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Ericsson最新报告:全球移动通信网络发展现状

2015年6月4日,Ericsson(爱立信)公司发布了最新版的“Ericsson Mobility Report”。本文对其中的“State of the networks”进行综合编译介绍。
 
1、总体情况
 
当下,移动通信用户对于高质量用户体验以及持续的服务改善有着较高甚至很高的需求。移动通信网络能力的不断提升是确保优质用户体验的关键。
 
面向数据业务及传统的语音业务,新的移动通信网络功能与服务能力正在不断形成。其中包括:下行无线接入的速率、上行移动回传的速率、全新且高效优质的内容传输/分发模式(比如LTE广播)、更佳的语音通话效果(比如VoLTE移动高清晰度语音)、移动富通信业务、基于IP网络的视频通话与扩展型消息等。此外,越来越多的智能手机终端开始内置原生的Wi-Fi通话功能,人们就可以通过Wi-Fi网络进行语音通话,而且通信质量与传统上基于SIM卡的语音通话相当。
 
此外,随着MTC(Machine-Type Communication,机器类通信)时代的到来,移动通信业界需要重新思考网络覆盖问题。满足相关需求的一大关键问题就是,移动通信行业要重新获得1 GHz频点以下物理频段的部分无线频谱资源。这样,就可以改善偏远地理区域的移动通信网络覆盖问题,并解决城市环境中高层建筑的室内覆盖问题。
 
2LTE正在不断地进行后续演进
 
用户体验质量改善需求、更大无线接入速率需求、LTE终端设备市场的极度繁荣这三大因素驱动着LTE移动通信网络市场普及率的不断提升。尤其是后者,截至目前,全球一共有超过300家的LTE终端设备供应商,终端种类已经超过3000款(包括LTE-FDD与TD-LTE两种制式)。仅过去一年,LTE终端设备就新增了将近1500款。目前,已有138个国家正式推出了393个LTE商用网络。
 
人们对于基于LTE移动通信网络的移动互联网业务的需求不断增长。为了满足这一需求,移动通信业界正在全力争取获得新的授权型频谱资源,并研发可以提高无线频谱资源利用效率的方式。
 
其中一种额外频谱资源是用于TD-LTE系统的非成对频谱。截至目前,全球一共有34个国家正式商用了54个TD-LTE移动通信网络,其中有16个TD-LTE与LTE-FDD混合型网络。在融合型的TD-LTE与LTE-FDD网络中:LTE-FDD网络的上行链路可用于改善TD-LTE网络的有效应用覆盖;聚合TD-LTE的下行链路与LTE-FDD网络的下行链路,可提高移动通信网络的下行数据接入速率。
 
另外,LTE-Advanced(LTE-A)载波聚合网络的商用数量正在快速地提高,无线频谱资源利用效率越来越高。目前,移动通信基础网络运营商最高可聚合40 MHz的FDD频谱,从而可提供高达225~300 Mbit/s的下行数据传输速率。截至目前,全球一共有39个国家推出了64个LTE-A商用网络。
 
另一方面,可提高热点容量、改善室内覆盖质量的小基站组网模式越来越受到移动通信基础网络运营商的青睐。
 
LAA(License Assisted Access,授权的辅助接入)模式使得移动通信基础网络运营商可以通过聚合授权型频谱与非授权型频谱来有效地提高无线数据传输速率,并支撑室内数据流量的大幅增长。LAA模式有望在2015年得到正式商用。
 
作为一种网络资源及可用频谱优化方式,LTE广播的发展势头正盛。移动通信基础网络运营商可以通过部署LTE广播系统提供新兴的视频服务以及网络流量卸载服务。各种现网试验与商用部署已经完全证明了LTE广播技术的生命力、应用场景以及商业模式。2015年,数款新的具有LTE广播功能的终端设备将有望进入市场,也将有更多的LTE广播商用网络出现。
 
3、移动数据与通信服务套餐
 
移动通信基础网络运营商可通过面向大众用户及商企用户提供具有吸引力的移动数据与通信服务套餐来保持竞争优势。
 
全球范围内,随着人们对于移动数据使用量的增大,移动通信运营商的语音业务及短信息业务盈利值正在下降。目前,移动通信运营商大约60%的盈利总额来源于传统的语音通信及短信息业务。很多的运营商均推出了不限通话时长与短信息条数的移动数据与通信服务融合套餐,从而在众多市场提高了这两大传统业务的使用量。可见,即使有着很多其他的替代方式,人们对于传统语音业务的需求仍然强劲。
 
基于VoLTE系统的数据分组/包交换通信服务的商用,正在逐步增强运营商通信服务的质量:可向用户提供移动数据与通信服务融合套餐服务。VoLTE系统可提供电信级/运营商级的高清晰度语音服务、视频通话服务以及其他新兴的富通信服务,并可同时高速地传输LTE数据。截止目前:有81个国家在总共132个2G、3G与4G网络上推出了高清晰度语音商用服务;有8个国家正式推出了19个VoLTE商用网络;有34个国家的45个移动通信基础网络运营商推出了富通信服务;共有3个实现正式商用的Wi-Fi通话网络。
 
4、移动视频数据流量爆发
 
2009年~2014年的六年间,全球移动视频数据流量的总量为25 EB(艾字节)。而预计2015年~2020年的六年间,全球移动视频数据流量的总量将达570 EB。“爆发”式增长的主要驱动因素在于,具有视听功能的终端设备的市场普及率越来越高。此外,视听终端设备本身也在不断地发展演进:屏幕尺寸更大、显示屏的分辨率更高,这就使得视频图像的显示质量越来越高。
 
其他诸如新闻、广告以及社交媒体等的在线内容正越来越多地纳入视频元素。在YouTube与Netflix等OTT视频服务提供商的强力驱动之下,移动流媒体视频的数据流量有着显著的增长。
 
此外,用户的移动视频消费行为也正在发生着变化:任何时间、任意地点、任何终端设备等。
 
移动通信基础网络运营商对于WCDMA网络以及LTE网络的深入部署增大了无线接入速率,从而由此提高了视频APP(应用)的覆盖性能。移动视频传输/分发相关技术的进步(比如更为高效的视频压缩技术)将为视频内容的高效传输奠定坚实的基础。
 
5、对于MTC(机器类通信)的再思考
 
截至2014年年底,全球范围内,由移动通信网络所提供的M2M(机器到机器通信)业务的订阅量为2.3亿。M2M通过将无线传感器所感知到的数据经由移动通信网络以及互联网传送到数据处理中心,组成IoT(物联网)。为满足机器类通信应用的相关需求,就对相关APP的覆盖提出了要求。将对APP覆盖产生较大影响的两个因素包括:
 
(1)包括温度计、湿度感应器、蜂鸣报警器以及设备监控感应器等在内的机器将会被按需地部署于任何地方——其中也包括人烟稀少的地区。
 
(2)MTC应用具有丰富多样的形式,从而对于通信与网络性能的需求有着一定或者较大的差异。其中,数据速率与延迟的需求可能具有很大的差异。因此,需要面向很多的MTC应用,确定全新的鲁棒性、延迟及安全需求。
 
上述两大因素对面向人们日常生活与工作之外的广大地理区域的移动通信网络覆盖提出了需求,也对处理物联网应用与机器类通信应用的系统容量能力提出了新的需求。
 
目前,相关的移动通信国际标准组织正在对额外的LTE模式与GSM/EDGE模式进行标准化,以期通过对现有的移动通信网络进行软件升级来支持物联网应用与机器类通信应用的相关需求。
 
此外,不同场景的移动通信网络覆盖与优化需求也有着较大的差异。总体看来,偏远地区的移动通信网络需要提升无线数据接入速率,而城市地区的移动通信网络则应提升室内覆盖的质量。另外,如果启用低于 1 GHz频点之下的物理频段,就可获得更多的可用无线频谱资源,从而就能进一步地扩展移动通信网络覆盖范围、增大无线数据接入速率、提高成本效率。
 
这样,移动通信基础网络运营商发展移动宽带应用,就需要额外新增对于600~900 MHz物理带宽使用权的协调。预计从2015年到2020年,由智能手机、平板电脑、移动PC以及无线路由器所产生的移动数据流量将会增长九倍。而机器到机器通信的移动数据流量也将有望实现一定程度的增长。5G(第五代移动通信网络)将为2020年及未来的相关需求提供高数据速率、网络健壮性以及低延迟支撑。
 
6、移动宽带网络正在加速演进
 
截至目前,移动宽带网络具有更大的数据传输速率、更多的功能以及更高的无线频谱资源利用效率。其中,占据最大市场份额的是基于WCDMA/HSPA标准的移动宽带网络。
 
在接下来的几年时间里,移动宽带网络的上行数据回传速率以及下行数据接入速率都将得到较大幅度的提高。在上行方向,移动通信基础网络运营商将有望采取2×5 MHz的物理频谱资源来提供高达12 Mbit/s的回传速率。
 
上述的改善将既包括网络支撑、也包括终端支撑。即使很多的移动通信基础网络运营商持续地对其HSPA网络进行升级以提供更大的移动宽带接入速率,但全球范围之内,仍有大约30%的HSPA网络不能支持21 Mbit/s或者更高的接入速率。目前,已有92个国家的182个移动通信基础网络运营商商用了具有42 Mbit/s传输速率的HSPA网络、已有1个国家商用了具有63 Mbit/s传输速率的HSPA网络。具有21 Mbit/s传输速率的HSPA网络共计404个。
 
由于低频段移动通信网络具有更好的覆盖能力、业务质量与用户体验,就可以对现有的高频段移动通信网络形成优势互补。截至目前,在900 MHz频段部署WCDMA/HSPA网络已经成为了市场主流:已有60个国家部署了96个相关的商用网络。
 
7、移动语音业务向高清晰度语音的演进较为缓慢
 
相比于传统的移动电路语音通信,移动高清语音服务可提供更为逼真的话音质量、增强的智能性与语音清晰度。但是,需要终端设备支持相关的功能,并需要在现有2G、3G与4G网络中相应地部署新的网络功能。
 
最近,移动通信国际标准组织3GPP正式完成了一项新的相关技术的标准化:在LTE网络中采取一种新的语音编/解码器来提供演进型高清语音通信服务EVS(Enhanced Voice Service,增强型话音业务)。EVS面向LTE通话,同时利用2G、3G与LTE网络之中高清晰度语音服务,提供更高质量的话音及音乐,从而有望进一步地提高用户体验。
 
目前,几个主流的移动通信终端设备供应商都在其智能手机中集成了原生的Wi-Fi通话功能,从而使得移动通信基础网络运营商可以提供相关的服务。这样一来,用户就可以通过其家中的非电信级Wi-Fi接入点及任何一个ISP网络使用基于SIM卡的语音通话服务。这就可以规避室内场景中电路语音网络或VoLTE网络较差的情况。此外,在国外漫游的情况之下,也可以使用Wi-Fi通话功能。VoLTE服务基于移动通信基础网络运营商的EPC(Evolved Packet Core,演进型分组核心网)以及IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒体子系统)网络来予以提供。基于EPC与IMS,可以无缝地集成VoLTE与Wi-Fi通话系统,从而就可在LTE网络与Wi-Fi网络之间无缝地切换语音通话以及视频通话。
 
IP多媒体子系统可以支撑所有分组交换类通信服务及其后续的持续演进——相关服务可运行于LTE网络、Wi-Fi网络以及固定宽带接入网络以及任何一类终端设备。在未来,相关语音通信与视频通信服务仍将会继续演进,并可通过第五代移动通信网络予以提供。
 
 
参考文献:
 [1] Ericsson. Ericsson Mobility Report [EB/OL].
http://www.ericsson.com/res/docs/2015/ericsson-mobility-report-june-2015.pdf, 2015-06-04.
 
本文作者为上海情报服务平台兼职情报分析员

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