3G向4G网络的平滑演进

    智能终端的普及，使移动互联网业务蓬勃兴起。这为移动运营商带来严峻的挑战，如何在提升网络频谱效率的同时降低网络传输成本，成为运营商亟待解决的技术难题。LTE作为下一代无线传输技术，高速率、低时延、全IP的技术特性使其当之无愧地成为克服市场挑战的制胜法宝，而业界也慢慢达成共识，将LTE作为所有移动通信技术的下一步演进标准。2009年，全球掀起了LTE建设狂潮，无论是北美的Verizon Wireless，还是欧洲的Telesonera都争相部署LTE网络。进入2010年，这股狂潮越演越烈，全球共计有近30家运营商宣布开始LTE商用网络部署。面对这股汹涌澎湃的浪潮，我们需要思考以下两个问题，即如何部署LTE网络和现有网络如何演进。

    LTE作为一种高速无线数据传输网络，注定了其按需建设的部署模式。传统2G/3G网络无缝覆盖的网络特点并不适用于LTE。由于语音业务的要求，我们在建设移动网络时一直要求全程全网，但LTE并不是为语音业务所设计，而是为了满足爆发增长的无线数据业务对网络承载的需求，所以热点覆盖是LTE网络前期建设的要点。欧洲国家由于国土有限，因此其部署的LTE网络规模普遍很小，难以为中国市场所借鉴。而和中国面积相当的美国很明显具有恰当的参考价值。

2G/3G网络向LTE的演进路径

    阿尔卡特朗讯为北美最大的两家移动运营商Verizon Wireless和AT&T部署了LTE网络，并摸索出了一套LTE网络部署的建设模式。以波士顿建设为例，一期30个LTE基站全部用于热点地区和室内覆盖，主要目的是为了分流现有3G网络数据业务负荷。前期我们做过市场研究，高速无线数据业务的需求来源于商务活动，而笔记本和平板电脑是主要承载平台，因此业务真正的发生点都位于固定场所，比如咖啡馆、私人会所和商业中心等，市场并没有LTE网络无缝覆盖的要求。此外我们还需要考虑另一个问题：如何将不同的业务根据其QoS需求由不同的网络进行有效承载。这是一个资源利用最大化的需求。为了解决这个问题，首先我们需要实现业务感知，即知道每个用户、每个业务甚至每个会话的QoS需求，然后分配其恰当的网络资源，最后根据不同网络的资源情况进行动态调整。这需要一个统一的网络资源调度算法和移动性管理机制。阿尔卡特朗讯做了很多这方面有益的尝试，并已经开发出一套成熟的网络管理方案应用于今年北美30个城市的LTE网络建设。最后我们还需要考虑语音业务。我们现网测试了CSFB和VoIMS两种模式，从业务的体验效果和系统资源占用上，我们还是倾向于VoIMS的解决方案，并已经在IMS平台上商用部署。

    解决了LTE网络部署方法的问题之后，下面将探讨如何实现现有网络的演进。关于这点实际上包含了两个部分，即如何保护运营商现网投资和灵活的、符合市场需求的网络升级方案。

    上图是网络演进的路线图，在技术层面已经完全支持各种标准的演进模式，但运营商还需要考虑更多因素，如进入市场的时机、演进技术的选择、技术生态系统的成熟度、VoIP的可靠性、无缝互操作以及可用的频谱及CAPEX投资等，来制定相应的演进路径。对于CDMA运营商而言，将现有网络先升级到RevB是成本最低廉的前期解决方案，在缓解数据业务所带来的网络和市场压力的同时考虑向LTE网络演进。和其他技术不同，CDMA向LTE演进能够重用的模块很少，由于CDMA频宽1.25MHz，而LTE最大频宽20MHz，因此，CDMA基站的信道板处理能力无法达到LTE要求，需要重新引入LTE基带处理板卡。同时对于中国市场而言，原有850MHz分配的10M带宽对于CDMA已经捉襟见肘，所以分配给CDMA运营商的LTE频率必然是新的频段，原有的CDMARRH无法升级，需要新的工作在不同频段的LTERRH进行部署。上海贝尔现网商用的CDMA基站能够借助SDR技术实现信道板和RRH仅仅软件升级支持LTE，但基于如上考虑，我们还是在基站中预留了安放LTEBBU的空间，以电源、传输、机柜和网管接口的共用来降低演进成本，比如9916系列产品。

    对于WCDMA运营商而言，网络演进就显得极为简单，以上海贝尔的产品为例，现有的WCDMABBU板卡单板已能够支持4个载频，由于WCD－MA单载频5M，因此对应的就是LTE20M的带宽，对于RRH也是如此。如果WCDMA运营商在现有网络上直接升级，那就仅仅只需要升级软件即可，如果LTE采用全新频段也仅仅需要增加RRH设备，现有的WCD－MABBU模块完全支持两种标准混用。并且在一个基站中实现两种标准共存，除了节省成本外，还能够提供统一的网络资源调配，为提升网络性能和服务质量带来便利。

    TD-SCDMA网络演进到TD-LTE是一个很好的选择，因为能够重用原有的天线阵列，采用波束赋型来提升覆盖范围。和CDMA类似，由于容量的关系，TD-SCDMA现有A频段不能很好地支持两种标准共存，TD-LTE需要部署在新的频段上，所以TD-SCDMA和TD-LTE可以采取独立的网络建设模式，同时考虑天馈系统共用。对于中国运营商而言，还有一点不能忽视，即GSM网络的未来演进，虽然2G/3G/LTE共存将是一个长期过程，但2G用户将最终迁移并空出GSM频段，900MHz具有优异的无线特性适合LTE增强室内穿透能力，因此，运营商现阶段需要选择能够支持GSM和LTE的双模基站来未雨绸缪，随着GSM频段空闲，通过软件升级向LTE过渡。

    上海贝尔已经准备好了多种解决方案，支持无线运营商的各种演进路径，并积极参与全球最大的LTE网络的商用部署，积累了不可多得的3G平滑升级到4G的一手经验，而这些经验对中国市场及中国运营商而言都是弥足珍贵的。