新一代WCDMA基站時代來臨

　　移動通信經(jīng)歷了從模擬向數(shù)字、從窄帶向?qū)拵Оl(fā)展?；咀鳛橐苿?a href="http://ttokpm.com/tongxin/" target="_blank">通信網(wǎng)絡(luò)的最為關(guān)鍵的設(shè)備，其發(fā)展與移動通信技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。GSM系統(tǒng)從1991年在歐洲開通第一個商用系統(tǒng)以來，歷經(jīng)十五年的發(fā)展，從最開始沒有QoS的要求到目前全球網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)超過15億用戶。移動通信市場發(fā)展促使基站技術(shù)不斷發(fā)展，每隔幾年就有更高性能的新一代GSM基站推出。如下圖所示，基站發(fā)展和演進情況。從GSM基站技術(shù)的發(fā)展歷程可見，每隔4～5年就會出現(xiàn)基站的升級換代。

　　UMTS網(wǎng)絡(luò)從2001年在日本開通第一個商用網(wǎng)絡(luò)，發(fā)展到2005年底，全球商用網(wǎng)絡(luò)數(shù)超過100多個，總用戶數(shù)超過4000萬用戶，WCDMA已經(jīng)進入其發(fā)展快車道。業(yè)界第一代WCDMA基站主要于1999年-2002年期間推出，每一款基站的出現(xiàn)都是由于市場需求的改變、技術(shù)的進步作用的。從WCDMA發(fā)展的市場需求以及技術(shù)的發(fā)展看，新一代WCDMA基站技術(shù)時代已經(jīng)來臨。

　　WCDMA市場要求新一代基站來臨

　　第三代移動網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過幾年的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大、網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求越來越高、網(wǎng)絡(luò)部署的困難越來越大。市場發(fā)展特點要求WCDMA基站特性具有高性能、低成本、靈活部署、面向未來。WCDMA新一代基站采用模塊化設(shè)計，集成度高、功能強大、功耗低、運維成本低，符合市場對3G基站的要求。

　　高性能

　　3G意味著全新的移動通信技術(shù)，因此運營商對基站性能無疑有了更高的要求。移動基站數(shù)量巨大，分布廣泛，應(yīng)用條件千差萬別，基站性能的好壞也就極大地影響網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量。因此，如何提高基站性能，保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，是當(dāng)前主要無線通信設(shè)備廠家面臨的關(guān)鍵問題之一，也是運營商選擇基站型號首先考慮的因素。新一代基站集成度高、可靠性高，支持全性能的HSDPA，滿足市場的高性能要求。

　　低成本

　　3G時代激烈競爭的運營市場促使運營商在提高服務(wù)水平的同時，也致力于千方百計降低網(wǎng)絡(luò)部署和運營成本，加之設(shè)備商的市場競爭同樣激烈，3G基站的成本壓力正在前所未有地加大?；驹O(shè)備成本占移動通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成本超過80%。所以業(yè)界無論是設(shè)備商還是運營商都非常關(guān)注如何能在3G基站上更省錢。新一代基站技術(shù)采用全新的ASIC設(shè)計，使得系統(tǒng)處理簡單、集成度更高，由此可大幅降低基站設(shè)備的部署成本；同時新一代基站采用高效率的功放技術(shù)，耗電少，降低了運維成本。

　　靈活部署

　　根據(jù)以往部署移動通信網(wǎng)絡(luò)所遇到的問題，可以預(yù)見3G網(wǎng)絡(luò)的部署可能面臨的挑戰(zhàn)。城區(qū)站址資源已被耗盡，傳統(tǒng)基站部署存在不可克服的困難。同時，人們對環(huán)保意識增強，也加大了今后3G站址建設(shè)位置的選擇難度。新一代基站擁有靈活的分布式基站形態(tài)，是解決運營商站址困難、實現(xiàn)靈活部署的有效解決手段。

　　面向未來

　　3G移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的快速演進超出了原有通信領(lǐng)域的發(fā)展速度，而這種高速的演進帶來了無線基站的升級成為運營商最為頭疼的問題。以開放的、模塊化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為核心的基站技術(shù)被普遍認為是3G基站發(fā)展趨勢。新一代基站具有開放的、模塊化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，功能實現(xiàn)靈活、系統(tǒng)改進與升級方便、多載波收發(fā)信機實現(xiàn)軟件平滑擴容，符合運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)面向未來的要求。

　　技術(shù)發(fā)展造就新一代基站來臨

　　新一代基站的出現(xiàn)，離不開3GPP標(biāo)準(zhǔn)的成熟，移動通信技術(shù)的發(fā)展為新一代基站出現(xiàn)創(chuàng)造了條件。同時基站關(guān)鍵技術(shù)突飛猛進的發(fā)展驅(qū)使基站發(fā)展得更小、更省電、成本更低、可靠性更高。

　　標(biāo)準(zhǔn)制定為新一代基站創(chuàng)造了條件

　　WCDMA標(biāo)準(zhǔn)有R99、R4、R5、R6等幾個版本，與基站相關(guān)的無線部分R99/R4標(biāo)準(zhǔn)在2000年才凍結(jié)，業(yè)界不同設(shè)備廠家于1999年-2002年期間推出了各自的WCDMA第一代基站，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都是基于3GPP R99/R4。而支持高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)HSDPA功能主要集中在R5版本，其功能凍結(jié)時間是2002年，所以第一代基站支持HSDPA的能力是有限的。按照一般的開發(fā)流程，在標(biāo)準(zhǔn)基本功能凍結(jié)后，開始進行芯片設(shè)計和基站架構(gòu)設(shè)計，所以從3GPP組織制定的WCDMA標(biāo)準(zhǔn)進程符合新一代基站時代的來臨。

　　同時在基站結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的進程方面，在2003年6月由華為、愛立信、NEC、西門子和北電發(fā)起成立了一個CPRI(通用公共無線接口)標(biāo)準(zhǔn)化組織，致力于基帶、射頻接口的標(biāo)準(zhǔn)化，為新一代基站架構(gòu)體系的形成鋪平了道路。

　　關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展驅(qū)使新一代基站出現(xiàn)

　　基站關(guān)鍵技術(shù)突破包括高效率的功放技術(shù)、高集成度的多載波射頻技術(shù)和高集成度的ASIC基帶處理技術(shù)。

　　基站功率放大器線性化程度更高，從而降低功耗，減少成本并提高可靠性。數(shù)字預(yù)失真處理技術(shù)(DPD)成功用于WCDMA基站，使得功放效率從傳統(tǒng)基站功放效率9%提高到19%。更高效率的功放技術(shù)Doherty在WCDMA基站應(yīng)用方面已經(jīng)獲得突破，Doherty功率放大器采用載波放大器和峰值放大器分別對寬帶信號的載波部分和峰值部分放大，成功的把WCDMA基站功放效率推到了一個新高，達到27.6%。功放技術(shù)線性化提高后，功放穩(wěn)定性獲得增強，并且支持更寬的信號頻帶，配合高集成度的射頻器件，為基站收發(fā)信機實現(xiàn)多載波技術(shù)創(chuàng)造條件，使得基站功能模塊變得更小。

　　在基站設(shè)計中，高性能的ASIC(專用集成電路)設(shè)計，使得新一代基站采用全新的ASIC代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“DSP＋FPGA”設(shè)計。大大增強了基帶的處理能力強，實現(xiàn)更多用戶數(shù)和更大流量的HSDPA能力。

　　可見，關(guān)鍵技術(shù)的成功應(yīng)用保障了體積更小、耗電更省、成本更低、可靠性更高的新一代基站出現(xiàn)。

　　新一代基站的基本特征

　　新一代基站所具有的特征主要是由市場需求和技術(shù)進步確定的。為了滿足運營商要求高性能、低成本、靈活部署、面向未來的組網(wǎng)要求，新一代基站應(yīng)運而生。

　　集成的數(shù)字功放

　　隨著技術(shù)的發(fā)展，高效數(shù)字集成線性功放技術(shù)逐漸成熟，原有的獨立模擬功放技術(shù)正在逐步走向滅亡。新一代基站功放技術(shù)采用高效的DPD功放技術(shù)和Doherty功放技術(shù)。DPD技術(shù)和Doherty技術(shù)數(shù)字功放和寬帶收發(fā)信機結(jié)構(gòu)相互結(jié)合，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，這是新一代基站最重要的特征。

　　采用DPD功放技術(shù)后，功放效率從9%提高到19%，采用Doherty功放技術(shù)后，功放效率達到27.6%。研究表明，考慮一個5000個基站的本地網(wǎng)，計算一年所需要的電費，采用新一代基站將會比傳統(tǒng)基站為運營商節(jié)省1470萬元RMB(3×1配置，電費按照0.7元/度計算)。新的功放技術(shù)帶來的不僅是電費的節(jié)省，還使更高的集成度、更大的容量和更好的穩(wěn)定性。

　　多載波收發(fā)信機

　　新一代基站收發(fā)信機采用高集成度的射頻器件，支持更寬的信號頻帶，實現(xiàn)多載波技術(shù)。新一代基站射頻模塊由于功耗的降低，生產(chǎn)工藝的簡化，功放效率的提高，在節(jié)省電能的同時，也降低了對基礎(chǔ)電源和整機散熱的要求，增加了設(shè)備的穩(wěn)定性，可以有效降低運營商在運維方面的投入，提高經(jīng)濟效益。

　　3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)不僅需要在啟動初期進行良好的覆蓋規(guī)劃，而且需要考慮到運營過程中長期的容量規(guī)劃，新一代基站具有的多載波寬帶收發(fā)信機技術(shù)很好的滿足了運營商的這方面需求，一個TRX可以支持多個載波，不僅降低了設(shè)備成本，而且未來的網(wǎng)絡(luò)升級更為簡便。

　　全性能HSDPA

　　全球3G市場度過了較長的低迷期后，開始進入快速發(fā)展階段，用戶對網(wǎng)絡(luò)性能的要求越來越高，無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率已經(jīng)成為運營商關(guān)注的重點。HSDPA融合了移動通信與寬帶接入的優(yōu)勢，將大幅度提高移動網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)承載能力。如何提供全性能的HSDPA技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)開始階段就支持更多的數(shù)據(jù)用戶接入，以及15個碼字的全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，已經(jīng)成為當(dāng)前建網(wǎng)的新趨勢。新一代基站支持全性能的HSDPA能力，采用ASIC芯片組，一步到位支持最大15 HS-PDSCH碼/CELL，支持全部12種速率UE，從而更好的保護運營商的網(wǎng)絡(luò)投資。所以支持全性能的HSDPA也是新一代基站的重要特征之一。

　　開放的CPRI接口

　　為了解決3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中站址困難，實現(xiàn)靈活部署、低成本建網(wǎng)要求，新一代基站支持開放的公共無線接口(CPRI)。新一代基站可以把宏基站的部分載波通過標(biāo)準(zhǔn)的CPRI接口拉遠實現(xiàn)分布式組網(wǎng)。同時新一代基站出現(xiàn)了一種嶄新的基站形態(tài)——分布式基站，基帶處理部分(BBU)和射頻收發(fā)信機部分(RRU)設(shè)計成單獨的模塊，分布式基站不僅帶來了快速便捷的網(wǎng)絡(luò)部屬，而且有利于大幅降低運營商建網(wǎng)的成本，使運營商的CAPEX和OPEX大為降低，逐步成為了運營商關(guān)注的焦點。

　　新一代WCDMA基站時代已經(jīng)來臨

　　新一代基站的現(xiàn)狀

　　從GSM和WCDMA的發(fā)展歷程來看，基站的演變在4～5年內(nèi)將會有一次比較大的更新。所以WCDMA基站從2000年左右開始第一代的商用基站推出以后，在2005年和2006年應(yīng)該是新一代基站走向市場的時代。第一代UMTS基站已經(jīng)逐漸不能滿足運營商對建設(shè)高性能，低成本的網(wǎng)絡(luò)需求，因此，有必要推出新一代的UMTS基站來滿足客戶的需求，在提高運營商網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的同時，有效降低運營商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護成本。

　　進入2005年后，WCDMA技術(shù)已經(jīng)邁入了一個新的發(fā)展階段，為了滿足運營商對高性能、低成本、靈活部署、面向未來建網(wǎng)的需求，業(yè)界各大UMTS基站設(shè)備制造商正逐步推出新一代基站設(shè)備。

　　華為新一代基站引領(lǐng)基站技術(shù)發(fā)展方向

　　華為公司充分利用在射頻領(lǐng)域積累多年的豐富經(jīng)驗，創(chuàng)新性地將寬帶收發(fā)信機和數(shù)字功放集成在一個模塊，率先采用DPD技術(shù)和Doherty技術(shù)，推出了以此為射頻模塊基本架構(gòu)的新一代基站。華為新一代基站代表了移動通信基站技術(shù)向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化發(fā)展趨勢，引領(lǐng)WCDMA基站技術(shù)的發(fā)展方向。

　　華為新一代基站采用寬帶收發(fā)信機和多載波功放，方便了網(wǎng)絡(luò)的平滑擴容，降低了設(shè)備成本；支持全性能和更高速率的HSDPA技術(shù)，充分滿足運營商開展高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。新一代基站HSDPA功能采用自主研發(fā)的ASIC芯片，支持下行速率單小區(qū)最大14.4Mbps；華為新一代分布式基站具有更高的集成度(BBU只有1U 19英寸)和穩(wěn)定性，使得網(wǎng)絡(luò)部署更加快速高效，大大節(jié)省運營商的設(shè)備成本和運營成本；華為新一代基站支持IP和E1的分路傳輸功能，在更好地滿足高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的同時，有效降低了傳輸成本。