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2012年2月24日，日本移動運營商軟銀推出4G高速率移動寬帶服務(wù)業(yè)務(wù)，其4G用戶只需要申請一個微小的MiFi USB卡，即可便捷地享受TD-LTE+Wi-Fi的雙重數(shù)據(jù)體驗。軟銀的4G網(wǎng)絡(luò)實際下載速率高達(dá)76Mbit/s，廣告遍及全日本各軟銀營業(yè)廳及知名電器街，短短幾周，已吸引數(shù)萬用戶蜂擁而至。
日本擁有著高度發(fā)達(dá)的電信市場，人口密度大，ARPU值高，用戶體驗要求苛刻，電信運營商和設(shè)備商眾多，競爭十分激烈。早期，日本的移動通信市場以自有通信技術(shù)為主，由本國設(shè)備商壟斷網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，直到3G技術(shù)出現(xiàn)才與全球標(biāo)準(zhǔn)接軌，并逐漸接納外來設(shè)備商。正是在這樣的背景下，中興通訊WiMAX產(chǎn)品于2010年進(jìn)入日本第二大移動運營商KDDI網(wǎng)絡(luò)后，TD-LTE產(chǎn)品又敲開了日本第三大運營商軟銀的大門，這標(biāo)志著中國設(shè)備商被以要求嚴(yán)格而著稱的日本高端市場完全接納和認(rèn)可。
軟銀建設(shè)TD-LTE的基本思路是最大程度復(fù)用現(xiàn)有的PHS（小靈通）網(wǎng)絡(luò)站點資源，快速低成本建成4G網(wǎng)絡(luò)。由于軟銀已有成熟的3G網(wǎng)絡(luò)，計費系統(tǒng)\中心管理系統(tǒng)都可復(fù)用，所以中興通訊提供的TD-LTE方案主要為網(wǎng)絡(luò)接入側(cè)，包括基站和配套設(shè)備。根據(jù)軟銀的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，中興通訊提供了定制化的一攬子解決方案。
由于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)多建設(shè)在高頻段，信號穿透力較弱，為了避免饋線損耗，目前，基站設(shè)備多采用分布式架構(gòu)，即基帶模塊和射頻模塊分開，基帶模塊放置在室內(nèi)機(jī)房或者室外柜中，而射頻模塊則架設(shè)在室外高樓樓頂、塔頂或者抱桿上，以期離發(fā)射天線更近。中興通訊為軟銀提供的基站也為分布式類型。
創(chuàng)新設(shè)計與技術(shù)極大節(jié)省建網(wǎng)費用
在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)費用中，站址新建費用占總建網(wǎng)費用的50%以上，如何最大限度地節(jié)約站點資源是軟銀和中興通訊面臨的第一個難題。中興通訊通過多次實地勘察，確認(rèn)已有的PHS站點可以同TD-LTE新建站點復(fù)用，首先解決了站點租賃難題。而在基站安裝設(shè)計上，TD-LTE設(shè)備又復(fù)用了PHS的魚叉天線，通過天線內(nèi)置合路器，將PHS射頻發(fā)射器同TD-LTE射頻發(fā)射器合并，只用一根天線就可以發(fā)射兩種網(wǎng)絡(luò)信號。另外，在傳輸和電源設(shè)計上，TD-LTE和PHS設(shè)備完全共用。這一舉措，不但為軟銀節(jié)省了新建站點費用，更節(jié)省了大量的配套硬件費用。
值得一提的是，日本是一個土地高度私有化的國家，電纜施工征地難，費用昂貴。一般來說，分布式基站的每個小區(qū)都需要2根光纖用于基帶單元和射頻單元的連接，以傳輸上下行信號。中興通訊運用單芯雙向技術(shù)，將傳統(tǒng)的每小區(qū)2根光纖資源減少為1根，相當(dāng)于原來一個小區(qū)的資源現(xiàn)在可以提供給2個小區(qū)使用，為軟銀節(jié)省了高達(dá)50%的傳輸資源費用。
定制化光纖拉遠(yuǎn)GPS提供可靠時鐘信號
更大的難題在于如何使基站接收時鐘同步信號。
由于TD-LTE是OFDMA時分復(fù)用系統(tǒng)，上行和下行數(shù)據(jù)的傳輸共用一個空口資源，通過時間切換來傳輸數(shù)據(jù)�；局g無法時鐘同步意味著在同一個空口資源上，有的基站在傳輸上行數(shù)據(jù)，有的基站在傳輸下行數(shù)據(jù)，就好比一條只有單行道的馬路上，有的車在順行，有的車卻在逆行，勢必造成混亂。反映到網(wǎng)絡(luò)上就是大面積的信號干擾，用戶無法正常使用業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)的時鐘同步方法，需要每一個基帶模塊通過饋線連接一個GPS蘑菇頭接收器，放置在室外接收衛(wèi)星時間。一般情況下，GPS饋線長度為40~50m。但是，根據(jù)日本的電信施工標(biāo)準(zhǔn)，GPS接收器的饋線不允許接入到放置在機(jī)房里的基帶模塊上，使得原本簡單的施工困難重重。
針對這個問題，中興通訊采用光纖拉遠(yuǎn)GPS設(shè)備+射頻模塊傳輸GPS信號方案，即GPS的蘑菇頭接收器不再直接連入機(jī)房的基帶模塊上，而是通過光纖連接到室外的射頻模塊，再通過射頻模塊將GPS信號通過光纖傳輸?shù)交鶐K，從而實現(xiàn)多個基站的時間同步。這種方案的實現(xiàn)，不但幫助軟銀解決了GPS饋線無法入機(jī)房的難題，而且GPS饋線使用光纖傳輸之后，距離可達(dá)10km以上。不僅如此，為了增強(qiáng)可靠性，中興通訊還設(shè)計了一系列的單基帶模塊及多基帶模塊間的時鐘備份功能，提高了基帶模塊的時鐘可靠性。
創(chuàng)新干擾規(guī)避方案有效提升整網(wǎng)性能
由于軟銀的TD-LTE站點是和已有PHS站點共站，且復(fù)用PHS全向天線，所以TD-LTE是同頻組網(wǎng)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)仿真，同頻組網(wǎng)比異頻組網(wǎng)在頻譜效率方面下降45%以上，在小區(qū)邊緣情況更加嚴(yán)重。在TD-LTE的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，關(guān)于干擾抑制定義了多種關(guān)鍵技術(shù)，例如ICIC和BF。但即使運用這些技術(shù)，在日本這樣一個復(fù)雜的無線環(huán)境中也不足以將干擾降到理想狀態(tài)。中興通訊依據(jù)多年的無線網(wǎng)絡(luò)經(jīng)驗，首家獨創(chuàng)性地提出Super Cell+SDMA微蜂窩組網(wǎng)技術(shù)。Super Cell可以更加有效地消除小區(qū)間干擾，而SDMA（空分復(fù)用接入）技術(shù)有助于提升系統(tǒng)容量。
Super Cell，即超級小區(qū)技術(shù)，通過將相鄰的物理小區(qū)合并來避免間距過近的小區(qū)間干擾，但使得合并后的邏輯小區(qū)間距擴(kuò)大，一定程度上降低了原物理小區(qū)的容量。但這些容量損失可以通過SDMA技術(shù)的引入，獲得高信噪比從而實現(xiàn)高M(jìn)CS和MIMO來補償。合并的小區(qū)數(shù)越多，則降低干擾的效果會越明顯。在軟銀的實際網(wǎng)絡(luò)測試中，外場單站峰值流量高達(dá)76Mbit/s，運用Super Cell+CCIA技術(shù)之后，整網(wǎng)平均容量顯著提升，控制信號中斷率下降為2%，小區(qū)邊緣用戶頻譜效率提升150%。
除上述特點之外，中興通訊推出的大容量基帶單元，只有3U高，最大可連接18個射頻發(fā)射模塊，即支持18個全向站小區(qū)。不僅如此，多個基帶單元還可以有效堆疊，放置在同一個機(jī)架中，實現(xiàn)集中管理。在日本這種機(jī)房資源稀缺的場景下發(fā)揮了重要作用，大大降低了運營成本。而射頻模塊為4端口發(fā)射，可支持各種天線技術(shù)。
從2010年10月項目開始執(zhí)行到2012年3月的網(wǎng)絡(luò)正式商用，短短1年多時間里，軟銀的TD-LTE基站已經(jīng)覆蓋日本的東京、大阪、名古屋、福岡、札幌等多個城市，中興通訊的售后交付團(tuán)隊為之付出了巨大的努力。在日本復(fù)雜的環(huán)境中，中興通訊建設(shè)的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)不僅工程進(jìn)度沒有延誤，且網(wǎng)絡(luò)性能十分優(yōu)異，全網(wǎng)掉話率小于2%，全網(wǎng)業(yè)務(wù)時延小于40ms。由于優(yōu)異的表現(xiàn)，中興通訊在2011年又獲得了軟銀二期擴(kuò)容合同，覆蓋范圍擴(kuò)大至日本全國。
軟銀首席技術(shù)官對此曾表示：“我們選擇中興通訊這樣全球領(lǐng)先的電信設(shè)備商，作為我們的合作伙伴來建設(shè)全球最大的TDD網(wǎng)絡(luò)。我們希望中興通訊能夠保持一貫領(lǐng)先的移動通信創(chuàng)新能力，幫助我們一起建設(shè)日本乃至全球最好的下一代移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。”
作者：中興通訊 楊亮亮 來源：通信世界周刊
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