Cloud Radio贏領未來

中興通訊TDD產品團隊 | 劉亮亮

作為下一代移動寬帶主流技術，LTE商用的步伐刷新了移動發展史上網絡建設的速度。而對于電信運營商來說，卻不得不面對LTE快速發展下的幾大挑戰。

LTE快速發展的現實挑戰

LTE網絡對承載的越來越高。4G網絡吞吐量遠遠高于3G網絡，其對無線帶寬的要求也劇增，上行超過50Mbps，下行超過100Mbps，是3G的10倍以上，因此配套的移動承載網絡必須先于LTE網絡建設進行升級或改造；同時，3GPP 協議默認是基于理想的傳輸，也就是說網絡中的傳輸的帶寬和時延完全滿足CoMP（Coordinated Multi Point）需求，而實際網絡中只有專用光纖才能滿足協議中實現CoMP的傳輸的要求，如果要考慮采用LTE Advanced標準中提供的協同技術，承載網絡的投資往往會超出運營商的預算。毫不夸張地說，目前傳輸狀況是LTE網絡部署前行中的最大的瓶頸。

LTE網絡中復雜的網絡干擾問題日益嚴重。LTE網絡面向高速數據接入，不僅要考慮信號覆蓋更要兼顧網絡容量。由于LTE部署的頻段較高，為保證信號質量站間距勢必越來越小，站點密集后帶來的一個重要挑戰就是干擾的增加。同時，相對于采用頻分多址的GSM和采用碼分多址WCDMA，基于OFDMA技術的LTE沒有天然的小區間干擾抑制機制。3GPP標準中固然也提供了一些抑制小區間干擾，提升網絡性能的協同方案，但都對傳輸網絡的要求太高，很難在現有的承載條件下應用。

再則，LTE的同頻組網以及分層異構網絡部署使LTE網絡中的干擾情況更加復雜，其網絡性能尤其是小區邊緣的性能嚴重依賴于小區間干擾的抑制水平。而隨著4G用戶數的快速增加，LTE網絡干擾問題會越來越嚴重。僅僅依賴標準小區間干擾消除技術和演進的小區間干擾消除技術進行應對逐漸顯得力不從心。

如何破解LTE時代的這兩大難題？是否存在一種創新方案可以基于運營商現有承載網絡，高效地解決LTE網絡中的干擾問題，并且可以在幾乎不增加承載網絡投資的情況下顯著提升網絡的性能，尤其是對用戶感受影響明顯的小區邊緣性能呢？

創新云化解決方案應運而生

中興通訊創新云化解決方案Cloud Radio就是在這樣的背景下產生。Cloud Radio在現有的移動承載網絡基礎上，通過云調度和云協同，以最小的投資高效解決LTE網絡中的干擾問題，提升小區邊緣的網絡性能，在可獲得的傳輸帶寬下做到最佳的站間無縫協同，顯著提升LTE網絡的接入性能。

Cloud Radio 包括云調度和云協同兩大部分。云調度方案采用集中云調度器和分布式調度器兩級調度機制。集中調度器收集各基站上報的干擾、負荷、用戶分布、干擾位置等信息，經過全局考慮選擇最優的資源分配策略，并給出小區級宏觀調度指令；各基站根據集中調度器的指令進行本地用戶級調度，因而可以實現最高效的資源分配和干擾協同，在幾乎不增加承載網絡帶寬的條件下高效解決小區間的干擾問題。

如果說云調度是站在全局的角度提升干擾協調和干擾協調的實時性，那么云協同則是站在微觀的角度關注用戶級的協同。Cloud Radio云協同支持IP化的協同數據傳輸與智能協同模式，可根據承載網絡條件自適應匹配最優的協同方案，打破標準協同技術受傳輸條件的約束，并使協同不再局限于站內或BBU池內，真正實現全網范圍的動態、無縫、跨站協同。云協同技術提升無線網絡性能與用戶體驗，顯著降低了移動運營商在4G網絡上投資，同時保證LTE網絡可以獲取接近LTE Advance標準的無線接入性能。

云協同技術使LTE接入網絡建設和承載網絡升級可以獨立進行，且在任何階段都能在可用的承載資源條件下獲取最佳的無線協同性能。運營商不需要在LTE部署初期為了實現標準協同方案而投入巨資進行承載網絡的改造，僅重用現有的承載網絡即可獲得可觀的性能收益。借助中興的Cloud Radio方案，運營商甚至可以在PTN承載的條件下獲得逼近裸纖承載條件下的協同性能。

Cloud Radio廣州外場精彩綻放

2013年2月，中興通訊在巴塞羅那全球移動通信大會上正式推出面向4G網絡的Cloud Radio 方案，與此同時，中興通訊聯合中國移動在廣州現網進行Cloud Radio部署，Cloud Radio 接受了來自外場真實網絡的考驗。

云調度打破原有基站各自為政的局面，根據網絡中實際具體需求，實現資源的實時云化調度及分配，在決策的一致性、全局有效性方面更有優勢。廣州現網運行數據顯示，云調度可以顯著降低小區間干擾，改善小區吞吐量。在網絡低負荷情況下，云調度在小區邊緣的性能提升近50%；而隨著網絡負荷的增加，尤其是負荷動態變化的場景，云調度的效果將更加明顯。更為值得一提的是，云調度對傳輸帶寬需求只有幾M傳輸不需要做任何改造，現網即可滿足云調度的商用部署。

Cloud Radio 的一大亮點是提升邊緣用戶的體驗，這其中包含兩層含義，一是提升邊緣用戶的吞吐量，二是特別關注站間的協同，讓用戶體驗無縫無邊界的網絡。而作為LTE-A時代的關鍵技術，CoMP跨站協同則是實現用戶體驗升級的利器，在廣州Cloud Radio網絡包含了跨站CoMP(Coordinated Multi Point)的三大功能，CoMP JT（Coordinated Multi Point Joint Transmission），CoMP CS（Coordinated Multi Point Coordinated Scheduling）以及兩者的自適應。Cloud Radio部署區域在廣州天河商業圈，這里是擁有150萬平方米商業面積的全國最大的商圈，高樓林立、人口密集、無線環境極其復雜，是未來Cloud Radio商用最常見的場景。

Cloud Radio網絡利用廣州移動現有PTN空閑傳輸資源完成傳輸配置，無需新增硬件資源。現網數據顯示Cloud Radio帶來網絡性能的大幅度提升。在小區邊緣靜止場景下，下開啟CoMP CS后邊緣性能提升近一倍，開啟CoMP JT后邊緣性能提升達到一倍以上。

在移動場景下，無論是CoMP JT、以及CoMP CS，還是兩者的自適應，對于克服站間干擾都起到良好作用，大幅提升用戶體驗。吞吐量小于2M的概率，由8%下降到1%以內；吞吐量小于4M的概率，由20%下降到了8%；最差5%的吞吐量改善300%。

Cloud Radio廣州的精彩亮相正式宣布業界首次實現跨站協同、首次在現有的PTN傳輸網絡上實現協同、首次在現網完成跨站CoMP CS、跨站CoMP JT以及CoMP CS/JT自適應，標志著LTE網絡商用化水平邁上一個新的臺階。