4.5G精品网络如何打造?上海移动与华为实现多场景下极致体验

消费者对体验的追求从无止境,随着4G用户数日益膨胀、渐成主流,已经是时候引入新技术以构建一张满足当下且面向未来的网络了。

2013年底发牌以来,中国迅速成长为全球最大的4G市场,其中中国移动4G用户规模截至5月已达4.09亿户。在全国经济中心和流量高地上海,中国移动上海公司(下称“上海移动”)“5·17”前夕宣布已经部署开通超过2.5万个4G基站,实现了全市人口的完全覆盖;率先推出网速加倍、通话清晰度加倍的“4G+”服务;4G用户规模突破1000万户,相当于每两位上海移动用户中就有一位正在使用4G。

在4.5G的部署与应用上,上海移动也很早携手华为开启了试点工作。基于4.5G,4G将持续演进并培育5G应用,而5G创新成果亦得以提前应用于4G,从而实现运营商投资价值的最大化,因此受到了普遍关注与青睐——根据全球移动设备供应商协会(GSA)及运营商官方数据统计,截至上半年全球已宣布商用及正在商用部署的4.5G网络已达30张。

“2016年世界移动大会·上海”期间,上海移动与华为向整个业界展示了Tech City建设成果(C114注:2014年底宣布启动建设),多场景多形式的4.5G创新即是其中一大亮点。C114亦跟车进行外场体验,了解上海移动及其4.5G网络究竟能够带来哪些前所未有的改变。体验区域涉及站点23个,其中包含7个杆站(BookRRU),使用F+D双频组网。

高清语音和高清视频体验样板

VoLTE一方面将带给移动用户高清语音通话体验,另一方面也可实现频谱资源的更高效率使用。根据中国移动规划,今年年底将实现全网VoLTE商用。中国移动总裁李跃亦在大会主论坛的演讲中宣布,到年底“VoLTE将覆盖城市超过300个,发展用户3000万,推出VoLTE/CA终端达1亿部,实现总量3.3亿部”。

与此同时,中国移动各省公司亦积极启动视频战略、发展4G视频业务,通过丰富的视频产品营销来提升单用户的流量消费能力,实现4G网络的管道填充,从而提升公司竞争力。实际上,视频体验很大程度上已成为网络规划和建设新坐标,消费者对运营商网络质量的评价已从原来的话音质量好坏和上网速率快慢,演变为视频观看体验优劣。

从网络角度,要确保最优的双高清体验,首先需要有量化评估方法,继而基于量化目标,从可规划、可评估、可建设等维度来提供圈套方案予以支持。上海移动与华为共同努力,基于双高清体验目标,为业界打造了现网体验样板——在行驶状态下,Tech City体验区内测得VoLTE平均MOS值>4.0、视频平均vMOS值>3.8,而大部分4G网络vMOS值为3-3.5。

基于vMOS的视频评估方法是视频战略的基础,vMOS可作为对网络视频体验能力的抓手,在网络建设策略、视频发展方案等方面助力中国移动。C114获悉,华为创新vMOS方案已得到ITU等标准组织的接纳,预计在今年将会形成标准;目前中国移动部分省份已经启动研究,世纪鼎利等仪表公司也已完成现网验证,具备测试能力,华为可提供全开放的SDK工具包提供视频评估能力。

4.5G极致速率

4.5G以Gbps速率为一大特征,相当于4G的10倍左右。中国移动丰富的TDD频谱和全球最大的8T8R商用网络成为其实现率先4.5G极致速率的优势所在。

据C114了解,中国移动拥有155MHz的TDD频谱资源,其中F频段30MHz、E频段50MHz、D频段60MHz、A频段15MHz。而8T8R网络得益于波束赋形(Beamforming)技术及多天线接收,使得更高调制技术能力相对2T2R网络有着更高的获取比例。因此中国移动的4G网络具备了持续挖潜的频谱和硬件基础,通过频谱资源整合及调制编码效率提升,可有效改善4G用户的速率体验。

中国移动2015年起即在上海等多个城市展开了“三下二上(下行3CC CA、上行2CC CA)”试点,以高通、海思、三星为代表的终端芯片厂商纷纷推出了支持该能力的芯片,目前三星、小米、乐视等终端厂商也均有相应产品支持。

2014年,上海移动便在城隍庙、新天地等地率先开启了2CC CA,实现下行220Mbps速率体验;2015年,又成功试点DL 3CC CA、UL 2CC CA+64QAM等技术,将下行速率提升至330Mbps、上行速率提升至30Mb/s;2016年,上海移动规划通过4╳4MIMO、256/64QAM等技术,将网络速率能力提升至下行1Gbps、上行50-60Mbps。

BookRRU杆站与市容融为一体

移动4G部署进入第四个年头,站点获取已成一大关键难点,上海移动为破解困局、获取更多站点资源,引入了华为BookRRU解决方案。BookRRU是华为针对隐性化部署场景的相关方案,具有体积小、安装方便、灵活性强、宏站能力等特征,中国移动目前在全国已部署了2万多个。

Tech City体验区现场可以看到,杆站顶部安装有书本大小的盒子,这即为BookRRU。其外形相当隐蔽,能够自然地与周围环境融为一体,极大地降低了景观区、老城区等环境要求较高场景下的站址协调难度。

2015年,上海移动与上海公安系统展开合作、共赢共享,为扩展“杆资源”跨出了创新性一步。上海移动大数据信息分享获取杆资源,通过对覆盖区域中小区内移动用户大数据分析,可以得到区域内人员来源、数量分布和流动趋势等实时信息,而这些信息恰恰为公安系统的平安上海建设提供了最有效的数据支撑。

上海移动已经在上海外滩区域进行了试点验证,借助上海公安系统监控杆部署了20个微站,有效改善了外滩覆盖痛点(该区域因站址资源原因覆盖一直欠佳),上海公安系统也从中获得了有价值的数据。经过试点,双方的合作已于2015年底进入了第二阶段,上海公安系统进一步共享了300根以上的监控杆资源,覆盖城隍庙、新天地和陆家嘴等地,将有效改善这些价值区域的网络能力。

引入5G关键技术

上海移动4G用户发展迅速,预计今年年底用户数即会超过1500万,如何以现有网络满足业务爆发式增长?新技术甚至是5G技术的应用将是关键。

作为5G关键技术,3D-MIMO借助其大规模天线矩阵带来的超强三维波束赋型能力,以及强劲算法带给网络的更多业务流能力,在超高业务场景下,可实现相对传统的8T8R网络4倍的频谱效率提升,大大提升移动网络的能力。

2015年9月,上海移动采用2615MHz-2635MHz频谱、16部商用终端(Mate7)完成了全球首次商用网络3D-MIMO技术试点,小区总吞吐率可达670Mbps;在周边网络进行50%加扰条件下,小区吞吐率依然可达340Mbps。

上海移动与华为合作创新的3D-MIMO方案采用了BBU+AAU分体式架构,一方面可以集成传统BBU+AAU的网络部署经验,易于工程实施和维护保障;另一方面可充分发挥基带潜力,后续可根据算法和网络演进需要进行适配,实现性能的持续提升及5G演进。

C114获悉,上海移动今年将进一步结合实际商用场景和业务需求,来完善解决方案技术要求和商用场景探索,推动3D-MIMO快速实现规模商用部署。“2016年世界移动大会·上海”期间,华为配合中国移动部署的3D-MIMO覆盖了多个展馆,在超高业务场景下每小区服务100多个商用用户,仍可以提供400Mbps以上的平均吞吐量。

分布式MIMO打造无边界网络体验

增加载波和站点数量是运营商传统扩容手段,但随着站点数的增加,网络干扰也随之增加,导致容量难以进一步提升、小区边缘体验进一步恶化。同时,高清视频等业务的普及,也对单用户体验提出了更高的要求。

在此背景下,分布式MIMO从实验室原型测试走向了商用网验证。这种全新的解决方案突破了网络拓扑的限制,实现了从“以基站为中心”到“以用户为中心”的建网方式变革,大大减少了对网络规划和优化的依赖。

最近,上海移动携手华为在外滩4G商用网络上,全球首次在灯杆小微站引用这一关键技术,打造“以用户为中心”的无边界网络体验。试商用中,上海移动采用华为CloudRAN组网方案,重用现网基带板和RRU,将现网多个RRU进行共BBU合并,仅通过基站软件升级即成功在现网部署分布式MIMO解决方案,且相关改造工作全部在机房内完成,整个过程无需上站操作。

测试采用商用4G手机,经实测网络开启分布式MIMO技术后,小区容量从小区合并时的103Mbps提升至140Mbps,增益达35%;小区平均吞吐率也显著改善,小区平均吞吐率从45Mbps提升至65Mbps,增长45%;在小区边缘,单用户下行速率从原来的8Mbps提升至15Mbps,大幅增长80%。


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