2008年08月01日

79岁的知名电信专家李进良

　　中国电子科技集团公司第七研究所 教授级高工 李进良

　　2008年8月1日

　　7月31日第一财经日报报道：《TD二期建网方案获批：奥运后将覆盖28个城市》，主要覆盖目前10个城市之外的省会城市、直辖市和计划单列市，基站规模约为3万个，总投资可能超过300亿元。2007年在8城市的TD网络建设14688个，实际投资150亿元，计划年底增加到1.8万个。至此国内10个TD城市已全面完成HSDPA升级。

　　7月12日华夏时报报道：《中移动拟投资1000亿元扩容G网》，在近日中国移动高调上马国产3G标准TD的同时，中国移动同样在酝酿另一项更庞大的计划，即GSM扩容计划。目标是增加2G网络一倍的载频，基本上可做到扫清城市死角，基本覆盖农村家庭。与TD的投资量相比，这个投资计划规模显然大得惊人。

　　相对近日对外宣传TD的高调，中国移动对GSM网千亿扩容计划极其低调，可谓秘而不宣。此举原因何在？对于中国移动“明修TD暗增G网”可能引起的电信业冲突，知名电信咨询机构三电咨询最新的一份研究报告认为，其实质可能是中国移动希望打重组过程中的时间差，趁电信、联通在C网交易交接过程，以及联通、网通融合中出现的间隙，利用规模效应，使更多的用户向其集中，加大市场份额。中国联通的GSM以及中国电信的CDMA等弱势网络都将遭受打击，难以发展起来，TD也难以真正发展，改革重组所期望的目标也无法实现。

　　究竟应该如何对待2G网络、建设3G网络，我们应该吸取国际和国内的经验，从而作出正确的决策，特不揣冒昧，提出个人的分析与建议，供中国移动的决策者参考，希望引起国人的关注，特别是中国移动的投资者和手机用户的关注，通过探讨，求得共识。

　　国际上建设3G网络时对待2G的经验教训

　　国际上建设3G网时对待2G网有2种做法：

　　欧洲运营商由于一开始花了巨额资金拍卖3G牌照，可用于建设3G的资金紧缺，而且第一阶段标准的3G不能适应高速互联网的需求，产品质量不好，性价比差，因此，启动3G时都比较谨慎，控制3G投资，3G仅用于吸收高速数据业务；而主要通过扩容或新建2.5G/2.75G网络来吸收新增加的话音业务和低速数据，希望以此保证盈利目标。欧洲运营商的保守做法使得其3G发展缓慢。

　　日本和韩国运营商的做法相反，他们没有在3G牌照上花费巨额资金，而且为了推动本国的3G制造业，主要资金投向3G，通过新建3G网络来吸收新增业务，培养并大力发展3G用户；严格控制2G资金支出，原2G/2.5G网络基本不扩容，提高实装率，充分利用，以此来增强盈利能力。日本运营商的2G/3G投资见下表

表：NTT DoCoMo 3G建设投资(资本支出单位十亿日元)

　　表中FOMA是日本NTT DoCoMo提供的3G服务品牌。MOVA是其2G服务品牌。从上表看出日本2001年开始建设3G网络时，即以比2G多1倍的资金投入3G，以后2G的投资比例逐年递减，3G的投资比例逐年提高，到2005年，2G资本支出不到3G的1/10。虽然日本FOMA服务提供初期未受客户欢迎；至2004年，由于全国网络覆盖成熟，包括地铁车站及主要大厦室内，及推出900i系列手机，FOMA销量开始出现突破。至2005年夏季，FOMA拥有超过1500万使用者并成为日本增长最快的移动电话网络。

　　韩国也和日本一样，经过几年3G建设，2006年其最大的移动通信运营商SK电讯公司财报显示：3G入网用户数持续增长已突破2000万，促进了话音业务收入的增加。第三季度该公司运营收入7581亿韩元，季度纯利润4568亿韩元，分别比第二季度增长了22.4%和22.4%。日韩两国都是集中力量建设3G网络而使得3G业务开展较成功的国家。

　　8个城市TD网络建设取得的经验教训

　　TD从4月1日试商用以来，发现还存在一些信号差的局部地区，暴露了打不通、有时断线、声音不好、可视电话有马赛克等等现象。信号不好是TD用户反映最多的问题，给试商用用户带来了很多困扰，影响了TD的口碑。主要原因是网络没有作到无缝覆盖，目前，首先要解决的是如何提升原10个城市的网络覆盖质量。这不是技术问题，而是网络部署的工程问题。

　　1.基站数量不足

　　截至2007年底，从8个城市的中国移动GSM基站数与TD基站数量进行对比(见表1)，可以看到，在福建、秦皇岛、沈阳3个中型城市，TD基站数占当地GSM基站数的65%-75%。而在北京、上海、广州等大型城市，这一比例不到45%，上海更是低到40%。说明不到GSM基站数量一半的TD，远远不能满足大型城市的覆盖要求，需要增加基站进行补盲。

表1：试商用城市中国移动GSM/TD基站数量对比

　　以广州GSM网为例，经过13年的不断扩容、不断优化，建有近5000个基站才达到今天这么良好的覆盖；而TD网建设不到1年就部署了约2100个基站，一方面说明建设速度高，另方面说明要从根本上解决问题只能通过加站来解决，因此，需要尽快补站、不断优化，才能成为一张堪与2G电波连续覆盖比美的精品网。

　　2.基站选址困难

　　在第一期TD网络建设中，选址困难是影响工程进展的突出难题，原来北京、上海、广州计划都是建2千多个基站，上海、广州共用了80%的2G站址，那就只要找400多个新站址就行了；而北京只共用20%的2G站址，那就要找1600多个新站址，比上海、广州多了4倍的工作量；因此，上海、广州都按计划在去年底完成安装调试任务，而北京却拖到今年春节才完。此外，部分城市数据显示，由于选址困难约有四分之一的实际站址与规划时相比发生了调整，这也影响无线覆盖的效果。

　　当前正在加速补站，优化后与现网相比，在覆盖强度、覆盖质量、各种业务的覆盖、容量与网络质量统计等方面，性能指标都将有很大提升。

　　从第一期8个城市TD建网我们取得的经验有2点：

　　第一，一个城市TD建网初期必须与GSM的数量相当，以保证连续覆盖；

　　第二，要共用80%以上的GSM站址，以减少选址困难。

　　3.5G TD-HSPA的突出优势

　　四种3G主流标准，不能认为各有千秋，而是差异显著。中国提出的TD是建立在我国自主知识产权基础上的国际技术标准，具有技术领先、频谱效率高并能实现全球漫游、适于网络规划和优化、适合各种对称和非对称业务、建网和终端的性价比高等五大突出优势。

　　1.技术优势

　　TD是TDD和CDMA、TDMA技术的完美结合，具有下列技术优势：

　　第一，采用时分双工(TDD)技术，只需一个1.6MHz带宽，而FDD为代表的cdma2000需要1.25×2 MHz带宽，WCDMA需要5×2MHz才能通信；无须成对频段，适合多运营商环境。

　　第二，采用智能天线、联合检测和上行同步等大量先进技术，可以降低发射功率，减少多址干扰，提高系统容量；采用“接力切换”技术，可克服软切换大量占用资源的缺点。

　　第三，采用TDMA更适合传输下行数据速率高于上行的非对称互联网业务。而WCDMA并不适合，不得不在R5版本中增加高速下行链路分组接入(HSDPA)。

　　第四，采用软件无线电先进技术，更容易实现多制式基站和多模终端，系统更易于升级换代。

　　第五，采用TDD与TDMA更易支持PTT业务和实现新一代数字集群。

　　2.频率优势

　　首先，频率资源充裕

　　中国3G频率规划与国际明显不同的是对适合时分双工的50 MHz频带增加了两倍多，达105 MHz。

　　其次，频谱效率高

　　对于话音业务，10MHz带宽按0.02Erl，WCDMA可以支持64个(由于呼吸效应采用50%轻载)12.2k话音信道，覆盖3200用户。TD可以支持144个(没有呼吸效应可以满载)12.2k话音信道，覆盖7200用户。

　　第三，适于全球漫游

　　TD独享TDD频段，拥有全球一致的频率划分，全球核发实际有效许可证124张，TDD占有104张，为TD-SCMDA在全球的推广和漫游创造了得天独厚的有利条件。同为FDD模式的WCDMA及cdma2000在频谱的实际划分上难免出现分歧，都不可能直接实现全球漫游，只有通过多模终端才能解决问题。

　　3.组网优势

　　首先，网络没有呼吸效应

　　用户数的增加使覆盖半径收缩的现象称之为呼吸效应，每种业务用户数的变化都会导致所有业务的覆盖半径发生变化。其主要原因是CDMA是一个自干扰系统，当用户数显著增加时，用户产生的自干扰呈指数增加，因此呼吸效应是一般CDMA系统的一个天生缺陷。TD的每个载波仅占1.6MHz带宽，每个载波又进一步划分出多个时隙，类似GSM网络，它通过低带宽FDMA和TDMA时隙的划分消除了系统的绝大部分干扰，使产生呼吸效应的因素显著降低；自干扰通过联合检测和智能天线技术被进一步抑制，因此TD不再是一个干扰受限系统，而是一个码道受限系统，覆盖半径不随用户数的增加而变化，即没有呼吸效应。

　　其次，网络规划能同时保证各种业务的连续覆盖

　　从3G网络规划的角度看，根据链路预算研究表明，WCDMA各种业务的扩频因子不同，各种业务的覆盖半径差距较大，无法解决高速业务连续覆盖和低速业务干扰严重的弊病。覆盖采用不同半径的同心圆来进行，即“同心覆盖”，这给网络规划带来了麻烦，如果保证语音业务的连续覆盖，就不能保证高速数据业务，如果保证高速数据业务的连续覆盖，语音业务的覆盖就有很大重叠，相互之间会存在严重的干扰。

　　TD频率资源丰富，没有呼吸效应，使得其各业务的覆盖半径近似相同，即“同径覆盖”，因此能同时保证各业务的连续覆盖，拓扑结构是最接近理想蜂窝结构的网络。

　　第三，网络优化最佳。

　　从3G网络优化的角度看，WCDMA和cdma2000只能采用“同频加站补盲”的“硬优化”策略进行补盲区和吸收话务量，这种方法在解决了局部问题的同时，又引入了邻区干扰加重、邻区配置复杂等一系列问题，甚至需要调整原规划中的网络拓扑结构(搬迁部分原有站点)，必然会造成大量的网络质量问题。

　　TD网络采用“异频加站补盲”的“软优化”策略来解决覆盖盲点和容量超载，不会增加邻区干扰，原网络性能不受新加基站的影响。同时，丰富的无线资源也使得TD的组网可以采用全向或定向、单载频或多载频、同频或异频组网等不同组合方式，以适应不同的环境和业务需求。

　　4.业务优势

　　TD业务是基于在TDD双工模式下的TDMA传输方式。在每个无线信道时域里的一个定期重复的TDMA帧结构被分为8个时隙，通过改变上/下行链路间时隙的转换点，能够适应从低比特率语音业务到高比特率互联网业务以及对称和非对称的所有3G业务。

　　该系统无须改变原基站和用户终端里射频硬件即可获得相应的系统性能。从8kbit/s到2Mbit/s的比特率，从对称业务到非对称业务的上/下行链路的TDD时隙比的变化，都是通过专门的DSP软件来实现的。

　　5.成本优势

　　TD的成本优势来源于技术优势。它通过CDMA来提升系统容量，通过低带宽载波和TDMA来抑制系统的主要干扰，通过智能天线和联合检测技术来抑制剩余的CDMA干扰；这样，在网络容量上TD具有较高的容量，在网络覆盖上TD支持边缘覆盖和各业务覆盖半径相同，在网络特性上TD没有呼吸效应；这使TD的网络容量和抗干扰得到很好均衡。同时，TD通过TDD方式来提高对不对称业务的支持效率，并在标准中充分考虑对混合业务的支持，使它对混合业务具有很高的灵活性和扩展性。

　　首先，系统设备单信道成本便宜一半

　　3G系统主要包括核心网、基站控制器和基站，3G系统的投资最主要在基站，基站成本成为衡量系统设备成本的标志；TD与3G的其它两种技术体制比较，核心网和基站控制器的成本没有明显的差别；不同技术标准的基站差别较大，成本差别也较大。

　　其次，各期建网成本大大降低

　　网络建设大致可分为覆盖驱动期、容量驱动期和成熟期3个阶段，TD在网络建设的不同阶段都具有成本优势。

　　建设初期即为覆盖驱动期，要求扩大和完善覆盖、对多业务进行低成本的连续覆盖是该期的主要任务；TD每种业务的覆盖半径相同，并且能够进行广域覆盖，同时后期的网络建设不需要对前期网络进行调整，能够节省30%以上的基站数量。

　　网络建设除了系统设备，还包括站址、机房、传输、电源、天线、铁塔等，由于社区景观和环保问题，站址获取越来越难，共享站址和配套资源已成为3G建设的主要问题；TD由于对站址分布要求低，原有站址和配套资源的利用率较高，90%以上的站址可以利用原有站址；而WCDMA的站址重用率不超过60%。同时，TD在不同阶段的网络建设不需要调整原有网络，使网络建设的工程量得到显著降低。

　　此外，对于运营来说，TDD便于获得单一频段，可节省大量频率使用费；干扰可控、支持异频叠加覆盖、码资源规划灵活等特点使网规网优设计简化，可为运营商节省大量技术培训费和人力资本费。加上专利和芯片的节约，将使运营商部署3G的成本可能是其他两种3G技术的5分之1。

　　第三，终端成本优势明显

　　TDD不用双工器和大功率线性功放，可简化射频电路，使得系统设备和手机成本较低。而TD拥有自己的知识产权，掌握核心技术，具有中国开发生产的芯片，使得专利费用和终端价格会显著降低。特别是基于自主知识产权开发的芯片、终端和系统，国家安全更有保证。

　　6.3.5G TD-HSDP的突出优势

　　EDGE的数据速率仅有200kbit/s，而TD-HSDPA的数据速率2.8Mbit/s，要高14倍；

　　TD是码资源受限，HSDPA MX技术正是利用了智能天线赋形形成的用户隔离度好的原理，实现了系统硬件不变，手机不变，码资源的重复利用，达到提高系统吞吐量的目的。目前的结果是：室外可以提高到1.3-1.5倍。市内采用了楼层波导效应的原理，可以提高到2倍。

　　以一个基站数据吞吐量8.4 Mbit/s来设计，TD需要S111的站型，EAGE就需要GSM-S777的站型，价格约为TD的3倍。

　　在室外：采用了HSDPA MX技术，TD-S111站型，数据吞吐量可以提高到10.92-12.6 Mbit/s， EAGE就需要GSM-S10,10,10-S11,11,11的站型，价格约为TD的4倍。

　　在室内：TD-S111站型，数据吞吐量可以提高到16.8 Mbit/s， EAGE就需要GSM-S14,14,14的站型，价格约为TD的5.5倍。

　　由以上论述可以看出：四种3G主流标准中TD性能价格比最佳，经严格的室内和外场测试以及规模网络试用都证实比WCDMA和cdma2000具有突出的优势。特别是升级为3.5G TD-HSDP的优势就更为突出。

　　GSM明显不如TD应该停建

　　人们通过试商用体验了中国TD比GSM有显著的优越性：

　　第一、可以低成本提供延续性业务，即GSM有、TD也有的业务，如短信和话音等；因为TD网络能以更低的成本向用户推出这些业务。GSM基础设施经过10年的规模生产现在降到每一个用户200元钱，而2007年中国移动8个城市TD基础设施招标，摊到每个用户不到100元钱；因此，通话费用就有可能降到1/2。

　　第二、可以满意提供增强性业务，GSM有了，TD可以使其性能和服务质量得到很大提升，如网上浏览和数据业务，2G运营GPRS网络，虽可推出但是用户体验太慢；随着TD网络数据能力的增强，可使用户体验的满意度也随之提升。

　　第三、可以独特提供3G特色业务，GSM没有的业务，TD却可以提供，比如可视电话、视频会议、手机电视、即拍即播等等，这是真正体现3G特色的业务。其中，我们体验了的有可以面对面地交流的可视电话，拉近了人们之间的距离，给人亲切的感受。有实时交流信息的电子邮件和上网浏览，在乘火车、汽车旅行途中，即可及时收发。还有可以快速导航的定位，用以选择行进路线，给盲人导游。更有许多奥运特色业务有待中国移动陆续开发，以便人们扩大体验。仅从现有这些体验的优越性看来推广应用TD好处多多，事实上并不象有人所谓的3G是毫无用处的屠龙术。

　　总之，所有GSM能实现的功能，TD都能更好地实现；而TD所具有的3G特色业务如可视电话等等，GSM/EDGE则根本不能胜任。

　　如果说为扫清GSM网城市死角，那就只需要少量投资补建死角部分基站，需要投入1000亿元的巨资吗？

　　如果说为进一步发展话音用户，TD网络完全可以胜任，没有任何理由花费比TD更大的投资来发展GSM /EDGE。

　　如果说为未来发展数据用户，GSM/EDGE则根本不能胜任。

　　如果情况相反，中国移动把投入GSM /EDGE的1000亿元大干快上TD网，那TD早就不是今天这种覆盖不好的状态了。

　　建议1000亿元建3.5G TD-HSDP网基站10万个

　　2008年8月8日中国人民日夜期盼的北京奥运会即将在鸟巢隆重开幕，届时，30万部TD手机也会随着10万志愿者、众多社会化业务测试者和试商用者走进奥运场馆，享受自主创新的高科技成果，欢呼：穿越近10年的风霜雪雨，由中国人主导、名叫“TD”的3G国际标准，正迎来一个愉快的秋天。人们在欢欣鼓舞之际，应该冷静地思考，TD没有像某些人咒骂的那样“胎死腹中”，终于健康地生下来了，但能不能长大成为参天大树终成栋梁之材？尚不能作出肯定的回答。我们还必须清醒地看到路途还十分坎坷，不会是一帆风顺。人无远虑，必有近忧。为此，中国主管部门和中国移动当局必须尽早通盘规划中国整个移动通信网络建设，特别是TD网络建设，10个城市孤岛式的建设完了之后怎么办？

　　如果3G网络长期处于“孤岛状态”，出十个城市就要依靠GSM漫游，则对用户使用增添了麻烦，对网络发展造成了障碍。日本、韩国都是紧随大城市建设3G网之后，很快部署全国网，它们“全程全网”的成功模式，值得我国借鉴。

　　以往2G网络的建设是依据通信需求的不断扩大，而采用“多次规划、逐期扩容”的策略。今天完全有可能通过现有通信需求分析，基本确定未来3G业务需求的规模及分布，从而能够科学地进行3G网络规模及分布的规划；以满足全国众多的手机持有者，均在较低发射电磁辐射的环境下，实现可靠的移动通信。在此基础上，组织所有3G运营商采用“一步规划、分步实施”的策略进行3G基站站址规划。在站址选择上要尽量利用原有2G网络的资源，同时要考虑城市市政建设和新农村建设规划的相关环境要求，使未来的基站与当地的环境和谐成为风景的点缀而不是累赘。

　　今天通盘规划TD网络建设的条件已经具备，完全可以继10个城市TD全面覆盖建设之后，进行第二期TD建网部署将孤岛式的建设向外延伸连片，如北京、天津扩展成京津唐沿渤海湾地区，广州、深圳扩展成珠江三角洲地区，上海扩展成长江三角洲地区等等；同时部署全国省会城市的TD网络建设。再进行第三期TD建网规划将全国各个省会城市扩展到省内中小城市，最后进行第四期TD建网规划将城市扩展到全国农村，即做到全国主要干道及重点城镇的覆盖，形成全国TD的无缝覆盖网络，达到“全程全网”的水平。在规划中要设计各期的用户容量、投资规模、施工周期、业务类型、运营计划、效益分析等等，在规划中要避免2G网络建设所发生的标准多样、建设重复、环境破坏、电磁污染等一系列严重问题，将中国的TD网络建设成全球3G的精品网。

　　迎来愉快秋天的TD现阶段应该大干快上，正需要巨额资金的投入，集中全国的力量进行建设。2G总体上应该停建，只能做局部的填平补齐，使能充分挖掘2G的潜能，而不应分散兵力，以比3G更大规模去投资建设，这是比较理性思考的结果。因此，建议将原拟投入EDGE的1000亿元都转投到第二期3.5G TD-HSDP建网中来，连同2007年的10个城市再加28个省会城市、直辖市和计划单列市，基站规模由3万个大幅增加到10万个。从而可以促使中国的3.5G TD-HSDP能够健康发展。

　　从整体来讲，TD的意义并不亚于神六和杂交水稻，因为这不是一个孤立的事情，而是可以使得中国形成一个完整的产业链，从而可以提高整个信息通信领域的水平。TD是首次在通信领域争取到的有重大影响的一个3G国际标准！中国也寄希望于通过TD这一次突破，像在体育领域的乒乓球一样产生连锁反应，也能在科技领域特别是通信领域取得一系列丰硕成果，由科技大国蜕变为科技强国，从而达到振兴中华民族的目的。