追寻4G通信的美好明天
——浙江移动4G网络建设侧记
追寻4G通信的美好明天
——浙江移动4G网络建设侧记
2014年,手机上网进入了4G时代。
七月初,浙江移动宣布4G网络已经覆盖到了浙江的每一个乡镇,这离4G网络正式在浙江商用差不多才半年时间。
为了让全省各地的人们都能用上高速快捷的4G网络,浙江移动的网络建设者们,全身心地投入到了如火如荼的4G建设中:无论是在温州最东侧的乡村,还是在位于宁波象山的渔山岛上,或是在淳安千岛湖的乡间小路上;无论是在杭甬高速路沿线,还是在开往上海的高铁沿线,或是在杭州湾跨海大桥上的路途沿线,到处都可见浙江移动网络建设者辛勤的身影。他们,一遍遍在未贯通的地铁隧道里来回测试,带着沉重的设备,坐船到僻远的海岛架设安装。一条条高速公路、一座座高楼大厦、一片片田角村头,浙江移动人用脚丈量、用手搭建着一张看不见却联系着千家万户的网。
他们的辛苦,是多数人不得而知的,就是这样一群“织网的人”,让这城市乡村的每一个角落相互联结在一起。为此,我们专门走访了浙江移动的4G建设者们,听他们讲述4G网络背后的故事。
感动,总是在小小的细节上扑面而来。
杭州市上塘路605弄18号,这是一条再普通不过的弄堂了,弄堂里的墙面甚至有些斑驳破旧。可谁又能想到就是在这个弄堂的尽头,藏着一家为全国最新移动4G应用提供技术支撑的单位——杭州移动网络部。
荣耀总是从质朴出发。正如乔布斯的“苹果”电脑是在车库里诞生一样,这个由三幢不起眼的小矮楼组成的小院子,在中国移动4G应用的舞台上有着惊人的创造力。
2012年1月18日,中国主导制定的TD-LTE-Advanced被列为4G国际标准之一。中国在移动通信标准制定领域走到了世界前列。
杭州移动网络部4G项目组也在此时组建成立,着手推进4G商用工作。此时,LTE项目组一穷二白:没有人员,更没有国际经验可借鉴。人员是从各个部门抽调过来的,经验则是从自身开始积累的。
但就是在这样的条件下,仅通过半年时间,杭州移动网络部就完成了4G(TD-LTE)双模基站升级系统的开发,为TD-LTE产业的后续发展提供了重要基础,为全国乃至世界提供了4G网络建设和商用的宝贵经验。经过辛勤的奋战,杭州移动在一年内实现了杭州主城区4G网络的全覆盖,两年内实现了杭州全地区的覆盖。
责 任——
既要保证现有2G/3G网络的稳定,又要在原有基站的基础上加载4G技术
有多少成功,就有多少付出。
如果说3G是为人们提供一个高速传输的无线通信环境的话,那么4G通信则是一种超高速无线网络,一种不需要电缆的信息超级高速公路。
建设4G网络,就是要在原有网络的基础上,进行大量再改造研究,要保证2G、3G和4G网络之间自然协同、自如切换。
中国移动通信集团原有的基站是3G(TD-SCDMA)基站,如何快速升级到4G,同时不影响现有2G/3G用户使用?杭州移动网络部研究出了在现有3G(TD-SCDMA)基站上升级建设3G/4G(TDS/TDL)双模基站的一套创新方案。如此一来,不仅能让更多的现有2G/3G用户在投资最少的情况下平滑过渡到4G通信,让用户更快体验到4G这一先进通信技术。同时又避免了大量新建4G基站的资源浪费与时间浪费,为浙江移动节省投资1.89亿元,减少工程改造量90%,降低配套建设成本70%。
漂亮成绩单背后,饱含着责任与付出。
2012年2月,杭州3G/4G(TDS/TDL)双模基站改造项目大规模启动。除了顺利完成4G站点开通,更困难的是还需同时保证2G/3G网络质量稳定。一旦出现网络瘫痪、不稳定等情况,将影响到数以万计手机用户的使用与通信。
为此,杭州移动网络部LTE专项优化工作的牵头人陆清清,整理出了一套“边实施边优化流程全管理”操作方案,在国内并无经验可借鉴的情况下,凭借着自身过硬的技术和女性特有的细心,抓住了双模改造实施中的17个关键点,将实施过程中可能出现的问题进行了细致的整理,然后通过使用各种流程管理手段规避工程实施引起的网络稳定影响。
当时,每天工程实施次数高达13.5次,差不多平均每不到1小时就要实施一次,但即使是在实施如此量大的情况下,开站期间杭州未出现任何一起因为工程实施导致的用户投诉。
为了保证这项工作顺利开展,实现对用户的承诺,陆清清全身心投入到工作中,将刚刚断奶的孩子送回了上虞老家。一面是对孩子的思念,一面是对用户的责任,她选择了用户。“孩子对我很重要,但用户却有千千万万。这个阶段,我不能只为了孩子一个人而影响千万人手机的使用。不同的阶段我需要做出不同的选择。”这是陆清清对责任的选择。
远 见——
向更精进的目标迈进,探索全国领先的4G精品网
现在有多重要,未来就有多重要。
为了让用户,得到更优质的4G体验,2013年5月,杭州移动在资源限制的情况下,开始向更精进的目标迈进,建设起了4G体验更好的精品网。
杭州移动精品网项目组由网络部的岑曙炜博士和朱智俊博士总负责,团队成员还包括网优中心十几位LTE组同事。通过团队成员的拼搏与付出,目前,在精品网区域内用户可以体验到下行峰值速率达到200M以上,也就是我们通常所说的下载速率最快可达到200M甚至以上。核心路段平均速率超过100M,全路段平均速率达到75M,随时随地5M。在4G网络环境下,用户下载一首歌曲只需几秒钟,下载一部电影只需几分钟,这在2G/3G的环境下是不可想象的。
当然,成绩并不是一蹴而就的。它有对过去的积累,有对现在的把握,更有对未来的远见。
2013年,国家工业和信息化部对TD-LTE频谱规划使用做了详细规定,中国移动获得了共130MHz的频谱资源,其中包括F频段、E频段、D频段;F频段与D频段为室外覆盖频段,E频段为室内覆盖频段。频谱资源如同民航总局分配给中国移动“航道”,目前中国移动的“航班”只能在以上三个“航道”内飞行。
双模改造的建站方式使杭州移动快速完成了全国首张成熟室外F频段、室内E频段覆盖的TD-LTE网络铺设。然而,杭州移动不满足于室外单层网络覆盖的现状,将目光放在更长远的未来。随着4G用户的发展,未来室外F频段20MHz的容量必将不能满足用户使用需求,“航班”的批次增加时,就会对“航道”构成压力。因此需通过建设室外D频段网络来提升容量。
由于不同频段采用的建设方案和覆盖效果存在很大差异,如何处理好F/D/E三个频段网络间的关系,如何使各频段的使用效率得到最大发挥,杭州移动网络部开始将这些难点课题融入到精品网建设中。
此时的陆清清已是杭州移动网络部精品网专项小组的重要成员,她又一次创新地开展了“F/D同频组网覆盖性能”、“单点异频插花组网”、“F/D异频组网”、“F/D/E室外协同”、“F/D双层网负载均衡”等多项专题测试研究,为后续网络规划和优化提供了指导和借鉴。其总结输出的“杭州F/D/E室外协同组网策略”、“F/D双层组网参数配置方法”、“负荷分担策略”等重要4G网络优化方法,已被省公司采纳并在浙江全面推广应用。
除了方案先行,更需执行先行。
在杭州现网还只有F频段覆盖时,朱智俊博士联合设计院和杭州移动的同事,冒着酷暑,到现场勘查确认新增D频段、FDA合路的施工设计方案。在短短1个月时间内完成了10余个F/D两频段共站的施工和优化,组织测试队伍对F/D共框环境下载波聚合做研究,发现采用UDP灌包方式能让下行峰值速率达到每秒203M,刷新了目前全球商用网络速率的最高水平。
每一座基站施工前,朱智俊都会与同事不断修改规划,从装置角度到装置位置,事无巨细他们都需考虑周全,因为这些因素都将影响到将来4G网络的质量。
目前杭州4G精品网区域已覆盖整个武林商圈,合计2.5平方公里。
基于杭州移动4G精品网的高速,浙医二院、邵逸夫医院与杭州市中医院,已能较好实现远程智慧医疗中各种数据的传输。即使是在出差路上,院内院外的名医通过传输到手机等各种终端的数据与视频,就能为病人的治疗做出分析与指导,为病患救治争取到最宝贵的时间。
因为移动4G网络的建设,杭州城管通过流畅的实时视频传送,实现现场执法。另外,通过在摄像机内安装数据卡,电视台外景拍摄内容可迅捷地传输到电视台。这些都是由精品网带来的前沿体验。
当然,精品网的建设不会止步于此,这个2.5平方公里的示范区,如同一片关乎未来的试验田,未来有无限的可能。今后这里的先行经验还将被复制到整个4G网络。
追 寻——
网络最终还是以“体验与感知”为本
“4G”只是一个代名词,与标语一样,它不过是一种叫法,只有最终达成的效果与用户体验到的感知才具有切实意义。对于人类感知提升的追寻,他们永无止境。
初见杭州移动网络部的同事,没有华丽的衣着与精致的修饰,却有对用户感知最细致的追求。他们将双脚紧紧地踏在“用户感知”这方土地上,苛刻地追寻着每一个细节的完美,只为用户的点滴感受。
4G通信能够给人带来美好的明天,但其所要求的技术支撑也更为强大。例如,如何保证楼区、山区,及其他有障碍物等易受影响地区的信号强度。如何使手机用户从一个基站的覆盖区域进入另一个基站的覆盖区域时不和网络失去联系等问题。
自2013年完成杭州移动精品网一期建设以来,杭州移动又于2014年4月底开始了关于精品网的第二次探索。这次他们将目标设定在了网络的深度与厚度建设上。通过4G MR分析体系,分析出精品网区域内的每一个弱覆盖情况,然后再对该区域进行优化和补点,以确保覆盖无死角。目前不仅在室外道路,大型室内公共建筑内(如医院、学校、SHOPPINGMALL等)也能体验到4G网络带来的畅快与不间断。通过“超宽带、无边界”系列软件与设备的开发,提升网络整体特别是小区边缘的性能,使边缘用户的速率得到大大提升。这些只是杭州移动为提升用户感知所做的一小部分工作。
如同刘翔拥有12秒87,处在巅峰时,哪怕是再提高0.1秒都很难。杭州移动网络部的CSFB团队,为了让用户的呼叫等待时间缩短到更短时间,在背后进行了无数轮优化。
从我们拨打出一个号码,到手机听筒传来第一声“嘟”,这中间存在着等待时间,称为呼叫时延。CSFB团队的吕一品和周慧娟告诉我们,他们在2个月的时间内进行了数不清次数的优化。从每一个参数,到每一个字节,到每一帧,哪怕是能降低0.01秒,他们都不放过。
随着时延的缩短,工作难度以几何级数倍上升。周慧娟说:“下降0.6,我们用了2周时间。但是后面再下降0.2秒,我们却用了2个月的时间。”为了降低0.01秒,哪怕是0.001秒,CFSB团队成员在每一个参数间来回寻觅无数次。那一声“嘟”就是在这样的0.01秒、0.001秒的累积下,向我们靠近的。
观察团队中的每一个人,发现他们都不善言语。访谈中,他们总会将自己在4G(TD-LTE)网络建设中的困难与成绩轻轻带过。
这是一群可爱的人,他们没有华丽的语言,没有名人知名,但身上却闪烁着质朴的光芒,无法掩盖。