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图文:中兴通讯TD-SCDMA网络优化总监顾巨峰

http://www.sina.com.cn  2007年06月12日 10:23  新浪科技
科技时代_图文:中兴通讯TD-SCDMA网络优化总监顾巨峰

图为:中兴通讯TD-SCDMA网络规划优化总监顾巨峰演讲(骆磊 摄)

  2007年6月12日,“2007 3G室内覆盖研讨会”在北京召开。会议就3G室内覆盖的策略、技术要求、产品需求、技术解决方案等方面,与业界专家、一线专业技术人员等一起深入、全面地探讨如何构建优质、精品的3G室内覆盖网络。会议由中国泰尔实验室、《移动通信》杂志社共同举办。

  图为:中兴通讯TD-SCDMA网络规划优化总监顾巨峰演讲(骆磊 摄)

  以下为其演讲全文:

  顾巨峰:尊敬的各位专家、各位领导,早上好!今天我讲的题目是《中兴TD多通道室内覆盖的解决方案》。大家都知道,3G的覆盖对网络市场来讲是非常重要的,各位专家也讲到2G,从2G来看,室内覆盖的业务量占到70%左右。尤其是在3G时代,更价值的用户更集中在室内,良好的室内覆盖是新客户、留住老客户的关键。从这个图上来看,在一个城市里,尤其是在一个城区,有可能有宏基站的盲区,很难覆盖到,特别是现在摩天大楼,四五十层以上的楼都非常普遍,可能在一个楼的中部,由于同蜂窝的覆盖非常复杂,比较多,可能会出现乒乓切换的效应。在楼的中下方,如果是在商业这块,一般会是大型商场密布的地方,这些区域是一个用户容量非常大的地方,需要从容量上解决这个问题。虽然从覆盖上讲,这些地方可能室内能够做到一些覆盖,但是容量往往难以满足这样的需求。在一个大楼的底部,比如电梯、地下停车场往往是室外基站覆盖的盲区,这些地方也是需要室内蜂窝系统去解决这个问题。

  TD这样一个系统,大家通常都知道TD系统有两种很关键的技术,比如说智能天线,这种技术在TD里是很关键的技术,它是同蜂窝覆盖室外产品下所用到的技术。很明显,我们把TD技术引用到室外,智能天线技术不能用了,因为智能天线吸收多通道的系统,单个通道需要四个通道、八个通道的天线,用这样的系统覆盖室内系统,基本上从工程复杂度到整个投资都是一个非常复杂的事情,基本上不是特别现实。如果较好地利用智能天线用户间的空间分割的特性,又能够满足在室内系统里便于工程施工,如何来兼顾这两个因素?中兴针对这两个系统,针对TD-SCDMA自身的特点,推出了多通道的概念。实际上,也针对性地推出了相应的产品。一个室内的环境,通常建筑物内部之间,层与层之间有楼板,房间与房间之间会有墙壁阻挡,在室内与室内的用户之间,有一个天然空间的分割的特性。如何来利用这个特性?实际上这个特性是跟我们智能天线在室外覆盖的时候,靠播出弧形是可以用起来的,而可以不用复杂的智能天线实现这一功能。利用这一功能,实现室内覆盖的特性。

  在这张幻灯图中可以看到,从心脏出来,有多个RRU通道,在这个图中可以看到一到三层的用户和四到六层的用户处在不同通道里,他们相互之间可以通过建筑物本身内部的阻挡来完成隔离的效果,在下层的时候,我的信号处于哪一个通道的用户,信号就从哪一通道发出。这样就能够解决不同通道用户间的隔离。

  下面我详细阐述一下这个原理,比如说单通道的系统,微蜂窝是单通道的设备,这样的单通道设备,所有的用户信号都是通过主干电缆进入单通道信源,所有的用户,无论是上行还是下行,基本上都是通过一个通道进出的,上行虽然说建筑物之间有用户的阻挡,实际的干扰是通过天线,最后汇总到一个电缆里,这样就上行就没有用到用户本身的分割的特性。上行的通道是用下行的通道发下去的,实际上针对室内天线来讲,发出的功率里包括所有室内用户的功率,因此对单独的下行用户来讲,你的干扰也随着单天线发出来。这样的一个系统,一个是覆盖能力会存在一定的限制,另外一个是在容量上,干扰处理能力相对较弱。多通道这个系统,实际上它的主干不是我们通常用的室内分布的电缆,实际上它用的是光纤。光纤从基站直接连到RRU设备,它是一个远端的单元,中间走的是基站的信号,基站调试了以后,在光纤里面走。这样的话,下面的信号是针对于某个用户的信号,是通过光纤走到那个通道RRU,从那个通道走下去。上行基本上也是这样一个道理,它从某一个通道接收到,他会从某一个通道通过光纤到基站,通道和通道之间的用户功率上行也不会受干扰,他的信号不会发到另一个通道。而且通道之间的载容量上的分配是在基站中共享,通道和通道之间的容量分配是动态的。因此,在用多通道系统实现室内分布系统的时候,再工程上就有很多优点。用光纤,施工就容易多了。

  从容量配置上来讲,它也非常灵活。通道,容量配置最低的时候可以八个通道配置成一个小区,一个载波。单位内最小的容量是1/8的载波。当需要一个大容量的系统的时候,你一个把一个容量作为一个小区来划分。因此,你就可以看到,单个通道的容量配置可以从1/8配到3,中间有24级的变化,唯一的变化会涉及到在后台做一个配置就可以了,相应的机带单板是足够的。

  大家可以看到,原来的系统总共有八个通道,最低配置的时候可以配成一个载波。需要多个的时候,可以分别成多个小区,这个可以在后台做配置,不需要你再工程上对这个系统做任何改动。这是使用微蜂窝基站和单通道系统是无法达到的效果,单通道系统最多可以把它加到300多就完了,如果这样做就会增加更多的基站去更改这个系统的本身,工程上要做改造,去做这样小区的分裂,只要后台的配置改一下就可以进行扩容。

  因此,这样的系统在容量和覆盖上并能做到独立的规划。一开始你做的施工和设计,容量可以是一个最简配置,如果后期容量上来了,你可以再去更改你容量的配置。

  我们来看一下TD室内覆盖的多种方案以及他们之间的比较,从组网线上比较,从工程事实的建议性来比较,也可以从扩容量的难易程度上比较。我们通常做室内覆盖系统的时候会有多个方案,不同的方案适用于不同的场景,我们通常有直方案的方案,它的信源是通过无线连接的。另外一种传统的方案是微基站的方案,它通常为了满足更大的覆盖范围的时候,通常会借助与干放,如果是一个规模小的建筑,也不需要干放。通常来讲,干放是搭配微基站的方案。

  另外一个新的方案,和GSM、CDMA、WCDMA不太一样的一个方案,就是说是DDU+RRU的方案,而且这个方案也是有别于CDMA DDU+RRU的方案。因为我们在W领域,DDU就是搭配一个RRU,这个RRU,一个RRU也只是最小配置必须配成一个小区。因为WCDMA系统,DDU+RRU也是传承宏基站的特性。本身WCDMA宏基站的配置和GSM基站是一样的,一般来讲下行是不设封底的,上行是设封顶的。对TD-SCDMA来讲,下行本身就是多通道。因为智能天线的需求,这个系统本身就是多个通道的。你可以支持多个通道,支持更广的覆盖,支持更小容量的配置,因此它就更灵活一些。这样一种新的系统,不管是从容量配置、覆盖配置都很负责,而且从施工上来讲也是一个比较简便的方案。

  对于我们室内覆盖来讲,为什么要做室内覆盖?我想提高网络性能,吸收容量,是最主要的因素。我们在做TD网络的时候,如何降低噪声水平,如何室内用户切换和掉话,如何提高网络管理效率,我们从用户角度希望有更好的用户体验,对业务来讲,他希望他的手机有更长的待机时间。从我们运营商的角度来讲,我们希望一个系统能够稳定,而且能够对覆盖有一个很好的供求,能够均匀地覆盖,对于维护和后期的扩容来讲希望增加容量,希望这个系统有更高的水平。

  从传统的微蜂窝的方案来看,刚才也讲到,多个用户实际是最终合并到一个通道来,各种用户间的干扰必须在一个通道里去处理。因此多个分支,多个用户之间的相互干扰是比较大的。如果说在这个系统里,还要干放的话,会进一步引入噪声。可以在这个系统中看到,因为噪声的抬升,终端待机时间相对就会短一些。一旦下行,因为他把所有用户的信号都发到了整个通道里面去,因此在每一个天线上都可以看到所有用户的功率,因此对下面来讲也是一个比较大的干扰。相对于每个通道的功率来讲要更有效地利用,通俗来讲就不是指哪儿打哪儿,你不能把功率必发到你所在用的天线上去,不能针对性地把功率发到这个用户所在的位子上去。

  我们通常在这个方案里做一个更大覆盖面积的建筑市场,通常会借助与干放,干方会有几个方面的问题,一个是同步的误差会引起一些系统上的干扰。另外,通道上由于这个通道汇集了所有的信号和噪声,在使用干放的时候,尤其上行来讲,会有一个明显的噪声的抬升,因为干放本身也是有噪声系数的。因此,从上行来看,从一定程度上可以造成终端发射功率的抬升。另外,从干放实际工程使用的时候,一般是定了几点。

  另外就是直放干的方案,因为它本身不是信源,对于TD-SCDMA来讲,还会有另外一个低端,因为对室外的宏基站来讲是通过多数户型区分,你加入直放站的时候,直放站覆盖区域能所有的用户,加到了宏基站去了,因为直放站永远是在一个宏基站覆盖的方向上,因此,对宏基站来说,它基本上针对这部分用户是没有办法利用多数赋形的特性。由于直放站相对复杂户型的时候,多个小区都会被直放站检出,这样就容易受到其他小区的干扰,导致同步的问题。对于宏基站来讲,来自直放站的用户就丧失了赋形能力。

  使用BBU和RRU方案,优势在哪儿?上行、下行均能降低干扰。使用了RRU以后,因为它是通过光纤拉出去的,它可以就近于天线放射这个设备,因为它本身是一个很小型化的设备,使用了这个方案之后,可以干放。RRU不引入噪声,不存在同步问题。它在容量覆盖独立规划,基带共享,小区设置灵活,可以做一个覆盖比较大的网,只设置一个小区,来减少切换和掉话。从网元管理能力上讲,RRU的网管能力更强,更多特性容易实现。RRU时隙转换点是非常容易的。

  对小型建筑物,特点是结构简单,无机房或弱电井。难以低,改造信源或部分主馈线即可。对于中性建筑物,特点是结构较复杂,机房少或弱电井小,部分有光纤资源。对于大型的建筑物多个制式在合作的时候需要综合考虑信源传输,天线口的功率分配,整个因素都需要考虑。这种情况下,需要添加较多的信源和替换设备。

  小型建筑改造方案,如果使用微基站方案,在信源处和GSM合路,需要有机房的。如果用RRU方案,在信源处和GSM合路,无需机房占地,均可挂墙。

  如果是对于一个中性建筑改造方案,用微基站方案的时候需要使用干放,需要滤波分路合路配合干放使用。如果用RRU方案,像微基站那样用是可以,就近防止RRU也可以,不需要干放。

  对于大型的建筑物,改变原有的分布系统的时候,如果使用微基站的方案,往往使用光干机,实现光干放,实现更大覆盖的能力。如果使用RRU方案,本身就是光纤连接,在覆盖区域前进行信号合路即可,无需光干设备。

  从传统的微蜂窝方案和RRU方案来看,他们相同点都是两者需要电源,而且使用的是微蜂窝的覆盖网络。差一点,微蜂窝依赖于干放,RRU不依赖干放。无源器件的使用较多,而RRU无源其间使用少。如果楼宇越大,对微蜂窝的方案就越复杂。对于RRU的方案,越大型的楼宇就越能体现出工程优势,而且它的后期调整扩容都非常简单。

  从成本和扩容的简易程度来看,使用传统微蜂窝的,它必须使用主干来做,实际上它是等效降低了分支的覆盖能力,如果使用RRU的话,因为它本身就是没有主干的馈缆,由于馈缆带来的损耗,把这部分功率用到分支上去。如果楼宇规模越大,传统微蜂窝浪费的主干越大。

  从网源维护的角度来看,无论使用直放站还是干放,这两个都是在不同的网关上来,像DDU+RRU,本身就是在一套网管上管理,像目前有一个新的功能,晚上的时候,因为我们一般微蜂窝是办公场所和公共区域在用,因此话务量都非常低,这样晚上可以关闭部分时隙,节能降耗。而BBU+RRU,管理成本降低。从直放站来讲,本身不是信源,不存在扩容的能力。微基站受限于馈损,扩容时需要增加微基站,改变网络拓扑,增加信源需要增加配套设备,增加传输,而且需要新增加GPS。干放调整时隙也比较麻烦。如果用了BBU+RRU这样的方案,它的信源和覆盖容量上是独立规划,扩容的只有只需要增加基站资源就可以了。

  大家可以看到DDU和RRU有一个非常明显通道优势。

  从现有室内分布系统改造原则上来看,TD RRU就近放置,充分利用主干光纤,将RRU在覆盖区前与其他制式合路。根据覆盖和容量需求灵活设置每个RRU的覆盖区域和容量。基本上,它是可以使用原有的系统,不需要改变馈线的结构。减少重新布线的风险,只需要在主干加一个光纤就可以,不需要依赖于干放。

  对于这样一个系统放上去,只需要一个新增设备和合路器,原有的设备和覆盖区上做一个合路就可以了。从工程上讲,怎么来算RRU在哪个地方合路,通过反向预算就可以了。从天线口算上行,从天线口算算发射功率,因为RRU的输出功率是一致的,通过我们算一下就知道在哪个节点上来合RRU的位置,通过工程可以算出来。

  中兴系列化的产品,传统的集中式的基站有传统集中式TD基站,微基站和室内宏蜂窝基站。而第二代分布式TD基站,有系列化RRU和系列化的BBU,大容量的RRU是四通道的。

  像322的BBU非常小型化,它可以选择放在标准机架里,也可以选择挂在墙上。整个这样一个设备支持48伏的功率,支持220伏的交流空间。小型的RRU支持3.3的容量,它是支持交流电,也只是直流通电,基本上可以非常灵活地安装在热电井的地方。

  对于328的,是一个大型化的,需要一个机房,这种设备可以用在比较大型的场所,奥运场馆、机场、国际会展中心,一般建筑物用不到这样的设备。

  R04,本身用的是四个通道,这个RRU支持6载波的容量。它已经有四年多的商用经验,检验它的稳定性和成熟度。

  我的内容介绍完了,谢谢大家!

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