LTE宽带集群专网发展的机遇和挑战

“我国TD-LTE政务网试验逐步启动。政务试验网采取城市或行业申请，无线电管理局授权频率、使用地区和期限的方式开展。北京、天津、上海、南京获得1.4GHz试验频段授权，陆续开始网络建设，行业应用的开发和客户群仍在探索和培养中，未形成稳定的商业模式。”

——摘要

1、无线专网的概念及其宽带演进

无线专网是为特定的行业或群体提供安全可靠服务的无线专业网络，通常采用下行共享信道的集群技术，以提高频谱效率。政务和公共安全行业的专用网络，其频谱和基础网络设施与公众蜂窝网络独立，分别称为公共安全专网、政务专网，而由多个行业共用专网的模式称为专网共网。

长期以来业界对于是否有必要建设独立的无线专网存在分歧。分析总结国内外无线专网的发展情况，我们认为，在涉及公共安全和政府运行的领域，建设无线专网是必要的。首先从应用场景来看，在灾难应急和人群高度密集的情况下，公众蜂窝网络易于拥塞或瘫痪，极端情况下甚至可能主动关闭，此时公共安全、医疗、消防等政府部门的重要通信保障需要有无线专网。其次从技术来看，公众蜂窝网络在语音接续时延和可靠性方面还未达到公共安全的需求。

2、美国LTE宽带无线专网的发展和探索

美国率先在700MHz频段将10*2MHz频谱指配给公共安全，2012年国家电信和信息管理局(NTIA)在国家法案授权下，成立了独立的部门FirstNet，负责管理建设全国LTE公共安全专网，并在3GPP推进公共安全LTE技术标准，引领了全球公共安全宽带专网的发展。

美国LTE公共安全专网处于初期发展和探索阶段。2010年，旧金山、密西西比州等7个城市或地区依托美国宽带计划，率先开展了LTE公共安全专网的建设。各地投资、建设、运营的主体不尽相同。2012年FirstNet成立后，暂停了上述项目，以频谱为抓手，要求各地与其磋商达成协议后方能继续建设和运营，为全国性网络的商业模式积累经验。FirstNet也积极与其他各州沟通，若加入全国网络，基础设施可使用国会的拨款来建设，若不加入，可自行投资建设，但要求与FirstNet网络统一技术体制并保证互联互通。

在资金投入方面，美国联邦预算规划70亿美元，用于LTE公共安全全国专网的规划和基础设施建设，每个州的终端设备和运营成本由州财政承担，国会预留20亿，在商业网络运营后拨付。此外，预算5亿美元用于技术研发。

3、我国TD-LTE无线专网的发展和挑战

我国TD-LTE政务网试验逐步启动。政务试验网采取城市或行业申请，无线电管理局授权频率、使用地区和期限的方式开展。北京、天津、上海、南京获得1.4GHz试验频段授权，陆续开始网络建设，行业应用的开发和客户群仍在探索和培养中，未形成稳定的商业模式。

我国率先制定全球唯一的LTE宽带集群系统级标准，产品研发进程加速。我国产业界2012年开始陆续推出基于TD-LTE的宽带集群解决方案和产品，但存在互联互通和产业规模发展的问题。为此，中国通信标准化协会（CCSA）积极开展基于LTE的宽带集群通信（B-TrunC）系列标准的制定工作。该系列标准规范了底层无线承载，高层呼叫和业务控制，是系统级的技术规范，在保持与3GPP R9版本后向兼容的同时，增强了语音集群和多媒体调度等功能，采用创新的空口下行共享信道技术，业务的功能性能达到国际领先技术水平。目前该系列标准已经完成了总体技术要求和空中接口技术标准，其他技术和测试标准将于2014年陆续完成，产品预计2015年底推出。

我国LTE专网宽带集群在频谱资源、商业模式和应用方面，存在深层次问题急需解决。第一，频谱资源瓶颈突出。在窄带集群时代，政务、公安、电力等行业部门无线专网都有独立的频谱资源并建设了独立行业专网。步入LTE宽带集群时代，LTE宽带系统占用频谱更宽，频谱资源瓶颈更为突出；第二，商业模式尚需探索。LTE无线专网的管理方、建设方、运营方和用户市场多样，需要继续探索可持续发展的商业模式， LTE无线专网商业模式的核心，是其公益性还是商业性的定位问题。如果侧重公益性，不以盈利为目标，则网络建设和运营主要依赖政府拨款，满足特定政府和用户的需要，用户单位应严格受限；如果侧重商业性，可能发展商业用户，分流公众蜂窝通信市场，在行业客户市场上形成一定补充和竞争格局；第三，应用和终端定制化和推广面临困难。当前LTE无线专网发展初期，应用和业务提供能力是网络能否生存下去的关键因素。

4、总结

全球无线专网正向宽带发展，LTE以其技术产业优势成为产业共识。美国率先开展LTE公共安全全国专网的建设。我国在北京、天津等主要城市开展了TD-LTE政务网试验，率先制定了TD-LTE宽带集群技术标准，市场和产业开始起步。但LTE宽带集群发展仍面临频谱资源、商业模式、终端和应用方面的机遇和挑战，需要产业界合作、探索和创新。

作者简历：

龚达宁，工业化信息化部电信研究院通信标准研究所高级工程师，现任中国通信和标准化协会IEEE标准活动小组（CCSA-IEEE）组长。主要从事宽带无线接入和TD-LTE宽带集群技术、标准化和发展策略研究，负责基于TD-LTE的宽带无线专网集群系列行业标准的起草工作。