LTE：兩網(wǎng)融合可從松到緊 室內(nèi)覆蓋成棘手問題

 “融合組網(wǎng)、利在長遠，多網(wǎng)疊加、左右互博。”在近日舉辦的2014LTE網(wǎng)絡創(chuàng)新研討會上，中國聯(lián)通網(wǎng)絡技術研究院無線技術首席專家馬紅兵面對4G當前所處的階段如此說道。他認為，當前的網(wǎng)絡異常復雜，挑戰(zhàn)也異常嚴峻，一方面要面對TD-LTE與LTE FDD的融合問題，另一方面也要面對三張蜂窩網(wǎng)(4G、3G、2G)網(wǎng)絡融合與投入取舍的問題。

馬紅兵的觀點很具有代表性。2014年被業(yè)內(nèi)人士稱為中國4G元年，中國的LTE網(wǎng)絡在今年也得到迅猛發(fā)展。隨著用戶規(guī)模的擴大和應用深入發(fā)展，很多技術問題被提到討論桌上，被業(yè)內(nèi)人士所正視，并亟待產(chǎn)業(yè)界通過技術創(chuàng)新來解決。

融合組網(wǎng)非一蹴而就 混合組網(wǎng)時不我待

混合組網(wǎng)使網(wǎng)優(yōu)和運維更加復雜，如何減少運營成本實現(xiàn)網(wǎng)絡自組織化也是重要課題。

眾所周知，F(xiàn)DD LTE與TD-LTE標準同源，優(yōu)勢互補，兩者融合為ONE LTE 已成為業(yè)界共識，能夠為用戶帶來最佳的業(yè)務體驗。但是，現(xiàn)實情況是目前運營商擁有多張不同制式的蜂窩網(wǎng)，每張網(wǎng)絡均擁有一定量的用戶。無論從建設成本出發(fā)，還是從市場需求考慮，LTE網(wǎng)絡建設不能一蹴而就，而要尊重通信產(chǎn)業(yè)鏈客觀發(fā)展規(guī)律，通過科學規(guī)劃，實現(xiàn)循序漸進的發(fā)展。

“基于LTE系統(tǒng)的FDD 與TDD在標準、終端和產(chǎn)業(yè)等方面高度一致，充分利用兩者融合優(yōu)勢可高效發(fā)揮資源和產(chǎn)業(yè)能力，從設計組網(wǎng)的角度，要重點考慮如何通過業(yè)務適配、互操作參數(shù)、負荷均衡參數(shù)等優(yōu)化設置保證整體網(wǎng)絡性能。”業(yè)內(nèi)專家、中國移動設計院有限公司黨委書記周建明表示。

工信部電信研究院通信標準研究所主任工程師沈嘉認為，我國已開展TD-LTE與LTE FDD混合組網(wǎng)試驗，但從需求、技術、演進成本、市場競爭等各角度考慮，還有諸多問題需要研究。特別是載波聚合、聯(lián)合傳輸?shù)刃乱淮诤辖M網(wǎng)技術的研究和標準化才剛剛開始，對應用場景和技術實現(xiàn)也需要深入分析。

記者通過采訪了解到，電信運營商從混合組網(wǎng)到融合組網(wǎng)，按照從一張松耦合網(wǎng)絡向融合網(wǎng)絡演進，需要經(jīng)過3個階段：一是松耦合組網(wǎng)方式。由于受限于產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度，TD-LTE與LTE FDD單獨建網(wǎng)。兩張網(wǎng)實現(xiàn)終端側空閑態(tài)的網(wǎng)絡重選及業(yè)務重定向功能以初步實現(xiàn)兩網(wǎng)間負載均衡和業(yè)務轉移。此外，LTE FDD與3G網(wǎng)絡實現(xiàn)連接態(tài)的互操作功能。由于TD-LTE網(wǎng)絡獨立，該模式好處是網(wǎng)絡架構及移動性管理相對簡單，且可各自獨立優(yōu)化，但缺點是建網(wǎng)成本高，資源利用率相對較低，且終端耗電較高。

二是緊耦合組網(wǎng)方式。隨著產(chǎn)業(yè)鏈和標準的成熟，通過引入較低的TDD頻段提升TD-LTE網(wǎng)絡覆蓋以及加強LTE FDD與3G之間的互操作，實現(xiàn)4G和3G網(wǎng)絡進一步融合。該模式是終端省電，但缺點是“三?；旌辖M網(wǎng)”網(wǎng)絡架構、移動性優(yōu)化相對復雜。

三是融合組網(wǎng)方式。隨著產(chǎn)業(yè)鏈和標準非常成熟，網(wǎng)絡建設需充分利用TD-LTE和LTE FDD的資源，實現(xiàn)整個網(wǎng)絡的容量融合，從根本上實現(xiàn)完全融合。值得一提的是，該階段網(wǎng)絡和終端支持TD-LTE 和LTE FDD多載波聚合以及多流聚合技術(MSA)，從而實現(xiàn)真正意義上資源的靈活分配和分享。

當然，混合組網(wǎng)使得網(wǎng)絡優(yōu)化和維護更加復雜，如何減少運營成本實現(xiàn)網(wǎng)絡自組織化也是未來重要課題。“從用戶體驗角度看，實施混合組網(wǎng)可讓用戶盡快在更大的范圍內(nèi)享受LTE高速服務;從推動自主創(chuàng)新角度看，盡快展開混合組網(wǎng)可奠定我國在LTE混合組網(wǎng)方面行業(yè)領導地位。”中國電信北京研究院網(wǎng)絡技術部工程師許森表示。不過，他也強調(diào)，混合組網(wǎng)在標準、組網(wǎng)技術以及產(chǎn)業(yè)鏈上還存在一些亟待解決的問題，我國需加大投入，進一步研究，率先搶占混合組網(wǎng)技術制高點。

覆蓋是競爭關鍵 室內(nèi)覆蓋地位突出

開展LTE新建室分和室分改造，形成建設進度、投資效益、網(wǎng)絡質(zhì)量綜合優(yōu)勢是重點。

“在LTE領域要想超越和領先對手，需要先從覆蓋入手。”中國移動廣東公司深圳分公司經(jīng)理王傅深有感觸地說道。據(jù)介紹，從今年5月份到6月份的ATU測試來看，很多網(wǎng)格的覆蓋率嚴重不足，對用戶體驗帶來了很大的負面影響。因此，在現(xiàn)階段，覆蓋優(yōu)劣是運營商競爭的關鍵因素。

中國移動廈門分公司副總工程師傅海也表示：“隨著移動網(wǎng)絡規(guī)模不斷擴大和網(wǎng)絡優(yōu)化工作不斷深入，網(wǎng)絡覆蓋已經(jīng)達到了較高的水平，但是在深度覆蓋方面，仍大有文章可做，尤其對LTE網(wǎng)絡而言。”

不過，深度覆蓋涉及不同場景，比如小區(qū)、城鄉(xiāng)、高鐵等，但無論哪種場景，室內(nèi)覆蓋是“重頭戲”。據(jù)ITU統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，移動通信發(fā)生在室內(nèi)的業(yè)務占比達70%，數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)生在室內(nèi)的業(yè)務占比達80%?？梢哉f，對于無線網(wǎng)絡市場，“得室內(nèi)者得天下”。不過，4G時代，室內(nèi)深度覆蓋是LTE建設的難點，而室內(nèi)場景十分復雜，如何更好地開展LTE新建室分和室分改造，形成建設進度、投資效益、網(wǎng)絡質(zhì)量、用戶體驗的綜合競爭優(yōu)勢是各大運營商需要關注的重點。

據(jù)了解，LTE頻段高，自由空間損耗、穿透損耗、饋線損耗均增大，對室內(nèi)深度覆蓋不利。因此，采用合適的室分系統(tǒng)非常關鍵。

中國電信河北分公司網(wǎng)優(yōu)中心工程師萬云飛表示，建設室分系統(tǒng)，首先考慮的是如何有效利用現(xiàn)有的系統(tǒng)。眾所周知，國內(nèi)三大運營商已建成了眾多的室分系統(tǒng)，通過對已有分布進行合路或利用舊資源進行改造，是部署LTE室內(nèi)覆蓋最經(jīng)濟最快速的方法。不過，這些涉及到施工難度的大小、部署速度的快慢、造價成本的高低等等，都需要綜合考慮。

另外，目前市場上有廠家推出了兩類產(chǎn)品建設室分系統(tǒng)。一是采用光分布系統(tǒng)建設室分系統(tǒng)。這些企業(yè)推出了能支持LTE的光分布產(chǎn)品，即設備間用光纖連接，從而減小施工難度，降低系統(tǒng)成本。二是采用微微站建設室分系統(tǒng)。微微站設備尺寸小功率低，不易引起對輻射問題的擔憂;走線和供電方便，便于施工和快速實現(xiàn)室內(nèi)場景的雙路覆蓋。“對于這兩類產(chǎn)品，只有當價格存在優(yōu)勢的前提下，才會在傳統(tǒng)室分的造價比較中脫穎而出。”萬云飛說。同時，他也表示，LTE網(wǎng)絡深度覆蓋是當前棘手的課題。

“LTE網(wǎng)絡深度覆蓋涉及到室內(nèi)外如何協(xié)同、多頻段如何組網(wǎng)、多系統(tǒng)干擾如何有效控制，特別是在用戶的業(yè)務需求、各類業(yè)務模型尚不明確，LTE容量型和覆蓋型設備種類相對有限的當下，如何進行不同建設結構、不同覆蓋場景的室分覆蓋，將是業(yè)內(nèi)很長一段時期的研究主題。”萬云飛強調(diào)。

專家觀點

工信部電信研究院通信信息所副主任李珊

4G助推運營商ARPU上升

4G相對3G發(fā)展更快，截止到6月份全球有305張LTE的網(wǎng)絡，全球50%的國家和地區(qū)都開通了LTE服務，相比3G，4G的快速發(fā)展不僅帶來更好速率體驗，也推動著運營商的業(yè)務及運營模式的創(chuàng)新。

如今3G的增強性演進，最高速率42M左右，而LTE可達100M左右，載波聚合技術則達到135M的傳輸速率，同時也可降低延時。4G的高速率正催生一些新的業(yè)務，其中重要的一項是視頻——盡管在3G時代已被稱為“殺手锏”的業(yè)務，視頻應用在3G并未普及，而4G的高速正讓這成為可能。另外，以LTE為承載的智慧家庭、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也為運營商提供新的方向。3G時代，運營商面對OTT的沖擊，基礎的語音短信盈利下滑，ARPU值逐步走低;而伴隨4G發(fā)展，有研究發(fā)現(xiàn)某些運營商的ARPU值趨步回升。實際上，4G用戶的流量消費正幫助運營商脫離對傳統(tǒng)基礎下滑業(yè)務的依賴。

4G不僅為運營商帶來流量的盈利增長，也對運營商的運營思維產(chǎn)生影響。終端分享套餐開始增多，譬如中國移動4G也推出專斷分享的套餐，即一個用戶可以讓多個用戶分享一個數(shù)據(jù)包資費;另外還有流量后向收費，比如美國一運營商推出的資費模式：流量不向客戶收取，而是轉向企業(yè)，這就提高了運營商的談判籌碼。

中國移動技術部副總經(jīng)理魏晨光

分階段實現(xiàn)TDD與FDD融合

隨著2G、3G、4G網(wǎng)絡的融合成為中國移動網(wǎng)絡構建中重要的環(huán)節(jié)，現(xiàn)在融合組網(wǎng)已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)界的一個熱點。LTE網(wǎng)絡建設并不是一蹴而就，之前需要借助已有的網(wǎng)絡進行語音覆蓋等，因此在完善期間的協(xié)作機制很重要，需要對三張網(wǎng)絡進行大規(guī)模的升級、參數(shù)配置集中化，這也是我們在4G初期無法逃避的問題。這些都需要通過大量的創(chuàng)新和有成效的網(wǎng)絡管理來逐步解決，同時要做好多個網(wǎng)絡之間的協(xié)同，不僅是基本業(yè)務的需要，也是提升管道架構的需要。

對于2G、3G、4G三個移動蜂窩網(wǎng)絡的發(fā)展，第一，在一定時期內(nèi)，2G網(wǎng)絡是語音業(yè)務的重要保證，在保證語音質(zhì)量的前提下中國移動還會繼續(xù)維護好2G網(wǎng)絡，為用戶提供無處不在的語音服務;第二，3G網(wǎng)絡主要是承載手機終端的業(yè)務;第三，4G是移動蜂窩網(wǎng)絡中具有高帶寬的網(wǎng)絡，發(fā)展4G要繼續(xù)堅持TDD和FDD融合的方向，推動出得去、進得來的中長期目標的實現(xiàn)，中國移動將分階段實現(xiàn)TDD和FDD的網(wǎng)絡融合。

要積極開展技術創(chuàng)新，推動LTE TDD和FDD的融合發(fā)展。2G、3G、LTE的組網(wǎng)是當前網(wǎng)絡需要重點解決的問題，TDD和FDD的融合發(fā)展是滿足用戶增長的移動互聯(lián)網(wǎng)需求之道。目前，TDD和FDD已經(jīng)實現(xiàn)了標準融合、產(chǎn)品融合、產(chǎn)業(yè)融合，全球產(chǎn)業(yè)鏈的主要企業(yè)開發(fā)了相關產(chǎn)品，并且在系統(tǒng)設備方面實現(xiàn)了共平臺，這個為實現(xiàn)TDD和FDD融合發(fā)展奠定了產(chǎn)業(yè)基礎。

京信通信無線接入事業(yè)部國內(nèi)行銷部總監(jiān)王丁

LTE室分建設需要技術創(chuàng)新

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，吉比特時代已經(jīng)來到。相關數(shù)據(jù)顯示，我們目前70%的數(shù)據(jù)都是來自于室內(nèi)，因此，室內(nèi)覆蓋對于無線網(wǎng)絡來說是非常重要的，同時對承載網(wǎng)絡的發(fā)展提出了新要求：無處不在的無線接入(高效+無縫+平滑);高品質(zhì)無線網(wǎng)絡(高吞吐+高流量);精確覆蓋和應用覆蓋，即重點提高室內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務的容量和性能。

隨著技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的室分覆蓋也有很多局限性，并面臨很多挑戰(zhàn)，主要有以下幾點：傳統(tǒng)的室分是以覆蓋設計為主的系統(tǒng)架構，不適應流量發(fā)展趨勢;系統(tǒng)架構復雜，改造升級難;需要與小區(qū)物業(yè)協(xié)調(diào)，工程實施難;難以保證雙通道天線口功率平衡，影響LTE MIMO性能;監(jiān)控性差，維護管理難;多載波高負荷下易產(chǎn)生無源互調(diào)干擾;擴容不便。

對于這些問題需要用一些新思路來改進它。未來移動通信的發(fā)展趨勢將由宏蜂窩轉向高容量低成本的節(jié)能下蜂窩結構。我們也看到了業(yè)界比如運營商和一些研究院，都提出了各種新思路，其中包括集成了LTE SmallCell和WIFI的一種產(chǎn)品形態(tài)，即NANOCELL，這種方式也是未來解決前面所提到問題的一個非常主要的手段，是非常重要的創(chuàng)新。這種LTE新型室分系統(tǒng)擁有一些創(chuàng)新技術，例如干擾抑制處理技術、自由小區(qū)分裂和合并技術、智能帶寬自適應分配技術、本地流量卸載技術等。

中國移動廈門分公司副總工程師傅海

LTE深度覆蓋需全方位網(wǎng)絡規(guī)劃

隨著移動網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大與網(wǎng)絡優(yōu)化工作的不斷深入，網(wǎng)絡覆蓋已經(jīng)達到了較高水平，但是在城市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)深度覆蓋方面，仍然大有文章可做，尤其是對LTE網(wǎng)絡而言。覆蓋質(zhì)量好壞是衡量移動通信網(wǎng)絡質(zhì)量的最基礎性指標，也是用戶最直觀的感受。

LTE網(wǎng)絡建設規(guī)劃均需從核心網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、無線網(wǎng)三個方面全方位綜合考慮，打造一個完整的、立體的LTE網(wǎng)絡。對于核心網(wǎng)，由于LTE的扁平化和全IP架構的網(wǎng)絡設計，單個MME所承載的持續(xù)性的信令量將保持在很高的負荷，這無疑造成了EPC承載壓力。面對用戶數(shù)量的增長，我們需要升級并改造核心網(wǎng)，保證承載能力，提高抗壓能力，面向未來VoLTE演進。對于承載網(wǎng)，LTE的高速數(shù)據(jù)使基站傳輸帶寬需求劇增，因此承載網(wǎng)絡帶寬要有一定的冗余;LTE嚴格的傳輸時延要求和可靠性電信級保護，對承載網(wǎng)提出了更高要求;另外，隨著深度覆蓋的部署，網(wǎng)絡節(jié)點將是以往的2~3倍，組網(wǎng)結構更加復雜。對于無線網(wǎng)，要從多角度，如宏站、各類微站、微微站以及各種覆蓋延伸系統(tǒng)(室內(nèi)和室外)解決無線網(wǎng)絡深度覆蓋問題，同時進行精細化網(wǎng)絡優(yōu)化，打造區(qū)域精品網(wǎng)絡。