LTELTE与与WiMAXWiMAX、HSPAHSPA的比较的比较及其投资价值及其投资价值 曾剑秋曾剑秋 英国剑桥大学博士英国剑桥大学博士,北京邮电大学教授北京邮电大学教授,博士生导师博士生导师LTE与与WiMAXHSPA的比较的比较LTE的内涵3GLTE,whichstandsfor3GLongTermEvolution,isbeingstandardizedby3GPPand3GPP2andisoftendescribedas“3.9G”.Itisatechnologythatwillenablecellularnetworkstosupportupto10timeshigherdatarateandmoreusersthanexistingHSxPAnetworks.LTE的研究首先需要准确把握其内涵，并对LTE的提出者欧洲电信标准协会推进的UMTS有所了解LTE与WiMAXHSPA的比较LTE的内涵ItwillemployOFDMandMIMOtechnologieswhichwillallowmobileoperatorstooffertrue“quadplay”services,i.e.,voice,high-speed,IPTVandfullmobility.3GLTEisdesignedtoprovideasimpleevolutionarypathforUMTSoperatorsastheymigratefromUMTStoHSDPAtoHSUPAandthenonto3GLTE,alsocalledHSOPA.LTE与WiMAXHSPA的比较UMTS 什么是UMTS：上世纪90年代初，欧洲电信标准协会(ETSI)开始为3G标准征求技术方案并把3G技术统称之UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)，即通用移动通信系统。
ETSI利用UMTS做了些什么事：（1）选择FDD(频分双工)频段作为空中接口技术方案，称为WCDMA，W即宽带，以有别于北美CDMA （2）引入了TD-SCDMA和HSDPA技术 （3）核心网引入IMS(IP Multimedia Service，IP多媒体服务)LTE与WiMAXHSPA的比较WiMAX灵活性强：可以轻松快速地在任何临时站点建立根据用户需求和信道状况动态分配系统资源应用范围广：在不便于部署有线宽带接入技术的区域，WiMAX具有更强的适应能力成本低：适用于城郊和农村等部署传统宽带接入成本较高的地区在城市等适宜有线宽带接入的地区，WiMAX用户接入成本仍然比较高虽然WiMAX信号的最远传播距离可达50km,但通常只有5-8km范围内才可以真正实现75Mbps的速度，超过这一范围，数据传输速率会下降LTE与WiMAXHSPA的比较HSPA技术发展 HSPA的特点 充分利用分组交换技术，HSDPA在移动和漫游情况下能够提供下行14.4Mbps峰值速率，HSUPA 能提供上行5.8Mbps 的峰值速率，有利于运营商开展移动宽带数据业务1与现有的W-CDMA 技术相比，HSPA 能在同一个无线载频上为更多的高速率用户提供服务。
HSPA不仅支持高速不对称数据服务，而且在增加网络容量的同时实现运营投入成本最小HSPA对运营商和移动用户具有双重意义：提供更快的速率、更大的系统容量、更低的延迟，提升了企业的业务能力和服务水平23LTE与WiMAXHSPA的比较3G LTE3G LTE 3G Long Term Evolution 3.9G目标：极大地提高峰值比特率改善用户吞吐量提高小区边缘比特率提高频谱利用率可变带宽最优化低移动速率性能，支持对高移动速率的高性能与R6等以前版本和其他系统的兼容性LTE与WiMAXHSPA的比较移动通信技术的演进移动通信技术的发展是一个循序渐进、不断移动通信技术的发展是一个循序渐进、不断演进的过程演进的过程LTE与WiMAXHSPA的比较三种方式的比较 LTEHSPA WiMAX HSDPA HSUPA 无线方式 OFDM CDMA OFDM技术OFDMA/SC-FDMA、多入多出天线处理(MIMO)自适应编码调制(AMC)、H-ARQ、快速蜂窝选择(FCS)、空时编码技术(STC)、MIMOOFDMA,MIMO商用时间2009 20102005/12200720082007 2008LTE与WiMAXHSPA的比较指标比较 LTEHSPA WiMAX HSDPA HSUPA 峰值数据率上行50Mb/s，下行100Mb/s上行：1.46Mbps 下行：7.2Mbps 在一个10MHz信道中，假设DL/UL比为3:1，峰值下行数据率可达46Mbps；假设DL/UL比为1:1，峰值上行数据率可达14Mbps。
理论速度可达75 Mbps频谱效率5km 小区中，在网络满载的情况下，下行链路频谱效率下行链路5(bit/s)/Hz，为Release 6 中HSDPA的34倍；上行链路频谱效率2.5(bit/s)/Hz，为HSUPA的23倍3G LTE的1/21/45bps/Hz移动性最优化低移动速率性能，即 015km/h;支持对高移动速率的高性能，即15120 km/h；支持120350km/h 穿越小区速率较高中等支持漫游和切换，移动速度可以达到，50km/h覆盖支持高达100km的小区广域网范围一般可达2 5KmLTE与WiMAXHSPA的比较三种技术的适用性对比比较项无线数据市场的需求适宜的无线技术固定Vs移动固定1.高带宽要求2.不需要连续的覆盖固定WiMAX移动1.高吞吐量是必要的，但是没有必要达到电缆通信的要求2.覆盖区的连续覆盖3.提供全国范围的服务ARPU值高的地区采用3G，其他地区采用2.5G城市Vs农村城市1.为大量用户准备的大容量2.宽带的速度1.3G和WiMAX都有大容量和宽带能力，但是覆盖面积有限2.Wi-Fi在某些城市地区是很好的选择农村1.通过大半径小区实现低密度地区的良好覆盖2.不要求高的数据吞吐量近期使用2.5G，但将逐渐转为3G企业用户Vs个人用户企业用户1.提供全国范围的服务2.设备可选3.智能电话，可进行数据处理的移动电话1.ARPU值高的地区采用3G，其他地区采用2.5G2.移动WiMAX可以在高人口密度的地区提供服务3.各技术都有可能成为顶级业务策划的组成部分4.3G技术有最广的设备选择余地和相当的规模经济性个人用户多样化的具有多媒体功能的个性手机3G技术可以使用更多更广的多媒体手机终端LTE与WiMAXHSPA的比较三种技术的适用性对比(续)比较项无线数据市场的需求适宜的无线技术成熟市场Vs新兴市场成熟市场宽带数据业务和无线email等增值服务1.3G网络提供宽带数据服务。
移动WiMAX网络也将逐渐可以提供宽带服务2.3G运营商将提供最多的增值服务新兴市场用基本的电话服务支撑高人口密度数据服务不是当务之急各技术均可以提供基本的电话服务，数据业务可以有选择地提供终端笔记本电脑高数据吞吐量1.3G有高数据吞吐能力2.移动WiMAX在某些地区也将逐渐具有这一能力智能电话1.中数据吞吐量2.广覆盖区域2.5/3G是最佳选择,因为它们具有数据支持和广覆盖区域特性多媒体手机1.高数据吞吐量2.广覆盖区域2.5/3G是最佳选择,因为它们具有数据支持和广覆盖区域特性LTE与WiMAXHSPA的比较主要无线技术的竞争现状技术HSPA/LTEIEEE802.16eWiMAX用户数1.目前超过20亿2.预计2010年将达到30亿预计2010年将达到约1600万成熟度很成熟形成期，不成熟采纳情况全球严格时间限制覆盖全球无设备有广泛的设备选择余地目前无，初始设备可能强调数据功能无线技术HSPA采用高度优化的CDMA技术LTE采用高度优化的OFDMA技术第一阶段采用优化的OFDMA技术第二阶段采用高度优化的OFDMA技术频谱利用率HSPA频谱利用率高很高，未充分证明LTE与WiMAXHSPA的比较主要无线技术的竞争现状 技术HSPA/LTEWiMAX吞吐量实际的峰值下行吞吐量目前可以超过1Mbps，将来会更高实际的峰值下行吞吐量取决于网络的设计延迟HSDPA可以低于70msec有待测算音频处理能力1.目前已具备到相当高效的音频能力2.可最平滑地过渡到采用VoIP的科技1.VoIP效率较低，有待提高2.音频覆盖相对蜂窝技术受限音频和数据同时发送目前UMTS可行有潜在的可行性频谱利用率整个UMTS信道都可以传送混合的音频和高速数据高频谱利用率高频谱利用率LTE与WiMAXHSPA的比较选择各技术的理由选择WiMAX固定和移动两种接入方式高频谱利用率支持VoIP等实时业务并保证QoSIP核心网络低成本的基础设施选择3G提供音频与数据两种业务为移动运营商量身定做的标准和规范定义了端到端结构已经有大量基础设施正在使用中标准托管LTE与WiMAXHSPA的比较国外的比较LTE与WiMAXHSPA的比较摩尔定理与成本摩尔定理与成本LTE与WiMAXHSPA的比较主要结论3G与WiMAX的本质区别在于它们的无线数据传输的实现方法：3G是一项声音的技术，向数据方向演进；WiMAX是一项数据的技术，向移动化演进。
3G和WiMAX都能适应无线宽带的需要，3G和WiMAX互为补充、相互竞争并共存由于技术进步，LTE能够实现降低资本支出(CAPEX，Capital Expenditure)和运营支出(OPEX，Operation Expenditure)的成本在3G演进到4G过程中，投资还应当考虑长期演进（LTE）和HSPA演进方式，如果初期投资比较大，需要采用内部报酬率(IRR)和年成本方法（AC）进行比较研究LTE与WiMAXHSPA的比较。
