“與時(shí)俱進(jìn)”的分布式基站

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一、分布式基站成為基站部署的重要選擇

為滿足3G越來越復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求,基站的形態(tài)也開始向多樣化發(fā)展。人們希望基站在性能不斷提升的同時(shí)其整體架構(gòu)越來越小、越來越輕,希望基站能像搭積木般靈活組合,接口的開放、結(jié)構(gòu)的模塊化成為基站發(fā)展的趨勢(shì)。

中興通訊早在2004年就創(chuàng)新地提出了分布式基站概念,革新了傳統(tǒng)的建網(wǎng)理念。分布式基站把基站分為射頻拉遠(yuǎn)單元RRU和基帶單元BBU,兩者間通過標(biāo)準(zhǔn)接口用光纖相連接;鶐Ш蜕漕l的分離讓基站擺脫了機(jī)房的約束,RRU部分的塔上安裝節(jié)省了饋線損耗,為運(yùn)營商大大節(jié)省了建網(wǎng)成本與運(yùn)維成本,完全滿足靈活、快速建網(wǎng)需求。因此,分布式基站的組網(wǎng)模式已經(jīng)成為基站部署的重要選擇,中國移動(dòng)在其TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中80%采用了分布式基站。

二、中興通訊分布式基站創(chuàng)新元素

移動(dòng)通信領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。在無線用戶規(guī)模增加的同時(shí),ARPU值卻在走低,為了獲取更多的利潤,除了挖掘3G新業(yè)務(wù)作為盈利增長點(diǎn)之外,運(yùn)營商也越來越關(guān)注建網(wǎng)成本。建設(shè)低TCO(Total Cost of Ownership )的網(wǎng)絡(luò),提供高品質(zhì)且豐富多彩的業(yè)務(wù),是運(yùn)營商獲取利潤,在競(jìng)爭(zhēng)中利于不敗之地的基礎(chǔ)。

在整個(gè)3G網(wǎng)絡(luò)中,基站是數(shù)量最多、成本最高的設(shè)備。因此,對(duì)基站的持續(xù)創(chuàng)新一直是中興通訊所重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。立足于多年通信行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)積淀,中興通訊通過深入調(diào)研和精細(xì)的規(guī)劃,訂制了新一代分布式基站產(chǎn)品。

中興通訊新一代分布式基站除了具備原有分布式基站方案的優(yōu)點(diǎn)外還重點(diǎn)考慮了融合組網(wǎng)、平滑演進(jìn)、節(jié)能減排、快速運(yùn)營等運(yùn)營商非常關(guān)注的問題。

基于SDR技術(shù)設(shè)計(jì),確保多制式完美融合

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展,2G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成熟并逐漸邁向3G,而2G退出后的頻段將用于3G,因此2G和3G網(wǎng)絡(luò)共頻段的情況將普遍存在。而WCDMA/CDMA/TD-SCDMA等3G網(wǎng)絡(luò)都將向LTE演進(jìn),并將在很長時(shí)間內(nèi)與LTE并存。因此,運(yùn)營商將面臨著網(wǎng)絡(luò)多制式、多頻段的挑戰(zhàn),而使用傳統(tǒng)基站組網(wǎng),則在網(wǎng)絡(luò)升級(jí)換代時(shí)需付出高昂代價(jià),運(yùn)營商面臨著在設(shè)備生命周期內(nèi)降低TCO的挑戰(zhàn)。

基于SDR技術(shù)的基站設(shè)備可為運(yùn)營商帶來多方面的益處:首先,僅通過軟件升級(jí)即可實(shí)現(xiàn)的平滑過渡既延長了系統(tǒng)設(shè)備的壽命,同時(shí)又降低了投資風(fēng)險(xiǎn);其次,多技術(shù)融合組網(wǎng),可最大化利用投資,大大降低網(wǎng)絡(luò)TCO;第三,統(tǒng)一的硬件平臺(tái)也讓開展新業(yè)務(wù)變得更加靈活、方便。

中興通訊分布式基站RRU射頻模塊采用了寬帶多載波數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),可在連續(xù)的20MHz頻帶范圍內(nèi)通過軟件配置同時(shí)支持GSM/WCDMA/LTE等多種制式,同時(shí)完成對(duì)多制式射頻信號(hào)的收發(fā)處理,從而實(shí)現(xiàn)了射頻單元在同頻段多制式情況下的融合和演進(jìn),如圖1所示。基帶部分同樣可支持GSM/WCDMA/LTE多種制式的基帶信號(hào)處理,它采用MicroTCA架構(gòu),通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),提高了可靠性;通過提高集成度,減少器件數(shù)量,從而降低成本;通過不同制式系統(tǒng)共用控制、接口、電源等模塊,確保順利融合;隨著產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,標(biāo)準(zhǔn)器件的成本將會(huì)更低。


 
圖1 中興通訊SDR基站產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)多制式的支持

RRU單元多載波設(shè)計(jì),網(wǎng)絡(luò)平滑擴(kuò)容

良好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋是移動(dòng)運(yùn)營商提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的基礎(chǔ),運(yùn)營商在考慮網(wǎng)絡(luò)覆蓋的同時(shí),還必須結(jié)合系統(tǒng)容量和服務(wù)質(zhì)量來綜合考慮。在3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期到成熟期之間,網(wǎng)絡(luò)和用戶規(guī)模將會(huì)不斷擴(kuò)大,運(yùn)營商除了考慮覆蓋面積的擴(kuò)大之外,還必須考慮網(wǎng)絡(luò)話務(wù)容量的急劇增長,因此網(wǎng)絡(luò)能否平滑擴(kuò)容是運(yùn)營商在建網(wǎng)之初就需考慮的重要問題。

ZTE RRU射頻單元最大可支持4載頻,網(wǎng)絡(luò)從1載頻到4載頻擴(kuò)容,無需更改射頻連接關(guān)系單板。系統(tǒng)容量增加時(shí),只需添加基帶板或通過BBU堆疊即可完成擴(kuò)容。擴(kuò)容便捷,節(jié)省人力,全面滿足未來3G網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容需求。

高效率功放,構(gòu)建綠色環(huán)保網(wǎng)絡(luò),降低網(wǎng)絡(luò)TCO

中興通訊射頻部分的功放單元采用自主開發(fā)的高效率Doherty PA和DPD線性化技術(shù),功放效率高達(dá)40%。以1C3S配置為例,與業(yè)界傳統(tǒng)基站1000W典型功耗相比,中興通訊分布式基站功耗僅為570W,節(jié)能43%。

以一個(gè)中型本地網(wǎng)2500個(gè)基站(1C3S)為例,電費(fèi)按基站每天工作24小時(shí),一年工作365天,每度電1元計(jì)算,單就基站功耗方面,每年就可節(jié)約電費(fèi)942萬元;再加上分布式基站方案在空調(diào)、電源等配套設(shè)備方面,較傳統(tǒng)基站相比,平均每基站節(jié)省1.1萬元,共節(jié)省2750萬元;總計(jì)節(jié)省3692萬元。按1公斤標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)出3度電,燃燒1噸標(biāo)準(zhǔn)煤會(huì)產(chǎn)生二氧化碳2620公斤的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,節(jié)能基站每年減少耗電768萬度,節(jié)省2560噸煤,減少二氧化碳排放量6707噸。

新型的分布式基站設(shè)備對(duì)運(yùn)營商降低網(wǎng)絡(luò)TCO,節(jié)能減排,打造綠色環(huán)保網(wǎng)絡(luò),建設(shè)綠色家園,具有重要意義。

高接收靈敏度,擴(kuò)大上行覆蓋,有效降低TCO

與3GPP標(biāo)準(zhǔn)中要求的接收靈敏度-121dBm@單天線相比,中興通訊基站設(shè)備接收靈敏度高達(dá)-126.5dBm@單天線及-129.2dBm@雙天線。從終端側(cè)來說,基站更高的接收靈敏度可使終端降低發(fā)射功率,減少對(duì)人體的輻射,更加環(huán)保,并能延長終端待機(jī)時(shí)間;從網(wǎng)絡(luò)側(cè)來說,可使覆蓋擴(kuò)大,減少站點(diǎn)數(shù)目,降低運(yùn)營商建設(shè)工期及TCO。

經(jīng)過無線環(huán)境仿真結(jié)果統(tǒng)計(jì),采用該產(chǎn)品方案,可擴(kuò)大10%的無線覆蓋半徑,減少18%的基站數(shù)目,從而降低18%的建網(wǎng)TCO。

體積小重量輕,利于快速建網(wǎng),迅速展開運(yùn)營

對(duì)于運(yùn)營商而言,機(jī)房資源一直是影響快速建網(wǎng)的關(guān)鍵問題。根據(jù)以往部署移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)所遇到的問題,可以預(yù)見3G網(wǎng)絡(luò)部署可能面臨的挑戰(zhàn)。城區(qū)站址資源已被耗盡,傳統(tǒng)基站部署存在不可克服的困難。同時(shí),人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),也加大了今后3G站點(diǎn)建設(shè)的難度。

新一代室外型RRU體積僅19升,重量?jī)H16.5kg,而室內(nèi)型RRU體積不到9升,重量?jī)H8.5kg,搬運(yùn)方便,支持室外抱桿、壁掛、平臺(tái)及塔頂安裝,擺脫機(jī)房和配套設(shè)施限制。BBU體積僅8.4升,重量?jī)H8.75kg,無需機(jī)房獨(dú)立空間,可放置于傳輸架內(nèi)部,或利用2G設(shè)備多余空間,或直接墻掛安裝,有效解決機(jī)房緊張、承重不足等建網(wǎng)問題。

輕型設(shè)備使單人完成站點(diǎn)開通成為可能,大大加快了建網(wǎng)速度。在巴西電信(BrT)項(xiàng)目中,由于全網(wǎng)采用分布式基站建網(wǎng),僅3個(gè)半月時(shí)間即完成了傳統(tǒng)方式下需要半年才能完成的工程量的建設(shè),3人的工作小組最多的一天完成了9個(gè)站的安裝和開通?梢钥闯,采用分布式基站建網(wǎng)具有明顯的速度優(yōu)勢(shì)。

增強(qiáng)型室外設(shè)計(jì):改良電源輸入,使用防水密封盒,適合各種安裝環(huán)境

110V AC、220V AC、-48V DC的多種電源輸入設(shè)計(jì),近端供電和遠(yuǎn)端供電等各種供電方式的支持,欠壓、過壓保護(hù)和電源防反接功能的提供,全方位解決室外電源問題。而在防水方面,引入了獨(dú)特的防水密封盒設(shè)計(jì),取代了以前的傳統(tǒng)防水方式。這些措施的應(yīng)用,極大提高了安裝部署的安全性和靈活性,有效降低建設(shè)和后期維護(hù)成本。

三、小結(jié)

分布式基站方案與傳統(tǒng)基站方案相比,不僅大大減少了對(duì)站點(diǎn)機(jī)房的依賴、降低了部署的難度,還有效提高了建網(wǎng)速度,為運(yùn)營商大大節(jié)省了建網(wǎng)成本與運(yùn)維成本,充分滿足了運(yùn)營商快速、低成本建網(wǎng)的需求。因此,分布式基站的建網(wǎng)模式已經(jīng)成為運(yùn)營商基站部署的重要選擇。

中興通訊新一代分布式基站方案,除具備原有分布式基站的特點(diǎn)外,還以其架構(gòu)先進(jìn)、支持多載波、接收靈敏度高、功放效率高、體積小重量輕及適合各種安裝環(huán)境等優(yōu)異特性,創(chuàng)造了分布式基站應(yīng)用的新時(shí)代。

 

   來源:C114中國通信網(wǎng)
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