【摘要】如今我国运营商在大力发展4G网络，以期提高用户体验及ARPU值。本文解读了3G发展时期运营商面临的网络倒灌问题，分析其根本原因，通过总结国际运营商的经验，结合中国人口分布实际情况做出4G网络发展下网络逐步覆盖的策略建议。
【关键词】移动通信网络；4G；网络倒灌
一、引言
在过去两三年里，4G网络在全球发展迅猛，这种发展势头还将在未来几年里持续下去。4G网络的高速度可被感知被喻为运营商的生命线，运营商必须努力提高速度感知。中国未来4G网络将要走的道路应该是以更高的网络速度拉住高端用户、以更全的网络覆盖提高用户体验及以更好的网络质量提高ARPU值。调查反映，用户不能区分网速快与覆盖（信号）好的差别。如果网络覆盖不好，无法利用4G网速快的优势提升用户的ARPU值。因此，网络覆盖很关键。在网络建设上，国内运营商应充分吸收美、日、韩4G建设和我国3G建设的经验，从高质量的网络覆盖开始逐步建设4G，尽量加大4G网络投入力度，赢得竞争优势。
二、移动通信网络简介
作为足以改变人类生活方式的变革性技术，移动通信系统从20世纪80年代诞生以来，在30多年的发展历程中经历了4次比较大的跨越式发展。第一代移动通信系统1G在全球有多种制式，各制式互不兼容，所有制式普遍采用模拟频率调制无线网络，只能进行电话通信，无法提供数据业务。1G的有些制式采用单频大功率大区制组网，有些制式采用蜂窝小区式频分多址复用技术组网。1G网络不能进行长途漫游，只能作为一种区域性的移动通信。1G于1987年在我国首次商用，20世纪末期已经退网。第二代移动通信系统2G是以GSM系统和CDMA系统为代表的数字蜂窝系统，其中GSM的蜂窝小区采用的是频分多址复用，CDMA系统采用的是码分多址复用。后续的2.5G有GPRS和CDMA2000两种技术制式，它们的数据无线网络速度分别可以达到171Kbps和144Kbps。而再后发展的2.75G有EDGE和CDMA2000-1X两种制式，它们的数据无线网络速度分别可以达到384Kbps和614Kbps。第三代移动通信系统3G包含四种制式，分别为WCDMA、CD－MA2000-evdo、TD-SCDMA和Wimax。前三种国际主流应用的3G制式的数据无线网络下行速度为：WCDMA为2Mbps，CDMA2000为2.4Mbps，TD-SCDMA为1.1Mbps。后来3G又演进到3.5G，TD-HSDPA数据无线网络下行速度可达2.8Mbps，CDMA2000-Rev.A可达3.1Mbps，WCDMA-HSPA+可达21.6Mbps。Wimax采用大区制时分双工无线技术，在最远50公里范围内速度可达70Mbps。第四代移动通信系统4G包含三种制式：LTEFDD、LTEFDD和802.16m。其中LTEFDD为欧洲倡导的标准，LTETDD又称TD-LTE为中国倡导的标准，两者的下行速度为100Mbps。802.16m为美国倡导标准，其下行速度可达300Mbps。4G的三种制式均采用频分多址蜂窝分区，其中LTEFDD的上下行信号采用频分双工技术，TD-LTE和802.16m上下行信号采用时分双工技术。
三、网络倒灌问题阐述
4G网络以其高速度、低成本的特点被全球主流运营商所追捧，已成为史上发展速度最快的移动通信技术。截止2015年4月9日，全球已有128个国家共计393个运营商完成部署LTE商用网络，其中1/8以上的网络采用TD-LTE制式。尽管4G具有广阔的发展前景，然而过快发展也会产生网络倒灌的问题，表现为用户体验到网速慢，这个问题在发展3G网络时就已经出现。以中国移动的TD-SCDMA网络运行情况为例，TD手机仅有34%的语音运行在3G网上，另有66%语音运行在2G网上，TD手机仅有60%的数据运行在3G网上，另有40%数据运行在2G网上，至今2G网络的数据流量仍在大幅上涨。究其原因，中国移动有86万个2G基站，而3G基站仅有40万个。按照华为保守估计，1.5个2GHz频段基站相当于1个900MHz频段基站的覆盖效果；如果要求3G达到2G当前的覆盖效果，3G基站总数需达到130万个。现在TD手机质量已很稳定，TD的速度远高于EDGE，之所以有很大一部分TD手机运行在2G网上，其根本原因是3G网络覆盖有很大缺陷，现有3G网络不足以承载巨大的3G用户群体，导致了网络倒灌。
四、网络发展策略
4G网络覆盖的不断完善是一个较长的过程，前期还需2G、3G与4G三代网络协调发展，LTE首先应覆盖重点城市的重点区域，吸引高端用户转网，形成引领之势。为此必须考虑以下因素：1、如果3G与4G的网络覆盖可以将数据流量从2G网上接手过来，将可以大量释放2G网络资源，用于需要广泛覆盖的3G与4G的CSFB；2、数据业务的特点不同于语音，几乎在所有的城市都存在数据高发区域，解决了2G数据高发区域的3G与4G高质量覆盖，将无需继续扩容2G网络；3、语音通信要求覆盖更广泛，但占用带宽很少。问题的解决之道应从其根本原因着手。从以上分析得知，努力提高网络覆盖、适当的限制4G推广是行之有效的解决办法。国内外经验说明，4G起飞只能从高质量的网络覆盖开始。如果3G与4G的网络覆盖可以将数据流量从2G网上接手过来，将可以大量释放2G网络资源用于需要广泛覆盖的3G与4G的CSFB；数据业务的特点不同于语音，几乎在所有的城市都存在数据高发区域，解决了2G数据高发区域的3G与4G高质量覆盖，将无需继续扩容2G网络；语音要求覆盖更广泛，但占用带宽很少。限制4G推广方面，运营商应采取合理的网络发展策略，只有在某区域的网络发展能够承载该区域用户使用，再进行推广，用户数应看齐网络承载量，不应盲目发展用户。各运营商只有采用在重点城市的重点地区进行LTE高密度覆盖的策略，才能够最快在最重要的局部地区形成高质量网络覆盖，扭转当前3G手机的数据倒流2G网络的局面。具体网络发展计划可以考虑分期建设：初期，在重点城市的重点地区和数据高发区率先进行4G高密度覆盖，停建3G网络；在非重点城市的2G数据高发区内进行3G高密度覆盖，解放2G资源用于3G、4G手机的CSFB，利用3G及WLAN作为重点区域的数据分流手段和非重点区域的数据骨干。中期，发展重点城市的非重点区域和非重点城市的重点及非重点区域，逐渐将3G设备下移到农村。后期，利用2G退网腾出的900MHz频段，在城、乡优化和发展LTE。
五、总结
网络覆盖质量是决定用户体验的关键。因此，本文提出通过低频段低成本网段的快速全国覆盖及高频段网络的重点覆盖，结合限制推广的策略，解决4G发展可能出现的网络倒灌问题。运营商只有平衡2G、3G、4G的发展，才能维护良好的用户体验，在数据大爆发时代取得竞争优势。
【参考文献】
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[3李珊.从国外发展经验看中国4G发展[J].移动通信,2014,11期:1006-1010.
[4]全球4G商用网络市场现状.中国电子商情：通信市场,2013，6期:M0002-M0002.
作者：张书侨 单位：北京邮电大学
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