隨著全球信息化的快速發(fā)展,通信業(yè)務(wù)移動(dòng)化,、寬帶化,、智能化的需求迅速增長(zhǎng)??焖俅蛟炜沙掷m(xù)發(fā)展的3G精品網(wǎng)絡(luò)成為運(yùn)營(yíng)商提高盈利能力,,提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要策略。這一策略一方面要求網(wǎng)絡(luò)能夠快速部署,,盡早運(yùn)營(yíng),,從而占據(jù)3G市場(chǎng)的有利地位;另一方面要求面對(duì)未來(lái)的新技術(shù)和新業(yè)務(wù),,網(wǎng)絡(luò)能夠平滑演進(jìn),,從而保證網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的連續(xù)性、保護(hù)運(yùn)營(yíng)商的投資,。SDR軟基站優(yōu)越的環(huán)境適應(yīng)能力和強(qiáng)大的后向演進(jìn)能力為建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)辟了新途徑,。
SDR(Software Defined Radio)即軟件定義無(wú)線電。在同一硬件平臺(tái)上,,通過(guò)軟件配置即可實(shí)現(xiàn)對(duì)多種標(biāo)準(zhǔn),、多種調(diào)制方式的靈活配置及轉(zhuǎn)換。采用SDR技術(shù)的基站設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)多種標(biāo)準(zhǔn)制式共存于一個(gè)基站,,具有高效的資源利用率,。SDR軟基站在硬件平臺(tái)不變的情況下,通過(guò)軟件配置即可實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)體制共平臺(tái),,有利于多制式的兼容共贏,,并且實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)。對(duì)于全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商面臨的多頻段,、多制式以及持續(xù)降低TCO的挑戰(zhàn),,SDR軟基站建網(wǎng)突顯優(yōu)勢(shì)。
面向未來(lái)的平臺(tái)化戰(zhàn)略
中興通訊采用統(tǒng)一的MicroTCA平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)SDR系列化基站,最大程度提高設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化,,便于平滑演進(jìn),,為快速構(gòu)建經(jīng)濟(jì)靈活、高可靠性的3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供良好的基站平臺(tái),。MicroTCA技術(shù)也使得SDR系列化基站體積更小,、功耗更低、處理能力更強(qiáng),。同時(shí),,MicroTCA架構(gòu)支持GSM/CDMA/WCDMA/TD-SCDMA/LTE等多種制式,實(shí)現(xiàn)對(duì)多頻段,、多制式網(wǎng)絡(luò)的有效整合(如圖1),。
圖1 SDR系列化基站支持多種無(wú)線制式
中興通訊SDR系列化基站射頻單元具備軟件可編程和重新定義的能力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化的頻譜分配和對(duì)多標(biāo)準(zhǔn)的支持,。SDR軟基站射頻模塊采用了寬帶多載波數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),,單功放可支持多個(gè)載波,通過(guò)軟件即可實(shí)現(xiàn)平滑擴(kuò)容,,降低擴(kuò)容成本以及擴(kuò)容對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響,。采用寬帶多載波技術(shù),還可在連續(xù)的20MHz頻帶范圍內(nèi)通過(guò)軟件配置同時(shí)支持2G/3G/LTE等,,同時(shí)完成對(duì)多制式射頻信號(hào)的收發(fā)處理,,實(shí)現(xiàn)同頻段多制式情況下的融合和演進(jìn)。
組網(wǎng)靈活,,滿足多場(chǎng)景覆蓋需求
基于平臺(tái)化的SDR系列化基站通過(guò)其廣泛實(shí)用的架構(gòu)形態(tài),,使運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)情況,因地制宜選擇相應(yīng)的設(shè)備架構(gòu)及組網(wǎng)形式靈活組網(wǎng),,實(shí)現(xiàn)點(diǎn),、線、面立體化覆蓋需求,。
宏基站架構(gòu)
堆疊式宏基站架構(gòu),,可滿足大容量組網(wǎng)的需求。MicroTCA架構(gòu)和多載波技術(shù)在SDR軟基站中的應(yīng)用,,使SDR軟基站設(shè)備的集成度大大提高,,能夠用更小的體積獲取更高的容量。此外,,基于中興通訊SDR軟基站平臺(tái)的宏基站,,采用主機(jī)柜和輔機(jī)柜分層設(shè)計(jì),便于后續(xù)容量擴(kuò)展,。主機(jī)柜和輔機(jī)柜可以共用基帶池單元,,配置靈活,,擴(kuò)容平滑。
分布式基站架構(gòu)
分布式基站架構(gòu),,滿足機(jī)房資源受限時(shí)快速建網(wǎng)的需求,。基于SDR軟基站平臺(tái)的分布式基站把基站分為射頻拉遠(yuǎn)單元RRU和基帶單元BBU,,兩者通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口用光纖相連接,。基帶和射頻的分離讓基站擺脫了機(jī)房的約束,,BBU無(wú)需機(jī)房獨(dú)立空間,,可放置于傳輸架內(nèi)部,或利用其他設(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(wèn)題,。
室外型RRU體積小、重量輕,,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,。
超級(jí)基帶群組網(wǎng)方式
中興通訊憑借在分布式基站方面深厚的研發(fā)功底和豐富的商用經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)新地提出了“超級(jí)基帶群”解決方案,。這種新型建網(wǎng)模式將BBU集中放置,,RRU通過(guò)光纖拉遠(yuǎn),靈活覆蓋,??纱罅慷询B的BBU實(shí)現(xiàn)基帶資源動(dòng)態(tài)配置、靈活調(diào)度,,充分利用系統(tǒng)資源,,有效降低網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)閑置率;RRU“隨遇而安”,,功耗低,、效率高、施工便捷,,大幅節(jié)省基建和配套資金,;CPRI光接口組網(wǎng)能力強(qiáng)大,簡(jiǎn)化了本地傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),,使RRU站點(diǎn)具備了延伸覆蓋的能力,。
多個(gè)BBU集中放置在現(xiàn)網(wǎng)機(jī)房(如核心機(jī)房或骨干機(jī)房),,可以充分利用現(xiàn)有機(jī)房資源,實(shí)現(xiàn)“零”機(jī)房占用,。機(jī)房?jī)?nèi)各種配套,、傳輸資源可以實(shí)現(xiàn)最大化共享,充分盤活現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)資源,,節(jié)省布網(wǎng)及維護(hù)成本,,顛覆了傳統(tǒng)的建網(wǎng)模式。
超級(jí)基帶群建網(wǎng)模式能夠滿足室外密集城區(qū),、一般城區(qū),、郊區(qū)、農(nóng)村的宏蜂窩覆蓋需求,;滿足城市熱點(diǎn)地區(qū),、CBD地區(qū)的微蜂窩覆蓋需求;滿足大型體育館,、高檔寫字樓,、會(huì)議中心、會(huì)展中心等大型建筑場(chǎng)館的室內(nèi)深度覆蓋需求,;滿足高鐵,、立交、橋梁,、地鐵,、隧道、風(fēng)景區(qū)等特殊場(chǎng)景的點(diǎn)覆蓋需求,。
先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建節(jié)約型網(wǎng)絡(luò)
對(duì)移動(dòng)通信行業(yè)來(lái)說(shuō),,建設(shè)節(jié)約型通信網(wǎng)絡(luò),成為運(yùn)營(yíng)商提升盈利能力最行之有效的途徑,。節(jié)約型網(wǎng)絡(luò)的重點(diǎn)是減少對(duì)資源的占用,,降低能耗。
基站65%的功耗來(lái)自于功放,,基站35%的成本也來(lái)自于功放,,中興通訊SDR系列化基站的功放單元采用DPD+Doherty+DPA技術(shù),功放效率高達(dá)45%,,居業(yè)界領(lǐng)先地位,。
SDR基站采用先進(jìn)的基帶處理算法及射頻技術(shù),雙天線接收靈敏度高達(dá)-129.2dBm,,有效提升單站39%的覆蓋面積,,減少28%的站點(diǎn)數(shù)量,大幅降低能源消耗,。經(jīng)過(guò)無(wú)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(wú)線覆蓋半徑,減少18%的基站數(shù)目,,從而降低18%的建網(wǎng)TCO,。
隨著基站設(shè)備在指標(biāo)方面的提升,會(huì)遇到越來(lái)越難以逾越的技術(shù)瓶頸,,而新型的組網(wǎng)方式,,相對(duì)于設(shè)備指標(biāo)帶來(lái)的是TCO數(shù)倍的降低及節(jié)能降耗能力的大幅提升。
多BBU集中共享現(xiàn)網(wǎng)機(jī)房,,RRU分散室外安裝,,無(wú)需機(jī)房,無(wú)需征地,,大幅減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)對(duì)機(jī)房的需求量,,有效減少機(jī)房占地面積。集中放置還能夠提高設(shè)備利用率,,降低設(shè)備能耗,。其他配套只需要在BBU中心安放,提高配套設(shè)備利用率,,降低配套設(shè)備能耗。此外,,由于無(wú)機(jī)房占用,,無(wú)需在RRU覆蓋點(diǎn)安放空調(diào),從而大幅降低電耗,。傳統(tǒng)式建站方式機(jī)房能耗73.7%來(lái)自于空調(diào),,而采用超級(jí)基帶群建網(wǎng)方式可以利用核心機(jī)房的空調(diào)設(shè)備,最大限度降低空調(diào)能耗,。超級(jí)基帶群建網(wǎng)方式較傳統(tǒng)方式能耗降低高達(dá)88.5%以上,。
此外,傳統(tǒng)建網(wǎng)方式,,選址,、站址談判及機(jī)房建設(shè)一般占用了新建站整個(gè)建網(wǎng)周期的近乎2/3;超級(jí)基帶群建網(wǎng)方式對(duì)站址要求低,,選擇余地大,,僅利用現(xiàn)有骨干或核心機(jī)房,大大縮短了建網(wǎng)周期,。超級(jí)基帶群建網(wǎng)方式不需要傳輸設(shè)備,,僅僅需要進(jìn)行路由調(diào)測(cè)。綜合來(lái)看,,超級(jí)基帶群建網(wǎng)方式比傳統(tǒng)建網(wǎng)方式單站節(jié)省了1/3的工程周期,。高效的建網(wǎng)速度使運(yùn)營(yíng)商盡快投入運(yùn)營(yíng),,實(shí)現(xiàn)收益。
平滑演進(jìn),,構(gòu)筑可持續(xù)發(fā)展之路
數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的日益普及帶動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向更高帶寬演進(jìn),。但是,每次帶寬提升都對(duì)運(yùn)營(yíng)商提出諸多挑戰(zhàn),,首先是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的大量替換,,其次是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的大幅調(diào)整。傳統(tǒng)2G運(yùn)營(yíng)商需要通過(guò)部署3G網(wǎng)絡(luò)才能有效提升網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支持能力,,進(jìn)而提升全網(wǎng)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力,。然而后3G技術(shù)中HSPA、MBMS,、HSPA+,、LTE等新興技術(shù)大大提升了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)頻譜效率,對(duì)網(wǎng)絡(luò)后續(xù)平滑演進(jìn)提出了明確的方向,。因此運(yùn)營(yíng)商需要構(gòu)筑一張可持續(xù)發(fā)展的3G網(wǎng)絡(luò),,既能保障已有投資的有效利用,又能滿足市場(chǎng)對(duì)未來(lái)新技術(shù),、新業(yè)務(wù)的需求,。
中興通訊SDR系列化基站支持2G/3G站點(diǎn)合一,降低30%的建網(wǎng)成本,,并且將2G/3G網(wǎng)絡(luò)整合成一張網(wǎng),,簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),有效提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,。針對(duì)后續(xù)技術(shù)的發(fā)展,,SDR系列化基站已能支持全性能HSDPA、HSUPA,,后續(xù)無(wú)需更改硬件,,僅通過(guò)軟件升級(jí)即可向HSPA+(64QAM)演進(jìn),如需支持MIMO,,僅需在每扇區(qū)增加一個(gè)射頻單元,。面對(duì)未來(lái)扁平化網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)需求,基于現(xiàn)有硬件平臺(tái)僅需增加新的控制面和用戶面處理板件即可實(shí)現(xiàn)從HSPA/HSPA+向LTE的平滑演進(jìn),,有效保護(hù)了既有網(wǎng)絡(luò)投資,,降低了LTE建網(wǎng)成本。
無(wú)線技術(shù)演進(jìn)到LTE,,設(shè)備組網(wǎng)形態(tài)從最初的單一基站設(shè)備組網(wǎng)演進(jìn)為超級(jí)基帶群組網(wǎng)方式后,,進(jìn)而會(huì)升級(jí)為i-Node模式,進(jìn)一步體現(xiàn)集中式資源分配,、分布式無(wú)線布局的優(yōu)點(diǎn),,滿足無(wú)線網(wǎng)絡(luò)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力不斷提高的發(fā)展趨勢(shì),。全新一代無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)i-Node在智能化、協(xié)作化和網(wǎng)絡(luò)化三方面有突出優(yōu)勢(shì)(如圖2),。
圖2 全新一代無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)i-Node
i-Node模式實(shí)現(xiàn)基帶資源智能調(diào)度,,遠(yuǎn)端模塊采用智能化射頻技術(shù),減少干擾,,提升頻譜利用率,。基帶池的智能處理平臺(tái)通過(guò)軟件自動(dòng)分配基帶處理資源,,實(shí)現(xiàn)多制式統(tǒng)一接入,,高速數(shù)據(jù)交換平臺(tái)支持基帶池內(nèi)的處理單元之間的互聯(lián)互通,RRU的載波基帶信號(hào)可以交換到基帶池任意一個(gè)BBU,,有效實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡,,避免單個(gè)BBU過(guò)載或部分BBU過(guò)于空閑的情況發(fā)生,提高設(shè)備利用率,,降低能耗,。這種組網(wǎng)模式可以更方便地部署MIMO及干擾消除等信號(hào)處理算法,從而增加無(wú)線系統(tǒng)的性能增益,,更符合LTE技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)的需求,。
i-Node模式支持多小區(qū)協(xié)作式無(wú)線資源管理、協(xié)作式無(wú)線信號(hào)處理以及智能化無(wú)線資源調(diào)度,。其重要的關(guān)鍵技術(shù)之一SON自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)以小區(qū)簇為單位進(jìn)行協(xié)作式無(wú)線資源管理,,信號(hào)的協(xié)作式發(fā)送/接收可以有效提升系統(tǒng)頻譜利用率和小區(qū)邊緣吞吐量。SON自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)以聯(lián)合接收/發(fā)送(JP)和協(xié)作式波束賦形(CBF)為無(wú)線資源管理的主要技術(shù),。
i-Node模式采用全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化,符合未來(lái)通信發(fā)展的云計(jì)算模式,。通過(guò)高帶寬,、低延時(shí)的互聯(lián)架構(gòu),組成一個(gè)巨大的實(shí)時(shí)云計(jì)算基帶池,。RRU將傳送的基帶信號(hào)發(fā)送到基帶池,,通過(guò)實(shí)時(shí)云計(jì)算基帶池動(dòng)態(tài)分配的計(jì)算資源完成無(wú)線基帶信號(hào)的實(shí)時(shí)處理。云技術(shù)填補(bǔ)數(shù)據(jù)空洞,,提升無(wú)線網(wǎng)絡(luò)整體吞吐率,。
中興通訊SDR系列化基站充分考慮網(wǎng)絡(luò)的后向演進(jìn)性,符合i-Node組網(wǎng)模式的演進(jìn)需求,,為運(yùn)營(yíng)商向未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)提供了保障和支持,。
中興通訊基于創(chuàng)新架構(gòu)的新一代SDR軟基站,幾乎不需要更改任何硬件就能保持網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)性,,有效利用現(xiàn)網(wǎng)資源,,大大降低運(yùn)營(yíng)商TCO,。運(yùn)營(yíng)商可以隨著市場(chǎng)環(huán)境的變化靈活快捷地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展策略和方向,在有效控制投資風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí),,保證網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力和持續(xù)盈利能力,。新一代SDR軟基站及創(chuàng)新的建網(wǎng)模式將成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)。