cdma2000向LTE演進的網絡方案

湖南省郵電規劃設計院有限公司 | 田艷中

2012年9月10日，工信部部長接受媒體采訪時表示，將在一年左右的時間內發放4G移動牌照。原來預計3年左右才會發放牌照的時間點提前，三大電信運營商開始全面關注LTE，組織技術人員開展LTE技術論證、產品測試、分析組網商用經驗等，并相繼與電信設備商交流獲取最新信息，為即將到來的LTE運營做各種準備。然而由于LTE技術與3G網絡技術體制完全不同、全網IP化等原因，因此如何利舊現有資源、與2G/3G網絡如何切換并實現共存和過渡等實際問題擺在各大電信運營商面前。

過渡方案分析

由于LTE網絡與cdma2000網絡技術體制完全不同，無線網設備無法通過軟件升級來完成，兩張網絡需要通過各自的核心網進行互聯，從而實現支持LTE和cdma2000的雙模終端在兩張網絡之間的切換。其切換實現如圖1所示。

圖1 LTE和cdma2000之間的切換實現方式

初期：在熱點地區、密集城區、數據業務需求大的一般城區引入LTE無線網絡。LTE的分組核心網EPC（Evolved Package Core）將通過疊加建設的方式加入到cdma2000的分組域核心網中，并能夠和cdma2000的分組核心網進行互通操作；無線側設備使用cdma2000原站址。

中后期：隨著LTE網絡用戶不斷增加，每年擴容LTE無線網絡以及核心網絡，并實現兩網融合。由于LTE的覆蓋特性差異，在cdma2000原站點的基礎上，LTE需要新增站點以滿足LTE高速率等級（如50Mbit/s、100Mbit/s）的全覆蓋。

LTE基站建設方案

由于分布式基站模塊化設計具備結構簡單、安裝方便、高集成度、大容量、平滑演進等優點，能夠有效保護運營商的已有投資和快速建設新一代網絡，因此在LTE階段，主流設備商基本上主推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。

宏蜂窩建設方案

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

圖2 LTE基站主設備建設方案一

微微基站與室內分布系統協調建設

由于LTE高速率時的基站和終端接收機靈敏度較差，因而高速率覆蓋半徑較小。那么對于業務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等優點，將優于室內分布系統。微微基站的覆蓋能力和特點與目前商用的Wi-Fi網絡AP設備有相似之處，其建設方式可以參考AP覆蓋方式。

另外，因為目前室內分布系統基本上都是收發為同一根饋纜，而LTE網絡引入了MIMO天線，那么哪些站點利舊已有的分布系統（即使用普通天線）、哪些站點增加鋪設饋纜和元器件以實現MIMO效果，這需要電信運營商制定出自己的標準；同時如何在保持目前分布系統饋纜不變的情況下實現MIMO效果，是一個值得研究的產業問題。

向LTE演進的關鍵問題

在cdma2000網絡演進過程中，需要引起關注和面臨的一些主要問題如下。

（1）頻段問題

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

（2）電源配套問題

新建機房應綜合考慮LTE和CDMA2000設備耗電情況，共享電源系統，并決定開關電源和蓄電池等電源設備的容量。

（3）土建配套問題

為了更好地發揮BBU+RRU的優勢，減少饋線損耗，盡量擴大基站的覆蓋范圍，目前部分國外電信運營商采取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等結構性指標，以確保工程安全。

（4）傳輸配套解決方案

LTE的全IP化網絡結構需要更好的IP承載網絡，以盡量減少網絡延遲。同時從LTE網絡架構來看，無線側設備去除BSC/RNC節點，那么LTE無線網絡的速率自動調整、自組織管理（SON）等重要功能希望在eNodeB側實現，這樣就要求基站之間盡量互連，即盡早實現基站之間成環，并根據LTE實際速率測算傳輸帶寬需求，根據工程經驗，無線網絡的實際峰值速率一般為理論峰值速率的1/2。目前電信運營商主要傾向于IPRAN和PTN兩種技術。

本文首先對LTE技術進行了詳細的總結，然后提出了CDMA2000向LTE演進的建設方案，對演進過程中可能出現的各種問題提出了合理性看法，符合國內電信運營商的實際情況，能較好地指導運營商的準備工作和LTE下一步的網絡建設。當LTE牌照下發后，各個運營商能夠建設思路清晰、快速反應，選擇最適合自己的建設方案，最大限度避免投資浪費。

文中大部分演進方案和策略也適用于TDSCDMA、WCDMA移動網絡向LTE演進。