隨著中國(guó)LTE TDD和FDD頻譜資源的先后分配完成，中國(guó)的LTE走到了市場(chǎng)化的前夜�？v觀國(guó)內(nèi)外局勢(shì)，F(xiàn)DD、TDD最終會(huì)走向融合組網(wǎng)、雙劍合璧的發(fā)展之路，4G產(chǎn)品在中國(guó)大規(guī)模運(yùn)用指日可待。烽火虹信對(duì)LTE產(chǎn)業(yè)提前布局并大力投入，自2010年開始就一直積極參與工信部及各運(yùn)營(yíng)商組織的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、外場(chǎng)測(cè)試，實(shí)地部署了室內(nèi)、室外實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，三年磨一劍，成功推出緊湊型基站產(chǎn)品，在眾多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)廠商中異軍突起。
1、產(chǎn)品介紹
緊湊型FDD-LTE基站采用分布式架構(gòu)，以光纖連接單板BBU和多通道RRU（圖1），體積和重量大大減少。BBU單小區(qū)/三小區(qū)可配，每小區(qū)各配一個(gè)RRU，最大接入用戶為400個(gè)/每小區(qū)，支持高速場(chǎng)景下，手機(jī)的穩(wěn)定接入和業(yè)務(wù)持續(xù)。
單板FHBBUL-A2611型BBU（圖2），體積為440X338X44mm(W×D×H)，1U機(jī)箱，可內(nèi)置于19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架，也可獨(dú)立放置，零機(jī)房面積占用，支持室內(nèi)、室外一體化全覆蓋。使用多核Power PC處理器+高性能DSP的硬件設(shè)計(jì)，2.1G/1.8G載頻可配，5M/10M/15M/20M帶寬可配，支持2*2MIMO、4*2MIMO等功能。安裝靈活，綠色環(huán)保，可實(shí)現(xiàn)快速、經(jīng)濟(jì)建網(wǎng)，主要應(yīng)用于中等容量覆蓋場(chǎng)景。
雙通道RRU（圖3），RRUE2100-VIII型支持2.1G，RRUE1850-VIII支持1.8G，外觀一致，由BBU配置頻點(diǎn)，體積為355x295x144mm(W×D×H)，采用對(duì)開合頁(yè)式單機(jī)箱結(jié)構(gòu)，散熱器自然冷卻，IP65防護(hù)等級(jí)，密封防水結(jié)構(gòu)，支持壁掛、抱桿、落地安裝，適用于室內(nèi)室外各種應(yīng)用場(chǎng)景。
圖1緊湊型FDD基站拓?fù)鋱D
圖2 FDD單板BBU (FHBBUL-A2611)圖3 FDD LTE雙通道RRU
烽火緊湊型FDD基站產(chǎn)品具有“多、快、好、省”四大特性：提供靈活多樣的覆蓋手段；快速進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署；獲得好的用戶體驗(yàn)；控制布網(wǎng)成本，降低能耗。
多
多制式：FDD、TDD LTE基站產(chǎn)品并行開發(fā)，未來(lái)能提供多制式融合基站平臺(tái)；
多載頻：2.1 G /1.8G 多種頻段可實(shí)時(shí)靈活配置，基帶部分共享；
多帶寬：5M/10M/15M/20M帶寬靈活可配。
快
安裝快：集成度高，重量輕，體積小，工程施工簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)零機(jī)房面積占用安裝，安裝維護(hù)及配置操作方便、快捷，極大程度加快建網(wǎng)速度，縮短布網(wǎng)周期；
擴(kuò)容快：網(wǎng)絡(luò)建設(shè)模式為集中規(guī)劃、分布擴(kuò)容，可通過(guò)網(wǎng)管遠(yuǎn)程配置空閑載波擴(kuò)容，保證升級(jí)過(guò)程中業(yè)務(wù)不中斷，無(wú)需更改硬件架構(gòu)及機(jī)柜，無(wú)需人員到基站現(xiàn)場(chǎng)。
好
可靠性高：小風(fēng)扇散熱，噪聲小，適合居民區(qū)室內(nèi)外安裝，工作環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)；
覆蓋性能好：支持室內(nèi)、室外一體化全覆蓋；支持多RRU級(jí)聯(lián)，增大拉遠(yuǎn)距離，提高覆蓋范圍；均衡對(duì)話，動(dòng)態(tài)“拆閑補(bǔ)忙”，解決潮汐效應(yīng)，提升無(wú)線資源利用率；
用戶體驗(yàn)性好：在充分滿足用戶性能需求的同時(shí)，控制基站發(fā)射功率，降低輻射，為終端用戶提供安全、高效的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
省
省空間：?jiǎn)螜C(jī)柜實(shí)現(xiàn)大站型，節(jié)省機(jī)柜、機(jī)房占地面積；
省成本：控制功耗，節(jié)能環(huán)保；精簡(jiǎn)配套硬件設(shè)施，提高基站自身防護(hù)性能，有效降低網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)成本；
省人力：設(shè)備操作簡(jiǎn)單，具有完善的自檢功能、遠(yuǎn)端/近端維護(hù)功能，擴(kuò)容方便，充分節(jié)省人力成本。
2、實(shí)驗(yàn)網(wǎng)部署
這種BBU+RRU分體式架構(gòu)的緊湊型基站，支持多種頻段，帶寬可配，功耗小。可靈活進(jìn)行室內(nèi)、室外布網(wǎng)。
圖4FDD-LTE室內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)總圖
圖5FDD-LTE室內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)體圖
FDD-LTE室內(nèi)網(wǎng)
烽火虹信在辦公場(chǎng)所內(nèi)搭建了一個(gè)FDD-LTE 室分系統(tǒng)，兩小區(qū)覆蓋三層辦公樓，以每層樓的中軸線為基準(zhǔn)左右各為一個(gè)小區(qū)，同頻組網(wǎng)，在室內(nèi)提供良好覆蓋，系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案見圖4，實(shí)體見圖5。天線的入口電平約為10dBm；1樓、2樓單天線間距為15米，3樓單天線間距為10米，MIMO天線間距為1.5米；1樓建兩套無(wú)源分布系統(tǒng)，一套供雙極化天線使用，一套供單極化天線使用；2樓建一套無(wú)源分布系統(tǒng)，供雙極化天線使用，3樓建一套無(wú)源分布系統(tǒng)，供單極化天線使用。在充分考慮FDD基站間的鄰頻干擾、FDD基站與其他接入網(wǎng)的異頻雜散、阻塞干擾的同時(shí)，抑制對(duì)室外造成的強(qiáng)干擾。按照“多天線、小功率”原則，各工位上的電磁輻射控制在-75db~-90db以內(nèi)，公司員工可以時(shí)時(shí)體驗(yàn)到綠色節(jié)能室內(nèi)基站帶給我們的便利。
郵科院園區(qū)室外實(shí)驗(yàn)網(wǎng)
烽火虹信在武漢郵電科學(xué)院完成LTE網(wǎng)絡(luò)部署，共建8個(gè)站點(diǎn)，16個(gè)小區(qū)，覆蓋面積約50萬(wàn)平方米，基站布控如圖6，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D7。根據(jù)外場(chǎng)測(cè)試組網(wǎng)要求進(jìn)行規(guī)劃，對(duì)整個(gè)院區(qū)進(jìn)行全面的LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋。系統(tǒng)采用光纖拉遠(yuǎn)，遠(yuǎn)程供電方式；配備專用的直流供電機(jī)柜，集中取電，集中管理，確保整個(gè)系統(tǒng)供電正常�；九渲玫墓ぷ鲙�10MHZ，單站點(diǎn)支持三小區(qū)或者單小區(qū)， CFI可配置為1-3，支持各種UE能力的終端，AMC可選擇開啟關(guān)閉，上下行QPSK~64QAM。同頻組網(wǎng)，系統(tǒng)頻譜利用率高，利于后續(xù)擴(kuò)容演進(jìn)。邊緣頻譜相比小區(qū)中心差，采用IRC、ICIC等技術(shù)有效提升邊緣用戶的吞吐量。合理調(diào)整天線間距，使各天線水平隔離度和垂直隔離度滿足一定要求，減少雜散、阻塞干擾。
圖6郵科院園區(qū)室外網(wǎng)基站布控圖
圖7郵科院園區(qū)室外網(wǎng)架構(gòu)拓?fù)鋱D
根據(jù)運(yùn)營(yíng)商外場(chǎng)測(cè)試要求，烽火虹信展開一系列室外測(cè)試，基站開啟AMC，CFI配置為3，PUCCH配置為2個(gè)RB，在吞吐量、時(shí)延、切換成功率等性能指標(biāo)上都能達(dá)到預(yù)期。
吞吐量
無(wú)線覆蓋測(cè)試（UE移動(dòng)）：加擾小區(qū)空載，UE以20km/h的車速在布控小區(qū)的近中遠(yuǎn)點(diǎn)移動(dòng)，SINR/RSRP值越大，上、下行BE速率越大；單小區(qū)、多小區(qū)環(huán)境下，上下行吞吐量的峰值均接近理論峰值，上下行吞吐量的均值(如圖11)，上行≥10Mbps，下行≥30Mbps。多個(gè)小區(qū)同頻組網(wǎng)，BBU采用合理的調(diào)度策略和ICIC干擾控制算法，有效抑制小區(qū)間干擾，協(xié)調(diào)小區(qū)邊緣用戶、中心用戶的RB資源分配，單小區(qū)、多小區(qū)的近中遠(yuǎn)點(diǎn)的平均吞吐量差距不大。
單扇區(qū)的容量測(cè)試（UE定點(diǎn)）：
加擾小區(qū)空載，單UE放置于小區(qū)近點(diǎn)位置，分別進(jìn)行BE類FTP業(yè)務(wù)上傳、下載（如圖8、圖9），其上下行吞吐量基本達(dá)到理論值；雙向開啟BE類FTP業(yè)務(wù)上傳、下載（圖10），隨著MCS抬升，上下行流量最終趨于穩(wěn)定，峰值速率接近理論值。
6個(gè)UE都放置于基站近點(diǎn)，每組測(cè)試分別選取1~6套UE，統(tǒng)計(jì)其吞吐量之和，不同用戶數(shù)下，單扇區(qū)上、下行總吞吐量差異不大，上行≥22Mbps，下行≥60Mbps（圖12左），采比例公平調(diào)度策略，基于用戶、QoS、系統(tǒng)總的吞吐量等因素，合理調(diào)配每個(gè)TTI的RB資源，各UE吞吐量比較均衡；多UE在基站的近中遠(yuǎn)點(diǎn)均勻分布，小區(qū)邊緣用戶流量要低于中心用戶，在不同用戶數(shù)下，單扇區(qū)總吞吐量差異不大，上行≥10Mbps以上，下行≥30Mbps（圖12右）。
32UE近點(diǎn)位置放置，同時(shí)打下行FTP流量，各UE吞吐量在2Mbps左右，32UE吞吐量之和約為63Mbps，基本達(dá)到系統(tǒng)吞吐量理論值。
圖8單UE上行BE吞吐量測(cè)試（加擾小區(qū)空載，近點(diǎn)RSRP>-80dBm ）
圖9單UE下行BE吞吐量測(cè)試（加擾小區(qū)空載，近點(diǎn)RSRP>-80dBm）
圖10 單UE雙向FTP吞吐量測(cè)試（加擾小區(qū)空載，近點(diǎn)RSRP>-80dBm）
圖11無(wú)線覆蓋測(cè)試
圖12單扇區(qū)的容量測(cè)試
時(shí)延
控制面時(shí)延：?jiǎn)斡脩舴謩e放置于近、中、遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí)，附著控制面時(shí)延無(wú)太大差異，約為150ms，附著成功率100%；主叫控制面時(shí)延無(wú)太大差異，約為110ms，主叫過(guò)程成功率為100%，被叫控制面時(shí)延(受page參數(shù)配置影響)，一般在300ms左右，被叫過(guò)程成功率為100%。
用戶面時(shí)延：?jiǎn)斡脩舴謩e放置于近、中、遠(yuǎn)時(shí)，建立NON-GBR承載，ping包長(zhǎng)度不斷增加時(shí)，用戶面系統(tǒng)時(shí)延隨之增長(zhǎng)；不同定點(diǎn)無(wú)線環(huán)境下，用戶面系統(tǒng)時(shí)延增加，近點(diǎn)約為30ms，中點(diǎn)約為40ms，遠(yuǎn)點(diǎn)約為60ms，即使在遠(yuǎn)點(diǎn)也很少出現(xiàn)丟包情況。根據(jù)各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)、實(shí)時(shí)性要求，合理調(diào)配軟件功能到CPU核的映射，不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)面設(shè)計(jì)，減少內(nèi)存拷貝，嚴(yán)格控制用戶面時(shí)延。
切換
測(cè)試終端以20km/h的車速行駛于園區(qū)各小區(qū)之間，開啟FTP下載，驗(yàn)證不同基站間同頻切換過(guò)程�；赬2接口的切換，F(xiàn)TP峰值速率達(dá)到60.26Mbps，平均速率為23.5Mbps，切換時(shí)控制面時(shí)平均為87.2ms，成功率100%；基于S1接口的切換，F(xiàn)TP峰值速率達(dá)到60.4 Mbps，平均速率為18.3 Mbps，切換時(shí)控制面時(shí)延平均為103.5ms，成功率100%。控制面時(shí)延正常，切換完成后FTP業(yè)務(wù)能順利恢復(fù)。不斷調(diào)整測(cè)量參數(shù)，提高切換穩(wěn)定性。
3、應(yīng)用場(chǎng)景
緊湊型FDD-LTE基站嚴(yán)格控制功耗，實(shí)現(xiàn)基站一體化，可以高效的應(yīng)對(duì)目前不同的應(yīng)用場(chǎng)景，滿足運(yùn)營(yíng)商的需求。
商用建筑地段繁華，話務(wù)量大，不同樓層覆蓋情況差異大，切換頻繁；周邊樓宇的遮擋，會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)信號(hào)衰減很大，形成覆蓋盲點(diǎn)�？刹扇∫粋�(gè)BBU加多個(gè)RRU級(jí)聯(lián)的方式，增強(qiáng)高樓室內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度，解決信號(hào)干擾和信號(hào)弱的問(wèn)題。
生活建筑用戶多，話務(wù)量大，小區(qū)內(nèi)建筑物密集，樓間遮擋嚴(yán)重，無(wú)線信號(hào)環(huán)境差，電梯、安全梯、地下室，信號(hào)弱，易形成盲區(qū)。采用BBU+RRU分布式室分系統(tǒng)，解決覆蓋和容量問(wèn)題。沿電梯井安裝多副平板天線，利用單獨(dú)的RRU通道來(lái)實(shí)現(xiàn)覆蓋。
大型場(chǎng)館人流動(dòng)大，話務(wù)量大，對(duì)業(yè)務(wù)的延遲有一定的要求。室內(nèi)的游客數(shù)目有線，室外場(chǎng)館間密集分布會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減以及信號(hào)盲區(qū)。采用緊湊型基站分區(qū)覆蓋類似場(chǎng)景，在信號(hào)邊緣地區(qū)需要避免盲區(qū)，分區(qū)使用基站來(lái)保障所有人的通信質(zhì)量。
4、結(jié)束語(yǔ)
烽火虹信始終以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以用戶體驗(yàn)為中心，打造業(yè)界領(lǐng)先、穩(wěn)定可靠的FDD-LTE基站，滿足在2.1Ghz、1.8Ghz等頻段多樣化應(yīng)用及覆蓋需求。未來(lái)烽火虹信將推出符合C-RAN基帶池概念的大容量基站產(chǎn)品，為用戶提供一種綠色、節(jié)能、高效的集中式組網(wǎng)方案，幫助運(yùn)營(yíng)商“快速靈活、低成本、高質(zhì)量”實(shí)施網(wǎng)絡(luò)部署。
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