北电CDMA网络向LTE的演进方案

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摘要 介绍了北电CDMA网络向LTE演进取得的成绩,最优的产品设计和最平滑的产品演进,以及北电LTE产业链开发所做的工作。

1  引言

在过去的20年里,移动通信产业在全球飞速发展,移动运营商成为电信行业的主导者,向用户提供与固网质量相媲美的移动、语音和数据业务。其中,CDMA网络以其先进的技术为移动网络的繁荣作出了巨大贡献。然而,随着宽带网络在Cable,xDSL和WiFi领域的成功和用户需求的改变,固网和无线网络中的竞争格局再次发生了变化。由于无线新技术的不断出现,新的运营商也随之涌现出来,加入到高速发展的无线宽带市场竞争中。因此,移动运营商也面临着巨大的挑战。面对激烈的竞争局面,CDMA运营商凭借其传统运营商的优势,利用现有的CDMA网络基础设施,平滑地向下一代网络演进,抓住时机,进一步扩大市场份额。能够超越3G而实现个人通信“超级链接”的网络技术——3G长期演进技术LTE(简称LTE)应运而生。

LTE解决方案是3GPP组织发布的下一代网络技术标准。与3G相比,具有更高容量、更高频谱效率和低时延的特点,并完全支持与3GPP2组织的CDMA网络的互通。采用LTE技术,CDMA运营商可以融入到3GPP部署的移动网络中,获取规模化效益,支持LTE终端的全球漫游。由于LTE和CDMA两种技术之间完全支持无缝移动管理功能,实现了在LTE网络部署初期,运营商继续使用CDMA网络服务于用户的目标,保证了CDMA运营商的投资回报。

2  北电CDMA网络向LTE的演进

2.1  突出贡献和取得的成绩

北电与CDMA运营商密切合作,大力开展基于CDMA网络向LTE的标准化演进,制定了最佳的演进方案,加速了产品的研发,以确保向市场提供LTE网络,保证端到端系统的到位。北电的解决方案凝聚了北电在OFDM-MIMO无线技术领域9年多深入研究的专利、最大限度挖掘投资回报方面的丰富经验。

(1)北电是LTE—CDMA互通标准的领导者。在LTE技术上,提供了超过230个标准的贡献。这些标准建议上的贡献,得到业界最大的CDMA运营商Verizon的认可,具有极高的商用价值。

(2)CDMA向LTE平滑演进。北电在IS95→1xRTT→EV-DO提供了业界最平滑、最经济的的演进。作为CDMA和EV-DO的领导者和最大市场份额的厂商,北电与CDMA最大运营商Verizon积极合作,充分利用现有网络设备,提供降低投资的最佳LTE演进方案。

(3)产品的领先性。LTE先期产品的成功演示,证明了北电在LTE领域的技术领先已经转换到了产品和方案中,为业界向LTE演进提供了先导条件,增强了商用的信心。

(4)提供良性的产业链。与终端厂商、芯片厂商、微软、IBM合作,形成产业链。

2.2  北电LTE方面的领先成绩

北电在LTE方面进行了大量的前期工作,成功地演示了OFDM/MIMO峰值比特率。进行了广泛的外场测试,验证了该技术在网络容量方面的巨大增加。表1列出了北电自1998年以来在OFDM-MIMO领域取得的领先成绩。

表1  北电在OFDM-MIMO的发展历程

北电在LTE方面也展示了其领先的成绩:

(1)2007年第一季度,与LGE终端厂商合作,展示LTE的空口技术,成功地在2007 3GSM World Congress和CTIA上演示了世界上第一个UL多用户MIMO LTE。

(2)从2007年底开始,北电为外场试验和互通测试提供端到端LTE系统。

(3)北电成功实现了业界第一个LTE呼叫的切换。该测试在加拿大Ottwa的外场进行,时速达到100km/h,在穿越不同基站的覆盖区时切换成功,测试中采用了LG电子的LTE终端。
2.3  最优的产品设计和最平滑的产品演进

(1)基站产品

北电为LTE网络设计了优化的产品系列,通过采用完全相同的射频模块和数字模块,组成满足各种需求的、不同种类的基站,比如室内/室外型基站、紧凑型基站、节省占地面积的墙挂和杆挂基站,配置灵活,共用配件。为了保护CDMA运营商现有设备的投资,北电在现有设备上可以平滑地演进到LTE,基站设备可以实现CDMA1xRTT,1xEV-DO和LTE在同一个基站/机柜中共存。还可以利用现有的机房资源,如机房房间、电源、天线塔、天馈和传输等,降低配套成本,与运营商的网络演进计划和方案完全吻合。

●模块化方案,配置灵活

北电LTE基站采用模块化结构,配置灵活。主要模块有数字模块(UDM)和射频模块(URM),数字模块主要完成数字处理、资源和移动性管理功能,提供与接入网关连接的传输物理接口,包括T1/E1和以太网接口。射频模块具有高功率、高功放效率、支持扇区化、优化OFDM/MIMO的特点,可以在1.4~20MHz带宽内灵活配置信道。通过这两种模块的灵活配置,可以组成不同类型的LTE基站,如紧凑型室外eNodeB解决方案,可安装在立柱/墙上,适应各种环境,采用AC电源,不占用地面空间,可支持三个扇区,每个扇区高达10MHz带宽载波和2×2 MIMO。

●利用现网设备平滑升级

北电的CDMA产品从CDMA IS95演进到cdma2000 1xRTT,直至1xEV-DO,均采用了非常平滑的演进方式,均可通过插入信道卡的方式,演进到下一代的无线技术。这种优化的设计理念,完全引入进从CDMA演进到LTE的产品方案中,尽管CDMA技术与LTE技术的差异远远大于前面几种技术之间的不同,但是北电根据多年无线产品开发经验和OFDM/MIMO的突出贡献,制定了CDMA基站下LTE基站的平滑演进方案,即在现有MetroCell基站中插入数字模块单元UDM升级支持LTE技术。现网用于支持CDMA1xRTT和EV-DO的射频模块MFRM-3通过软件升级即可在5MHz带宽内实现LTE,也可以通过在现网的MetrolCell基站中,插入LTE的射频模块URM实现宽频带LTE部署,具体实现方式参见图1。Metrocell基站是业界使用广泛、成本较低的产品,这种演进方式降低了CDMA基站中引入LTE的集成复杂度和网络部署成本。

图1  北电CDMA Metrocell基站向LTE平滑演进示意图

为了部署的灵活性,北电还提供射频拉远(RRH)解决方案,改善了覆盖和解决的部分容量问题。

(2)基站产品IP化能力

北电CDMA现网部署的产品已经支持和使用了全IP化结构,既可以通过E1的方式,也可以通过IP以太网的方式与网络设备连接,基站的传输可同时承载cdma20001xRTT 和1xEV-DO的业务。根据上面的描述,基站设备平滑演进支持LTE时,其传输能力已经完全满足LTE宽带高容量的传输要求,节省了运营商的投资。LTE的新数字模块UDM设计支持IP传输能力。

北电不仅平滑演进CDMA基站产品,同时也积极促进其他接入平台的平滑演进,如OAM设备,就可以完全利用CDMA的OAM机柜和机框,支持LTE的硬件板卡完全与CDMA的OAM硬件板卡相同,只要通过软件升级就可以支持LTE,节省了投资、占地面积和新系统安装的过程,也节省了OPEX。

2.4  北电在CDMA/LTE互通中的领导作用

(1)北电在LTE/SAE架构定制和标准化活动中,投入了大量的人力和物力,是3GPP MIMO技术(包括上行多用户MIMO)的主要推动者。开展了广泛的4G标准研究和跟踪(LTE,3GPP2 UMB和WiMAX),从运营商网络演进、发展的角度引领着3GPP标准的制定工作。

(2)3GPP在LTE标准定制时,没有考虑与任何非3GPP技术的无缝移动性。北电在3GPP标准组织中推出了一个重要的工作项目,即定制LTE-CDMA之间移动性的标准。此项目提供了合适的框架结构,在无线接入网络(RAN)(即3GPP RAN工作组)和系统方面(SA) (即3GPP SA)引入不同的子项目。北电作为该工作项目的领导者,提供了大量的建议和研究成果,起到了关键的作用。北电将继续以专案形式,制定高水平的服务框架,为3GPP的规范作出更大的贡献。

北电在3GPP2组织中,领导着更新1xRTT和1xEV-DO网络的架构,支持CDMA和LTE间的无缝移动性。

2.5  北电LTE产业链开发

北电正在致力于建立一个良好的LTE产业链,保证3GPP LTE在全球的成功。成功的产业链主要包括便携电脑的LTE(OFDM/MIMO)芯片、智能电话/其它用户终端,以及必要的应用框架。产业链系统将利用北电与世界领先的无线运营商现有的合作关系、与各行业顶级供应商(如LG电子,IBM等)的战略合作、并通过行业中的领导地位推动开放合作,加快技术的实现。

北电不仅在大力推动高端LTE数据卡和专业终端的尽早面世,为运营商提供增值的移动宽带数据服务,而且还要加快低成本、面向大众市场的LTE终端的早日问世,实现语音业务向PS域的移植,推动LTE被大众市场所接受。

此次,北电在渥太华进行的外场测试,采用LG电子的LTE终端,实现了高速100km/h移动环境下穿越不同基站覆盖区的第一个LTE呼叫切换,见证了北电良性产业链成功实施。

2.6  北电在LTE的地位

(1)被业界公认的最平滑的演进方案。作为全球CDMA/EV-DO领先地位和市场份额,其一贯的平滑演进方案(从IS95→1xRTT→EV-DO Rel0→1xEV-DO RelA)在商用部署中被业界认可和追随,并得到一致的好评。

(2)被业界领先运营商认可的多达230个标准贡献。

(3)突出的CDMA和LTE互通贡献和标准制定、领导地位。

(4)良性产业链的形成。

3  结束语

凭借其雄厚的研发实力和长期的经验与专长,北电正在致力于融合CDMA和LTE网络的端到端商用方案。降低成本是北电LTE产品的策略。北电在3GPP和3GPP2标准化组织中主导开发了CDMA/LTE互通规范,确保现有CDMA客户的平滑演进,广泛的终端和应用合作伙伴网,是良好产业链的基础保证。北电将使移动运营商在未来的通信市场中脱颖而出,以经济、高度个性化的移动宽带服务进入超级连接时代。
 

   来源:电信网技术
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