3G向4G網(wǎng)絡的平滑演進

智能終端的普及，使移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務蓬勃興起。這為移動運營商帶來嚴峻的挑戰(zhàn)，如何在提升網(wǎng)絡頻譜效率的同時降低網(wǎng)絡傳輸成本，成為運營商亟待解決的技術難題。LTE作為下一代無線傳輸技術，高速率、低時延、全IP的技術特性使其當之無愧地成為克服市場挑戰(zhàn)的制勝法寶，而業(yè)界也慢慢達成共識，將LTE作為所有移動通信技術的下一步演進標準。2009年，全球掀起了LTE建設狂潮，無論是北美的Verizon Wireless，還是歐洲的Telesonera都爭相部署LTE網(wǎng)絡。進入2010年，這股狂潮越演越烈，全球共計有近30家運營商宣布開始LTE商用網(wǎng)絡部署。面對這股洶涌澎湃的浪潮，我們需要思考以下兩個問題，即如何部署LTE網(wǎng)絡和現(xiàn)有網(wǎng)絡如何演進。

LTE作為一種高速無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，注定了其按需建設的部署模式。傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡無縫覆蓋的網(wǎng)絡特點并不適用于LTE。由于語音業(yè)務的要求，我們在建設移動網(wǎng)絡時一直要求全程全網(wǎng)，但LTE并不是為語音業(yè)務所設計，而是為了滿足爆發(fā)增長的無線數(shù)據(jù)業(yè)務對網(wǎng)絡承載的需求，所以熱點覆蓋是LTE網(wǎng)絡前期建設的要點。歐洲國家由于國土有限，因此其部署的LTE網(wǎng)絡規(guī)模普遍很小，難以為中國市場所借鑒。而和中國面積相當?shù)拿绹苊黠@具有恰當?shù)膮⒖純r值。

2G/3G網(wǎng)絡向LTE的演進路徑

阿爾卡特朗訊為北美最大的兩家移動運營商Verizon Wireless和ATT部署了LTE網(wǎng)絡，并摸索出了一套LTE網(wǎng)絡部署的建設模式。以波士頓建設為例，一期30個LTE基站全部用于熱點地區(qū)和室內(nèi)覆蓋，主要目的是為了分流現(xiàn)有3G網(wǎng)絡數(shù)據(jù)業(yè)務負荷。前期我們做過市場研究，高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務的需求來源于商務活動，而筆記本和平板電腦是主要承載平臺，因此業(yè)務真正的發(fā)生點都位于固定場所，比如咖啡館、私人會所和商業(yè)中心等，市場并沒有LTE網(wǎng)絡無縫覆蓋的要求。此外我們還需要考慮另一個問題：如何將不同的業(yè)務根據(jù)其QoS需求由不同的網(wǎng)絡進行有效承載。這是一個資源利用最大化的需求。為了解決這個問題，首先我們需要實現(xiàn)業(yè)務感知，即知道每個用戶、每個業(yè)務甚至每個會話的QoS需求，然后分配其恰當?shù)木W(wǎng)絡資源，最后根據(jù)不同網(wǎng)絡的資源情況進行動態(tài)調(diào)整。這需要一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡資源調(diào)度算法和移動性管理機制。阿爾卡特朗訊做了很多這方面有益的嘗試，并已經(jīng)開發(fā)出一套成熟的網(wǎng)絡管理方案應用于今年北美30個城市的LTE網(wǎng)絡建設。最后我們還需要考慮語音業(yè)務。我們現(xiàn)網(wǎng)測試了CSFB和VoIMS兩種模式，從業(yè)務的體驗效果和系統(tǒng)資源占用上，我們還是傾向于VoIMS的解決方案，并已經(jīng)在IMS平臺上商用部署。

解決了LTE網(wǎng)絡部署方法的問題之后，下面將探討如何實現(xiàn)現(xiàn)有網(wǎng)絡的演進。關于這點實際上包含了兩個部分，即如何保護運營商現(xiàn)網(wǎng)投資和靈活的、符合市場需求的網(wǎng)絡升級方案。

上圖是網(wǎng)絡演進的路線圖，在技術層面已經(jīng)完全支持各種標準的演進模式，但運營商還需要考慮更多因素，如進入市場的時機、演進技術的選擇、技術生態(tài)系統(tǒng)的成熟度、VoIP的可靠性、無縫互操作以及可用的頻譜及CAPEX投資等，來制定相應的演進路徑。對于CDMA運營商而言，將現(xiàn)有網(wǎng)絡先升級到RevB是成本最低廉的前期解決方案，在緩解數(shù)據(jù)業(yè)務所帶來的網(wǎng)絡和市場壓力的同時考慮向LTE網(wǎng)絡演進。和其他技術不同，CDMA向LTE演進能夠重用的模塊很少，由于CDMA頻寬1.25MHz，而LTE最大頻寬20MHz，因此，CDMA基站的信道板處理能力無法達到LTE要求，需要重新引入LTE基帶處理板卡。同時對于中國市場而言，原有850MHz分配的10M帶寬對于CDMA已經(jīng)捉襟見肘，所以分配給CDMA運營商的LTE頻率必然是新的頻段，原有的CDMARRH無法升級，需要新的工作在不同頻段的LTERRH進行部署。上海貝爾現(xiàn)網(wǎng)商用的CDMA基站能夠借助SDR技術實現(xiàn)信道板和RRH僅僅軟件升級支持LTE，但基于如上考慮，我們還是在基站中預留了安放LTEBBU的空間，以電源、傳輸、機柜和網(wǎng)管接口的共用來降低演進成本，比如9916系列產(chǎn)品。

對于WCDMA運營商而言，網(wǎng)絡演進就顯得極為簡單，以上海貝爾的產(chǎn)品為例，現(xiàn)有的WCDMABBU板卡單板已能夠支持4個載頻，由于WCD－MA單載頻5M，因此對應的就是LTE20M的帶寬，對于RRH也是如此。如果WCDMA運營商在現(xiàn)有網(wǎng)絡上直接升級，那就僅僅只需要升級軟件即可，如果LTE采用全新頻段也僅僅需要增加RRH設備，現(xiàn)有的WCD－MABBU模塊完全支持兩種標準混用。并且在一個基站中實現(xiàn)兩種標準共存，除了節(jié)省成本外，還能夠提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡資源調(diào)配，為提升網(wǎng)絡性能和服務質量帶來便利。

TD-SCDMA網(wǎng)絡演進到TD-LTE是一個很好的選擇，因為能夠重用原有的天線陣列，采用波束賦型來提升覆蓋范圍。和CDMA類似，由于容量的關系，TD-SCDMA現(xiàn)有A頻段不能很好地支持兩種標準共存，TD-LTE需要部署在新的頻段上，所以TD-SCDMA和TD-LTE可以采取獨立的網(wǎng)絡建設模式，同時考慮天饋系統(tǒng)共用。對于中國運營商而言，還有一點不能忽視，即GSM網(wǎng)絡的未來演進，雖然2G/3G/LTE共存將是一個長期過程，但2G用戶將最終遷移并空出GSM頻段，900MHz具有優(yōu)異的無線特性適合LTE增強室內(nèi)穿透能力，因此，運營商現(xiàn)階段需要選擇能夠支持GSM和LTE的雙模基站來未雨綢繆，隨著GSM頻段空閑，通過軟件升級向LTE過渡。

上海貝爾已經(jīng)準備好了多種解決方案，支持無線運營商的各種演進路徑，并積極參與全球最大的LTE網(wǎng)絡的商用部署，積累了不可多得的3G平滑升級到4G的一手經(jīng)驗，而這些經(jīng)驗對中國市場及中國運營商而言都是彌足珍貴的。