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面向未来商用运营的新一代大功率TD-SCDMA RRU
lulu888 | 2009-06-24 15:18:46    阅读:974   发布文章

  一、TD-SCDMA网络发展趋势

  随着中国移动TD-SCDMA网络部署的逐步深入,在容量、业务、新技术引入以及后续演进等方面的发展趋势逐渐清晰起来,本文意在通过网络发展趋势分析TD-SCDMA下一步的关注重点,尤其需要关注大功率基站的重要性。

  1、容量发展趋势

  由于TD-SCDMA的部署是从中心城市开始,对容量、数据业务的要求是高起点。一期建网站点的配置以S3/3/3为主,主要提供R4业务。但随着用户数量增加,在部分热点地区已经出现高负荷引起网络KPI下降的情况,需要考虑扩容。同时二期网络的目标业务出于竞争考虑会加大HSDPA等业务的规划,HSDPA有可能采用独立频点组网以更好的发展高端用户。业务发展趋势需要更大容量的站点配置,如果用户发展和业务运营顺利的话,未来的一年即 2009-2010年,密集城区大部分站点将达到S6/6/6及以上的配置。

  扩容后如果功率受限则要增加大量站点以保证覆盖,初步估算,从S3/3/3扩容的S4/4/4,如果不增加发射功率则导致增加25%以上的站点数,无形中加大了运营商投资和网络建设难度。

  2、新技术应用趋势

  可喜的是TD-SCDMA产业出现了很多新技术,在组网、工程、业务等方面均有所改进,在网络部署和业务运营上提供了有力支持,比如:双极化天线、一体化天线解决了天面安装和美化问题;RRU的大功率PA的设计使站点规划、与GSM共站等方面更加容易;MBMS的单时隙速率提升技术可以在有限的资源下提供更多的业务容量等等。

  3、新业务发展趋势

  一期业务以R4业务为主,二期网络将提供更多的3G亮点业务,包括HSDPA、MBMS等高端数据业务,视频类通话和流媒体类的业务也是发展的重点,后续还将推出HSUPA业务以发展类似手机博客类的业务。

  4、演进趋势

  随着TD-LTE技术的成熟商用,TD-SCDMA和TD-LTE要能够共存和平滑演进,以保证运营商的投资,同时降低网络部署的复杂度,比如现有的设备包括天线是否能够软件升级支持LTE成为运营商关注的重要内容。

  二、TD-SCDMA功率需求分析

  下面我们根据运营商的网络发展趋势重点讨论对大功率基站的要求。目前几个主要的TD-SCDMA厂商都提出了大功率PA的规划设计,普遍认为TD- SCDMA未来的网络发展对功率的需求是多方面的,已经不能仅仅停留在早期的设计原则里,同时,随着元器件技术发展,低成本的大功率PA设计成为可能,可以提供更高性能和适应性更强的基站设备,比如,华为推出的5W RRU基站设备,既能提供大功率发射又能保证散热,以及体积小重量轻的室外安装要求,可以在室外恶劣环境下可靠运行。

  具体分析,面向运营和业务发展的网络应该从以下几个方面考虑功放的设计:

  a)覆盖

  1.满足上行受限,以获得最大的覆盖能力。随着新产品的射频性能不断提高,比如基站灵敏度提高了1-2db,相应的需要下行发射功率加大才能配合发挥优势。

  2.满足TS0上公共控制信道的功率配置。随着HSDPA、MBMS、HSUPA等业务投入运营,需要承载更多的控制信道,如果把控制信道放在业务时隙上将浪费很多有用的信道资源,所以需要考虑把控制信道配置到TS0,Ptotal_TS0= Sum (PPCCPCH, PSCCPCH, PPICH, PFPACH,。。。)。TS0前期一般配置5-9个码道,后续如果考虑在TS0上配置更多码道,则需要更多的功率以保证覆盖;

  b)容量

  需要考虑以下几个条件:

  1.码道或下行功率受限;

  2.考虑用户在小区的分布,以及室内室外比例;

  3.考虑可靠性要求;

  4.考虑单业务容量要求,如R4业务在不同的负载下对功放的要求。

  从仿真数据分析看出:用户的边缘分布,尤其VP业务边缘分布以及可靠性大于90%的要求等都需要更多的功率余量。

  c)新技术应用

  由于智能天线体积大给工程施工带来很大困难,同时影响美观和站址选择,双极化天线可以很好的解决这些问题,但和8天线智能天线相比,双极化天线对无线链路产生影响,上行由于有极化分集增益,在补偿极化损失后仍比8天线略好,下行极化损失则要通过PA补偿,工程上需要考虑1.5dB的极化损失。

  为补偿双极化天线在60度方向由于极化损失造成的覆盖盲区问题,华为提出了“定向加权”解决方案,此方案可以有效弥补双极化天线的不足,但需要更多的功率,仿真情况表明需要近3DB的功率补偿。

  d)新业务要求

  目前,HSDPA、MBMS逐渐成熟并引入网络,两者对下行功率都有着固定的要求。在HSDPA异频组网时,可以提高HSDPA的发射功率来提高其性能,尤其提升边缘数据速率。

  同时,MBMS单独组网下对功放 的要求更高。MBMS的功率是固定分配,MBMS由于是下行业务,不需要上行,没有上下行平衡的考虑,因此功率配置越高MBMS的覆盖越大。

  为提升MBMS的业务容量,华为192Kbps/时隙的业务容量提升技术可以使业务容量增加50%,比如:原来的两个时隙配置提供2个频道的内容,采用192Kbps/时隙的容量提升技术后可以支持3个频道的内容,但要求更高的发射功率。

  e)演进

  如果要求TD-SCDMA的极化天线演进到TD-LTE,则四天线分为一组,每组天线口输入功率至少20W,折算到每通道需要5W,如果现在采用的RRU不支持大功率,未来向LTE演进时需要更换RRU或更高增益天线;

  所以我们面向未来考虑,现在的产品尽可能在满足现有网络组网和业务运营要求外,还能保证未来新业务,新技术的引入和平滑升级(新频段除外)不需要更换平台。

  f)网络优化需要留有功率余量

  出于通信可靠性的考虑及功控优化,功率余量可以留给优化阶段以保证QoS和较高的通信可靠性。

  从以上分析中可以看出,TD-SCDMA大功率基站是发展趋势,这样才能在运营商实际运营网络时,不会受到基站的功率限制,保护运营商现有投资的同时更好的提供高质量的业务和优质的服务质量。

  在诺基亚西门子和华为两个全球移动通信巨头的鼎力支持下,鼎桥借助两大母公司的领先技术和成熟商用平台,于2008年2季度在业界率先推出最大功率为5W的大功率RRU,成功解决了运营商在建网中面临的难题,为TD-SCDMA在中国走向大规模商用奠定了坚实的基础。

鼎桥

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