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分布式基站获得TD半壁江山面临5大挑战

发布时间:2020-02-11 03:32:02 阅读: 来源:板纸厂家

有专家估计,在中国移动一期TD网络建设中,分布式基站的采用率已达到50%。

当国外运营商在为3G基站的站址获取、安装和运输等问题烦恼时,中国移动却显得格外从容。由于中国移动将分布式基站作为TD布网的首选,在降低成本、提高部署灵活性等方面取得了显著的效果。有专家估计,在中国移动一期TD网络建设中,分布式基站的采用率达到了前所未有的50%。

尽管分布式基站最早出现在3G的另外两种制式——WCDMA和CDMA2000中,但是真正将其发扬光大的却是TD。“由于TD基站采用智能天线技术,对路径的功率衰减更敏感,所以TD基站非常适合分布式架构。”泰尔实验室无线通信部副主任贺鹏告诉《通信产业报》记者。

针对以往分布式基站主要针对FDD设计,中国通信标准化协会(CCSA)制定了一套用于TDD制式的分布式基站标准。贺鹏告诉记者,目前这套标准已经完成,并且送审报批。预计在下半年中国移动第二轮的TD招标中,很有可能将该标准纳入招标细则。

TD的必选项

作为下一代基站的标志之一,分布式基站的理念在3G研发初期即已形成,主要用以解决2GHz频段高衰减和寻址设站困难的问题。

泰尔实验室的秦岩认为分布式基站无疑代表了“下一代基站”的基本走向,它的优势主要体现在四个方面:第一,分布式基站结构采用了模块化设计,模块间接口实现标准化,从而简化研发过程,削减研发成本,并因规模化减少了设备生产成本;第二,由于体积小、重量轻,分布式基站可有效解决站址选择问题,从而实现因地制宜、灵活部署的站址资源利用方式;第三,分布式基站能充分利用基带资源;第四,新型移动通信技术标准高速演进必然会带来一系列的基站升级问题,分布式基站的模块化结构具有功能丰富、系统扩容升级方便的特点,符合新型移动通信网络面向未来的要求。

秦岩表示:“射频拉远、基带池正在这些新型产品中得到普遍使用,这也大大促进了分布式基站的发展速度。”目前,分布式基站已经成为TD组网的必选项。

标准之争

目前,分布式基站主要采用两种开放式接口标准:分离无线设备和无线设备控制部分的CPRI接口(Common Public Radio Interface)标准,还有基带处理、射频、网络传输和控制层面都分离的OBSAI接口(Open Base Station Architecture Initiative)标准。

CPRI接口实现相对容易,支持厂商以Ericsson、华为、Siemens、Nortel、NEC等为代表。OBSAI接口研发有一定难度,标准完善相对复杂,Nokia、Samsung、中兴、Alcatel、烽火、首信等基站设备商参加了该组织,天线、器件厂家多有加盟,也颇受WiMAX等宽带无线接入阵营成员青睐。

“但是以上两个标准在接口的开放性上做得都不够深入,导致不同阵营厂商间的产品无法互联互通,在无形中提高了分布式基站的成本。”贺鹏表示。

当然UMTS和CDMA2000等FDD阵营对分布式基站需求并不迫切,也是其接口标准滞后的原因之一。有统计显示,目前在已部署的UMTS和CDMA2000网络中,分布式基站的份额不到50%。贺鹏认为UMTS和CDMA2000之所以不像TD那样青睐分布式基站,主要是因为智能天线并非其必选项,而TD要发挥频分多址的优势就必须使用智能天线。

他同时表示,分布式基站并不能代替目前已成熟的宏基站等设备。“两者定位不同,未来将同步发展。”他说。

接口标准让TD更开放

目前,CCSA已经完成了TDD制式的分布式基站标准的制定。据贺鹏介绍,该标准主要分为三部分:RRU设备、BBU设备和接口标准。“该标准吸收了已经相对成熟的FDD分布式基站标准的经验,同时创造了更加适应智能天线和TDD双功特点的帧结构,将TD的优势充分体现出来。”贺鹏说。

据了解,从2007年开始,部分TD设备厂商就已经根据该标准进行新分布式基站产品的研发,预计2008年,这些新产品将投入生产。

有厂商研发人员表示,分布式基站的开放式接口标准将有利于TD商用进一步扩大。“很多原来做2G直放站的厂商都可以进入TD领域,通过这种开放式接口,他们的RRU设备可以直接和主流厂商的BBU设备互通。”他说,同时他表示,这将十分有利于运营商降低采购成本。

目前,国内各类直放站厂商已达到几百家,其中很多还没有加入TD联盟。

链接 5大问题制约分布式基站发展

尽管分布式基站已经成为TD发展的一块基石,但是由于其商用才刚刚开始,后续需要解决的问题还有很多。上海邮电设计院有限公司3G勘察设计院的许锐提出了五个关键问题。

第一,分布式基站在射频单元故障时的维修、更换不如传统基站方便,一般只能直接更换,且是在室外天线场地操作。目前,我国尚没有大规模的RRU应用经验,故障率水平有待实践考察;而TD在RRU的研发上相对其他3G系统晚,室外单元的环境适应动态范围和可靠性指标应有保守预计,并对可能发生的运维工作量也有所准备。

第二,跟RRU室外物理性能相关,功放在工艺制造上的瓶颈影响功放的效率、从而给室外单元的散热出了难题。现厂商主流RRU的最大输出功率是2W,实现多个载波时或增加RRU单元甚至天馈单元,或多个载波共用2W功率。数据业务开启后,2年或更短时间以后,可能就会出现扩容的需求:功放输出功率共享的话,多频点不解决扩容问题;对于多个RRU或多通道,在场地部署、实现工艺和无线网优方面都有相当的难度。类似GSM多载频的发展历程,TD基站射频部分系统结构还会演进,只是这些改变不是在室内机房的BTS机架中、而要在天线场地中发生。TD室外多频点、多小区覆盖中需规避交叉时隙干扰,因而即使技术能够实现,也不可能配置时隙对业务量的自适应动态分配;人工预定义就必将以浪费一部分基站容量为代价,在数据业务引发的容量溢出中这部分“浪费”或“冗余”可能还更突出——这也成为扩容到来的原因之一。TD系统研发整体落后于3GFDD,功放技术也正在积极推进。前不久FreeScale为TD推出了高功率多级射频功率LDMOS双级RFIC,其功放输出功率可达35dBm。TD建网应尽可能兼顾可持续发展性、尽可能减少后患。

第三,RRU和基站基带单元间传输中频信号的光纤需要满足空中接口同步的时延需要连同业务中频带宽,无法使用已有的传输网络系统,大部分运营商只能以裸光纤重新敷设,造成不同建筑之间以光纤拉远实现分布式覆盖实施困难。此外,已建站点在后期增加RRU时——可能是扩容扇区或扩容载波,同样需要新增中频光纤,这对大量采用RRU方式的城市和地区的传输网络系统、光纤资源也会有影响,值得进一步讨论。再有就是RRU、中频光纤的故障和监控问题,如共基带池的多RRU拉远光纤成环的方法,即是出于中频传输回路保障的考虑;距离普适性的有效监控更有深入探讨的必要。

第四,最后关于RRU供电方式的灵活性,尤其对站址条件不良、资金紧张的情况可能直接采用交流供电方式,甚至基带单元也支持交流供电。这个“理想”解决方案的潜在问题就是供电没有可靠性保障措施,交流供电场合规范操作应配置UPS。从2G网络部署经验,小型UPS的维护不易,往往选择不安装;TD可能还要考虑室外型UPS,在简便和可靠、初期投资和运维成本之间需要审慎权衡。

第五,基站的Iub接口方式应尽可能支持ATM/IP多协议栈,为3G以后数据业务传输方式的演进做好准备——这也是简易中之长远的考虑。

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