《電子技術(shù)應(yīng)用》
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華為TD寬帶MCPA技術(shù)的寬帶RRU成“制高點”
王濤
來源:通信世界周刊
摘要: 目前,中國移動TD-SCDMA(以下簡稱“TD”)四期招標正在進行當中。經(jīng)歷了三期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和用戶開始呈現(xiàn)快速增長趨勢之后,此次中國移動的關(guān)注點有所調(diào)整?!俺颂嵘脩舾兄?,從產(chǎn)品層面來說,這次中國移動看的就是各廠商在RRU上的最新能力,這是整網(wǎng)能力的根本?!蹦持槿耸客嘎?。而用于開發(fā)最新RRU產(chǎn)品的核心技術(shù)—寬帶MCPA(多載波功放)技術(shù)正在成為競爭的焦點,從芯片廠商到系統(tǒng)廠商,都在加速該技術(shù)的研發(fā)和商用。
Abstract:
Key words :

    目前,中國移動TD-SCDMA(以下簡稱“TD”)四期招標正在進行當中。經(jīng)歷了三期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和用戶開始呈現(xiàn)快速增長趨勢之后,此次中國移動的關(guān)注點有所調(diào)整。“除了提升用戶感知之外,從產(chǎn)品層面來說,這次中國移動看的就是各廠商在RRU上的最新能力,這是整網(wǎng)能力的根本。”某知情人士透露。而用于開發(fā)最新RRU產(chǎn)品的核心技術(shù)—寬帶MCPA(多載波功放)技術(shù)正在成為競爭的焦點,從芯片廠商到系統(tǒng)廠商,都在加速該技術(shù)的研發(fā)和商用。
     根據(jù)目前公開的信息,在系統(tǒng)廠商中,華為已經(jīng)率先把頻譜跨度為150MHz以上的“超寬帶”MCPA技術(shù)引入TDRRU的開發(fā),并已推出商用寬帶RRU產(chǎn)品。另外,TI也有望在今年第三季度推出支持寬帶MCPA的數(shù)字中頻芯片(該芯片負責寬帶MCPA的核心算法)。由于TI是很多系統(tǒng)廠商的數(shù)字中頻芯片供應(yīng)商,因此,如果一切順利的話,預(yù)計2011年其它幾家系統(tǒng)廠商也會陸續(xù)推出各自的寬帶RRU產(chǎn)品。
     窄帶RRU問題多多
     3G牌照發(fā)放后,中國移動的TD網(wǎng)絡(luò)首先獲得包括A頻段,后又獲得F頻段,去年下半年又獲得E頻段,后續(xù)可能還會有其他頻段被用于TD-LTE規(guī)模試驗網(wǎng)等用途。
     TD的頻譜資源無疑十分豐富,但是,其頻譜資源的多而分散、跨度大的特點,也給TD帶來有別于其他兩種3G制式的額外難題,這在中國移動TD網(wǎng)絡(luò)啟用E頻段后表現(xiàn)得更為明顯。
     中國移動要求RRU要具備F、A、E多頻段混合組網(wǎng)能力,不同的室外室內(nèi)應(yīng)用場景也產(chǎn)生了8通道、雙通道、單通道的RRU形態(tài)需求,這些都意味著新型的RRU產(chǎn)品形態(tài)眾多,并且要覆蓋很大跨度的無線頻段。
     由于此前在技術(shù)上只能實現(xiàn)跨度為20MHz~30MHz的“窄帶”功放能力,因此要實現(xiàn)大頻譜帶寬的信號放大,只能采用“拼湊”的方式—把基于兩個不同頻段的功放器件拼成一個雙頻段RRU以完成招標要求,但此種解決方案會產(chǎn)生多方面的問題。
     首先,由于TD頻段使用的不確定因素較大,若后續(xù)頻段使用稍微有調(diào)整,網(wǎng)上部署的窄帶雙拼RRU就無能為力,需要重新部署新的RRU。運營商建網(wǎng)成本將因此急劇增加,部署時間變長。
    其次,為了滿足中國移動對多種產(chǎn)品形態(tài)的需求,RRU形態(tài)需要多達十幾款,致使一些主流廠商也難以實現(xiàn)全部型號RRU供應(yīng)。而且在每一期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中都有多種新型RRU出現(xiàn),變相縮短了RRU產(chǎn)品的生命周期,這無疑給運營商的網(wǎng)絡(luò)部署以及后期的維護出了一道巨大的難題。
    再次,功放環(huán)節(jié)的拼湊捆綁未能從根本上實現(xiàn)RRU的高度集成化,由此帶來的問題就是TD射頻部分體積和重量過大,除了不好的觀感之外,這對抱桿以及站址資源都帶來了更高的要求,建站成本也由此水漲船高。
    寬帶功放成焦點之戰(zhàn)
    無線市場看基站,基站看射頻單元,射頻單元看功放——這是功放在無線通信領(lǐng)域重要地位的真實寫照??少Y對比的是:中國移動在TD前三期招標包括現(xiàn)在的四期招標中,RNC環(huán)節(jié)基本沒有變化;BBU的硬件形態(tài)也沒有變化,只是基帶單板的處理能力持續(xù)提升;而射頻單元內(nèi)的功放產(chǎn)品形態(tài)則一直在快速演化。
     射頻寬帶化是無線通信技術(shù)的重要發(fā)展方向之一,而寬帶MCPA(多載波功放)是射頻寬帶化的關(guān)鍵技術(shù),它對功放設(shè)計、算法等都有著極高的要求。
    今年四月,華為宣布推出基于寬帶MCPA技術(shù)的TD寬帶RRU,實現(xiàn)了跨度超過150MHz的線性功放,其亮點之一就是“可以把不同頻段組合的設(shè)備形態(tài)由原來的13款減少到3款”,并且可以適應(yīng)后續(xù)頻段使用組合可能的變化,做到以不變應(yīng)萬變。另外,根據(jù)華為方面發(fā)布的信息,同等規(guī)格下相比于窄帶雙拼RRU解決方案,華為寬帶RRU“器件數(shù)目可以減少40%,故障率下降60%以上,功耗降低20%以上,體積重量減少30%以上”。

   與華為的自主研發(fā)不同,其它幾家系統(tǒng)廠商在功放器件上一般采用外購方式。TI、英飛凌、飛思卡爾以及原NXP等廠商都是射頻模塊主流器件供應(yīng)商。目前,TI公司型號為5330的芯片就是基于“寬帶”理念的功放產(chǎn)品。有業(yè)內(nèi)人士透露,此前該芯片并未植入“F+A”超寬帶功能,但受市場需求驅(qū)動,TI改變了該款芯片架構(gòu),不過也導(dǎo)致產(chǎn)品供貨延期。據(jù)了解,該芯片樣片已經(jīng)開發(fā)完畢,今年第三季度將對其“超寬帶”支持能力進行驗證。
    實現(xiàn)真正的平滑演進
    實現(xiàn)多制式網(wǎng)絡(luò)的融合共存與平滑演進一直是系統(tǒng)設(shè)備廠商極力向業(yè)界傳遞的概念,也是運營商的終極訴求。其解決方案基本是就統(tǒng)一設(shè)備(NodeB和RNC)、統(tǒng)一站點部署、統(tǒng)一運維三個層面來實現(xiàn)無線接入網(wǎng)的統(tǒng)一化。而寬帶MCPA技術(shù)的出現(xiàn),則為無線通信網(wǎng)絡(luò)平滑演進的宏觀圖景填補了一塊空白,從某種意義上看,它是“統(tǒng)一設(shè)備”的封頂之作。
    以中國移動為例,未來TD將向TD-LTE演進,屆時2G、3G、LTE將三網(wǎng)并存,而TD網(wǎng)絡(luò)占用的頻譜帶寬加上TD-LTE占用的頻譜帶寬,對于射頻產(chǎn)品開發(fā)而言將是一個驚人的數(shù)字。此時如果使用拼湊式方案部署網(wǎng)絡(luò),那么基于窄帶功放的RRU將很難完成對高帶寬頻譜的一體化承載,只能另行增加RRU,這就意味著TD-LTE在射頻環(huán)節(jié)依然要“獨立組網(wǎng)”,很顯然這不是一種“平滑”的演進方式。有第三方統(tǒng)計表明,在無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,交付RRU、工程施工、網(wǎng)絡(luò)維護和優(yōu)化等費用甚至比設(shè)備本身的成本還要高,未來這個趨勢將更為明顯。在這里,寬帶RRU無疑將表現(xiàn)出其在網(wǎng)絡(luò)平滑演進中的根本優(yōu)勢。
    就寬帶RRU而言,所謂的平滑演進還有著更深層次的含義—它可以實現(xiàn)不同頻段的射頻輸出功率和載波等系統(tǒng)資源完全共享,即如果LTE負載量小,則可以把相應(yīng)的功率資源讓出來給TD使用,反之亦然。據(jù)了解,華為的寬帶RRU可以實現(xiàn)載波資源和功率資源在F、A兩個頻段完全共享。
    基于寬帶MCPA技術(shù)的寬帶RRU的出現(xiàn),無疑將推動TD產(chǎn)業(yè)鏈更趨成熟,更加符合TD現(xiàn)網(wǎng)運營及長期演進的現(xiàn)實需求,而圍繞著TD的競逐也將由此攀升至一個新的高度。

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