本刊記者 | 魯義軒
《通信世界周刊》:基于站址協(xié)調(diào)問題、環(huán)境問題、供電問題等,目前3G/LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中小型、微型基站設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用似乎正在成為一種趨勢。推動小型/微型基站設(shè)備應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)主要有哪些?尤其適合哪些區(qū)域的覆蓋?
郭金:小型/微型基站的關(guān)鍵技術(shù)包括干擾消除,移動性管理如切換、SON(self organizing network,自組織網(wǎng)絡(luò))、網(wǎng)絡(luò)管理等。LTE網(wǎng)絡(luò)的小型/微型基站技術(shù)還包括MIMO、OFDM技術(shù)。
小型/微型基站適合場景包括小小區(qū)的補(bǔ)盲,熱點(diǎn)地區(qū)的補(bǔ)熱(補(bǔ)忙);補(bǔ)盲,包括室內(nèi)、小企業(yè)、孤島、隧道等;補(bǔ)熱,主要面向大容量需求的體育場、會展中心、火車站、商場、消費(fèi)區(qū)域等。
另外,在宏蜂窩覆蓋難以到達(dá)的區(qū)域,如果再部署宏站從成本上考慮又不經(jīng)濟(jì)的場景可以考慮部署微站。
華為:小型站的主要覆蓋特點(diǎn)是局部覆蓋盲點(diǎn)、熱點(diǎn),以及傳統(tǒng)基站難以建站的居民區(qū)、街道等區(qū)域,為了便于安裝與維護(hù)方便,需要將主控、基帶、射頻、天線做集成。為了保證良好的覆蓋效果,實(shí)現(xiàn)波束賦形、傾角可調(diào)是其中的關(guān)鍵技術(shù)。
馮彬:隨著3G網(wǎng)絡(luò)的升級,運(yùn)營商必須使天線支持41~45dBm,使室內(nèi)實(shí)現(xiàn)HSDPA和HSUPA覆蓋,這就使得小型化基站受到越來越多的關(guān)注,從而推動了諸如Pico基站、Femto基站、遠(yuǎn)端射頻單元等解決方案的迅速發(fā)展。然而,對微/小型基站,我們最關(guān)心的問題就是外觀小巧的同時(shí)其性能的穩(wěn)定和數(shù)據(jù)處理與承載能力的優(yōu)劣。因此我們針對這些微/小型基站提出了全新的技術(shù)要求:全新的小型化天線設(shè)計(jì)、全新的小型化射頻處理元件、全新的基帶處理單元以及能夠提供集中化、虛擬化的云狀網(wǎng)絡(luò)。
在小型化天線技術(shù)方面,新型的小型通道濾波器、高度集成的基帶處理系統(tǒng)集成芯片和數(shù)據(jù)高速壓縮傳輸協(xié)議,以及云化的、融合的無線接入網(wǎng)技術(shù)等,都是新一代無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重要技術(shù)基礎(chǔ)。
李同坡:目前針對站址協(xié)調(diào)困難的問題,基站小型化的發(fā)展有兩大亮點(diǎn),一是基帶部分集中化部署,基帶部分通過云計(jì)算實(shí)現(xiàn)大規(guī)?;鶐С兀繜狳c(diǎn)區(qū)域采用微站,例如Femtocell(以下簡稱Femto)、MicroRRU部署,盡量降低前端站址的需求。而另一方面,是采用基帶和射頻一體化的設(shè)計(jì),采用適當(dāng)?shù)娜萘繚M足熱點(diǎn)區(qū)域的需求。
兩種形態(tài)都適合于熱點(diǎn)區(qū)域的覆蓋,包括補(bǔ)盲、補(bǔ)熱的需求,而對于關(guān)鍵站點(diǎn),還是建議采用傳統(tǒng)的BBU+RRU方式建設(shè),以保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。
小型/微型基站除了適合熱點(diǎn)、盲點(diǎn)地區(qū)的補(bǔ)充覆蓋,還可以用于城市應(yīng)急通信。
數(shù)字 90%
國人通信基于小型化技術(shù)已推出小型化天線,包括TD-LTE小型化系列天線、WCDMA小型化系列天線等產(chǎn)品,可將天線體積縮減到傳統(tǒng)天線體積的50%左右?;谛虏牧稀⑿鹿に嚭托录夹g(shù)的使用,國人通信還成功地進(jìn)行了射頻小型化設(shè)計(jì),將原有的射頻子系統(tǒng)體積縮小了90%。并在這些技術(shù)基礎(chǔ)上,即將逐步推出集成了射頻子系統(tǒng)與天饋系統(tǒng)的小型一體化基站系統(tǒng),和基于FTTX網(wǎng)絡(luò)的MS-RAN系列產(chǎn)品。
《通信世界周刊》:小型/微型基站設(shè)備,在目前以優(yōu)化為主的3G網(wǎng)絡(luò)和未來以建設(shè)為主的LTE網(wǎng)絡(luò)上,將分別扮演什么樣的角色?在現(xiàn)有3G網(wǎng)絡(luò)上如何與傳統(tǒng)設(shè)備協(xié)同應(yīng)用?
郭金:在以優(yōu)化為主的3G網(wǎng)絡(luò)上小型/微型基站設(shè)備可以在熱點(diǎn)區(qū)域作為移動寬帶網(wǎng)絡(luò)的分流,以及以微型基站為中心(如Femto)的家庭/企業(yè)新業(yè)務(wù)模式開發(fā)應(yīng)用為運(yùn)營商帶來盈利新增長點(diǎn)。
LTE的頻率更高(如2.6GHz)、穿透損耗更大;另外,LTE初期將主要提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要發(fā)生在室內(nèi),因此,LTE小型/微型基站設(shè)備會在室內(nèi)覆蓋上扮演重要角色。
小型/微型基站和宏網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同應(yīng)用包括:和宏網(wǎng)絡(luò)協(xié)同規(guī)劃,包括干擾、移動性管理、參數(shù)規(guī)劃等,從而保證宏微網(wǎng)絡(luò)下用戶體驗(yàn)一致性;協(xié)同運(yùn)維管理,包括網(wǎng)管融合、運(yùn)維融合;業(yè)務(wù)模式協(xié)同,包括資費(fèi)策略、市場營銷、業(yè)務(wù)定位等。
華為:未來的網(wǎng)絡(luò)建設(shè),每個(gè)站點(diǎn)都有很大的流量需求,單站點(diǎn)的基站在這方面有些力不從心,網(wǎng)絡(luò)需要將業(yè)務(wù)下沉到底層,以大量的小型站來充分吸收話務(wù)量,實(shí)現(xiàn)真正的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。
在現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡(luò)上,小型站已經(jīng)發(fā)揮了極大的作用,在弱覆蓋、熱點(diǎn)上充分體現(xiàn)了宏站所不具備
的優(yōu)勢,與傳統(tǒng)宏站需要做到良好的協(xié)同才能達(dá)到網(wǎng)絡(luò)的性能提升,一個(gè)很好的例子就是:用宏站的話務(wù)地圖來發(fā)現(xiàn)盲點(diǎn)、熱點(diǎn),指導(dǎo)小基站的部署。
對話嘉賓:
中興通訊LTE產(chǎn)品總監(jiān) 郭 金
華為
國人通信天線業(yè)務(wù)部技術(shù)總監(jiān) 馮 彬
大唐移動解決方案部副總經(jīng)理 李同坡
郭金
李同坡
馮彬:微/小基站在城域網(wǎng)中的應(yīng)用,將對現(xiàn)有的3G和LTE網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)盲和擴(kuò)容起到至關(guān)重要的作用。統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)無縫覆蓋的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)并不適用于爆發(fā)增長的無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)承載的需求,所以熱點(diǎn)覆蓋和深度覆蓋目前來講是3G和LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的要點(diǎn)。高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求都來源于特定場所,比如咖啡館、私人會所和商業(yè)中心等。
微/小型基站的應(yīng)用上應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注三方面的問題:首先是實(shí)現(xiàn)其與宏網(wǎng)之間的移動對接問題;第二是進(jìn)一步推動需要微/小型基站能夠適應(yīng)更多的場景,進(jìn)一步推動在實(shí)施應(yīng)用當(dāng)中適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)、適應(yīng)多種環(huán)境的能力;第三個(gè)是面向未來規(guī)模性發(fā)展必須要解決密集布放的問題,同時(shí)減少設(shè)備互相之間的干擾。
數(shù)字 15kg中興通訊今年推出全球首款可商用的一體化LTE微站ZXSDR BS8920,其核心是把基帶處理和射頻模塊都集中到一個(gè)很小的“Box”里,體積只有13L,重量只有15kg,卻是一個(gè)完整功能的LTE基站。該產(chǎn)品目前正在參與多個(gè)運(yùn)營商的測試。
《通信世界周刊》:在成本、功耗、部署方式等方面,小型/微型基站設(shè)備無疑有著明顯優(yōu)勢,而在性能、可靠性、運(yùn)營能力、對大容量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載能力等方面,小型/微型基站能否勝任,并且在哪些方面還有突出表現(xiàn)?
郭金:小型/微型基站設(shè)備分為Micro、Pico、Femto三種類型,以體積、發(fā)射功率、覆蓋、應(yīng)用場景等不同作為區(qū)分。其性能雖然依次降低,但都匹配其適合的場景。比如Femto作為家用電子消費(fèi)類產(chǎn)品具有即插即用特性,在性能、可靠性、運(yùn)營能力等方面無法按照宏站標(biāo)準(zhǔn)來要求,但是在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載能力上較強(qiáng),可以吸收更多容量,另外在室內(nèi)定位、接入控制等方面也有宏小區(qū)所不具有的特點(diǎn)。所以說勝任與否要使基站類型與場景進(jìn)行合適的匹配。
華為:小型站由于體積所限,功率和容量都不會很高,只是吸收局部區(qū)域的業(yè)務(wù),從整個(gè)建網(wǎng)思路來看,基站小型化、功率場景化是未來的趨勢,不同的場景需要的設(shè)備功率是不同的,所以不同規(guī)格和形態(tài)的小型站將是后續(xù)的建網(wǎng)主力。
馮彬:大中城市的基站站距已經(jīng)普遍較密,通過微/小基站和采用RRU信源建網(wǎng)來進(jìn)行對現(xiàn)有的3G和LTE網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)盲和擴(kuò)容,加強(qiáng)熱點(diǎn)和室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)建設(shè),其容量優(yōu)勢更是顯而易見的。例如使用Femto在局部熱點(diǎn)部署覆蓋,能夠有效進(jìn)行數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的分流,可以盡可能將低價(jià)值、大流量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)遷移到Femto端,進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)容量,使移動網(wǎng)絡(luò)能承載更多的高移動性、高價(jià)值的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),能夠有效提升頻譜利用率等。
李同坡:從目前來看,一體化小基站產(chǎn)品在TDLTE網(wǎng)絡(luò)部署方面有很強(qiáng)的優(yōu)勢,一是TD-LTE站址資源的協(xié)調(diào)難度將越來越大,一體化小基站具備容量、成本適中、快速部署以及適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn);二是一體化小基站對于高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要發(fā)生場所具有很好的適用性。
大唐移動推出的業(yè)內(nèi)首款TD-LTE一體化小基站EBS5132D采用一體化設(shè)計(jì),采用20W/通道發(fā)射功率,不僅滿足補(bǔ)盲、補(bǔ)熱需求,而且在邊際網(wǎng)、應(yīng)急通信方面也可以應(yīng)用,應(yīng)用場景豐富;該一體化小基站可以實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘、傳輸?shù)募壜?lián),可以降低對于外部資源的需求;該基站還支持一個(gè)20M小區(qū)容量,在3DL:1UL配置下,下行峰值吞吐量不低于110Mbit/s,可以滿足對大容量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載的需求。
《通信世界周刊》:微/小型化基站設(shè)備的應(yīng)用還面臨哪些現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)?如何解決?
郭金:微型基站的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)包括多方面。在技術(shù)上,3GPP正在推進(jìn)H(e)NB標(biāo)準(zhǔn)的成熟和完善,發(fā)展低成本的AP。在商業(yè)模式上,微型基站的商業(yè)模式還在開發(fā)形成中。在實(shí)際應(yīng)用中,部署小型/微型基站設(shè)備的運(yùn)營商,還需要與提供回程傳輸(如ADSL)的運(yùn)營商共同合作。
華為:小基站的體積和功率、性能的矛盾是目前其部署應(yīng)用的較大挑戰(zhàn),從安裝的便利性、易用性來說,體積是越小越好,但體積的小型化意味著功率的降低、性能的下降。如何提升功放效率,如何在更小的體積下提高產(chǎn)品的性能需要運(yùn)營商與產(chǎn)業(yè)鏈共同推動技術(shù)的革新。
馮彬:現(xiàn)實(shí)部署中有三方面的現(xiàn)實(shí)問題需要重視。
從融合的角度,微型基站設(shè)備要運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)相融合,需要符合運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向;另一方面需要與網(wǎng)絡(luò)設(shè)施提供商的接入方式融合,要能夠適配主流的接入技術(shù)。從性能角度,微型基站設(shè)備需要芯片生產(chǎn)商、運(yùn)營商、大型通信設(shè)備商的聯(lián)合推動,推進(jìn)產(chǎn)品的高性能。從標(biāo)準(zhǔn)角度,只有隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、接口標(biāo)準(zhǔn)的確定,微小型基站設(shè)備才會朝著標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展,有助于產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模應(yīng)用。
李同坡:目前小型化基站設(shè)備已經(jīng)被廣泛推出,而由于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)也剛處于規(guī)模試驗(yàn)網(wǎng)的階段,后續(xù)為了推進(jìn)小型化產(chǎn)品的成熟應(yīng)用,大唐移動將會與中國移動共同合作,在現(xiàn)網(wǎng)對一體化小基站產(chǎn)品進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋、性能指標(biāo)方面進(jìn)行測試,以驗(yàn)證其規(guī)模商用的可行性。
可以說,小型化基站產(chǎn)品代表了未來產(chǎn)品的一個(gè)重要方向,設(shè)備廠家將會與運(yùn)營商共同合作,努力推進(jìn)其成熟商用。