谁将引领后3G时代?

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如果评选到目前为止移动通信业甚至科技产业最成功的技术标准,GSM会当之无愧成为众望所归的明星。从1991年德国Mannesmann(后与Vodafone合并,即现在的德国Vodafone)在全球首个推出GSM商用业务以来,GSM领域诞生了一项又一项世界记录:

最多的用户:第一个也是唯一一个突破十亿用户的移动通信技术制式,截至2009年底,全球GSM用户已经达到36.7亿,超过全球半数人口,同比增长高达13.5%,仅中国的GSM用户就已接近6.7亿,印度的GSM用户则以不可思议的速度猛增到3.8亿;

最多的终端:数百家供应商提供数千款GSM商用终端,至今每时每刻仍然有大量层出不穷的新终端上市,平均价格也一路走低;

最多的区域和运营商选择:近600家GSM运营商分布于欧洲、亚太等发达市场以及中国、印度、拉美、非洲等新兴市场,覆盖全球200多个国家地区。

在过去的近20年里,GSM曾谱写了无数辉煌的篇章,正值全球步入3G黄金成熟期、展望LTE/4G时代的今天,GSM在下一个十年又将有何种表现和走向?

绿色时代――节能减排责无旁贷

绿色已经成为全球移动通信业乃至全社会的重要主题,今天,作为无数消费者生活中不可或缺的服务之一,移动通信正在覆盖全球越来越多的区域,移动网络的规模正在持续扩大。以中国移动这个全球最大的运营商为例,其GSM基站数量就已超过45万,占用的机房面积和每年消耗的能耗更是一个巨大的数字。可以说移动通信在提升人们生活质量的同时,对环境造成的影响也正在扩大,移动通信业已成为全社会绿色环保节能减排战略中的重要战场。仍然以中国移动为例,中国移动于2007年底发布绿色行动计划,计划到2010年中国移动的单位业务耗电量比2005年下降40%。对比2005年的能耗水平,预计2010年当年可以节约80亿度电量的消耗,这相当于减少了CO2排放520万吨,更相当于130万辆轿车排放一年的总量。

作为GSM网络中能耗最大的部分,GSM基站正在朝着更高密度、更大容量、分布式、低能耗方向发展,见下表:

特性时间
2000
2009
2012年(预测)
备注
容量
6
36-72
72以上
每基站的载频数量
密度
单密度
4-6密度开始应用
8密度开始应用
每个模块所含TRX数量
功放效率
25%左右
35%-50%
60%以上
功放效率越高,基站单位容量的能耗越低
基站形态
宏基站
宏基站为主,逐步引入分布式基站
分布式基站、微基站的比例达到30%以上(新建部分)
分布式基站、微基站对节能减排有极大的贡献,实现节材、节地、节能、节人力

推动GSM网络的节能减排不能仅仅停留在基站设备本身,而是一个系统工程,综合来看,未来GSM网络的绿色化将主要从以下三个方面实现:基站主设备,需要应用多载波、高效功放等多种新技术、引入分布式基站,支持更低的能耗、更灵活的部署,可软件升级支持多种制式,实现硬件的最大化重用,最大化节省长期投资;在机房和站点的建设上,需要通过对基站进行智能通风改造、直通风应用、自然散热等方式,降低机房对空调的要求,采用一体化机房,达到降低能耗的目的;在能源上,应积极利用太阳能、风能和沼气等绿色洁净能源,实现基站零排放。

移动宽带时代――宽带无处不在

HSPA、HSPA+、DORA、DORB、WiMAX、LTE一个接一个进入我们的视野,背后的原因是用户对于移动+宽带的需求日盛,综合Gartner、IDC等多家全球知名咨询研究机构的数据表明,2013年全球移动宽带用户将达到20亿的规模,超过固定宽带用户规模的3倍,移动宽带市场空间可谓巨大。

然而未来十年全球数十亿GSM用户如何享受移动宽带业务?尤其是在中国、印度等新兴市场的小城镇以及广大农村地区,移动宽带也将和语音一样属于普遍服务的范畴,如何让这部分用户也能享受到物美价廉的移动宽带业务体验?

越来越多的运营商在未来将会同时运营2G、3G、4G网络,基于网络建设成本、运维成本与业务收益之间的平衡思路,将会考虑综合应用多种网络为各类用户提供合适的移动宽带业务体验,简而言之就是:无处不在的业务+DSL级别的带宽,体现为用户可在任意场所享受100Kbps以上的带宽,在城区热点可通过HSPA+、DORB、LTE等更先进的技术享受1Mbps以上的带宽,这就意味着已经实现了普遍覆盖的GSM网络将承担广大农村和城镇等非发达区域的移动宽带承载网络责任。

截至2009年6月,全球已有440多家GSM运营商将网络升级到EDGE,平均每用户可享受50-80Kbps的下载速率,这离移动宽带还有一定的距离。EDGE的下一个演进阶段――EDGE+最高可提供1.2Mbps的宽带能力,单用户可享受100K-200Kbps的带宽,相对GPRS、EDGE又有了很大的提升,因此被运营商以及整个产业界视作GSM网络生命周期中一个重要环节,尤其在部分新兴市场。从芯片、终端的发展情况来看,预计EDGE+将会在2011年开始进入规模商用阶段,爱立信、华为、索尼爱立信等几个关键供应商已经在多个场合透露出相关信息。



图1 EDGE演进的关键时间点(Source:GSA,2009/12)

 

对于宽带化需求而言,将多载波和宽带功放技术(MCPA)引入GSM基站关键部件――射频模块的设计,无疑是提升系统带宽(吞吐量)以及网络平滑演进的理想解决方案,可实现单位机柜(机房)空间的更大系统容量和吞吐量,射频模块可实现硬件重用,通过软件升级方式演进到EDGE+/HSPA/LTE。

宽带化演进背后的基础是IP化,IP化体现在网络的各个层面上,业务分发、核心控制、传输承载层面的IP化趋势已经非常明显,接下来就是接入网层面的IP化,只有实现GSM接入网接口、内核的IP化,才能实现Backhaul传输成本的最小化以及业务效率的最大化。

低ARPU时代――消费者与运营商的双赢

移动通信已经成为全球社会信息化、解决全球数字鸿沟的重要工具,而GSM成为首要主角,据GSA的最新数据显示,“金砖四国”(中、印、巴、俄)目前总计拥有超过13亿GSM用户,并且仍然保持高速增长态势,仅2009年12月一个月,印度就增加了1200多万GSM用户,中国的GSM新增用户也接近500万,GSM由于其网络覆盖良好、产业链极度发达,在未来几年仍然将是这些新兴市场最主力的移动网络。

以中国和印度为例,目前中国的移动用户ARPU约为9美金左右,而印度只有4美金,且均呈继续下降的趋势,如何在ARPU低至4美金甚至更低的市场环境下让运营商仍然有利可图?实现经济效益和社会效益的平衡是摆在新兴市场运营商面前的难题。

GSM分布式基站在城区可实现无机房建网,网络部署更灵活快捷。在农村场景下,更是可以减少传统基站模式存在的射频模块与天线之间的馈线损耗,外加大功率发射特性,使得单个基站的覆盖更远,从而减少基站数量以及巨大的站址选择和建设成本,尤其对于偏远的农村、山区、铁路场景非常合适。

多模基站让运营商在同步建设GSM和3G网络时兼顾今天和未来的需求,实现2G/3G/4G演进过程中硬件的最大化重用,减少站址资源、网络部署成本及后期运维成本。

增强的语音业务能力(AMR、WB-AMR、TrFO)让用户享受更好的语音体验,同时提升业务效率。本地交换(BSC内部交换)功能可大幅减少传输资源需求,尤其是在非洲等基础设施环境恶劣的场景下。

对于新兴市场来说,更广、更深的网络覆盖,更便宜的语音和宽带业务资费,足以吸引更多的潜在用户享受到移动通信服务,并在一定程度上遏制ARPU的快速下降趋势。而本地交换、分布式基站、多模基站等节省TCO的新技术、新解决方案的应用,让运营商履行社会责任的同时保证了可接受的投入产出,对消费者和运营商来说无疑取得了双赢的成效。

爱立信华为引领后3G时代GSM发展走向

如果说爱立信在GSM/WCDMA/LTE路线上的执着让其无愧于全球移动通信霸主的话,那么今天看来,还会有一家来自中国的厂商――华为会和爱立信一道分享后3G时代的GSM蛋糕,以及决定这个产业的生命周期中最后一段时光会走向何方。



图2 2009Q3全球GSM市场份额(按载频出货量计,Source:Dell’Oro)



据知名市场调研机构Dell’OroGroup数据显示,2009年3季度,华为首次以34.2%的GSM份额(按载频出货量计)超越爱立信,打破了过去十几年中爱立信在GSM市场中一直遥遥领先的态势,至此已经形成了华为、爱立信两大巨头在全球GSM市场和技术演进上的领跑态势。

无论在GSM的IP化、宽带化、绿色和降低成本上,两家厂商已经抛开其它厂商跑在了前列,以EDGE+这个行业内长期没有定论的话题为例,目前只有这两家厂商在EDGE+上有所动作。2010年1月中旬,华为宣布其采用EDGE+技术刷新了GSM网络数据速率的最快纪录,平均速率达到了564kbit/s,是现有EDGE网络速率的两倍,达到了3G初期的水平。爱立信随后也向媒体透露消息称和中国移动在广东开展的增强型EDGE网络测试已经完成,通过软件升级,速率也达到了550kbit/s以上。

然而GSM网络未来的演进趋势很大程度上仍然取决于来自用户市场的需求,在网络规模达到极致的今天,用户的需求才是产业链各方在GSM发展方向上考虑的关键要素,成本与收益之间的平衡则是GSM运营商做出最终战略抉择的铁律。

结束语

尽物之性,这是全球最大的GSM运营商中国移动在2007年度的企业社会责任报告中所提到的一句点睛之词。过去的十年可谓GSM的黄金十年,其成功无以复加,在未来的十年,GSM仍然将扮演着全球移动通信市场尤其是中国市场的主角。帮助全球社会跨越数字鸿沟,推进全球移动宽带与移动互联网发展进程,让移动通信朝着绿色方向发展,GSM还将被全球通信业寄予更多厚望。

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