繼承3G基礎上的LTE網絡拓展與部署

王鈺+陳丁+何志紅+馬凡+張茜

摘要：為了實現3G到4G移動通信網的升級，引入LTE網絡技術作為兩者過渡是必要的。文中分析如何完成LTE網絡與3G網絡用戶數據庫的融合，及其解決LTE網絡與3G網絡相互干擾問題所遵守的行業原則。

關鍵詞：3G；4G；LTE LTE-HSS；HLR；干擾近期，隨著國家發放4G牌照和主流移動通信運營商推出4G通信服務，標志著我國已進入4G網絡時代。4G網絡速度比3G網絡快10倍，可傳輸高質量視頻圖像，但4G網絡帶寬相當于3G網絡蜂窩系統的20倍，其運行成本、資費水平較高，很難短期在范圍大規模普及，因此多代移動通信網絡并存的局面也將存在較長時間，勢必也開來諸多問題亟待解決。針對這些問題，提出一系列關于繼承3G基礎上的LTE網絡拓展與部署方案與分析[1]。

1LTE網絡作為過渡技術的分析

LTE網絡(英文全稱：Long Term Evolution，俗稱3.9G或準4G)是3GPP啟動的3G長期演進項目，被視是3G與4G之間的一個過渡技術，它采用了MIMO（多輸入多輸出技術）、OFDM（正交頻分復用技術）等技術改進并增強了3G的空中接入能力。

較之3G網絡，LTE網絡有顯著特點，如數據業務寬帶化，全網IP化，網絡扁平化，新增S1、X2接口，低時延，高QoS保障。因此，LTE網絡不是簡單地對3G網絡進行擴容和優化，而是將3G網絡技術基本構架進行替換，是移動通信網絡適應第四代移動通信網絡的發展。因此LTE網絡必須具有4G網絡的基本構架。

2LTE網絡的拓展與部署

移動互聯網已經滲透到人們生活學習工作各個領域中，也對無線寬帶接入互聯網提高更高的要求。當前的第三代移動通信網絡HSPA峰值速率僅可以達到14．4Mbps，實際網絡的單載波平均吞吐量是2．5Mbps，隨著高清網絡視頻，大型文件傳輸等無線網絡業務開展，第三代移動網絡通信也已經無法容納高速增加客戶群，第四代移動通信網絡尚未完全構建完善的這種情況下，亟需一種介于兩代之間起到承上啟下作用的過渡性移動通信技術。

在LITE網絡的部署和發展上，在核心網層面必須擺脫3G網絡兩個顯著的子域結構，在無線接入網層面必須降低系統傳輸延遲時間，盡量簡化縱向網絡，拉近網絡與用戶之間的距離。雖然LITE網絡稱之為3.9G或準4G，網絡構架也與第四代移動通信技術完全一致，但在無線傳輸能力方面還是與第四代移動通信網絡有一定差距，尤其是LTE網絡僅有20MHz帶寬與第四代移動通信支持帶寬還較小，頻譜效率和更高的峰值速率也不及第四代移動通信網絡技術，但作為介于3G網絡和3G網絡之間過渡技術還是完全能滿足移動運營商和用戶的需求。因此，對LTE網絡的拓展和部署就是解決此問題的一種最好選擇[1]。

2.1 LTE網絡與3G網絡的數據融合

隨著LTE的拓展與部署，勢必會出現3G、2G網絡并存的局面。LTE網絡與上幾代移動網絡數據的融合是最終完成第四代移動網絡通信構建的關鍵問題。目前的3G及2G移動網絡的用戶數據庫基本上是采用的是HLR的方式，而LITE網絡則采用的是LTE-HSS方式。

從用戶數據庫存儲內容上來看LTE網絡采用的LTE-HSS方式與上兩代移動網絡所采用的是HLR方式在狀態和位置信息，業務簽約數據，接入屬性，鑒權數據，對外接口，運行協議等方面有著較大差異。若拋棄原有2G、3G的數據庫HLR方式，另行LTE-HSS方式進行用戶數據庫部署與管理會導致開戶流程復雜和鑒權重同步的問題，特別是鑒權重同步的問題會導致用戶移動終端工作異常。因此只有采用數據融合的方式才能根本性解決兩類數據庫鑒權重同步的問題。

完成HLR和LTE-HSS兩類數據融合可大致分為三個步驟來實現：⑴引入可融合LTE-HSS的新平臺HLR改造或替換現網HLR；⑵引入具有兼容HLR功能的LTE-HSS設備；⑶最終采用各種不同的方式來實現HLR/LTE-HSS的融合[2]。

2.2 LTE網絡與3G網絡的干擾分析

我國目前3G移動網絡主要使用的是TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA等技術，這些3G網絡的工作頻帶與LTE網絡工作頻帶均集中在2GHz左右，造成頻率空間資源緊張，多系統共存。各個運行商級不同代移動通信方式系統之間干擾極大，各系統之間隔離度若不佳的話，導致各種移動通信設備工作異常。干擾的來源主要有4類：⑴發射機帶內發射信號，⑵發射機帶外輻射，⑶發射機雜散輻射，⑷發射機的無源互調。因此，增加LTE網絡通信設備的隔離度是解決與3G網絡相互干擾的關鍵。

為了減少相互干擾通信行業必須遵守幾條準則：⑴被干擾從干擾系統接收到的雜散輻射信號強度應比它的接收機底噪低7dB；⑵被干擾系統生成的三階互調干擾電平應比接收機底噪低7dB；⑶被干擾從干擾系統接收到的總載波功率比接收機的1dB壓縮點低5dB，為了避免放大器工作在非線性區，常把工作點從1dB壓縮點回退5dB[3、4]。如果移動通信系統設置能嚴格遵守以上原則，之間的干擾是不會對移動通信系統之間正常工作造成影響的。

綜上所述，LTE網絡技術在3G網絡基礎上進行拓展和部署，完成與3G網絡的用戶數據融合，解決與3G網絡的相互干擾問題，為了第三代移動通信技術向第四代移動通信技術過渡提供良好的技術基礎。

[參考文獻]

[1]姚美菱,李明.LTE網絡的部署與發展[J].長沙通信職業技術學院報,2011,10(2):18-20.

[2]朱斌,文濤,符剛.LTE與2G/3G 網絡數據融合策略研究[J].郵電設計技術,2013(3):6-10.

[3]練成棟.TD_LTE與2G_3G系統干擾分析[C].中國通信學會第六屆學術年會論文集.北京:中國通信學會,2009:338-343.

[4]陳丁,田雨書,羽永翔,等.基于CPLD的QPSK傳輸解調系統的研究[J].企業技術開發,2010(15)：50-51.

endprint