【資料名稱】：TD-SCDMA“多通道”室內(nèi)覆蓋解決方案

【資料作者】：康樂康

【資料日期】：12-10-29

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡介】：

一、“多通道”覆蓋方案的市場需求
TD-SCDMA在室內(nèi)并不使用智能天線，這使得TD系統(tǒng)從室外的碼資源受限系統(tǒng)變成了室內(nèi)的干擾受限系統(tǒng)。同時多種不同的技術(shù)在室內(nèi)覆蓋時存在互擾，在建設(shè)包含TD系統(tǒng)的室內(nèi)分布系統(tǒng)時，無論是新建，還是擴建，如何降低干擾已經(jīng)成為室內(nèi)覆蓋建設(shè)最主要的問題。
室內(nèi)用戶具有周期性業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)多的特點，用戶在相關(guān)建筑中移動時，會因為覆蓋和容量的需求而造成資源冗余。因此室內(nèi)覆蓋方案應(yīng)該考慮如何共享和調(diào)度資源來減少冗余。
除了提供更好的性能，降低CAPEX和OPEX也是新時代室內(nèi)覆蓋方案的訴求點之一。當(dāng)前室內(nèi)外覆蓋技術(shù)都是采取粗獷式運營，即為了降低系統(tǒng)管理的復(fù)雜性，而犧牲了精細(xì)運營在成本上帶來的節(jié)約。舉一個簡單的例子，粗獷式經(jīng)營中，即使小區(qū)沒有用戶，所有設(shè)備也必須持續(xù)運行，而精細(xì)運營則會根據(jù)當(dāng)前小區(qū)的話務(wù)量來降額運營。運營商的投入在其他方面也有可節(jié)省的余地，如機房費用、工程建設(shè)開通成本等。
微基站和直放站在GSM和WCDMA得到了大量的應(yīng)用。微基站靈活性好，作室內(nèi)覆蓋時，相比較宏基站也更為經(jīng)濟。直放站經(jīng)濟性好，在室外用作補盲或者小規(guī)模室內(nèi)覆蓋時，也非常方便靈活。TD系統(tǒng)由于采用TDD技術(shù)，對干擾、時延的要求更為嚴(yán)格，且同時考慮經(jīng)濟性和靈活性，微基站和直放站就存在一定的不足。如微基站話務(wù)調(diào)度能力較弱，經(jīng)濟性不好，不適合精細(xì)運營；直放站存在時延，引入干擾，降低了網(wǎng)絡(luò)性能，同時網(wǎng)管能力較弱。我們建議，在充分考慮不同場景的特點后，微基站和直放站依然可以發(fā)揮自身優(yōu)勢。而更多的時候，我們需要一種更為經(jīng)濟靈活的方案，并且滿足TDD技術(shù)對干擾、時延的需求。
二、“多通道”光纖到樓層原理及實現(xiàn)
“多通道”光纖到樓層方案的核心思想是將基站的基帶部分和射頻部分分開：射頻部分可以靈活地放置在室內(nèi)任何地方，基帶池（即BBU）集中放置使得基帶可以共享，光纖連接基帶池與分布于建筑中的射頻拉遠(yuǎn)單元（即RRU）。該方案具有集中部署網(wǎng)絡(luò)容量、分布式無線覆蓋、施工簡便、成本低的優(yōu)勢。見圖1。

圖1“多通道”光纖到樓層示意圖
“多通道”光纖到樓層方案特點：
1.一個BBU可以支持多個RRU，多個RRU的多根線纜形成多通道隔離干擾，有效降低了系統(tǒng)整體噪聲水平；
2.基帶集中放置，光纖遠(yuǎn)距離傳輸，不同室內(nèi)位置可以更好地共享基帶容量，支持遠(yuǎn)距離話務(wù)調(diào)度；
3.CAPEX和OPEX低。RRU不僅不增加額外基帶資源，而且無需額外的lub接口資源，更為經(jīng)濟。使用RRU可以根據(jù)業(yè)務(wù)關(guān)閉時隙或者降低發(fā)射功率，節(jié)省電耗降低OPEX。
“多通道”的概念是相對于傳統(tǒng)意義上室內(nèi)覆蓋只有一條主干線路的思想提出的。傳統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋，所有的天線通過分布系統(tǒng)后，最終都通過一條主饋線匯聚到信源，在整個覆蓋系統(tǒng)中，主干線路的載干比最為惡劣�！岸嗤ǖ馈钡暮�義是指合理利用室內(nèi)覆蓋的特點，把通過墻壁、樓板分隔的區(qū)域信號通過獨立的線纜匯聚到信源。由此避免了主干線路載干比惡化的風(fēng)險，進(jìn)而優(yōu)化了系統(tǒng)的干擾水平，提升了用戶體驗。
基帶池和射頻遠(yuǎn)端的分離帶來了諸多好處。從基帶池角度來看，基帶可以集中放置，備份抗災(zāi)、管理能力都得到了提高，同時所需要的lub接口大大減少。射頻遠(yuǎn)端可以做到單通道、單設(shè)備，性價比較高。由于體積小、重量輕，射頻遠(yuǎn)端可以就近放在需要覆蓋的地方，不僅降低甚至擺脫了對干放的需求，而且更加符合網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時按覆蓋和容量獨立規(guī)劃的特點。連接在基帶池和射頻遠(yuǎn)端之間的光纖，不僅替代節(jié)省了相應(yīng)饋線所帶來的損耗，更重要的意義是超長距離的傳輸能力使得基帶共享的能力更好地發(fā)揮，話務(wù)調(diào)度使得按最小容量建設(shè)成為了可能。
三、“多通道”室內(nèi)覆蓋方案
1.多通道空間隔離，降低干擾
TD在室外采用智能天線波束賦型降低干擾，而在室內(nèi)由于空間和傳輸環(huán)境的限制不能使用智能天線。在室內(nèi)，為了降低干擾，一方面降低饋線的使用，減少有用信號的衰減，另一方面進(jìn)行空間隔離。雖然室內(nèi)建筑有較強的穿透損耗，但不同空間的信號依然會穿透墻面造成干擾。這些干擾在上行通過功分器、耦合器、合路器后匯聚到主干線路，使得主干線路信噪比惡化，最終迫使終端提升發(fā)射功率，終端發(fā)射功率提高后繼續(xù)惡化傳輸環(huán)境，導(dǎo)致惡性循環(huán)。
“BBU+RRU”方案很好地借用了室外多根天線、多根傳輸線纜的思想，RRU拉出的每一根饋線相當(dāng)于室外的一根天線，信號通過不同的饋線匯聚到RRU，經(jīng)過RRU轉(zhuǎn)化成數(shù)字基帶信號傳輸給基帶池。由于噪聲在RRU的不同通道處被分隔，不會在主干線路上疊加，這有力規(guī)避了主干線路信噪比惡化的風(fēng)險，使得室內(nèi)CDMA系統(tǒng)減少了自身的功率攀升。
方案優(yōu)勢：
●上行方向：RRU多個通道采用不同線纜傳輸，空間隔離，降低干擾，見圖2；

圖2 上行：多通道干擾隔離
●下行方向：每個用戶的信號通常只在歸屬的通道下發(fā)射，不會影響其他通道，有效降低了用戶間的干擾。當(dāng)歸屬通道過載時，每個用戶信號在歸屬通道（最強通道）和次強通道同時發(fā)送，實現(xiàn)下行發(fā)射分集，見圖3；

圖3 下行：多通道分集發(fā)射
●多通道降低了干擾，進(jìn)而降低了手機的發(fā)射功率，不引起功率攀升，用戶終端待機通話時間更長。
2.BBU基帶共享，支持話務(wù)調(diào)度
在一些相關(guān)建筑中，用戶話務(wù)會隨時間變化在不同覆蓋區(qū)域之間遷移，當(dāng)采用傳統(tǒng)的微基站時必須考慮各個區(qū)域單獨的話務(wù)量峰值來配置容量，資源不能共享、設(shè)備成本較高。采用“多通道”光纖到樓層方案，話務(wù)量相關(guān)地區(qū)采用1:N組網(wǎng)方式，基帶集中放置，用不同的RRU實現(xiàn)各個區(qū)域的覆蓋。見圖4。

圖4 周期性的業(yè)務(wù)基帶分時共享調(diào)度
方案優(yōu)勢：
●容量和覆蓋獨立規(guī)劃：話務(wù)量相關(guān)地區(qū)基帶共享，隨著話務(wù)量的遷移實現(xiàn)靈活的話務(wù)調(diào)度，設(shè)備配置只需要考慮各個區(qū)域總話務(wù)量即可，降低設(shè)備冗余；
●話務(wù)量增多需要擴容時，只通過在BBU增加基帶板即可實現(xiàn)，擴容方便；
●RRU和BBU可以看作一個傳輸節(jié)點，傳輸組網(wǎng)簡單。
3.經(jīng)濟靈活，降低CAPEX和OPEX
在CAPEX方面，由于支持基帶共享、話務(wù)調(diào)度，在多個相關(guān)建筑或者房間內(nèi)，可以只設(shè)置一套BBU，而配備多個RRU，無需更多冗余基帶，降低了CAPEX。同時由于基帶集中放置，僅需一套lub接口即可，降低了傳輸資源的投入。
光纖到樓層間接引起的CAPEX降低：
●光纖減少饋線使用，降低饋線成本、電耗，減少干放等有源器件的使用；
●對附近室外的補盲補熱，可利用室內(nèi)基帶冗余，拉一根光纖即可，無需lub接口；
●降低了對機房的需求，同時布線簡單靈活，降低了工程施工的成本；BBU可以放置在弱電井或掛墻安裝（超小體積RRU可掛墻安裝）；
●主要設(shè)備集中放置，支持N+1備份，管理集中、抗災(zāi)能力強、維護成本低。
在OPEX方面，由于光纖到RRU，減少了饋線的使用，使得使用“BBU+RRU”建設(shè)的室內(nèi)系統(tǒng)更少地依賴干放等有源器件。同時，根據(jù)室內(nèi)業(yè)務(wù)的特點，在晚上時，通常業(yè)務(wù)量非常低，如果采用3:3對稱時隙配置，在晚上關(guān)閉2個對稱時隙（也可關(guān)閉載波降額使用），只留1個即可滿足容量的要求。如果采用2:4時隙，則關(guān)閉1個對稱時隙和3個下行時隙，依然保留1個對稱時隙即可。假設(shè)每天有一半的時間采用降額模式，而降額時因為關(guān)閉了多個時隙，則每天可節(jié)省約20％以上的電。此外，由于多通道降低了干擾，也降低了用戶投訴的風(fēng)險，間接降低了網(wǎng)絡(luò)的維護成本。
四、廈門室內(nèi)覆蓋實際案例
中興通訊在廈門同安承建的室內(nèi)覆蓋是業(yè)界第一個采用“光纖到樓層”覆蓋方式的案例。由于采用了多個RRU單元就近放置覆蓋區(qū)域，整個系統(tǒng)鏈路充裕，并且具備良好的覆蓋和干擾隔離。
實踐表明，使用“光纖到樓層”覆蓋方案，RRU就近放置，減少了信號從信源到樓層間的損耗；減少了對干放的依賴（此案例中沒有使用干放）；同時鏈路預(yù)算難度大為降低，當(dāng)RRU在多個樓層間居中放置時，上下樓層可成對稱分布。