2021-4-9 | 無線通信論文
作者:嚴樂 單位:中國聯合網絡通信有限公司
多載波聯合應用。為了實現鏈條型地區的覆蓋,在傳統基站進行覆蓋時由于小區數量多,切換也多,容易造成掉話等問題的出現。SDR基站引入了多載波聯合的概念,實現了RRU級聯方式的覆蓋,級聯下去的RRU屬于同1個小區,因此,系統無需進行切換換。在高速行進過程中可減少掉話率。其基本原理如下:按照傳統的基站組網方式,通常1個邏輯小區(Cell)只打開1個天線方向,比如1個全向小區(OmniCell)使用1副全向天線,1個定向小區(SectorizedCell)使用1副定向天線。如果1個基站有3個定向小區,則一共需要3副定向天線,分別打開3個不同的扇區方向(Sector),這就是通常所說的STSR組網。OTSR是指1個邏輯小區(Cell)承載多個天線方向,采用全向發射和定向接收的方式以全向站的配置形式得到定向站的覆蓋效果。通常也把“定向站的某個小區采用多個方向天線發射和接收”叫做OTSR,同時這種方式也可稱為多扇區邏輯合并(MultiSectorslogicalCombine)或多載波聯合(MultiCarrierUniteCombine)。多載波聯合應用示例如圖1所示。
話務潮汐應對。各個RRU小區共享BBU基帶資源,為話務潮汐提供了解決方案。在城市中普遍存在著按照時間分布的話務不均衡區域,如住宅區和辦公區,上班時間辦公區話務較集中,下班以后辦公區話務較低而住宅區話務上升。應對此場景,可將2片區域的RRU連接到1個BBU上,BBU基帶資源動態共享。使2片區域總的話務量保持在一定程度,這樣可以有效地節省BBU基帶資源。話務潮汐應對示例如圖2所示:
高鐵中的覆蓋應用。2007年4月18日,鐵道部進行第6次火車大提速,并引入了動車組CRH(ChinaRailwayHigh-speed),列車時速提升至200~250Km,極大地方便了人們的出行。但是,隨著CRH列車的引進,高速列車上GSM網絡信號的覆蓋也出現了新的問題,主要存在以下2個方面的問題:首先,由于動車組車廂密閉性能和屏蔽效果好,比原先的普通車廂增加了大約10dB左右的穿透損耗,而原先的網絡規劃并沒有考慮這一因素,從而出現了車體內信號電平低,通話質量下降等問題。如果要利用現有網絡對鐵路進行覆蓋,則需要對全網進行調整,例如采取更換現有基站,增大現有站點發射功率等措施,但工程量大且成本也高。其次,車速的提高也使得車體中的用戶快速穿越通信小區,導致信號切換頻繁,即占用了系統資源,又因切換次數的增加而導致通話效果變差。
高鐵中網絡信號覆蓋的解決方案。如果簡單地對現有網絡進行調整是無法解決上述問題的,并且鐵路的特點決定了高鐵覆蓋的區域是狹長的帶狀區域,如果用傳統的蜂窩方式來實現覆蓋,覆蓋成本較高。針對上述問題,SDR基站創造性地提出了高鐵覆蓋專網的解決方案。SDR基站的BBU和RRU之間在物理上采用光纖連接,承載的是基帶信號,因此在對端可以實現無失真的傳輸,相比之下,射頻信號拉遠或者中頻信號拉遠是有損耗的,且拉遠距離也非常有限。高鐵網絡信號覆蓋的解決方案有以下幾個要點:將BBU集中放置,RRU級聯拉遠適合鐵路區域的覆蓋,引入創造性的多RRU同小區技術,設置高鐵覆蓋專網,可有效地降低因提速所導致的切換頻繁問題。本方案將多個RRU配置在同1小區內,各RRU采用同1個BCCH(廣播控制信道)。并且BBU與RRU采用了時延補償技術,保證了各個RRU之間是嚴格同步到的,即同1小區同頻同步。這樣列車穿過同一小區的不同RRU時不會發生切換,只有跨小區的RRU之間才發生切換,從而可以有效地降低切換的次數。由于高鐵覆蓋采用專網的方式,只有高鐵覆蓋的小區之間才能配置鄰區關系,有車站允許與大網交互,因此列車內用戶的切換只能在專網內部進行,從而保證了用戶的切換效果。
高密度話務區覆蓋。隨著手機用戶的不斷增多,部分地區的話務負荷量也在不斷地加大。傳統基站覆蓋因為其小區容量有限,承載話務量不夠,在解決時只能采取增加站點的方式。這樣就會產生1個區域存在多個基站小區覆蓋的現象,不容易達到平衡。而采用了SDR基站,便可以解決以上的問題。因為SDR基站軟件定義1個RRU目前最多可以支持8個載波,且可以采用RRU并聯,下掛小區容量要遠遠高于傳統的基站。針對密集型話務區,采用1個基站完全可以達到覆蓋網絡和吸收話務量的效果。
雙網雙模應用。雙網通信是指在不同制式的2個基站上,通過共同的主控模塊實現數據傳輸和參數的協調工作。由于2種不同系統對數據和參數的要求各不一樣,因此需要設計協商模塊來處理GSM網絡和WCDMA網絡間的數據傳輸。在雙模系統設計過程中要求盡可能的實現同1個單元的共用,如射頻單元的共用。SDR基站1個重要的特性是可實現GSM和WCDMA共同接入同1個BBU,實現雙網真正意義上的共站。BBU基帶資源池共同處理雙網的信號,射頻單元RRU區分GSM網絡和WCDMA網絡,且覆蓋各自的區域。這樣可以有效地節省傳輸資源和維護成本。
本文,筆者基于SDR基站建設多場景應用分析功能應用于SDR基站組建了高效的網絡,同時也為基站建設提供了更多的選擇空間。其特點為:一是針對話務潮汐、高速頻繁切換、GU共站等問題提供了解決方案;二是系統高效節能,可平滑擴容,減少了后期運行和擴容的成本;三是安裝方式多樣,射頻可安裝到遠端,使得網絡能夠快速地部署。