中国电信CDMA网络发展和技术创新

编者按:在2009年中国的3G元年,CDMA向3G平滑升级的技术特点使得中国电信在3G网络建设及运营方面均占据了先发优势。截至目前,中国电信的3G网络已覆盖全国2千多个乡镇,成为中国覆盖面最广的3G网络;同时,中国电信2009年的3G新增用户数也位居三家运营商之首。然而,3G用户的快速增长也严重影响了用户的上网速度,造成用户体验急剧下降。在其他两家运营商大力扩大3G网络覆盖、提升网络性能的2010年,中国电信3G网络及市场的领先优势将面临诸多挑战。

我们认为,补盲扩容,精细建设,进一步提高用户体验和感受,将成为2010年中国电信3G网络建设的重点。另一方面,中国电信3G用户的快速增长,和竞争对手HSPA+的进一步成熟,使得中国电信的EV-DO Rev.B无论从用户需求,还是市场竞争需求方面,都有可能在2010年呼之欲出。据了解,中国电信EV-DO Rev.B将可能在2010年下半年实现商用。此外,中国电信早在2009年就已明确表示支持LTE,而目前,中国电信已组织相关专家开始研究LTE演进策略。

鉴于中国电信3G网络发展的上述背景,本期特别推出的“中国电信3G网络建设与未来演进”专题,将从中国电信CDMA网络建设和优化现状,以及未来发展趋势和应对新业务发展技术创新等方面,探讨和分析2010年中国电信3G网络的建设重点及面向未来的演进。

【摘要】文章介绍了中国电信CDMA网络、市场、业务的发展现状,指明了2010年的网络建设重点,总结了中国电信在CDMA网络方面的创新,包括共站共天馈建设、LDMD软交换部署、分布式基站等九个方面。

【关键词】CDMA EV-DO 技术创新 网络建设

1 概述

2009是中国电信发展史上具里程碑意义的一年,顺利完成重组收购,获得了3G业务牌照,以最快速度建成了全球规模最大、国内商用最早的CDMA 3G网络,推出“天翼”品牌,通过广泛的固移捆绑融合拓展客户,进入了移动通信市场,实现全业务经营的良好开局。

2 中国电信CDMA网络发展

2008年收购CDMA网络后,中国电信迅速完成网络交接并实现稳定运行,开展网络整治优化、提升质量的大会战。2009年采用EV-DO Rev.A技术进行大规模3G网络升级,用较短时间,以超常规速度,建成了全球规模最大、覆盖最广的CDMA网络和国内商用最早、建设成本最低的3G网络。截至2009年7月30日,3G网络覆盖全国342个地级城市,2055个县及县级市和60%以上乡镇地区。截至2009年底移动基站数目达到17万个,其中EV-DO基站约10万个;与接收CDMA网络时的基站和载扇数相比,基站数增加了1倍、载扇数增长了3倍多;核心网容量超过1亿户。由于C网本身得天独厚,一方面在同一800MHz频段上,1X和EV-DO共站、共天馈建设可以节省投资;另一方面通过集中采购,无线网主设备单价较接收C网时下降了85%以上,建设成本大大降低。而大规模的网络建设和优化,快速提升了网络覆盖及质量,明显改善了客户感知,网络质量与用户满意度得到整体提高。

2010年的建设重点是精耕细做、优化建设,实现效益型发展:进一步完善EV-DO Rev.A网络覆盖和扩容,完善比例占新增载扇的50%,实现县级以上区域EV-DO连续覆盖,确保3G网络领先优势;根据市场发展适时引入新技术,做好北京、上海、广州、成都四城的EV-DO Rev.B外场测试并推进规模商用,密切跟进1X Advance语音增强型网络技术发展,基础设施建设兼顾未来LTE需求。

3 中国电信CDMA市场及业务发展

随着“天翼”的推出,“互联网手机”应用开始起步。通过推广移动和固网业务融合捆绑,中国电信迅速扩大移动用户规模,2009年新增用户超过2800万,用户规模达到5600万户,利用水平架构3G平台的领先优势,重点推进189邮箱、天翼Live、无线宽带、爱音乐、手机影视、全球眼、综合办公、移动号百等业务。2010年3G主要产品包括天翼空间、天翼视讯、天翼对讲(QChat)、手机阅读、移动定位、移动支付和无线宽带统一认证等产品,为中高端用户市场提供多种个性化的产品支撑,用户通过手机终端便捷地享有丰富的业务体验。通过采用双模智能卡和双模终端提供CDMA to CDMA和CDMA to GSM两种方式,确保用户可以在五大洲超过220个国家和地区使用移动业务。

CDMA终端产业链迅速扩张,由2008年的约50家扩大到2009年的200余家。终端款式不断增加,2009年CDMA终端销售超过600款,其中3G手机超过100款;CDMA手机销售约3200万部,增长三倍多。终端销售社会化程度日益提高,2009年社会化比例达到52%,2010年预计将超过60%;终端社会渠道销售网点达到54万个,是接收C网时的4倍。

4 中国电信CDMA网络技术创新

(1)1X+EV-DO共站共天馈建设

为了节约投资成本、快速部署EV-DO网络,中国电信通过严谨的技术论证和现网调研,探索出1X和EV-DO共站、共天馈建设的模式。这种模式可以有效消除1X和EV-DO不共站时的远近效应,使两网间的干扰最小。采用单站同时支持1X业务,EV-DO业务无需外置合路器,减小了器件损耗。共天馈技术的采用,降低了无线网络规划的难度,降低了对基站选址的要求,提高了工程实施的便利性,有效节省了CAPEX和OPEX。

(2)CDMA核心网实现LDMD软交换架构

在全球CDMA网络中率先部署了LDMD软交换核心网设备。通过软交换网络在省会城市的集中部署,移动网和PSTN网共用软交换核心层面,移动软交换的信令和媒体流均采用IP承载,实现了网络的扁平化以及集中的维护和监控,节省了投资,方便了维护,为下一步固移网络融合奠定了基础。中国电信移动软交换核心网覆盖全国,为CDMA软交换大规模商用提供了宝贵经验。CDMA核心网还规模部署了分布式HLR,实现了用户统一管理,业务统一部署。业务处理和用户数据中心分离,实时无缝地理容灾,为提供融合业务数据中心和差异化的融合业务奠定了坚实基础。

(3)分布式基站的应用

中国幅员辽阔、地形复杂,城市、农村基础设施建设快,变化大。中国电信充分利用BBR+RRU基站集成度高、占地少、易于部署、功耗低、组网灵活、对环境适应力强和易于网络后期扩展的特点,因地制宜,大量部署,取得了很好的效果,有效了提升网络质量。

中国电信将BBU+RRU创新性地应用在许多特殊场景,并积累了丰富的组网经验。在海域、沙漠、农村和高铁场景中,RRU可以上塔靠近天线安装,减少馈线损耗,从而使得前向覆盖距离得到极大提高。RRU同PN主要解决两大类建设场景中遇到的问题:一类是高速高铁快速移动过程中切换频繁、掉话严重的问题,同PN方案可以有效减少切换,降低掉话率,大幅提升用户感知;另一类是密集城区PN资源受限、邻区优化困难的问题,同PN方案可以减少对PN的使用数量,降低PN规划和邻区规划难度。BBU pool主要适用于光纤资源丰富,具备RRU远端配置能力的密集城等场景。通过部署BBU pool,可有效解决站址匮乏、谈点费用高、无法建设传统宏基站和建设GPS天馈困难等问题,且能有效节约投资成本。

(4)节能减排

中国电信积极履行节能减排的企业社会责任,减少对环境气候的影响。在集中采购设备规范中对各厂家的绿色环保能力进行综合评分,评分项目涵盖对能源的消耗、对环境的影响、新节能技术应用等多个维度的综合评分,极大地促进了厂商对设备的节能减排改进。

对无线网络老旧设备进行绿色改造,采用绿色无线网设备替换现网的高功耗设备,通过采用最新的功放技术、多载波技术,绿色基站功耗不到老旧设备功耗的1/2,容量却提升3倍;单位业务量的功耗占用、机房空间占用大幅节省。并对机房通风、冷却系统进行智能化改造,以降低配套能耗,大量采用分布式基站技术,无机房、免空调建网技术,充分利旧现有固网资源,整网采用分布式基站,较一年前的网络能耗大幅度下降。

中国电信在大规模建设C网的过程中,不仅仅通过绿色网络改造来降低运行、维护的能耗排放,同时从生产的绿色原材料要求开始,到可循环使用的包装材料物流体系建设,到设备退服的回收要求,都制定了相应规范并安排各设备厂商切实配合执行,目前采用可周转回收包装架的设备到货比例已约占30%。

(5)共建共享

响应政府呼吁,与其他运营商开展合作,积极推进无线网基础设施的共建共享。迄今为止,实现了铁塔、杆路、基站、传输线路的共建共享,其中带铁塔的新建基站设施共建共享比例达到60%,2009年节省资金30多亿人民币。

(6)EV-DO载波间干扰问题的解决

随着中国电信3G应用的不断增多,用户规模快速增长,EV-DO单载波配置已经无法满足业务需求,中国电信在多个超大城市部署多载波EV-DO网络,并着手EV-DO Rev.B规模商用的试点工作。

为了使多载波捆绑的EV-DO Rev.B技术尽早满足商用要求,中国电信会同产业链相关企业,通过优化通道滤波参数、加大邻道及混叠区域抑制等技术,将EV-DO载波间干扰控制在可接受的范围内,共同解决了相邻载波间存在干扰导致网络吞吐非正常下降的问题。随着EV-DO Rev.B在北京、上海等大城市的部署,9.3Mbps的下行峰值速率将给用户带来与HSPA技术相当的业务体验。

(7)HA/CCG应用研究

3G网络给分组数据业务的高速发展提供了必要条件。分组数据业务的精确化管理可以帮助运营商提升产品价值。中国电信根据当前业务发展,结合已有网络部署了HA/CCG。HA/CCG集归属地功能和内容计费功能为一体,实现了用户漫游状态下使用归属地业务功能,与MIP技术应用一起为用户提供更好的业务体验。通过引入内容计费网关,实现对业务的分层控制和管理,基于内容的计费能力使得资费和套餐选择更加透明、灵活、个性化。HA/CCG集归属地功能和内容计费功能为一体,实现了用户漫游状态下使用归属地业务功能。通过引入内容计费网关,实现了对业务的分层控制和管理,基于内容的计费能力使得资费和套餐选择更加透明、灵活、个性化。

(8)C+W无线宽带统一接入

中国电信C+W(wPDIF―包括WAG和PDSN)方案,以SIP协议为基础,使用SIP协议定义的信令过程,在WiFi模式下,用户通过wPDIF可以UIM卡认证方式接入CDMA核心网络,实现1X、EV-DO、WiFi三模基于UIM卡的统一认证,基于简单UDP隧道封装分组数据报文,支持穿越城域网,能够访问移动分组域和互联网。

实现C+W统一认证以后,无线宽带用户无需记忆和维护WiFi的账号和密码,在WiFi模式下不但可以接入互联网,还可以直接使用电信移动增值业务(如爱音乐、移动全球眼、移动IPTV等)。同时,移动核心网络可以区分不同的用户,通过一点实现业务控制策略,提供差异服务,进行内容计费、用户行为分析等,并且很大地简化C+W业务对IT支撑系统的改造要求,为支撑账号经营打下网络基础。

(9)QChat

QChat技术是专门为CDMA 20001x EV-DO Rev.A无线网络而优化的高级无线对讲服务,具有接续速度快(建立时延小于一秒)、功能丰富(多种呼叫方式)、组网灵活(叠加于PDSN网络之上的纯IP应用)、组网简单(全国仅需一套)等特点,结合IMS业务引擎和通用组管理、融合数据库技术,QChat将成为中国电信独一无二的杀手锏应用。

QChat目前支持以下4大基本呼叫类型:“一对一”对讲、临时创立的组呼、预定义的组呼、聊天室。丰富的呼叫类型适用于个人消费和行业应用的不同场合,是3G基本话音业务的亮点。未来的高性能一键通业务还能够支持多媒体一键通,在通话过程中推送图片和视频到对方手机终端上,使通信手段更加丰富多彩。

5 结论

中国电信在短时间里建成了全世界最大的CDMA网络,保持了业务和用户数量的良好发展势头,在技术创新和应用创新领域发挥着积极作用,为CDMA产业链上下游企业提供了更多机会,极大地带动了世界CDMA产业的发展。未来,中国电信的CDMA网络将向LTE演进,加紧研究CDMA与LTE的互操作等特有问题,可以保证中国电信移动通信网络的业务发展竞争优势。