Cloud Radio贏領(lǐng)未來

中興通訊TDD產(chǎn)品團隊 | 劉亮亮

作為下一代移動寬帶主流技術(shù)，LTE商用的步伐刷新了移動發(fā)展史上網(wǎng)絡建設的速度。而對于電信運營商來說，卻不得不面對LTE快速發(fā)展下的幾大挑戰(zhàn)。

LTE快速發(fā)展的現(xiàn)實挑戰(zhàn)

LTE網(wǎng)絡對承載的越來越高。4G網(wǎng)絡吞吐量遠遠高于3G網(wǎng)絡，其對無線帶寬的要求也劇增，上行超過50Mbps，下行超過100Mbps，是3G的10倍以上，因此配套的移動承載網(wǎng)絡必須先于LTE網(wǎng)絡建設進行升級或改造；同時，3GPP 協(xié)議默認是基于理想的傳輸，也就是說網(wǎng)絡中的傳輸?shù)膸捄蜁r延完全滿足CoMP（Coordinated Multi Point）需求，而實際網(wǎng)絡中只有專用光纖才能滿足協(xié)議中實現(xiàn)CoMP的傳輸?shù)囊?，如果要考慮采用LTE Advanced標準中提供的協(xié)同技術(shù)，承載網(wǎng)絡的投資往往會超出運營商的預算。毫不夸張地說，目前傳輸狀況是LTE網(wǎng)絡部署前行中的最大的瓶頸。

LTE網(wǎng)絡中復雜的網(wǎng)絡干擾問題日益嚴重。LTE網(wǎng)絡面向高速數(shù)據(jù)接入，不僅要考慮信號覆蓋更要兼顧網(wǎng)絡容量。由于LTE部署的頻段較高，為保證信號質(zhì)量站間距勢必越來越小，站點密集后帶來的一個重要挑戰(zhàn)就是干擾的增加。同時，相對于采用頻分多址的GSM和采用碼分多址WCDMA，基于OFDMA技術(shù)的LTE沒有天然的小區(qū)間干擾抑制機制。3GPP標準中固然也提供了一些抑制小區(qū)間干擾，提升網(wǎng)絡性能的協(xié)同方案，但都對傳輸網(wǎng)絡的要求太高，很難在現(xiàn)有的承載條件下應用。

再則，LTE的同頻組網(wǎng)以及分層異構(gòu)網(wǎng)絡部署使LTE網(wǎng)絡中的干擾情況更加復雜，其網(wǎng)絡性能尤其是小區(qū)邊緣的性能嚴重依賴于小區(qū)間干擾的抑制水平。而隨著4G用戶數(shù)的快速增加，LTE網(wǎng)絡干擾問題會越來越嚴重。僅僅依賴標準小區(qū)間干擾消除技術(shù)和演進的小區(qū)間干擾消除技術(shù)進行應對逐漸顯得力不從心。

如何破解LTE時代的這兩大難題？是否存在一種創(chuàng)新方案可以基于運營商現(xiàn)有承載網(wǎng)絡，高效地解決LTE網(wǎng)絡中的干擾問題，并且可以在幾乎不增加承載網(wǎng)絡投資的情況下顯著提升網(wǎng)絡的性能，尤其是對用戶感受影響明顯的小區(qū)邊緣性能呢？

創(chuàng)新云化解決方案應運而生

中興通訊創(chuàng)新云化解決方案Cloud Radio就是在這樣的背景下產(chǎn)生。Cloud Radio在現(xiàn)有的移動承載網(wǎng)絡基礎上，通過云調(diào)度和云協(xié)同，以最小的投資高效解決LTE網(wǎng)絡中的干擾問題，提升小區(qū)邊緣的網(wǎng)絡性能，在可獲得的傳輸帶寬下做到最佳的站間無縫協(xié)同，顯著提升LTE網(wǎng)絡的接入性能。

Cloud Radio 包括云調(diào)度和云協(xié)同兩大部分。云調(diào)度方案采用集中云調(diào)度器和分布式調(diào)度器兩級調(diào)度機制。集中調(diào)度器收集各基站上報的干擾、負荷、用戶分布、干擾位置等信息，經(jīng)過全局考慮選擇最優(yōu)的資源分配策略，并給出小區(qū)級宏觀調(diào)度指令；各基站根據(jù)集中調(diào)度器的指令進行本地用戶級調(diào)度，因而可以實現(xiàn)最高效的資源分配和干擾協(xié)同，在幾乎不增加承載網(wǎng)絡帶寬的條件下高效解決小區(qū)間的干擾問題。

如果說云調(diào)度是站在全局的角度提升干擾協(xié)調(diào)和干擾協(xié)調(diào)的實時性，那么云協(xié)同則是站在微觀的角度關(guān)注用戶級的協(xié)同。Cloud Radio云協(xié)同支持IP化的協(xié)同數(shù)據(jù)傳輸與智能協(xié)同模式，可根據(jù)承載網(wǎng)絡條件自適應匹配最優(yōu)的協(xié)同方案，打破標準協(xié)同技術(shù)受傳輸條件的約束，并使協(xié)同不再局限于站內(nèi)或BBU池內(nèi)，真正實現(xiàn)全網(wǎng)范圍的動態(tài)、無縫、跨站協(xié)同。云協(xié)同技術(shù)提升無線網(wǎng)絡性能與用戶體驗，顯著降低了移動運營商在4G網(wǎng)絡上投資，同時保證LTE網(wǎng)絡可以獲取接近LTE Advance標準的無線接入性能。

云協(xié)同技術(shù)使LTE接入網(wǎng)絡建設和承載網(wǎng)絡升級可以獨立進行，且在任何階段都能在可用的承載資源條件下獲取最佳的無線協(xié)同性能。運營商不需要在LTE部署初期為了實現(xiàn)標準協(xié)同方案而投入巨資進行承載網(wǎng)絡的改造，僅重用現(xiàn)有的承載網(wǎng)絡即可獲得可觀的性能收益。借助中興的Cloud Radio方案，運營商甚至可以在PTN承載的條件下獲得逼近裸纖承載條件下的協(xié)同性能。

Cloud Radio廣州外場精彩綻放

2013年2月，中興通訊在巴塞羅那全球移動通信大會上正式推出面向4G網(wǎng)絡的Cloud Radio 方案，與此同時，中興通訊聯(lián)合中國移動在廣州現(xiàn)網(wǎng)進行Cloud Radio部署，Cloud Radio 接受了來自外場真實網(wǎng)絡的考驗。

云調(diào)度打破原有基站各自為政的局面，根據(jù)網(wǎng)絡中實際具體需求，實現(xiàn)資源的實時云化調(diào)度及分配，在決策的一致性、全局有效性方面更有優(yōu)勢。廣州現(xiàn)網(wǎng)運行數(shù)據(jù)顯示，云調(diào)度可以顯著降低小區(qū)間干擾，改善小區(qū)吞吐量。在網(wǎng)絡低負荷情況下，云調(diào)度在小區(qū)邊緣的性能提升近50%；而隨著網(wǎng)絡負荷的增加，尤其是負荷動態(tài)變化的場景，云調(diào)度的效果將更加明顯。更為值得一提的是，云調(diào)度對傳輸帶寬需求只有幾M傳輸不需要做任何改造，現(xiàn)網(wǎng)即可滿足云調(diào)度的商用部署。

Cloud Radio 的一大亮點是提升邊緣用戶的體驗，這其中包含兩層含義，一是提升邊緣用戶的吞吐量，二是特別關(guān)注站間的協(xié)同，讓用戶體驗無縫無邊界的網(wǎng)絡。而作為LTE-A時代的關(guān)鍵技術(shù)，CoMP跨站協(xié)同則是實現(xiàn)用戶體驗升級的利器，在廣州Cloud Radio網(wǎng)絡包含了跨站CoMP(Coordinated Multi Point)的三大功能，CoMP JT（Coordinated Multi Point Joint Transmission），CoMP CS（Coordinated Multi Point Coordinated Scheduling）以及兩者的自適應。Cloud Radio部署區(qū)域在廣州天河商業(yè)圈，這里是擁有150萬平方米商業(yè)面積的全國最大的商圈，高樓林立、人口密集、無線環(huán)境極其復雜，是未來Cloud Radio商用最常見的場景。

Cloud Radio網(wǎng)絡利用廣州移動現(xiàn)有PTN空閑傳輸資源完成傳輸配置，無需新增硬件資源?，F(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示Cloud Radio帶來網(wǎng)絡性能的大幅度提升。在小區(qū)邊緣靜止場景下，下開啟CoMP CS后邊緣性能提升近一倍，開啟CoMP JT后邊緣性能提升達到一倍以上。

在移動場景下，無論是CoMP JT、以及CoMP CS，還是兩者的自適應，對于克服站間干擾都起到良好作用，大幅提升用戶體驗。吞吐量小于2M的概率，由8%下降到1%以內(nèi)；吞吐量小于4M的概率，由20%下降到了8%；最差5%的吞吐量改善300%。

Cloud Radio廣州的精彩亮相正式宣布業(yè)界首次實現(xiàn)跨站協(xié)同、首次在現(xiàn)有的PTN傳輸網(wǎng)絡上實現(xiàn)協(xié)同、首次在現(xiàn)網(wǎng)完成跨站CoMP CS、跨站CoMP JT以及CoMP CS/JT自適應，標志著LTE網(wǎng)絡商用化水平邁上一個新的臺階。