中兴通讯TD-SCDMA“多通道”室内覆盖解决方案.doc

中兴通讯TD-SCDMA“多通道”室内覆盖解决方案一、“多通道”覆盖方案的市场需求TD-SCDMA在室内并不使用智能天线，这使得TD系统从室外的码资源受限系统变成了室内的干扰受限系统。同时多种不同的技术在室内覆盖时存在互扰，在建设包含TD系统的室内分布系统时，无论是新建，还是扩建，如何降低干扰已经成为室内覆盖建设最主要的问题。室内用户具有周期性业务和数据业务多的特点，用户在相关建筑中移动时，会因为覆盖和容量的需求而造成资源冗余。因此室内覆盖方案应该考虑如何共享和调度资源来减少冗余。除了提供更好的性能，降低CAPEX和OPEX也是新时代室内覆盖方案的诉求点之一。当前室内外覆盖技术都是采取粗犷式运营，即为了降低系统管理的复杂性，而牺牲了精细运营在成本上带来的节约。举一个简单的例子，粗犷式经营中，即使小区没有用户，所有设备也必须持续运行，而精细运营则会根据当前小区的话务量来降额运营。运营商的投入在其他方面也有可节省的余地，如机房费用、工程建设开通成本等。微基站和直放站在GSM和WCDMA得到了大量的应用。微基站灵活性好，作室内覆盖时，相比较宏基站也更为经济。直放站经济性好，在室外用作补盲或者小规模室内覆盖时，也非常方便灵活。TD系统由于采用TDD技术，对干扰、时延的要求更为严格，且同时考虑经济性和灵活性，微基站和直放站就存在一定的不足。如微基站话务调度能力较弱，经济性不好，不适合精细运营；直放站存在时延，引入干扰，降低了网络性能，同时网管能力较弱。我们建议，在充分考虑不同场景的特点后，微基站和直放站依然可以发挥自身优势。而更多的时候，我们需要一种更为经济灵活的方案，并且满足TDD技术对干扰、时延的需求。二、“多通道”光纤到楼层原理及实现“多通道”光纤到楼层方案的核心思想是将基站的基带部分和射频部分分开：射频部分可以灵活地放置在室内任何地方，基带池（即BBU）集中放置使得基带可以共享，光纤连接基带池与分布于建筑中的射频拉远单元（即RRU）。该方案具有集中部署网络容量、分布式无线覆盖、施工简便、成本低的优势。见图1。图1“多通道”光纤到楼层示意图“多通道”光纤到楼层方案特点：1.一个BBU可以支持多个RRU，多个RRU的多根线缆形成多通道隔离干扰，有效降低了系统整体噪声水平；2.基带集中放置，光纤远距离传输，不同室内位置可以更好地共享基带容量，支持远距离话务调度；3.CAPEX和OPEX低。RRU不仅不增加额外基带资源，而且无需额外的lub接口资源，更为经济。使用RRU可以根据业务关闭时隙或者降低发射功率，节省电耗降低OPEX。“多通道”的概念是相对于传统意义上室内覆盖只有一条主干线路的思想提出的。传统的室内覆盖，所有的天线通过分布系统后，最终都通过一条主馈线汇聚到信源，在整个覆盖系统中，主干线路的载干比最为恶劣。“多通道”的含义是指合理利用室内覆盖的特点，把通过墙壁、楼板分隔的区域信号通过独立的线缆汇聚到信源。由此避免了主干线路载干比恶化的风险，进而优化了系统的干扰水平，提升了用户体验。基带池和射频远端的分离带来了诸多好处。从基带池角度来看，基带可以集中放置，备份抗灾、管理能力都得到了提高，同时所需要的lub接口大大减少。射频远端可以做到单通道、单设备，性价比较高。由于体积小、重量轻，射频远端可以就近放在需要覆盖的地方，不仅降低甚至摆脱了对干放的需求，而且更加符合网络建设时按覆盖和容量独立规划的特点。连接在基带池和射频远端之间的光纤，不仅替代节省了相应馈线所带来的损耗，更重要的意义是超长距离的传输能力使得基带共享的能力更好地发挥，话务调度使得按最小容量建设成为了可能。三、“多通道”室内覆盖方案1.多通道空间隔离，降低干扰TD在室外采用智能天线波束赋型降低干扰，而在室内由于空间和传输环境的限制不能使用智能天线。在室内，为了降低干扰，一方面降低馈线的使用，减少有用信号的衰减，另一方面进行空间隔离。虽然室内建筑有较强的穿透损耗，但不同空间的信号依然会穿透墙面造成干扰。这些干扰在上行通过功分器、耦合器、合路器后汇聚到主干线路，使得主干线路信噪比恶化，最终迫使终端提升发射功率，终端发射功率提高后继续恶化传输环境，导致恶性循环。“BBU+RRU”方案很好地借用了室外多根天线、多根传输线缆的思想，RRU拉出的每一根馈线相当于室外的一根天线，信号通过不同的馈线汇聚到 RRU，经过RRU转化成数字基带信号传输给基带池。由于噪声在RRU的不同通道处被分隔，不会在主干线路上叠加，这有力规避了主干线路信噪比恶化的风险，使得室内CDMA系统减少了自身的功率攀升。方案优势：上行方向：RRU多个通道采用不同线缆传输，空间隔离，降低干扰，见图2；图2 上行：多通道干扰隔离下行方向：每个用户的信号通常只在归属的通道下发射，不会影响其他通道，有效降低了用户间的干扰。当归属通道过载时，每个用户信号在归属通道（最强通道）和次强通道同时发送，实现下行发射分集，见图3；图3 下行：多通道分集发射多通道降低了干扰，进而降低了手机的发射功率，不引起功率攀升，用户终端待机通话时间更长。2.BBU基带共享，支持话务调度在一些相关建筑中，用户话务会随时间变化在不同覆盖区域之间迁移，当采用传统的微基站时必须考虑各个区域单独的话务量峰值来配置容量，资源不能共 享、设备成本较高。采用“多通道”光纤到楼层方案，话务量相关地区采用1:N组网方式，基带集中放置，用不同的RRU实现各个区域的覆盖。见图4。图4 周期性的业务基带分时共享调度方案优势：容量和覆盖独立规划：话务量相关地区基带共享，随着话务量的迁移实现灵活的话务调度，设备配置只需要考虑各个区域总话务量即可，降低设备冗余；话务量增多需要扩容时，只通过在BBU增加基带板即可实现，扩容方便；RRU和BBU可以看作一个传输节点，传输组网简单。3.经济灵活，降低CAPEX和OPEX在CAPEX方面，由于支持基带共享、话务调度，在多个相关建筑或者房间内，可以只设置一套BBU，而配备多个RRU，无需更多冗余基带，降低了CAPEX。同时由于基带集中放置，仅需一套lub接口即可，降低了传输资源的投入。光纤到楼层间接引起的CAPEX降低：光纤减少馈线使用，降低馈线成本、电耗，减少干放等有源器件的使用；对附近室外的补盲补热，可利用室内基带冗余，拉一根光纤即可，无需lub接口；降低了对机房的需求，同时布线简单灵活，降低了工程施工的成本；BBU可以放置在弱电井或挂墙安装（超小体积RRU可挂墙安装）；主要设备集中放置，支持N+1备份，管理集中、抗灾能力强、维护成本低。在OPEX方面，由于光纤到RRU，减少了馈线的使用，使得使用“BBU+RRU”建设的室内系统更少地依赖干放等有源器件。同时，根据室内业务的特点，在晚上时，通常业务量非常低，如果采用3:3对称时隙配置，在晚上关闭2个对称时隙（也可关闭载波降额使用），只留1个即可满足容量的要求。如果采用2:4时隙，则关闭1个对称时隙和3个下行时隙，依然保留1个对称时隙即可。假设每天有一半的时间采用降额模式，而降额时因为关闭了多个时隙，则每天可节省约20以上的电。此外，由于多通道降低了干扰，也降低了用户投诉的风险，间接降低了网络的维护成本。四、厦门室内覆盖实际案例中兴通讯在厦门同安承建的室内覆盖是业界第一个采用“光纤到楼层”覆盖方式的案例。由于采用了多个RRU单元就近放置覆盖区域，整个系统链路充裕，并且具备良好的覆盖和干扰隔离。实