cdma2000向LTE演進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)方案

湖南省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 | 田艷中

2012年9月10日，工信部部長接受媒體采訪時(shí)表示，將在一年左右的時(shí)間內(nèi)發(fā)放4G移動(dòng)牌照。原來預(yù)計(jì)3年左右才會(huì)發(fā)放牌照的時(shí)間點(diǎn)提前，三大電信運(yùn)營商開始全面關(guān)注LTE，組織技術(shù)人員開展LTE技術(shù)論證、產(chǎn)品測試、分析組網(wǎng)商用經(jīng)驗(yàn)等，并相繼與電信設(shè)備商交流獲取最新信息，為即將到來的LTE運(yùn)營做各種準(zhǔn)備。然而由于LTE技術(shù)與3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制完全不同、全網(wǎng)IP化等原因，因此如何利舊現(xiàn)有資源、與2G/3G網(wǎng)絡(luò)如何切換并實(shí)現(xiàn)共存和過渡等實(shí)際問題擺在各大電信運(yùn)營商面前。

過渡方案分析

由于LTE網(wǎng)絡(luò)與cdma2000網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制完全不同，無線網(wǎng)設(shè)備無法通過軟件升級(jí)來完成，兩張網(wǎng)絡(luò)需要通過各自的核心網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)支持LTE和cdma2000的雙模終端在兩張網(wǎng)絡(luò)之間的切換。其切換實(shí)現(xiàn)如圖1所示。

圖1 LTE和cdma2000之間的切換實(shí)現(xiàn)方式

初期：在熱點(diǎn)地區(qū)、密集城區(qū)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求大的一般城區(qū)引入LTE無線網(wǎng)絡(luò)。LTE的分組核心網(wǎng)EPC（Evolved Package Core）將通過疊加建設(shè)的方式加入到cdma2000的分組域核心網(wǎng)中，并能夠和cdma2000的分組核心網(wǎng)進(jìn)行互通操作；無線側(cè)設(shè)備使用cdma2000原站址。

中后期：隨著LTE網(wǎng)絡(luò)用戶不斷增加，每年擴(kuò)容LTE無線網(wǎng)絡(luò)以及核心網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)現(xiàn)兩網(wǎng)融合。由于LTE的覆蓋特性差異，在cdma2000原站點(diǎn)的基礎(chǔ)上，LTE需要新增站點(diǎn)以滿足LTE高速率等級(jí)（如50Mbit/s、100Mbit/s）的全覆蓋。

LTE基站建設(shè)方案

由于分布式基站模塊化設(shè)計(jì)具備結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、高集成度、大容量、平滑演進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效保護(hù)運(yùn)營商的已有投資和快速建設(shè)新一代網(wǎng)絡(luò)，因此在LTE階段，主流設(shè)備商基本上主推BBU+RRU基站模式，部分廠家已商用一款或幾款雙模RRU，如TD-LTE與TS-SCDMA雙模、LTE FDD與cdma2000雙模、LTE FDD與WCDMA雙模等。

宏蜂窩建設(shè)方案

那么，對(duì)于已建cdma2000宏基站的站址建議采用主設(shè)備方案一（如圖2所示），對(duì)于已建cdma2000分布式基站的站址和同時(shí)新建的站址建議采用主設(shè)備方案二（如圖3所示）；對(duì)于已建cdma2000宏基站或分布式基站的站址建議僅建設(shè)LTE天線，對(duì)于LTE和cdma2000同時(shí)新建的站址建議建設(shè)包含LTE和cdma2000的雙頻或多頻天線。

圖2 LTE基站主設(shè)備建設(shè)方案一

微微基站與室內(nèi)分布系統(tǒng)協(xié)調(diào)建設(shè)

由于LTE高速率時(shí)的基站和終端接收機(jī)靈敏度較差，因而高速率覆蓋半徑較小。那么對(duì)于業(yè)務(wù)需求量非常大的場所或樓宇，微微基站（Pico、Femto等）憑借部署快、大容量、低TCO等優(yōu)點(diǎn)，將優(yōu)于室內(nèi)分布系統(tǒng)。微微基站的覆蓋能力和特點(diǎn)與目前商用的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)AP設(shè)備有相似之處，其建設(shè)方式可以參考AP覆蓋方式。

另外，因?yàn)槟壳笆覂?nèi)分布系統(tǒng)基本上都是收發(fā)為同一根饋纜，而LTE網(wǎng)絡(luò)引入了MIMO天線，那么哪些站點(diǎn)利舊已有的分布系統(tǒng)（即使用普通天線）、哪些站點(diǎn)增加鋪設(shè)饋纜和元器件以實(shí)現(xiàn)MIMO效果，這需要電信運(yùn)營商制定出自己的標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)如何在保持目前分布系統(tǒng)饋纜不變的情況下實(shí)現(xiàn)MIMO效果，是一個(gè)值得研究的產(chǎn)業(yè)問題。

向LTE演進(jìn)的關(guān)鍵問題

在cdma2000網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過程中，需要引起關(guān)注和面臨的一些主要問題如下。

（1）頻段問題

鑒于三大電信運(yùn)營商目前所有的室內(nèi)分布系統(tǒng)元器件僅支持800～2500MHz，為了這些設(shè)備的有效利用，建議政府在確定FDD頻段時(shí)，在800～2500MHz范圍內(nèi)至少選擇2個(gè)以上的頻段（每個(gè)頻段至少20MHz）用于室內(nèi)分布系統(tǒng)。

（2）電源配套問題

新建機(jī)房應(yīng)綜合考慮LTE和CDMA2000設(shè)備耗電情況，共享電源系統(tǒng)，并決定開關(guān)電源和蓄電池等電源設(shè)備的容量。

（3）土建配套問題

為了更好地發(fā)揮BBU+RRU的優(yōu)勢(shì)，減少饋線損耗，盡量擴(kuò)大基站的覆蓋范圍，目前部分國外電信運(yùn)營商采取RRU上塔靠近天線安裝，RRU與天線通過跳線連接。這種安裝方式如果是利舊已有鐵塔，那么需要測算鐵塔的EPA等結(jié)構(gòu)性指標(biāo)，以確保工程安全。

（4）傳輸配套解決方案

LTE的全I(xiàn)P化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)需要更好的IP承載網(wǎng)絡(luò)，以盡量減少網(wǎng)絡(luò)延遲。同時(shí)從LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來看，無線側(cè)設(shè)備去除BSC/RNC節(jié)點(diǎn)，那么LTE無線網(wǎng)絡(luò)的速率自動(dòng)調(diào)整、自組織管理（SON）等重要功能希望在eNodeB側(cè)實(shí)現(xiàn)，這樣就要求基站之間盡量互連，即盡早實(shí)現(xiàn)基站之間成環(huán)，并根據(jù)LTE實(shí)際速率測算傳輸帶寬需求，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，無線網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際峰值速率一般為理論峰值速率的1/2。目前電信運(yùn)營商主要傾向于IPRAN和PTN兩種技術(shù)。

本文首先對(duì)LTE技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的總結(jié)，然后提出了CDMA2000向LTE演進(jìn)的建設(shè)方案，對(duì)演進(jìn)過程中可能出現(xiàn)的各種問題提出了合理性看法，符合國內(nèi)電信運(yùn)營商的實(shí)際情況，能較好地指導(dǎo)運(yùn)營商的準(zhǔn)備工作和LTE下一步的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。當(dāng)LTE牌照下發(fā)后，各個(gè)運(yùn)營商能夠建設(shè)思路清晰、快速反應(yīng)，選擇最適合自己的建設(shè)方案，最大限度避免投資浪費(fèi)。

文中大部分演進(jìn)方案和策略也適用于TDSCDMA、WCDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向LTE演進(jìn)。