发起对宽频RRU问题的讨论

只看该作者 · 2010-8-13 15:46

宽频RRU助力TD网络加速走向规模化与宽带化http://www.sina.com.cn 2010年07月05日 10:38 人民邮电报
　　多制式、多频段组网是全球各大跨国运营商面临的共同挑战，由于各国家和地区频率政策的差异，Vodafone、T-Mobile、Verizon在全球不同国家和地区的子网获得的频段相对分散(800M/900M/1800M/1900M/2100M/2600M……)，在每一个子网也同时需要不同的频段支持不同的网络制式。按常规思路，一个基站如果开通几个频段就需配置几个独立射频模块，建站时常因射频模块多而造成天面要求高、站点获取难，部署和维护成本高；也无法满足向LTE演进时不同频段间资源共享与动态调配，达不到将多个频段整合为统一频段的使用效果与用户感知。
　　射频宽带化技术(即宽频RRU 技术)可实现多制式、多频段基站真正合一，有效解决安装、维护和演进问题，成为无线技术发展的一个新方向。目前海外各大运营商均明确向FDD制式设备厂家提出基站RRU要支持100M～800M的频宽需求，各主流设备厂家联合各大芯片厂家均已开始进行FDD制式(GSM/WCDMA/FDDLTE)宽频技术的研究。
　　为了大力推动TD产业的发展，国家无线电管理委员会为TD先后分配了A(2010M~2025M)、F(1880M~1920M)、E(2320M~2370M)3个频段资源共 105M的频谱资源。TD一、二期时只采用A频段建网，从三期开始初步引入F频段，到2010年频谱利用策略基本明晰：室外采用F＋A组网，室内采用 A＋E组网(F频段过渡使用)。中国移动在获得丰富频率优势的同时也急需解决多频段难题，华为早在2008年就开始研发规划射频宽带技术，并率先将射频宽带化技术引入TD网络，推出支持超过150M频宽，跨越F、A两个频段的TD宽频RRU，为TD建网带来长期价值。
　　首先，宽频RRU可简化设备形态，实现网络形态趋于稳定：根据统计，采用传统方式(即每频段采用独立模块)完成TD-SCDMA3个频段的多场景覆盖，需要多达10款以上RRU才能实现，而采用宽频RRU，只需3款RRU即可实现多场景覆盖(室外、室内及室外打室内各需1款)，基站建设一步到位，后续基站扩容时无需再更替或改动硬件，网络稳定性显著提高，实现投资的有效保护。
　　其次，宽频RRU可实现不同频段间载波/功率资源动态共享，网络向LTE升级平滑：当前F/A两个频段均承载TD-SCDMA业务，将来F频段会承载LTE。包括双拼RRU在内的传统 RRU设备因为是F、A频段的功放通道互相独立。当A频段的TD-SCDMA业务量已经很小，其载波和功率资源也不可能用到F频段，将来必然出现的结果就是A频段的频点/功率资源闲置，而F频段的频点/功率资源不够用。而宽频RRU是采用同一套功放器件涵盖了F/A频段，从资源使用来看，随着TD- SCD－MA用户和业务量向TD-LTE的逐步迁移，基站所用频点可在F、A频段上任意滑动，所有功率可在F、A频段上任意调配，升级过程完全平滑。
　　最后，宽频RRU由于电子器件数更少(比传统技术双拼的RRU省4000个元器件)、设计轻巧(比传统双拼RRU体积、重量均减少20%)，也更节能(功耗节省20%以上)，在可靠性、工程灵活和节能等方面也有着显著优势。
　　闪亮登场的宽频RRU所具备的独特优势引起中国移动集团和各省级公司普遍关注，专业测试结果证明宽频RRU性能优良、完全具备商用能力。行业技术专家普遍认为这将是无线宽带化革命性的重要一步。沿这个方向发展，将离散分布的无线频段当做连续频段资源来统一管理和使用的梦想将逐渐走向现实，这将大大加速无线宽带化的历史进程，大规模应用此技术的TD网络将引领无线技术发展的新潮流。
　　一年多以来，通过几家主流芯片、功放器件供应商以及华为的全力推动，支撑宽频RRU的两大关键技术难题——数字中频专用芯片和宽频功放器件，均已被攻克：知名芯片厂家TI为宽频 RRU量身定制专用数字中频芯片，英飞凌、飞思卡尔及原NXP也先后于去年年底和今年第二季度推出了宽频功放器件，一方面支持TD四期大规模商用建网，另一方面为后续其他厂家采用同样技术铺平了道路。
　　由于华为率先推出宽频RRU技术带来市场竞争力的迅速提升，中兴与大唐在采用传统技术RRU进行应标的同时，也加大研发力度迅速跟进宽频RRU这一方向。据业内人士预测，这两家厂商预计2011年年初将推出各自TD宽频RRU产品。
　　令世人瞩目的TD网络建设和发展需要不断创新来提升网络竞争力，因此TD每一期建设均出现许多促进TD产业加速进步的重要技术，宽频RRU将成为TD四期众多争奇斗艳新技术中的一朵奇葩。

只看该作者 · 2010-8-13 15:49

问题
1、宽频RRU，数字中频怎么处理？
2、AD/DA怎么处理？
3、功放电路怎么处理？
4、DPD反馈电路怎么处理？
还有N多问题，希望大家来讨论:)

只看该作者 · 2010-8-13 16:16

通讯技术的发展到了今天，除了标准的演进，更重要的还是设备商的电子元器件商对市场的引导。
元器件厂商引导的市场从传统的并行接口发展到LVDS到现在的SERDES借口。个人PC内部PCI总线从并行演进到现在的PCIe。
据报道NXP已经提供支持SERDES接口的AD/DA芯片，接口数据的吞吐率的提升为AD/DA支持大带宽基础，但是电路设计上，解决较大带宽电路群时延和带内的平坦度是所有涉及人员的都要面临的问题。

只看该作者 · 2010-8-13 20:11

宽带功放成焦点之战

　　无线市场看基站，基站看射频单元，射频单元看功放——这是功放在无线通信领域重要地位的真实写照。可资对比的是：中国移动在TD前三期招标包括现在的四期招标中，RNC环节基本没有变化；BBU的硬件形态也没有变化，只是基带单板的处理能力持续提升；而射频单元内的功放产品形态则一直在快速演化。

　　射频宽带化是无线通信技术的重要发展方向之一，而宽带MCPA(多载波功放)是射频宽带化的关键技术，它对功放设计、算法等都有着极高的要求。

　　今年四月，华为宣布推出基于宽带MCPA技术的TD宽带RRU，实现了跨度超过150MHz的线性功放，其亮点之一就是“可以把不同频段组合的设备形态由原来的13款减少到3款”，并且可以适应后续频段使用组合可能的变化，做到以不变应万变。另外，根据华为方面发布的信息，同等规格下相比于窄带双拼RRU解决方案，华为宽带RRU“器件数目可以减少40%，故障率下降60%以上，功耗降低20%以上，体积重量减少30%以上”。

　　与华为的自主研发不同，其它几家系统厂商在功放器件上一般采用外购方式。TI、英飞凌、飞思卡尔以及原NXP等厂商都是射频模块主流器件供应商。目前，TI公司型号为5330的芯片就是基于“宽带”理念的功放产品。有业内人士透露，此前该芯片并未植入“F+A”超宽带功能，但受市场需求驱动，TI改变了该款芯片架构，不过也导致产品供货延期。据了解，该芯片样片已经开发完毕，今年第三季度将对其“超宽带”支持能力进行验证。

只看该作者 · 2010-8-13 20:12

论坛没有人关注这些内容吗？:(

只看该作者 · 2010-8-13 20:19

GSM全球用户数有望在2009年底突破历史性的35亿。作为移动通信系统最重要的一部分，GSM 无线侧系统即GERAN（GSM EDGE Radio Access Network）设备也随着标准、技术和社会的变化而不断前进， GSM基站的发展历史就是无线技术发展的缩影。按照对于规范的顺从和关键技术点，当前GSM 基站已经走过了四代历程，如图1。众所周知，GSM是窄带数字通信系统，第一代和第二代GSM基站都是采用单密度STRU（TRX）射频模块。随着射频器件的小型化和DSP（数字信号处理）技术的发展，在第三代和第四代基站中出现了现在普遍使用的双密度载波射频模块DTRU（Dual Density TRX Unit）。双密度模块将两个单密度射频模块封装在一个单元内，成倍提高了基站的容量和集成度。但无论是STRU还是DTRU，其本质上都属于窄带单载波技术，即每一个载波对应一个独立的射频通道。随着运营商越来越关注降低TCO和平滑演进，经济、绿色、快速、高效的网络建设、扩容和演进成为运营商竞争制胜的关键。这时传统的单密度或双密度载波模块无法满足上述需求，第五代基站应运而生。第五代基站支持3GPP R7/R8和即将冻结的R9版本的增强EDGE及其后续演进，在GSM制式上可以提供高达2~4M的空中接口速率，同时实现了对WCDMA、HSPA甚至 LTE的支持。基站集成度进一步提高，接口标准化和模块化进一步成熟，多模基站和全IP的多任务基站控制器成为主流，可以完美支持多无线电融合网络。 2002年10月，由多家电信设备制造商、模块供应商和元器件厂商发起建立了OBSAI组织（Open Base Station Architecture Initiative）。OBSAI的最终目标是建立一个开放的BTS设备制造市场，以使更多的模块和元器件厂商参与BTS相关的标准模块的研发和制造，以进一步降低成本和提高性能。这样，电信设备制造商只需集成相应的模块就可完成BTS设备的研发和制造，从而大大缩短开发周期和降低成本。类似的机构组织还有CRPI。因此，模块化IP系统架构和多模将是BSS未来发展的一个重要特征。第五代基站系统还可能支持MIMO（多输入多输出）和OFDM（正交频分复用），并引入软件无线电，配合宽带多载波功放技术的日趋成熟和成本降低，可以实现真正意义上的软件基站。可见第五代基站的核心是基于宽带多载波技术的开放式架构。宽带多载波技术也就是将宽带多载波功放技术（Multiple Carrier Power Amplifier，MCPA）引入GSM射频模块，来替代传统的窄带模拟功放，从而实现射频的宽带化。如图2所示，MCPA的核心在于信号首先在数字中频部分进行合路，然后通过宽带功放输出，这就意味着一个物理模块可以根据需求软件配置为多个逻辑无线子载波而无须合路，这无疑有助于基站向更高集成度、更大容量、更低功耗方向前进，将会极大的降低TCO。同时目前广泛用于WCDMA MCPA模块的DPD（Digital Pre-Distortion）等技术均可广泛用于GSM基站，这样将进一步提升GSM基站的业务支撑能力。实际上，采用了MCPA技术的GSM基站相当于GSM基站的3G化甚至4G化，这无疑会极大提升GSM网络的生命周期。多载波技术早在2002年就已经在WCDMA基站上得到商用，其后在CDMA和TD-SCDMA广泛应用，但是直到 2008年才率先由中兴通讯等国内制造商引入GSM领域。为什么有如此之多优越性的MCPA最后才用于GSM呢？原因有以下几点，首先是技术，WCDMA、CDMA等均为宽带多载波制式，而GSM仅有200k频率带宽，频率越窄，IF（中频）和DAC（数字转换）的设计难度就越大；其次是成本因素，由于MCPA成本在初期较高，因此不适合于大规模部署的GSM制式；第三是标准因素，由于3GPPR8版本以前的GSM标准对于多载波等尚未涉及，因为多载波引入GSM在标准上也是空白。但由于市场潜力、架构更新、降低成本、标准演进等多方面因素，各主要GSM无线设备供应商高度重视GSM的发展，基站产品向着更高密度、更小体积、更低功耗、范围更广的应用灵活度、支持高速数据业务及支持多无线网络的融合方向发展，尤其是无线关键技术之一的射频模块技术的研发更备受重视，以期降低成本，提高性能，以适应新技术和标准演进带来的要求，因此MCPA引入GSM就显得水到渠成了。多载波GSM基站，降低TCO的利器快速建网，绿色覆盖传统GSM基站的典型容量是12TRX，中兴通讯2007年推出的业界最大双密度基站容量也仅为18TRX。采用多载波技术以后，一个MCPA功放支持6 个GSM载波，三倍于传统的DTRU，且基站体积更小，单机柜可以支持高达36TRX的配置，叠加后支持72TRX。使用多载波技术后就不用宽带合路器或空腔合路器了，减少了设备的故障点，也减少了插入损耗，因此其覆盖能力优于传统GSM基站。此外，多载波模块可以灵活实现功率资源共享（功率池），可以灵活地实现覆盖-容量模式之间的动态转换，能进一步提升基站的覆盖范围。在DPD等技术的帮助下，MCPA的功放效率进一步提高。由于MCPA具备独特的载波池，功率资源可以根据不同载波的话务量和所需功率动态分配，保证了功放输出功率分配的灵活性和有效性，实际上也提高了基站的能源利用率。此外MCPA无需普通合路器之后，功率从载频输出之后的损耗大幅减少，因此在同样覆盖范围下所需要的载频功率大幅度降低。例如中兴通讯采用MCPA的BS8800 SDR基站功耗仅为同样配置下传统GSM基站的70%甚至更低，如图3所示。多载波GSM基站高集成度、低功耗、高输出功率的优势，将大幅降低网络建设所需要的基站数目，从而实现快速建网，绿色覆盖。快乐运维，平滑扩容多载波模块提高了基站集成度，降低了基站数目，从而也大幅降低了运维成本和运维难度，并可实现平滑扩容。例如GSM运营商在建网初期配置为S222，后期随着用户数目增长需要扩容到S666，若采用常规双密度载波，那么需要再增加一个机柜和6个DTRU模块，费用昂贵。而采用MCPA技术后，运营商仅在运维中心进行软件配置即可，无需去站点增加硬件或修改连线配置，这样无疑降低了扩容难度，节省了运营商的人力资源和硬件费用。绿色演进无线标准的多样化和网络部署的日趋复杂为运营商长期可持续发展带来巨大挑战。传统的GSM基站无法实现平滑扩容，而采用了MCPA技术的GSM基站则为实现SDR基站奠定了基础。SDR（Software Defined Radio，即软件无线电）技术设计和开发的基站系统，与传统基站最大的不同之处在于其射频RU单元具备软件可编程和重新定义的能力，进而实现了智能化的频谱分配和对多标准的支持。基于宽带多载波技术的GSM基站可在连续的20MHz频带范围内通过软件配置同时支持GSM/WCDMA/LTE等多种制式，完成对多制式射频信号的收发处理。实际组网中可将射频模块配置成GSM＋WCDMA双模，也可配置成WCDMA+LTE双模，还可配置成 GSM＋WCDMA＋LTE多模，从而实现射频单元在同频段多制式情况下的融合和演进，达到绿色演进的目标。基于宽带多载波技术的GSM新一代SDR基站解决方案，对运营商的意义在于它不仅能出色满足网络建设中多制式、多频段建网的需求，还能帮助运营商随着市场环境的变化对网络的发展策略和方向进行及时有效的调整，以保证网络的持续竞争力和持续盈利能力。展望未来 2010年后，基于多载波技术的GSM基站的进一步演进可能是一个符合标准扁平化趋势的I3BSS（智能化、信息化、IP化的接入网），向高级和低级两极分化，将可能把BSC和核心网的功能融入Master BTS内（即整合BTS、BSC和部分核心网元功能的主BTS），而Slave BTS则是一个低成本离散式的接入点。这种架构的调整进一步降低了网络复杂度和建网成本，适应未来高速率数据无缝融合网络的需求。

只看该作者 · 2010-8-13 20:31

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