继承3G基础上的LTE网络拓展与部署

王钰+陈丁+何志红+马凡+张茜

摘要：为了实现3G到4G移动通信网的升级，引入LTE网络技术作为两者过渡是必要的。文中分析如何完成LTE网络与3G网络用户数据库的融合，及其解决LTE网络与3G网络相互干扰问题所遵守的行业原则。

关键词：3G；4G；LTE LTE-HSS；HLR；干扰近期，随着国家发放4G牌照和主流移动通信运营商推出4G通信服务，标志着我国已进入4G网络时代。4G网络速度比3G网络快10倍，可传输高质量视频图像，但4G网络带宽相当于3G网络蜂窝系统的20倍，其运行成本、资费水平较高，很难短期在范围大规模普及，因此多代移动通信网络并存的局面也将存在较长时间，势必也开来诸多问题亟待解决。针对这些问题，提出一系列关于继承3G基础上的LTE网络拓展与部署方案与分析[1]。

1LTE网络作为过渡技术的分析

LTE网络(英文全称：Long Term Evolution，俗称3.9G或准4G)是3GPP启动的3G长期演进项目，被视是3G与4G之间的一个过渡技术，它采用了MIMO（多输入多输出技术）、OFDM（正交频分复用技术）等技术改进并增强了3G的空中接入能力。

较之3G网络，LTE网络有显著特点，如数据业务宽带化，全网IP化，网络扁平化，新增S1、X2接口，低时延，高QoS保障。因此，LTE网络不是简单地对3G网络进行扩容和优化，而是将3G网络技术基本构架进行替换，是移动通信网络适应第四代移动通信网络的发展。因此LTE网络必须具有4G网络的基本构架。

2LTE网络的拓展与部署

移动互联网已经渗透到人们生活学习工作各个领域中，也对无线宽带接入互联网提高更高的要求。当前的第三代移动通信网络HSPA峰值速率仅可以达到14．4Mbps，实际网络的单载波平均吞吐量是2．5Mbps，随着高清网络视频，大型文件传输等无线网络业务开展，第三代移动网络通信也已经无法容纳高速增加客户群，第四代移动通信网络尚未完全构建完善的这种情况下，亟需一种介于两代之间起到承上启下作用的过渡性移动通信技术。

在LITE网络的部署和发展上，在核心网层面必须摆脱3G网络两个显著的子域结构，在无线接入网层面必须降低系统传输延迟时间，尽量简化纵向网络，拉近网络与用户之间的距离。虽然LITE网络称之为3.9G或准4G，网络构架也与第四代移动通信技术完全一致，但在无线传输能力方面还是与第四代移动通信网络有一定差距，尤其是LTE网络仅有20MHz带宽与第四代移动通信支持带宽还较小，频谱效率和更高的峰值速率也不及第四代移动通信网络技术，但作为介于3G网络和3G网络之间过渡技术还是完全能满足移动运营商和用户的需求。因此，对LTE网络的拓展和部署就是解决此问题的一种最好选择[1]。

2.1 LTE网络与3G网络的数据融合

随着LTE的拓展与部署，势必会出现3G、2G网络并存的局面。LTE网络与上几代移动网络数据的融合是最终完成第四代移动网络通信构建的关键问题。目前的3G及2G移动网络的用户数据库基本上是采用的是HLR的方式，而LITE网络则采用的是LTE-HSS方式。

从用户数据库存储内容上来看LTE网络采用的LTE-HSS方式与上两代移动网络所采用的是HLR方式在状态和位置信息，业务签约数据，接入属性，鉴权数据，对外接口，运行协议等方面有着较大差异。若抛弃原有2G、3G的数据库HLR方式，另行LTE-HSS方式进行用户数据库部署与管理会导致开户流程复杂和鉴权重同步的问题，特别是鉴权重同步的问题会导致用户移动终端工作异常。因此只有采用数据融合的方式才能根本性解决两类数据库鉴权重同步的问题。

完成HLR和LTE-HSS两类数据融合可大致分为三个步骤来实现：⑴引入可融合LTE-HSS的新平台HLR改造或替换现网HLR；⑵引入具有兼容HLR功能的LTE-HSS设备；⑶最终采用各种不同的方式来实现HLR/LTE-HSS的融合[2]。

2.2 LTE网络与3G网络的干扰分析

我国目前3G移动网络主要使用的是TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA等技术，这些3G网络的工作频带与LTE网络工作频带均集中在2GHz左右，造成频率空间资源紧张，多系统共存。各个运行商级不同代移动通信方式系统之间干扰极大，各系统之间隔离度若不佳的话，导致各种移动通信设备工作异常。干扰的来源主要有4类：⑴发射机带内发射信号，⑵发射机带外辐射，⑶发射机杂散辐射，⑷发射机的无源互调。因此，增加LTE网络通信设备的隔离度是解决与3G网络相互干扰的关键。

为了减少相互干扰通信行业必须遵守几条准则：⑴被干扰从干扰系统接收到的杂散辐射信号强度应比它的接收机底噪低7dB；⑵被干扰系统生成的三阶互调干扰电平应比接收机底噪低7dB；⑶被干扰从干扰系统接收到的总载波功率比接收机的1dB压缩点低5dB，为了避免放大器工作在非线性区，常把工作点从1dB压缩点回退5dB[3、4]。如果移动通信系统设置能严格遵守以上原则，之间的干扰是不会对移动通信系统之间正常工作造成影响的。

综上所述，LTE网络技术在3G网络基础上进行拓展和部署，完成与3G网络的用户数据融合，解决与3G网络的相互干扰问题，为了第三代移动通信技术向第四代移动通信技术过渡提供良好的技术基础。

[参考文献]

[1]姚美菱,李明.LTE网络的部署与发展[J].长沙通信职业技术学院报,2011,10(2):18-20.

[2]朱斌,文涛,符刚.LTE与2G/3G 网络数据融合策略研究[J].邮电设计技术,2013(3):6-10.

[3]练成栋.TD_LTE与2G_3G系统干扰分析[C].中国通信学会第六届学术年会论文集.北京:中国通信学会,2009:338-343.

[4]陈丁,田雨书,羽永翔,等.基于CPLD的QPSK传输解调系统的研究[J].企业技术开发,2010(15)：50-51.

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