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关于中国联通3G/4G一体化网络及其演进的探讨

范文

李峰孙建兴秦培松

【摘要】随着2015年2月工信部LTE FDD牌照的发放，中国联通LTE FDD网络进入大规模部署阶段，一者满足了用户高速数据业务需求，二者也成为运营商在4G时代竞争的关键。但 LTE FDD本身的技术体制、造价成本均与WCDMA有一定的差异，在网络部署中如何精准、有效的投资，满足不同用户、不同业务、不同速率的网络需求成为网络规划的关键。本文重点对3G/4G一体化的概念、优势、实现方法及后期演进方向进行探讨，以期在网络规划阶段能够更加精准、有效的部署3G/4G一体化网络，增加投资有效性，打造一张用户体验良好的移动宽带网络。

【关键词移动宽带 LTE FDD 3G/4G一体化网络规划大数据分析

一、前言

中国联通目前有两张高速数据网络：WCDMA和LTE FDD。两张网均能提供高速下载业务，而且两张网的技术体制、成本造价均不同，如何统筹、协调两张网的建设，合理、精准、有效的匹配两张网的投资，则是中国联通下一步建网策略需要着重考虑的问题。本文主要从3G、4G网络的制式差异、造价分析等角度出发，为中国联通网络部署提供可参考可操作的建议。

二、3G/4G一体化网络的概念

要了解3G/4G一体化网络，首先需要了解移动宽带的概念，与固定宽带相对应，移动宽带广义上指的是无线高速下载业务的统称。作为第三代通信系统的一种，WCDMA系统在R99版本可以提供语音业务以及2Mbps的下行数据业务；在R5版本和R6版本分别引入HSDPA和HSUPA两项功能后，下行速率可以达到14Mbps；R7版本中，HSPA增强到了HSPA+，下行引入64QAM，上行则引入16QAM，使得下行速率可以达到21Mbps，真正意义上具备了高速移动宽带的能力；之后的R8和R9版本，更是采用DC技术将下行速率提高到了42Mbps。

到了4G时代，LTE （Long Term Evolution）作为3GPP主导的无线通信技术的演进，其目标是打造新一代无线通信系统，超越现有无线接入能力，全面支撑高性能数据业务，“确保在未来10年内领先”，下行峰值速率可以达到150Mbps（20MHz带宽）。而之后的LTE-A（亦称4G+），则主要采用载波聚合（Carrier Aggregation）的技术，可以将下行速率成倍增加。

目前LTE网络并不支持语音业务，VoLte技术目前并未商用。所谓的3G/4G一体化网络，指的是统筹3G和4G两种高速移动宽带网络的建设，以3G作为底层覆盖网络提供语音业务，并根据无线业务的不同速率要求，差异化的建设3G或4G网络，满足不同用户（高中低套餐、金银卡、普卡）、不同业务（即是通信类、流媒体类、下载类、浏览类等）、不同速率（21Mbps、42Mbps、150Mbps、300Mbps等）的网络需求。

三、3G/4G一体化网络的优势

3G/4G一体化网络的优势主要体现在两个方面。从技术角度来说，目前LTE网络不支持语音业务，VOLTE技术目前并不成熟，正式商用日期还未可知，目前语音业务还是要采用CSFB技术回落到2G（3G）网络上来。CSFB主要流程分为4部分：一是回落至2G（3G）；二是在2G（3G）中读取系统消息；三是在2G（3G）中进行语音呼叫；四是呼叫结束后返回LTE。

可以看出，4G用户打电话给4G用户，在2G网络下，CSFB到GSM系统，正常时延约11.64s左右，而在3G网络下，CSFB到WCDMA系统，正常时延仅约6.87s。

从上面分析结果我们可以看到，CSFB回落至3G比回落至2G时延要快近5s，且中国联通3G网络已基本实现规模覆盖，3G/4G一体化较易实现，而从用户体验来讲，3G/4G一体化可以更好的提升用户语音业务感知，提升联通品牌竞争力。

另外，从投资角度来讲，下表是各种业务速率对应的造价分析：

从上表可以看出，业务速率基本与造价成正比，速率越高，造价越高，21Mbps业务速率的造价成本最低，而300Mbps业务速率的造价成本最高。目前中国联通并没有充足的投资打造一张实现4G到村的全覆盖4G网络，因此必须针对不同用户的不同业务要求，区分4G网络建设的优先级，高端用户、高流量、高业务速率需求区域优先满足150Mbps速率或更高速率（300Mbps→1Gbps）网络需求，其他区域根据优先级情况分步实施，在保证21Mbps底层网络的情况下，根据需要部署42Mbps（DC）、75Mbps（10MHz LTE FDD）速率网络，以此用有限的投资满足不同用户不同业务的网络需求。

四、3G/4G一体化网络的实现方法

（1）用户分析-用户全息画像及应用

我们分析每个用户的特征属性、终端情况、业务应用、业务感知等多维信息，分析每个用户在网络中的分布及轨迹。

（2）终端分析

我们分析每个终端的品牌、网络支持、终端能力、业务、用户行为等信息，并分析每个终端在网络中的分布及轨迹。

（3）业务分析

我们分析每条业务的类型、用户、时间、区域、收入等信息，并分析每条业务在网络中的分布。通过以上我们对用户、终端、业务的联合分析，并将网络划分为一个个小的价值区域，针对每个价值区域进行综合评价，并结合市场发展等因素最终确定每个区域的价值得分，排定LTE建设的优先级，并根据投资匹配情况，针对价值区域精准、有效投资，分年度分步建设LTE网络、打造3G/4G一体化网络。

五、3G/4G一体化网络的演进方向

LTE作为3GPP主导的无线通信技术的演进，代表着未来网络的发展方向，也是未来唯一的主力承载网。LTE网络的不足在于不支持语音业务，在VoLte正式商用以前，LTE网络必须依附于2/3G网络之上。

随着数据业务的发展以及用户终端支持LTE比例的提高，用户对高速数据业务的需求越来越大，最终也将实现4G到村的全覆盖LTE网络，3G网络将根据业务及用户情况逐渐减薄，并最终只作为一张语音承载网而存在，而清退出来的载频资源（GSM900M频段的5MHz带宽、GSM1800M频段的10MHz带宽、WCDMA2100M频段的10MHz带宽）也将作为LTE载波聚合的一部分，进一步提升LTE网络的网络容量及网络速率。在VoLte正式商用以后，那么2G、3G网络也将慢慢退出历史舞台，最终演变为只有一张LTE全业务承载网络。

六、结束语

中国联通作为中国电信运营商中较为弱势的一家，一直以来，投资的精准性、有效性都是领导决策层需要重点考虑的问题。由于篇幅的限制，上述只针对3G/4G一体化的概念、优势、实现方法和演进方向进行了探讨。在规划、设计的前期阶段，从用户、终端、业务等角度出发，重点聚焦网络价值区域，才能保证投资的精准性、有效性。

参考文献

[1] 韩志刚，孔力，陈国利，李福昌.LTE FDD技术原理与网络规划[M].北京：人民邮电出版社，2012.

[2] 姜波.WCDMA关键技术详解. [M].北京：人民邮电出版社，2008.

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