北電CDMA網(wǎng)絡(luò)向LTE的演進(jìn)方案
1 引言
在過去的20年里，移動通信產(chǎn)業(yè)在全球飛速發(fā)展，移動運(yùn)營商成為電信行業(yè)的主導(dǎo)者，向用戶提供與固網(wǎng)質(zhì)量相媲美的移動、語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。其中，CDMA網(wǎng)絡(luò)以其先進(jìn)的技術(shù)為移動網(wǎng)絡(luò)的繁榮作出了巨大貢獻(xiàn)。然而，隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)在Cable，xDSL和WiFi領(lǐng)域的成功和用戶需求的改變，固網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)中的競爭格局再次發(fā)生了變化。由于無線新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，新的運(yùn)營商也隨之涌現(xiàn)出來，加入到高速發(fā)展的無線寬帶市場競爭中。因此，移動運(yùn)營商也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。面對激烈的競爭局面，CDMA運(yùn)營商憑借其傳統(tǒng)運(yùn)營商的優(yōu)勢，利用現(xiàn)有的CDMA網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，平滑地向下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，抓住時機(jī)，進(jìn)一步擴(kuò)大市場份額。能夠超越3G而實(shí)現(xiàn)個人通信“超級鏈接”的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——3G長期演進(jìn)技術(shù)LTE（簡稱LTE）應(yīng)運(yùn)而生。
LTE解決方案是3GPP組織發(fā)布的下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。與3G相比，具有更高容量、更高頻譜效率和低時延的特點(diǎn)，并完全支持與3GPP2組織的CDMA網(wǎng)絡(luò)的互通。采用LTE技術(shù)，CDMA運(yùn)營商可以融入到3GPP部署的移動網(wǎng)絡(luò)中，獲取規(guī)模化效益，支持LTE終端的全球漫游。由于LTE和CDMA兩種技術(shù)之間完全支持無縫移動管理功能，實(shí)現(xiàn)了在LTE網(wǎng)絡(luò)部署初期，運(yùn)營商繼續(xù)使用CDMA網(wǎng)絡(luò)服務(wù)于用戶的目標(biāo)，保證了CDMA運(yùn)營商的投資回報。
2 北電CDMA網(wǎng)絡(luò)向LTE的演進(jìn)
2.1 突出貢獻(xiàn)和取得的成績
北電與CDMA運(yùn)營商密切合作，大力開展基于CDMA網(wǎng)絡(luò)向LTE的標(biāo)準(zhǔn)化演進(jìn)，制定了最佳的演進(jìn)方案，加速了產(chǎn)品的研發(fā)，以確保向市場提供LTE網(wǎng)絡(luò)，保證端到端系統(tǒng)的到位。北電的解決方案凝聚了北電在OFDM-MIMO無線技術(shù)領(lǐng)域9年多深入研究的專利、最大限度挖掘投資回報方面的豐富經(jīng)驗(yàn)。
（1）北電是LTE—CDMA互通標(biāo)準(zhǔn)的領(lǐng)導(dǎo)者。在LTE技術(shù)上，提供了超過230個標(biāo)準(zhǔn)的貢獻(xiàn)。這些標(biāo)準(zhǔn)建議上的貢獻(xiàn)，得到業(yè)界最大的CDMA運(yùn)營商Verizon的認(rèn)可，具有極高的商用價值。
（2）CDMA向LTE平滑演進(jìn)。北電在IS95→1xRTT→EV-DO提供了業(yè)界最平滑、最經(jīng)濟(jì)的的演進(jìn)。作為CDMA和EV-DO的領(lǐng)導(dǎo)者和最大市場份額的廠商，北電與CDMA最大運(yùn)營商Verizon積極合作，充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供降低投資的最佳LTE演進(jìn)方案。
（3）產(chǎn)品的領(lǐng)先性。LTE先期產(chǎn)品的成功演示，證明了北電在LTE領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先已經(jīng)轉(zhuǎn)換到了產(chǎn)品和方案中，為業(yè)界向LTE演進(jìn)提供了先導(dǎo)條件，增強(qiáng)了商用的信心。
（4）提供良性的產(chǎn)業(yè)鏈。與終端廠商、芯片廠商、微軟、IBM合作，形成產(chǎn)業(yè)鏈。
2.2 北電LTE方面的領(lǐng)先成績
北電在LTE方面進(jìn)行了大量的前期工作，成功地演示了OFDM/MIMO峰值比特率。進(jìn)行了廣泛的外場測試，驗(yàn)證了該技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)容量方面的巨大增加。表1列出了北電自1998年以來在OFDM-MIMO領(lǐng)域取得的領(lǐng)先成績。
表1 北電在OFDM-MIMO的發(fā)展歷程
北電在LTE方面也展示了其領(lǐng)先的成績：
（1）2007年第一季度，與LGE終端廠商合作，展示LTE的空口技術(shù)，成功地在2007 3GSM World Congress和CTIA上演示了世界上第一個UL多用戶MIMO LTE。
（2）從2007年底開始，北電為外場試驗(yàn)和互通測試提供端到端LTE系統(tǒng)。
（3）北電成功實(shí)現(xiàn)了業(yè)界第一個LTE呼叫的切換。該測試在加拿大Ottwa的外場進(jìn)行，時速達(dá)到100km/h，在穿越不同基站的覆蓋區(qū)時切換成功，測試中采用了LG電子的LTE終端。#p#
2.3 最優(yōu)的產(chǎn)品設(shè)計和最平滑的產(chǎn)品演進(jìn)
（1）基站產(chǎn)品
北電為LTE網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了優(yōu)化的產(chǎn)品系列，通過采用完全相同的射頻模塊和數(shù)字模塊，組成滿足各種需求的、不同種類的基站，比如室內(nèi)/室外型基站、緊湊型基站、節(jié)省占地面積的墻掛和桿掛基站，配置靈活，共用配件。為了保護(hù)CDMA運(yùn)營商現(xiàn)有設(shè)備的投資，北電在現(xiàn)有設(shè)備上可以平滑地演進(jìn)到LTE，基站設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)CDMA1xRTT，1xEV-DO和LTE在同一個基站/機(jī)柜中共存。還可以利用現(xiàn)有的機(jī)房資源，如機(jī)房房間、電源、天線塔、天饋和傳輸?shù)龋档团涮壮杀荆c運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)計劃和方案完全吻合。
◆模塊化方案，配置靈活
北電LTE基站采用模塊化結(jié)構(gòu)，配置靈活。主要模塊有數(shù)字模塊(UDM)和射頻模塊（URM），數(shù)字模塊主要完成數(shù)字處理、資源和移動性管理功能，提供與接入網(wǎng)關(guān)連接的傳輸物理接口，包括T1/E1和以太網(wǎng)接口。射頻模塊具有高功率、高功放效率、支持扇區(qū)化、優(yōu)化OFDM/MIMO的特點(diǎn)，可以在1.4~20MHz帶寬內(nèi)靈活配置信道。通過這兩種模塊的靈活配置，可以組成不同類型的LTE基站，如緊湊型室外eNodeB解決方案，可安裝在立柱/墻上，適應(yīng)各種環(huán)境，采用AC電源，不占用地面空間，可支持三個扇區(qū)，每個扇區(qū)高達(dá)10MHz帶寬載波和2×2 MIMO。
◆利用現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備平滑升級
北電的CDMA產(chǎn)品從CDMA IS95演進(jìn)到cdma2000 1xRTT，直至1xEV-DO，均采用了非常平滑的演進(jìn)方式，均可通過插入信道卡的方式，演進(jìn)到下一代的無線技術(shù)。這種優(yōu)化的設(shè)計理念，完全引入進(jìn)從CDMA演進(jìn)到LTE的產(chǎn)品方案中，盡管CDMA技術(shù)與LTE技術(shù)的差異遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前面幾種技術(shù)之間的不同，但是北電根據(jù)多年無線產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和OFDM/MIMO的突出貢獻(xiàn)，制定了CDMA基站下LTE基站的平滑演進(jìn)方案，即在現(xiàn)有MetroCell基站中插入數(shù)字模塊單元UDM升級支持LTE技術(shù)。現(xiàn)網(wǎng)用于支持CDMA1xRTT和EV-DO的射頻模塊MFRM-3通過軟件升級即可在5MHz帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)LTE，也可以通過在現(xiàn)網(wǎng)的MetrolCell基站中，插入LTE的射頻模塊URM實(shí)現(xiàn)寬頻帶LTE部署，具體實(shí)現(xiàn)方式參見圖1。Metrocell基站是業(yè)界使用廣泛、成本較低的產(chǎn)品，這種演進(jìn)方式降低了CDMA基站中引入LTE的集成復(fù)雜度和網(wǎng)絡(luò)部署成本。
圖1 北電CDMA Metrocell基站向LTE平滑演進(jìn)示意圖
為了部署的靈活性，北電還提供射頻拉遠(yuǎn)（RRH）解決方案，改善了覆蓋和解決的部分容量問題。
（2）基站產(chǎn)品IP化能力
北電CDMA現(xiàn)網(wǎng)部署的產(chǎn)品已經(jīng)支持和使用了全I(xiàn)P化結(jié)構(gòu)，既可以通過E1的方式，也可以通過IP以太網(wǎng)的方式與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接，基站的傳輸可同時承載cdma20001xRTT 和1xEV-DO的業(yè)務(wù)。根據(jù)上面的描述，基站設(shè)備平滑演進(jìn)支持LTE時，其傳輸能力已經(jīng)完全滿足LTE寬帶高容量的傳輸要求，節(jié)省了運(yùn)營商的投資。LTE的新數(shù)字模塊UDM設(shè)計支持IP傳輸能力。
北電不僅平滑演進(jìn)CDMA基站產(chǎn)品，同時也積極促進(jìn)其他接入平臺的平滑演進(jìn)，如OAM設(shè)備，就可以完全利用CDMA的OAM機(jī)柜和機(jī)框，支持LTE的硬件板卡完全與CDMA的OAM硬件板卡相同，只要通過軟件升級就可以支持LTE，節(jié)省了投資、占地面積和新系統(tǒng)安裝的過程，也節(jié)省了OPEX。
2.4 北電在CDMA/LTE互通中的領(lǐng)導(dǎo)作用
（1）北電在LTE/SAE架構(gòu)定制和標(biāo)準(zhǔn)化活動中，投入了大量的人力和物力，是3GPP MIMO技術(shù)（包括上行多用戶MIMO）的主要推動者。開展了廣泛的4G標(biāo)準(zhǔn)研究和跟蹤（LTE，3GPP2 UMB和WiMAX），從運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)、發(fā)展的角度引領(lǐng)著3GPP標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。
（2）3GPP在LTE標(biāo)準(zhǔn)定制時，沒有考慮與任何非3GPP技術(shù)的無縫移動性。北電在3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織中推出了一個重要的工作項目，即定制LTE-CDMA之間移動性的標(biāo)準(zhǔn)。此項目提供了合適的框架結(jié)構(gòu)，在無線接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）（即3GPP RAN工作組）和系統(tǒng)方面(SA) (即3GPP SA)引入不同的子項目。北電作為該工作項目的領(lǐng)導(dǎo)者，提供了大量的建議和研究成果，起到了關(guān)鍵的作用。北電將繼續(xù)以專案形式，制定高水平的服務(wù)框架，為3GPP的規(guī)范作出更大的貢獻(xiàn)。
北電在3GPP2組織中，領(lǐng)導(dǎo)著更新1xRTT和1xEV-DO網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，支持CDMA和LTE間的無縫移動性。
2.5 北電LTE產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)
北電正在致力于建立一個良好的LTE產(chǎn)業(yè)鏈，保證3GPP LTE在全球的成功。成功的產(chǎn)業(yè)鏈主要包括便攜電腦的LTE(OFDM/MIMO)芯片、智能電話/其它用戶終端，以及必要的應(yīng)用框架。產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)將利用北電與世界領(lǐng)先的無線運(yùn)營商現(xiàn)有的合作關(guān)系、與各行業(yè)頂級供應(yīng)商（如LG電子，IBM等）的戰(zhàn)略合作、并通過行業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)地位推動開放合作，加快技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。
北電不僅在大力推動高端LTE數(shù)據(jù)卡和專業(yè)終端的盡早面世，為運(yùn)營商提供增值的移動寬帶數(shù)據(jù)服務(wù)，而且還要加快低成本、面向大眾市場的LTE終端的早日問世，實(shí)現(xiàn)語音業(yè)務(wù)向PS域的移植，推動LTE被大眾市場所接受。
此次，北電在渥太華進(jìn)行的外場測試，采用LG電子的LTE終端，實(shí)現(xiàn)了高速100km/h移動環(huán)境下穿越不同基站覆蓋區(qū)的第一個LTE呼叫切換，見證了北電良性產(chǎn)業(yè)鏈成功實(shí)施。
2.6 北電在LTE的地位
（1）被業(yè)界公認(rèn)的最平滑的演進(jìn)方案。作為全球CDMA/EV-DO領(lǐng)先地位和市場份額，其一貫的平滑演進(jìn)方案（從IS95→1xRTT→EV-DO Rel0→1xEV-DO RelA）在商用部署中被業(yè)界認(rèn)可和追隨，并得到一致的好評。
（2）被業(yè)界領(lǐng)先運(yùn)營商認(rèn)可的多達(dá)230個標(biāo)準(zhǔn)貢獻(xiàn)。
（3）突出的CDMA和LTE互通貢獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)制定、領(lǐng)導(dǎo)地位。
（4）良性產(chǎn)業(yè)鏈的形成。
3 結(jié)束語
憑借其雄厚的研發(fā)實(shí)力和長期的經(jīng)驗(yàn)與專長，北電正在致力于融合CDMA和LTE網(wǎng)絡(luò)的端到端商用方案。降低成本是北電LTE產(chǎn)品的策略。北電在3GPP和3GPP2標(biāo)準(zhǔn)化組織中主導(dǎo)開發(fā)了CDMA/LTE互通規(guī)范，確保現(xiàn)有CDMA客戶的平滑演進(jìn)，廣泛的終端和應(yīng)用合作伙伴網(wǎng)，是良好產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)保證。北電將使移動運(yùn)營商在未來的通信市場中脫穎而出，以經(jīng)濟(jì)、高度個性化的移動寬帶服務(wù)進(jìn)入超級連接時代。
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