CloudAIR 2.0:释放全频谱潜能
华为CloudAIR改变了传统网络空口资源固定分配的模式,根据网络业务需求或者移动用户位置,按需分配包括频谱、通道和功率等空口资源,帮助运营商显著提升网络频谱效率、容量以及用户体验。

文/郝飞
随着MBB的普及,多频段、多制式的移动网络长期并存成为普遍现象,频谱资源如何分配成为运营商的一大难题。华为CloudAIR改变了传统网络空口资源固定分配的模式,根据网络业务需求或者移动用户位置,按需分配包括频谱、通道和功率等空口资源,帮助运营商显著提升网络频谱效率、容量以及用户体验。
华为在2016年举办的全球移动宽带论坛上首次提出CloudAIR的概念,随后在2017年世界移动大会上全面展示了CloudAIR解决方案。在第一个商用版本中,CloudAIR可以支持GSM&UMTS和GSM<E动态频谱共享,目前在全球范围内被运营商广泛部署。
在土耳其,沃达丰基于900MHz实现LTE和GSM之间的动态频谱共享,使得900MHz频谱能够同时支持4G高速数据业务和2G语音业务,并且根据用户业务需求,动态为LTE和GSM灵活分配频谱资源,上行和下行链路的移动用户吞吐率都大为改善。如今,CloudAIR方案已经在土耳其实现大规模商业部署。
印度Bharti Airtel使用华为CloudAIR方案,基于900MHz频段实现了LTE和GSM、UMTS的同频部署,极大提高了LTE网络覆盖率和移动用户体验,实现20%的流量增长。与基于1800MHz频段部署LTE的方案相比,要实现同等质量的网络覆盖,900MHz LTE网络所需的站点数量可以减少约30%。
截至2017年底,CloudAIR方案已经部署在泰国、土耳其、印度尼西亚、保加利亚等全球30多张商用网络,帮助运营商以更少的网络投资,提升移动网络容量和用户体验。在2018年世界移动大会上,华为CloudAIR解决方案荣获GSMA颁发的“最佳移动网络技术突破”和“首席技术官之选”两项全球移动大奖,彰显了业界对华为在无线通信领域持续创新的高度认可。
在2018年世界移动大会期间,华为发布了全面升级的CloudAIR 2.0解决方案,大幅提高频谱共享度,并支持在同一频段上部署LTE和5G新空口(5G NR)。
GUL深度频谱共享,使能制式间资源动态按需分配
如果运营商计划部署新的制式,比如LTE或者5G,必须先从已经部署的存量制式,比如GSM和UMTS,释放一定频谱资源。然而,这样做会带来网络容量不足以及用户体验下降等诸多负面效应。等待使用旧制式服务的移动用户自然迁移,引发存量制式流量下降的过程非常漫长。如果运营商因为无法释放频谱而短期内无法部署新的制式,将丧失转瞬即逝的网络发展和商业增长机遇。
运营商可以通过拍卖等流程,购买全新的频谱用于新制式的部署,然而这种方式付出的成本太过高昂。例如,Bharti Airtel于2015年花费2.363亿美元购买2.1GHz频段的5MHz频谱,用于覆盖1.1亿人口。泰国运营商True在同年购买900MHz频段上的10MHz频谱,更是耗费了21.6亿美元巨资。
CloudAIR 2.0的频谱共享方案支持在同一频谱上部署不同制式,并且根据承载的业务变化动态分配和调整频谱资源,这就避免了老旧制式独占宝贵的频谱资源,从而提高了频谱效率。
双倍频谱共享度,提升网络容量和性能
相比CloudAIR,CloudAIR 2.0能够实现两倍的频谱共享度,可以显著提升网络容量。
举例来说,使用传统的频谱重耕方案,运营商能够使用10MHz频谱在单扇区同时部署3个GSM载波和5MHz LTE载波。使用CloudAIR 2.0方案,通过制式间动态共享频谱,运营商就能够在单扇区部署3个GSM载波的同时,部署10MHz LTE载波,带来90%的网络容量增益。换而言之,CloudAIR 2.0频谱共享方案可以为运营商节约频谱投资成本。
多制式频谱共享,助力低频网络全业务广覆盖
频谱共享并不局限于两个制式间共存的场景,CloudAIR 2.0支持更多制式间的频谱共享。对于寻求在低频段上部署LTE以及蜂窝物联网来扩展覆盖的运营商来说,CloudAIR 2.0是最佳选择。
运营商拥有的低频频谱(如900MHz)非常有限,且当前这些频谱都已经被GSM和UMTS网络占据殆尽。因此,在低频段上部署LTE以及蜂窝物联网,会面临因频谱不足而无法部署的困境。
通过CloudAIR 2.0制式间动态频谱共享,减少了多模同频共部署需要的频谱带宽,运营商可以将LTE和蜂窝物联网部署在有限的频谱资源上,实现GSM、UMTS、LTE和IoT共存。这样一来,低频段网络就能支持更多的无线业务,成为全业务基础网络层,从而最大化频谱价值。同时,使用低频LTE覆盖需要的站点数量比高频LTE少约30%,因此可以帮助运营商节约大量投资。
LTE & 5G NR频谱共享,实现频谱资产价值最大化
2017年12月,首个3GPP 5G新空口标准冻结,其中很多标准定义的5G新空口频段与现有的LTE标准频段相同。这使得运营商在同一频段上同时部署LTE和5G新空口技术成为可能。在运营商和生态伙伴的共同努力下,LTE和5G新空口频谱共享机制已经被3GPP接受,并将纳入3GPP R15标准中。LTE和5G NR频谱共享能够实现时域和频谱两个维度的灵活共享,从而大幅提高频谱共享度和频谱效率。
5G建设更快捷,缩短投资回报周期

C波段已经在一些国家和区域被用来部署LTE。利用LTE和5G NR新空口动态频谱共享,运营商能够在最短的时间内激活5G新空口,从而缩短5G业务上市时间,提速5G品牌建设,迅速夺取市场份额。
对于运营商来说,在5G部署前期,5G终端渗透率会比较低,导致网络轻载,会拉长投资回报周期。利用LTE和5G NR新空口动态频谱共享,使能运营商在同一频谱上同时承载4G和5G流量,能够大幅提升网络利用率,缩短投资回报周期。
上下行解耦,实现C波段与1.8GHz同覆盖
当前,C波段在多个国家和区域已经被确立为5G的首选部署频率,包括日本、韩国、中国以及部分欧洲国家。C波段为运营商提供了丰富的频谱资源,但是覆盖半径要比传统的LTE频段(如1.8GHz)小,因此其大规模商用部署受到限制。如果使用C波段独立组网来实现无缝覆盖,与1.8GHz LTE网络相比,站点数量将增加3到4倍。
FDD LTE是当前全球范围内部署最广泛的宽带无线通信技术,其上行和下行链路分别使用不同的频谱。多数移动应用产生的下行流量要比上行流量多,使得多数网络上行频谱处于空闲状态。
通过在现有的LTE上行频段上实现LTE和5G NR新空口的动态频谱共享,并且利用C波段丰富的频谱资源作为5G新空口的下行链路,能够极大扩展C波段覆盖范围,这种机制被称为上下行解耦。
华为与合作伙伴在伦敦的联合外场测试显示,上下行解耦将C波段覆盖范围扩展了73%,实现了C波段和1.8GHz LTE的共站同覆盖。换句话说,运营商能够重用现有的1.8 GHz LTE站点资源,来实现C波段网络的无缝覆盖,大幅节省了高昂的新站址获取和站点建设支出。
通过引入云化思想,华为CloudAIR实现动态分配和调度频谱等空口资源,实现高效的移动宽带网络部署,极大提升了移动用户体验。随着移动网络持续面向全云化演进,未来的移动网络将会超越当前界限,成为各行各业数字化的基石,创造新的商业机遇。