,但通常只有5-8km范圍內(nèi)才可以真正實(shí)現(xiàn)75Mbps的速度,超過(guò)這一范圍,數(shù)據(jù)傳輸速率會(huì)下降。LTE與WiMAXHSPA的比較HSPA技術(shù)發(fā)
5、展 HSPA的特點(diǎn) 充分利用分組交換技術(shù),HSDPA在移動(dòng)和漫游情況下能夠提供下行14.4Mbps峰值速率,HSUPA 能提供上行5.8Mbps 的峰值速率,有利于運(yùn)營(yíng)商開展移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。1與現(xiàn)有的W-CDMA 技術(shù)相比,HSPA 能在同一個(gè)無(wú)線載頻上為更多的高速率用戶提供服務(wù)。HSPA不僅支持高速不對(duì)稱數(shù)據(jù)服務(wù),而且在增加網(wǎng)絡(luò)容量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)投入成本最小。HSPA對(duì)運(yùn)營(yíng)商和移動(dòng)用戶具有雙重意義:提供更快的速率、更大的系統(tǒng)容量、更低的延遲,提升了企業(yè)的業(yè)務(wù)能力和服務(wù)水平。23LTE與WiMAXHSPA的比較3G LTE3G LTE 3G Long Term Evolution 3.9G目
6、標(biāo):極大地提高峰值比特率改善用戶吞吐量提高小區(qū)邊緣比特率提高頻譜利用率可變帶寬最優(yōu)化低移動(dòng)速率性能,支持對(duì)高移動(dòng)速率的高性能與R6等以前版本和其他系統(tǒng)的兼容性LTE與WiMAXHSPA的比較移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)循序漸進(jìn)、不斷移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)循序漸進(jìn)、不斷演進(jìn)的過(guò)程。演進(jìn)的過(guò)程。LTE與WiMAXHSPA的比較三種方式的比較 LTEHSPA WiMAX HSDPA HSUPA 無(wú)線方式 OFDM CDMA OFDM技術(shù)OFDMA/SC-FDMA、多入多出天線處理(MIMO)自適應(yīng)編碼調(diào)制(AMC)、H-ARQ、快速蜂窩選擇(FCS)、空時(shí)編碼技術(shù)(STC)、MIMO
7、OFDMA,MIMO商用時(shí)間2009 20102005/12200720082007 2008LTE與WiMAXHSPA的比較指標(biāo)比較 LTEHSPA WiMAX HSDPA HSUPA 峰值數(shù)據(jù)率上行50Mb/s,下行100Mb/s上行:1.46Mbps 下行:7.2Mbps 在一個(gè)10MHz信道中,假設(shè)DL/UL比為3:1,峰值下行數(shù)據(jù)率可達(dá)46Mbps;假設(shè)DL/UL比為1:1,峰值上行數(shù)據(jù)率可達(dá)14Mbps。理論速度可達(dá)75 Mbps頻譜效率5km 小區(qū)中,在網(wǎng)絡(luò)滿載的情況下,下行鏈路頻譜效率下行鏈路5(bit/s)/Hz,為Release 6 中HSDPA的34倍;上行鏈路頻譜效率2
8、.5(bit/s)/Hz,為HSUPA的23倍。3G LTE的1/21/45bps/Hz移動(dòng)性最優(yōu)化低移動(dòng)速率性能,即 015km/h;支持對(duì)高移動(dòng)速率的高性能,即15120 km/h;支持120350km/h 穿越小區(qū)速率較高中等支持漫游和切換,移動(dòng)速度可以達(dá)到,50km/h覆蓋支持高達(dá)100km的小區(qū)。廣域網(wǎng)范圍一般可達(dá)2 5KmLTE與WiMAXHSPA的比較三種技術(shù)的適用性對(duì)比比較項(xiàng)無(wú)線數(shù)據(jù)市場(chǎng)的需求適宜的無(wú)線技術(shù)固定Vs移動(dòng)固定1.高帶寬要求2.不需要連續(xù)的覆蓋固定WiMAX移動(dòng)1.高吞吐量是必要的,但是沒有必要達(dá)到電纜通信的要求2.覆蓋區(qū)的連續(xù)覆蓋3.提供全國(guó)范圍的服務(wù)ARPU值高
9、的地區(qū)采用3G,其他地區(qū)采用2.5G城市Vs農(nóng)村城市1.為大量用戶準(zhǔn)備的大容量2.寬帶的速度1.3G和WiMAX都有大容量和寬帶能力,但是覆蓋面積有限2.Wi-Fi在某些城市地區(qū)是很好的選擇農(nóng)村1.通過(guò)大半徑小區(qū)實(shí)現(xiàn)低密度地區(qū)的良好覆蓋2.不要求高的數(shù)據(jù)吞吐量近期使用2.5G,但將逐漸轉(zhuǎn)為3G企業(yè)用戶Vs個(gè)人用戶企業(yè)用戶1.提供全國(guó)范圍的服務(wù)2.設(shè)備可選3.智能電話,可進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的移動(dòng)電話1.ARPU值高的地區(qū)采用3G,其他地區(qū)采用2.5G2.移動(dòng)WiMAX可以在高人口密度的地區(qū)提供服務(wù)3.各技術(shù)都有可能成為頂級(jí)業(yè)務(wù)策劃的組成部分4.3G技術(shù)有最廣的設(shè)備選擇余地和相當(dāng)?shù)囊?guī)模經(jīng)濟(jì)性個(gè)人用戶多樣
10、化的具有多媒體功能的個(gè)性手機(jī)3G技術(shù)可以使用更多更廣的多媒體手機(jī)終端LTE與WiMAXHSPA的比較三種技術(shù)的適用性對(duì)比(續(xù))比較項(xiàng)無(wú)線數(shù)據(jù)市場(chǎng)的需求適宜的無(wú)線技術(shù)成熟市場(chǎng)Vs新興市場(chǎng)成熟市場(chǎng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和無(wú)線email等增值服務(wù)1.3G網(wǎng)絡(luò)提供寬帶數(shù)據(jù)服務(wù)。移動(dòng)WiMAX網(wǎng)絡(luò)也將逐漸可以提供寬帶服務(wù)2.3G運(yùn)營(yíng)商將提供最多的增值服務(wù)新興市場(chǎng)用基本的電話服務(wù)支撐高人口密度。數(shù)據(jù)服務(wù)不是當(dāng)務(wù)之急各技術(shù)均可以提供基本的電話服務(wù),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以有選擇地提供終端筆記本電腦高數(shù)據(jù)吞吐量1.3G有高數(shù)據(jù)吞吐能力2.移動(dòng)WiMAX在某些地區(qū)也將逐漸具有這一能力智能電話1.中數(shù)據(jù)吞吐量2.廣覆蓋區(qū)域2.5/3G
11、是最佳選擇,因?yàn)樗鼈兙哂袛?shù)據(jù)支持和廣覆蓋區(qū)域特性多媒體手機(jī)1.高數(shù)據(jù)吞吐量2.廣覆蓋區(qū)域2.5/3G是最佳選擇,因?yàn)樗鼈兙哂袛?shù)據(jù)支持和廣覆蓋區(qū)域特性LTE與WiMAXHSPA的比較主要無(wú)線技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀技術(shù)HSPA/LTEIEEE802.16eWiMAX用戶數(shù)1.目前超過(guò)20億2.預(yù)計(jì)2010年將達(dá)到30億預(yù)計(jì)2010年將達(dá)到約1600萬(wàn)成熟度很成熟形成期,不成熟采納情況全球嚴(yán)格時(shí)間限制覆蓋全球無(wú)設(shè)備有廣泛的設(shè)備選擇余地目前無(wú),初始設(shè)備可能強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)功能無(wú)線技術(shù)HSPA采用高度優(yōu)化的CDMA技術(shù)LTE采用高度優(yōu)化的OFDMA技術(shù)第一階段采用優(yōu)化的OFDMA技術(shù)第二階段采用高度優(yōu)化的OFDMA技術(shù)
12、頻譜利用率HSPA頻譜利用率高很高,未充分證明LTE與WiMAXHSPA的比較主要無(wú)線技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀 技術(shù)HSPA/LTEWiMAX吞吐量實(shí)際的峰值下行吞吐量目前可以超過(guò)1Mbps,將來(lái)會(huì)更高實(shí)際的峰值下行吞吐量取決于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)延遲HSDPA可以低于70msec有待測(cè)算音頻處理能力1.目前已具備到相當(dāng)高效的音頻能力2.可最平滑地過(guò)渡到采用VoIP的科技1.VoIP效率較低,有待提高2.音頻覆蓋相對(duì)蜂窩技術(shù)受限音頻和數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送目前UMTS可行有潛在的可行性頻譜利用率整個(gè)UMTS信道都可以傳送混合的音頻和高速數(shù)據(jù)高頻譜利用率高頻譜利用率LTE與WiMAXHSPA的比較選擇各技術(shù)的理由選擇WiMA
13、X固定和移動(dòng)兩種接入方式高頻譜利用率支持VoIP等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)并保證QoSIP核心網(wǎng)絡(luò)低成本的基礎(chǔ)設(shè)施選擇3G提供音頻與數(shù)據(jù)兩種業(yè)務(wù)為移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商量身定做的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范定義了端到端結(jié)構(gòu)已經(jīng)有大量基礎(chǔ)設(shè)施正在使用中標(biāo)準(zhǔn)托管LTE與WiMAXHSPA的比較國(guó)外的比較LTE與WiMAXHSPA的比較摩爾定理與成本摩爾定理與成本LTE與WiMAXHSPA的比較主要結(jié)論3G與WiMAX的本質(zhì)區(qū)別在于它們的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方法:3G是一項(xiàng)聲音的技術(shù),向數(shù)據(jù)方向演進(jìn);WiMAX是一項(xiàng)數(shù)據(jù)的技術(shù),向移動(dòng)化演進(jìn)。3G和WiMAX都能適應(yīng)無(wú)線寬帶的需要,3G和WiMAX互為補(bǔ)充、相互競(jìng)爭(zhēng)并共存。由于技術(shù)進(jìn)步,LTE能夠?qū)崿F(xiàn)降低資本支出(CAPEX,Capital Expenditure)和運(yùn)營(yíng)支出(OPEX,Operation Expenditure)的成本。在3G演進(jìn)到4G過(guò)程中,投資還應(yīng)當(dāng)考慮長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)和HSPA演進(jìn)方式,如果初期投資比較大,需要采用內(nèi)部報(bào)酬率(IRR)和年成本方法(AC)進(jìn)行比較研究。LTE與WiMAXHSPA的比較