關于中國聯通3G/4G一體化網絡及其演進的探討

李峰 孫建興 秦培松

【摘要】 隨著2015年2月工信部LTE FDD牌照的發放，中國聯通LTE FDD網絡進入大規模部署階段，一者滿足了用戶高速數據業務需求，二者也成為運營商在4G時代競爭的關鍵。但 LTE FDD本身的技術體制、造價成本均與WCDMA有一定的差異，在網絡部署中如何精準、有效的投資，滿足不同用戶、不同業務、不同速率的網絡需求成為網絡規劃的關鍵。本文重點對3G/4G一體化的概念、優勢、實現方法及后期演進方向進行探討，以期在網絡規劃階段能夠更加精準、有效的部署3G/4G一體化網絡，增加投資有效性，打造一張用戶體驗良好的移動寬帶網絡。

【關鍵詞 移動寬帶 LTE FDD 3G/4G一體化 網絡規劃 大數據分析

一、前言

中國聯通目前有兩張高速數據網絡：WCDMA和LTE FDD。兩張網均能提供高速下載業務，而且兩張網的技術體制、成本造價均不同，如何統籌、協調兩張網的建設，合理、精準、有效的匹配兩張網的投資，則是中國聯通下一步建網策略需要著重考慮的問題。本文主要從3G、4G網絡的制式差異、造價分析等角度出發，為中國聯通網絡部署提供可參考可操作的建議。

二、3G/4G一體化網絡的概念

要了解3G/4G一體化網絡，首先需要了解移動寬帶的概念，與固定寬帶相對應，移動寬帶廣義上指的是無線高速下載業務的統稱。作為第三代通信系統的一種，WCDMA系統在R99版本可以提供語音業務以及2Mbps的下行數據業務；在R5版本和R6版本分別引入HSDPA和HSUPA兩項功能后，下行速率可以達到14Mbps；R7版本中，HSPA增強到了HSPA+，下行引入64QAM，上行則引入16QAM，使得下行速率可以達到21Mbps，真正意義上具備了高速移動寬帶的能力；之后的R8和R9版本，更是采用DC技術將下行速率提高到了42Mbps。

到了4G時代，LTE （Long Term Evolution）作為3GPP主導的無線通信技術的演進，其目標是打造新一代無線通信系統，超越現有無線接入能力，全面支撐高性能數據業務，“確保在未來10年內領先”，下行峰值速率可以達到150Mbps（20MHz帶寬）。而之后的LTE-A（亦稱4G+），則主要采用載波聚合（Carrier Aggregation）的技術，可以將下行速率成倍增加。

目前LTE網絡并不支持語音業務，VoLte技術目前并未商用。所謂的3G/4G一體化網絡，指的是統籌3G和4G兩種高速移動寬帶網絡的建設，以3G作為底層覆蓋網絡提供語音業務，并根據無線業務的不同速率要求，差異化的建設3G或4G網絡，滿足不同用戶（高中低套餐、金銀卡、普卡）、不同業務（即是通信類、流媒體類、下載類、瀏覽類等）、不同速率（21Mbps、42Mbps、150Mbps、300Mbps等）的網絡需求。

三、3G/4G一體化網絡的優勢

3G/4G一體化網絡的優勢主要體現在兩個方面。從技術角度來說，目前LTE網絡不支持語音業務，VOLTE技術目前并不成熟，正式商用日期還未可知，目前語音業務還是要采用CSFB技術回落到2G（3G）網絡上來。CSFB主要流程分為4部分：一是回落至2G（3G）；二是在2G（3G）中讀取系統消息；三是在2G（3G）中進行語音呼叫；四是呼叫結束后返回LTE。

可以看出，4G用戶打電話給4G用戶，在2G網絡下，CSFB到GSM系統，正常時延約11.64s左右，而在3G網絡下，CSFB到WCDMA系統，正常時延僅約6.87s。

從上面分析結果我們可以看到，CSFB回落至3G比回落至2G時延要快近5s，且中國聯通3G網絡已基本實現規模覆蓋，3G/4G一體化較易實現，而從用戶體驗來講，3G/4G一體化可以更好的提升用戶語音業務感知，提升聯通品牌競爭力。

另外，從投資角度來講，下表是各種業務速率對應的造價分析：

從上表可以看出，業務速率基本與造價成正比，速率越高，造價越高，21Mbps業務速率的造價成本最低，而300Mbps業務速率的造價成本最高。目前中國聯通并沒有充足的投資打造一張實現4G到村的全覆蓋4G網絡，因此必須針對不同用戶的不同業務要求，區分4G網絡建設的優先級，高端用戶、高流量、高業務速率需求區域優先滿足150Mbps速率或更高速率（300Mbps→1Gbps）網絡需求，其他區域根據優先級情況分步實施，在保證21Mbps底層網絡的情況下，根據需要部署42Mbps（DC）、75Mbps（10MHz LTE FDD）速率網絡，以此用有限的投資滿足不同用戶不同業務的網絡需求。

四、3G/4G一體化網絡的實現方法

（1）用戶分析-用戶全息畫像及應用

我們分析每個用戶的特征屬性、終端情況、業務應用、業務感知等多維信息，分析每個用戶在網絡中的分布及軌跡。

（2）終端分析

我們分析每個終端的品牌、網絡支持、終端能力、業務、用戶行為等信息，并分析每個終端在網絡中的分布及軌跡。

（3）業務分析

我們分析每條業務的類型、用戶、時間、區域、收入等信息，并分析每條業務在網絡中的分布。通過以上我們對用戶、終端、業務的聯合分析，并將網絡劃分為一個個小的價值區域，針對每個價值區域進行綜合評價，并結合市場發展等因素最終確定每個區域的價值得分，排定LTE建設的優先級，并根據投資匹配情況，針對價值區域精準、有效投資，分年度分步建設LTE網絡、打造3G/4G一體化網絡。

五、3G/4G一體化網絡的演進方向

LTE作為3GPP主導的無線通信技術的演進，代表著未來網絡的發展方向，也是未來唯一的主力承載網。LTE網絡的不足在于不支持語音業務，在VoLte正式商用以前，LTE網絡必須依附于2/3G網絡之上。

隨著數據業務的發展以及用戶終端支持LTE比例的提高，用戶對高速數據業務的需求越來越大，最終也將實現4G到村的全覆蓋LTE網絡，3G網絡將根據業務及用戶情況逐漸減薄，并最終只作為一張語音承載網而存在，而清退出來的載頻資源（GSM900M頻段的5MHz帶寬、GSM1800M頻段的10MHz帶寬、WCDMA2100M頻段的10MHz帶寬）也將作為LTE載波聚合的一部分，進一步提升LTE網絡的網絡容量及網絡速率。在VoLte正式商用以后，那么2G、3G網絡也將慢慢退出歷史舞臺，最終演變為只有一張LTE全業務承載網絡。

六、結束語

中國聯通作為中國電信運營商中較為弱勢的一家，一直以來，投資的精準性、有效性都是領導決策層需要重點考慮的問題。由于篇幅的限制，上述只針對3G/4G一體化的概念、優勢、實現方法和演進方向進行了探討。在規劃、設計的前期階段，從用戶、終端、業務等角度出發，重點聚焦網絡價值區域，才能保證投資的精準性、有效性。

參 考 文 獻

[1] 韓志剛，孔力，陳國利，李福昌.LTE FDD技術原理與網絡規劃[M].北京：人民郵電出版社，2012.

[2] 姜波.WCDMA關鍵技術詳解. [M].北京：人民郵電出版社，2008.