繼承3G基礎(chǔ)上的LTE網(wǎng)絡(luò)拓展與部署

王鈺+陳丁+何志紅+馬凡+張茜

摘要：為了實現(xiàn)3G到4G移動通信網(wǎng)的升級，引入LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為兩者過渡是必要的。文中分析如何完成LTE網(wǎng)絡(luò)與3G網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)據(jù)庫的融合，及其解決LTE網(wǎng)絡(luò)與3G網(wǎng)絡(luò)相互干擾問題所遵守的行業(yè)原則。

關(guān)鍵詞：3G；4G；LTE LTE-HSS；HLR；干擾近期，隨著國家發(fā)放4G牌照和主流移動通信運(yùn)營商推出4G通信服務(wù)，標(biāo)志著我國已進(jìn)入4G網(wǎng)絡(luò)時代。4G網(wǎng)絡(luò)速度比3G網(wǎng)絡(luò)快10倍，可傳輸高質(zhì)量視頻圖像，但4G網(wǎng)絡(luò)帶寬相當(dāng)于3G網(wǎng)絡(luò)蜂窩系統(tǒng)的20倍，其運(yùn)行成本、資費(fèi)水平較高，很難短期在范圍大規(guī)模普及，因此多代移動通信網(wǎng)絡(luò)并存的局面也將存在較長時間，勢必也開來諸多問題亟待解決。針對這些問題，提出一系列關(guān)于繼承3G基礎(chǔ)上的LTE網(wǎng)絡(luò)拓展與部署方案與分析[1]。

1LTE網(wǎng)絡(luò)作為過渡技術(shù)的分析

LTE網(wǎng)絡(luò)(英文全稱：Long Term Evolution，俗稱3.9G或準(zhǔn)4G)是3GPP啟動的3G長期演進(jìn)項目，被視是3G與4G之間的一個過渡技術(shù)，它采用了MIMO（多輸入多輸出技術(shù)）、OFDM（正交頻分復(fù)用技術(shù)）等技術(shù)改進(jìn)并增強(qiáng)了3G的空中接入能力。

較之3G網(wǎng)絡(luò)，LTE網(wǎng)絡(luò)有顯著特點(diǎn)，如數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)寬帶化，全網(wǎng)IP化，網(wǎng)絡(luò)扁平化，新增S1、X2接口，低時延，高QoS保障。因此，LTE網(wǎng)絡(luò)不是簡單地對3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容和優(yōu)化，而是將3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基本構(gòu)架進(jìn)行替換，是移動通信網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)第四代移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。因此LTE網(wǎng)絡(luò)必須具有4G網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)架。

2LTE網(wǎng)絡(luò)的拓展與部署

移動互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)滲透到人們生活學(xué)習(xí)工作各個領(lǐng)域中，也對無線寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)提高更高的要求。當(dāng)前的第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)HSPA峰值速率僅可以達(dá)到14．4Mbps，實際網(wǎng)絡(luò)的單載波平均吞吐量是2．5Mbps，隨著高清網(wǎng)絡(luò)視頻，大型文件傳輸?shù)葻o線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)開展，第三代移動網(wǎng)絡(luò)通信也已經(jīng)無法容納高速增加客戶群，第四代移動通信網(wǎng)絡(luò)尚未完全構(gòu)建完善的這種情況下，亟需一種介于兩代之間起到承上啟下作用的過渡性移動通信技術(shù)。

在LITE網(wǎng)絡(luò)的部署和發(fā)展上，在核心網(wǎng)層面必須擺脫3G網(wǎng)絡(luò)兩個顯著的子域結(jié)構(gòu)，在無線接入網(wǎng)層面必須降低系統(tǒng)傳輸延遲時間，盡量簡化縱向網(wǎng)絡(luò)，拉近網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的距離。雖然LITE網(wǎng)絡(luò)稱之為3.9G或準(zhǔn)4G，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架也與第四代移動通信技術(shù)完全一致，但在無線傳輸能力方面還是與第四代移動通信網(wǎng)絡(luò)有一定差距，尤其是LTE網(wǎng)絡(luò)僅有20MHz帶寬與第四代移動通信支持帶寬還較小，頻譜效率和更高的峰值速率也不及第四代移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，但作為介于3G網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)之間過渡技術(shù)還是完全能滿足移動運(yùn)營商和用戶的需求。因此，對LTE網(wǎng)絡(luò)的拓展和部署就是解決此問題的一種最好選擇[1]。

2.1 LTE網(wǎng)絡(luò)與3G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合

隨著LTE的拓展與部署，勢必會出現(xiàn)3G、2G網(wǎng)絡(luò)并存的局面。LTE網(wǎng)絡(luò)與上幾代移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的融合是最終完成第四代移動網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)建的關(guān)鍵問題。目前的3G及2G移動網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)據(jù)庫基本上是采用的是HLR的方式，而LITE網(wǎng)絡(luò)則采用的是LTE-HSS方式。

從用戶數(shù)據(jù)庫存儲內(nèi)容上來看LTE網(wǎng)絡(luò)采用的LTE-HSS方式與上兩代移動網(wǎng)絡(luò)所采用的是HLR方式在狀態(tài)和位置信息，業(yè)務(wù)簽約數(shù)據(jù)，接入屬性，鑒權(quán)數(shù)據(jù)，對外接口，運(yùn)行協(xié)議等方面有著較大差異。若拋棄原有2G、3G的數(shù)據(jù)庫HLR方式，另行LTE-HSS方式進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)庫部署與管理會導(dǎo)致開戶流程復(fù)雜和鑒權(quán)重同步的問題，特別是鑒權(quán)重同步的問題會導(dǎo)致用戶移動終端工作異常。因此只有采用數(shù)據(jù)融合的方式才能根本性解決兩類數(shù)據(jù)庫鑒權(quán)重同步的問題。

完成HLR和LTE-HSS兩類數(shù)據(jù)融合可大致分為三個步驟來實現(xiàn)：⑴引入可融合LTE-HSS的新平臺HLR改造或替換現(xiàn)網(wǎng)HLR；⑵引入具有兼容HLR功能的LTE-HSS設(shè)備；⑶最終采用各種不同的方式來實現(xiàn)HLR/LTE-HSS的融合[2]。

2.2 LTE網(wǎng)絡(luò)與3G網(wǎng)絡(luò)的干擾分析

我國目前3G移動網(wǎng)絡(luò)主要使用的是TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA等技術(shù)，這些3G網(wǎng)絡(luò)的工作頻帶與LTE網(wǎng)絡(luò)工作頻帶均集中在2GHz左右，造成頻率空間資源緊張，多系統(tǒng)共存。各個運(yùn)行商級不同代移動通信方式系統(tǒng)之間干擾極大，各系統(tǒng)之間隔離度若不佳的話，導(dǎo)致各種移動通信設(shè)備工作異常。干擾的來源主要有4類：⑴發(fā)射機(jī)帶內(nèi)發(fā)射信號，⑵發(fā)射機(jī)帶外輻射，⑶發(fā)射機(jī)雜散輻射，⑷發(fā)射機(jī)的無源互調(diào)。因此，增加LTE網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的隔離度是解決與3G網(wǎng)絡(luò)相互干擾的關(guān)鍵。

為了減少相互干擾通信行業(yè)必須遵守幾條準(zhǔn)則：⑴被干擾從干擾系統(tǒng)接收到的雜散輻射信號強(qiáng)度應(yīng)比它的接收機(jī)底噪低7dB；⑵被干擾系統(tǒng)生成的三階互調(diào)干擾電平應(yīng)比接收機(jī)底噪低7dB；⑶被干擾從干擾系統(tǒng)接收到的總載波功率比接收機(jī)的1dB壓縮點(diǎn)低5dB，為了避免放大器工作在非線性區(qū)，常把工作點(diǎn)從1dB壓縮點(diǎn)回退5dB[3、4]。如果移動通信系統(tǒng)設(shè)置能嚴(yán)格遵守以上原則，之間的干擾是不會對移動通信系統(tǒng)之間正常工作造成影響的。

綜上所述，LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在3G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展和部署，完成與3G網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)據(jù)融合，解決與3G網(wǎng)絡(luò)的相互干擾問題，為了第三代移動通信技術(shù)向第四代移動通信技術(shù)過渡提供良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

[參考文獻(xiàn)]

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[2]朱斌,文濤,符剛.LTE與2G/3G 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合策略研究[J].郵電設(shè)計技術(shù),2013(3):6-10.

[3]練成棟.TD_LTE與2G_3G系統(tǒng)干擾分析[C].中國通信學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會論文集.北京:中國通信學(xué)會,2009:338-343.

[4]陳丁,田雨書,羽永翔,等.基于CPLD的QPSK傳輸解調(diào)系統(tǒng)的研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2010(15)：50-51.

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