貝爾實(shí)驗(yàn)室(中國)無線網(wǎng)絡(luò)部研究員 常疆
近年來,隨著用戶規(guī)模擴(kuò)大和業(yè)務(wù)種類多樣化,無線運(yùn)營商對無線系統(tǒng)語音和高速數(shù)據(jù)提供能力的要求也相應(yīng)提高了許多。為了滿足這些要求,必須有新的技術(shù)出現(xiàn)并應(yīng)用,以最大程度地提高現(xiàn)有帶寬內(nèi)的容量,提高頻譜利用率。
第三條路
在為一個CDMA網(wǎng)絡(luò)做鏈路預(yù)算的過程中,朗訊科技認(rèn)為必須考慮到小區(qū)負(fù)載問題,并且也是這樣去做的。通常情況下,一個CDMA系統(tǒng)的初始小區(qū)負(fù)載會設(shè)計(jì)為最大容量的50%到60%,這在系統(tǒng)初初運(yùn)營時是必要的。而當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)容量的滿應(yīng)用時,運(yùn)營商就必須考慮增加新的容量點(diǎn),以彌補(bǔ)小區(qū)覆蓋的損失。
在此情況下,有兩種方法可以選擇: 一是通過增加新站址來增加覆蓋率和容量,這樣不僅在技術(shù)上相當(dāng)困難,而且代價(jià)昂貴; 另一種可行方法則是更為充分地利用現(xiàn)有站址,即在其上增加新的載波,這也會增加相當(dāng)昂貴的運(yùn)營成本,因?yàn)閷\(yùn)營商來說無線頻譜無疑是非常珍貴的資源。
從長遠(yuǎn)發(fā)展的需要來看,還有第三條路可走,即采用最為經(jīng)濟(jì)高效的方法,通過在最初設(shè)計(jì)時改進(jìn)鏈路預(yù)算,增加容量。朗訊科技的智能天線技術(shù)正是為無線運(yùn)營商提供的這樣一種選擇。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的過程中適時適地地部署這一解決方案,完全可以避免整個網(wǎng)絡(luò)的重新設(shè)計(jì),而在原有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上極大提升系統(tǒng)的容量。
技術(shù)的三種演進(jìn)
目前無線網(wǎng)絡(luò)多采用固定波束天線,通常是3扇區(qū)配置。朗訊科技智能天線技術(shù)將在現(xiàn)有系統(tǒng)基礎(chǔ)上,提供指向被服務(wù)用戶的動態(tài)波束,改善網(wǎng)絡(luò)鏈路預(yù)算,提高系統(tǒng)容量。
依靠貝爾實(shí)驗(yàn)室的強(qiáng)大技術(shù)支持,朗訊科技正積極研發(fā)先進(jìn)的智能天線技術(shù),以期為客戶提供相關(guān)服務(wù),尤其是其MIMO/BLAST技術(shù),更可廣泛應(yīng)用于CDMA2000網(wǎng)絡(luò)和UMTS/WCDMA 網(wǎng)絡(luò),提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。朗訊科技智能天線解決方案有三種演進(jìn)技術(shù):一是發(fā)送分集和2-Branch智能接收天線,二是波束賦形發(fā)送分集和4-Branch智能接收天線,三是MIMO/BLAST和多用戶接收。在這三種技術(shù)中,后面的技術(shù)可以提供較前一種技術(shù)更大的系統(tǒng)增益。其對比如圖1所示。
朗訊科技智能天線解決方案三種演進(jìn)對比 MIMO/BLAST技術(shù)
憑借在提高系統(tǒng)頻譜利用率方面卓越的性能表現(xiàn),多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)已經(jīng)成為移動通信技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中炙手可熱的課題,而作為MIMO技術(shù)的杰出代表,朗訊科技的BLAST技術(shù)更以其突破性的優(yōu)異性能成為業(yè)界焦點(diǎn)。
傳統(tǒng)無線通信理論一直將多徑傳播視為造成無線信號衰落的干擾之一。而朗訊科技BLAST技術(shù)則證明,在天線發(fā)送和接收端同時采用多天線陣,更能夠充分利用多徑傳播,達(dá)到“變廢為寶”的效果,提高系統(tǒng)容量。就其原理而言,是利用每對發(fā)送和接收天線上信號特有的“空間標(biāo)識”,在接收端對其進(jìn)行“恢復(fù)”。利用BLAST技術(shù),如同在原有頻段上建立了多個互不干擾、并行的子信道,并利用先進(jìn)的多用戶檢測技術(shù),同時準(zhǔn)確高效地傳送用戶數(shù)據(jù),其結(jié)果是極大提高前向和反向鏈路容量,如圖2所示。
MIMO/BLAST技術(shù)工作原理
理論研究業(yè)已證明,采用BLAST技術(shù),系統(tǒng)頻譜效率可以隨天線個數(shù)成線性增長,也就是說,只要允許增加天線個數(shù),系統(tǒng)容量就能夠得到不斷提升。這也充分證明BLAST技術(shù)有著非常大的潛力。
鑒于對于無線通信理論的突出貢獻(xiàn),BLAST技術(shù)獲得了2002年度美國Thomas Edison(愛迪生)發(fā)明獎。不僅如此,朗訊科技在該技術(shù)產(chǎn)品化方面也取得了很大進(jìn)展。2002年10月,世界上第一顆BLAST芯片在朗訊公司貝爾實(shí)驗(yàn)室問世,隨即成為業(yè)界焦點(diǎn)。這一芯片支持最高4×4的天線布局,可處理的最高數(shù)據(jù)速率達(dá)到19.2Mbps。現(xiàn)在,朗訊科技已經(jīng)開始將此BLAST芯片應(yīng)用到其Flexent OneBTS家族的系列基站中,同時還計(jì)劃授權(quán)終端制造商使用該BLAST芯片,以提高無線3G數(shù)據(jù)終端支持高速數(shù)據(jù)接入的能力。
運(yùn)營商得到好處
智能天線給運(yùn)營商帶來非常客觀的收益,具體包括增加系統(tǒng)容量、提高系統(tǒng)覆蓋、提高高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)覆蓋、降低每語音及數(shù)據(jù)用戶服務(wù)成本,以及保護(hù)運(yùn)營商現(xiàn)有投資等。
增加系統(tǒng)容量 平均而言,發(fā)送分集和2-Branch智能接收天線,能夠在現(xiàn)有基礎(chǔ)上將系統(tǒng)容量提高10%到25%; 采用波束賦形發(fā)送分集和4-Branch智能接收天線,能夠?qū)⑦@一增長擴(kuò)大到近一倍;而采用BLAST技術(shù),系統(tǒng)容量的增加還能更高。
提高系統(tǒng)覆蓋 通過智能天線技術(shù),改善鏈路預(yù)算,能夠提高系統(tǒng)的覆蓋。
提高高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)覆蓋 在通常情況下,小區(qū)內(nèi)對高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持僅限于靠近基站的小部分區(qū)域,而智能天線技術(shù)的采用,將使能小區(qū)內(nèi)支持高速數(shù)據(jù)的覆蓋面積增加非常大的一塊,或者在原有區(qū)域內(nèi)支持更多高速數(shù)據(jù)用戶數(shù),如圖3所示。
智能天線技術(shù)可增加數(shù)據(jù)傳輸速率和覆蓋面積
降低每語音及每數(shù)據(jù)用戶服務(wù)成本 雖然在網(wǎng)絡(luò)中需要增加相應(yīng)的軟硬件才能支持智能天線技術(shù),但由于系統(tǒng)容量得到很大提高,每語音用戶和每數(shù)據(jù)用戶的成本和傳統(tǒng)天線系統(tǒng)相比,仍會有大幅的降低。
保護(hù)運(yùn)營商現(xiàn)有投資 通過平滑的軟硬件升級,運(yùn)營商可以充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源,在不更改網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和增加基站的情況下,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容量的提升。朗訊科技的Flexent OneBTS基站系統(tǒng)可以同時支持CDMA2000系統(tǒng)和WCDMA系統(tǒng),并可以實(shí)現(xiàn)到智能天線的平滑升級,最大限度保護(hù)運(yùn)營商的投資。
資料引用:
http://www.knowsky.com/11719.html