WCDMA的新一代UMTS基站技术
1 新一代WCDMA基站成为业界焦点移动基站数量巨大,分布广泛,应用条件千差万别,基站性能的好坏也就极大地影响网络的质量和运行维护成本。因此,在保证网络质量的前提下,如何提高基站性能,降低客户网络建设的综合成本,是当前无线通信设备厂家面临的关键问题。
传统的GSM系统为了保持其生命力,在实际应用中一直不断对其基站进行优化,从1991年在欧洲开通第一个商用系统以来,每隔几年就有更高性能的新一代GSM基站推出。同样,WCDMA基站从2001年首次投入商用以来,已经逐渐不能满足运营商对建设高性能,低成本的网络需求,因此,包括华为在内的业界主流设备厂家,正在逐步推出新一代的WCDMA基站。
传统WCDMA基站的主要特点是功放效率低,采用窄带的收发信机,不支持HSDPA。新一代WCDMA基站的关键特征如下图,采用了高效数字功放,宽带多载波收发信机,高性能的HSDPA和支持CPRI等特性。华为新一代WCDMA基站已经在2005年Q1发布,在商用网上得到广泛应用,产品的性能得到实际验证。
2 新一代WCDMA基站更好地满足客户的需求
新一代WCDMA基站对运营商来说,意味着更好的设备性能,更低的网络建设和维护成本。
2.1 高效的功放技术大大降低基站的能耗
功放是基站的重要部件,功放的性能和成本直接决定着基站的性能和成本。功放的核心问题是线性化和高效率。目前,在WCDMA系统中,线性化技术主要有两种:前馈技术FF(Feed Forword)和数字预失真DPD(Digital Pre-Distortion )技术。FF技术虽然具有矫正精度高和线性度好的优点,但也存在着成本高、生产工艺复杂和效率低的缺点。数字预失真DPD(Digital Pre-Distortion )技术克服了FF技术的缺点,它通过一个预失真元件(Predistorter)来和功放元件(PA)级联,使级联后的系统变成如下图所示的线性系统,具有成本低、工艺简单、效率高等优点。
实际测试表明,采用高性能的功放技术能够为运营商节省大约32%的电费。对于一个5000个基站的WCDMA网络,一年所需要的电费,采用新一代基站会比传统基站为运营商节省2660万元RMB(3×1配置,电费按照0.7元/度计算)。
更高的功放效率不仅能够为运营商节省电费,还可以节省电源等配套设施的投资,而且由于功耗的降低,生产工艺的简化,降低了整机散热的要求,增加了设备的稳定性,使网络性能更好。
2.2 宽带收发信机有利于网络的平滑扩容
宽带收发信机是指数字信号和射频信号的多通道设计。采用宽带收发信机技术,对运营商来说从典型的3×1配置扩容到3×2,不需要增加硬件设备(基带板根据容量扩容除外),扩容到3×4不需要并柜。而老一代基站采用传统的单载波收发信机技术,升级到3×2需要增加合路器,扩容到3×4需要并柜。采用华为新一代基站,网络扩容只需要在中心机房进行远程软件升级,不需要访问基站,极大地降低了运营商的运维成本。
2.3 高性能的HSDPA为用户提供高质量的移动宽带业务
HSDPA(High speed downlink packet access:高速下行分组接入技术)是3GPP R5规范定义的关键特性,HSDPA为移动网络运营商数据业务的超速增长提供了基础。
华为新一代基站采用自主研发的ASIC芯片,支持最大峰值速率达到14.4Mbps(15个码)的高性能HSDPA,能够充分满足运营商开展数据业务的需求。一般厂商只能支持支持峰值速率4~5Mbps(5个码),未来支持14.4Mbps需要增加或替换硬件。
与HSDPA增强的下行速率对应,华为是目前唯一在商用网上支持上行384Kbps速率的厂家,2006年将支持HSUPA(High speed uplink packet access:高速上行分组接入技术),单用户峰值速率可以达到1.92Mbps,可以进一步提升业务的性能。
2.4 创新的新一代分布式基站有利于客户快速经济建设网络
分布式基站是新一代系列化基站中的一种新形态基站。分布式基站把基站分为射频拉远单元RRU和基带单元BBU,两者间通过开放的CPRI(Common Public Radio Interface)标准接口,以光纤相连接,可以非常灵活建网。华为是CPRI接口的发起者之一。RRU(射频拉远单元)可靠近天线安装,并通过光纤和BBU(基带处理单元)相连(如下图所示)。光接口模块完成时钟提取和基带信号的复用/解复用。CPRI接口的I/Q信号通过调制、数模转换、上变频、滤波和放大后输出到天馈。
分布式基站是运营商3G建网的重要选择,采用华为分布式基站解决方案,可以带来以下几个方面的好处:
a、解决机房问题
运营商建设WCDMA网络时,如果缺少机房或机房位置不理想,分布式基站可以降低机房需求。将基带单元集中放置在可获得的中心机房中,或者在楼道、电梯间或地下室安装小巧的BBU3806,将RRU分置于网络规划所需的站点上。经验标明,采用分布式基站可以节省80%以上机房。
b、减少工程费用
分布式基站体积小、重量轻,直接安装在天面靠近天线端,能够单人安装并且调测速度快。经验标明,分布式基站工程建设周期只有常规基站的30%。而且分布式基站安装,相对于传统宏基站或室外站的安装,可以大量的节省安装等工程费用。
c、降低运营费用
分布式基站采用高效率功放,RRU3801C功耗小于220W,BBU3806的功耗小于60W。而且减少了空调等其它配套的功耗,可以为运营商节省大量的电费。
分布式基站节省机房、电源、空调等配套设施,节省工程安装和运营费用。数据分析表明,在工程、配套、机房和耗电等方面,分布式基站可以大幅节省68%投资。分布式基站共享中心站点的基带处理资源,节省馈缆和塔放模块,从而节省设备采购费用。
d、降低设备费用
采用华为分布式基站解决方案,还可以用来解决突发话务问题。由于采用了基带共享的策略,对于有突发话务需求的地区,可以利用周边小区多余的基带资源,处理突发话务区的话务量。
根据估算,采用分布式基站解决方案,可以降低运营商TCO达30%,同时可以提高运营商的网络质量。华为分布式基站已经在荷兰Telfort等运营商中开始使用。
3 华为新一代基站系列化产品
华为新一代WCDMA基站产品包括室内型宏基站BTS3812E、室外型宏基站BTS3812A、分布式基站DBS3800以及微微基站BTS3801B,可灵活应用于不同的建设场景,充分利用运营商已有的资源。
4 总结
华为新一代WCDMA基站采用高性能的功放技术,大大降低了基站的功耗,提高了设备的稳定性;新一代基站的宽带收发信机使网络能够平滑扩容,更好地保护了运营商的投资;同时,新一代基站还引入了高性能的HSDPA,为运营商开展移动宽带接入业务提供了可能;华为高集成度,安装方便灵活的新一代分布式基站可以进一步满足运营商高质量,低成本的建网需求。
新一代WCDMA基站的以上优点使其更具竞争力,已经成为运营商WCDMA建网的首选。目前业界主流厂家都在积极推出新一代WCDMA基站,以满足运营商对网络质量和成本的需求。 坐个沙发。挣点钱。
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