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TDSCDMA设备向TDLTE平滑演进的

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来源: 作者: 2019-03-21 11:44:12

1前言

当前,无线通信技术正加速向更高端的4G技术演进,TD-SCDMA技术将首先平滑地向同为时分双工技术的TD-LTE过渡。能否尽快实现TD-LTE的商用,并最大化地保护现有TD-SCDMA络投资,是目前业内最关心的问题之一。

TD-LTE采用正交频分复用(OFDM)技术和多天线MIMO技术,能够实现更灵活的频谱带宽配置。相对TD-SCDMA的络架构,TD-LTE取消了RNC单元,同时采用全IP的扁平化架构。以下将通过对TD-SCDMA络与TD-LTE络的区别分析,对其平滑演进所需要考虑的问题进行全面剖析,并在此基础上提出相关建议。

2共BBU技术方案分析

目前TD-SCDMA向TD-LTE演进中的共BBU方案主要有共机架、扩展框支持和双模BBU等3种。

共机架方案是通过共用机架来实现,无需设备改造,其实施受限于机架剩余空间。该方案相当于完全新增一套BBU设备,仅电源可以共用,因此,费用较高,成本节约不大。扩展框支持方案是通过增加一个LTE机框处理基带,与TD-SCDMA BBU通过外部线缆连接,共用传输板卡。该方案需对TD-SCDMA设备进行软件升级,部分已具备GE传输接口的TD-SCDMA设备无需硬件升级,对现TD-SCDMA BBU改动相对较小,但是同样需要增加TD-LTE BBU设备,从成本节约的角度来看亦不是最佳方案。

双模BBU方案即采用TD- LTE与TD-SCDMA双模BBU,仅基带在不同板卡上处理,主控、传输、机框、背板等完全共用。该方案能够共享大部分已有资源,非常节约成本,但需对现有TD-SCDMA BBU设备的机框和背板进行升级改造,提高处理能力,同时需升级硬件平台,改动较大,但技术上不存在难度。

通过以上分析,建议在BBU平滑演进中可采用以下方案:在建初期,可通过增加LTE基带处理板卡,共用传输、背板、机框等快速进行TD-LTE建设;到后期络规模较大且设备成熟度更高时可将TD-SCDMA关键板卡软件直接升级为TD-LTE工作模式。

2共RRU技术方案分析

2.1 TD-SCDMA与TD-LTE工作于同频段

TD-SCDMA与TD-LTE工作在同频段(如A频段和E频段)时,占用不同的频率资源,即邻频共存。此时可以共用RRU设备,但是共RRU受限于以下3个条件。

⑴带宽

受限于器件带宽能力,共RRU方案中最多支持30 MHz带宽。

⑵时隙配比

共收发通道,要求TD-SCDMA与TD-LTE时隙转换点一致,此时两系统间无需干扰隔离带宽。当TD-SCDMA使用3∶3时隙配比而TD-LTE使用2∶2时隙配比时,可无频谱效率损失地进行邻频共存;而当TD-SCDMA使用2∶4时隙配比而TD-LTE使用1∶3时隙配比时,则会带来TD-LTE频谱效率的损失。

⑶输出功率

需将现有TD-SCDMA的输出功率由2W提升为5W以上。

目前TD-SCDMA同TD-LTE邻频共存主要应用于室外A频段和室内E频段。以室外A频段为例,考虑到PHS干扰,可以采用TD-LTE使用1885~1895MHz,TD-SCMDA使用1880~1885MHz的方案。

2.2 TD-SCDMA与TD-LTE工作于不同频段

当TD-SCDMA与TD-LTE工作于不同频段时,由于TD-LTE可使用的频段相邻较远,此时由于RRU中主要器件如PA等最大仅支持30 MHz带宽,因此受限于目前器件的支持能力,无法实现RRU的共用。TD-SCDMA与TD-LTE共用天线时需通过外接合路器来连接RRU。

2.3 RRU产品支持情况

根据调研可知,目前F频段室外八通道RRU已支持共模和转模方式,信号带宽30MHz,TD-LTE和TD-SCDMA信号带宽可动态调整;输出功率大于9W/通道,Ir接口支持6.144GHz×2或6.144 GHz×3,但是通过对TD-SCDMA集采设备分析可知,TD-SCDMA三期工程应用的设备只支持1880~1900MHz频段,四期工程应用的设备支持1880~1910MHz频段,因此,当PHS退之后,亦无法完全利用已有设备进行平滑演进。

E频段方面,室内单/双通道RRU已支持共模和转模方式,目前信号带宽为30 MHz,推动厂商未来支持40~50 MHz,TD-LTE和TD-SCDMA信号带宽可动态调整;输出功率为20~50 W/通道,视信号带宽而定,Ir接口支持4.9152 GHz×2。

2.4 TD-LTE RRU升级配置

对于室外A频段和室内E频段,RRU升级TD-LTE的配置分别如图1、图2所示。

3共用天线方案分析

在TD-SCDMA向TD-LTE演进中,天线能否共用主要依赖于TD-SCDMA和TD-LTE的工作频段。通过对TD-LTE规划使用频段的分析,可以得出以下结论:

对于D频段TD-LTE设备,天线完全不可共用,需新安装天馈系统;

对于A频段TD-LTE设备,天线可共用;

对于E频段TD-LTE设备,天线可共用。

在未来TD-SCDMA向TD-LTE演进中,当FAD天线成熟后,应将目前使用的各频段天线替换为FAD宽频天线,从而降低施工难度,减少天馈重量。

4配套演进方案分析

4.1 电源

TD-LTE BBU均支持-48V电源,最大满配功率不超过660W;RRU需要单独使用一路电源供电,最大功率不超过450W。

4.2 机房

TD- LTE设备的集成度较高,BBU设备高度均不超过4U,并且都可以在标准的19"机架上安装。与现有基站共机房建设时,如果原有基站有相应的19"机架,并且有6U的空间,就可以安装TD-LTE的BBU设备。 如果是新建基站,则需要一个机位即可满足BBU设备的安装要求。

4.3 室分建设

若原有室分天线位置或密度不合理,则需进行改造,增加或调整天线布放点,保证TD-LTE的络覆盖。采用MIMO天线方案时,至少需要新增一路天馈线。为了保证MIMO性能,建议双天线尽量采用10倍波长间距,即1.5 m,如实际安装空间受限双天线间距则不应低于4倍波长,即0.5 m。

4.4 传输配套

传输配套可根据传输带宽需求将E1线更换为F E/GE光口(LC)或者电口(RJ45)。通过计算可以得到室外宏基站(S1/1/1)要求的收敛传输带宽为120~170 MHz,室内分布系统(O1)的收敛带宽为40~60 MHz。

5结束语

通过以上分析可知,TD-SCDMA具备向TD-LTE平滑演进的条件,如果TD-LTE和TD-SCDMA同频段,可采用TD/LTE双模RRU,无需改动天面;若TD-LTE和TD-SCDMA异频段,则需要新增对应频段的双模RRU,双模RRU内置合路器,直接合路即可,天线需使用FAD宽频天线。

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