從功能手機到智能終端的普及,從簡單電信業務到海量應用的出現,再加上云計算、M2M等新流量助推劑的蓬勃發展,移動網絡流量每年以接近翻番的速度在增長。GigaSite解決方案的問世,將幫助運營商從容應對數字洪水,將移動寬帶的精彩帶到世界每個角落。
移動網絡進入新時代
Informa的統計表明,過去十年內全球移動用戶從8.8億增長到58億,終端類型則從灰黑屏發展到多點觸摸高清屏,移動應用數量也增長到數十萬個。相應地,移動網絡的流量也以驚人的速度增長。
智能終端成為個人信息中心的同時,其應用的一個顯著特征是小包數據業務急劇增加。其給網絡帶來的一個顯著沖擊就是信令數量激增。目前移動網絡的年信令增長速度平均在30%以上,部分網絡的信令年增長甚至達到一倍。
這一切都迫使移動通信基站的單站點吞吐率和信令處理能力不斷提升,以滿足移動用戶更快速率、更好體驗的需要。另外,頻譜作為移動通信最基礎的資源,其需求也在不斷增加,用來提供更多的空口容量。然而,頻譜資源是有限的,移動技術需要不斷演進以尋求更高的頻譜效率。因此我們必須重新定義移動網絡,以提供更大的網絡容量、更高效的運營手段。
毋庸置疑,在過去的20年里,移動基站已經走過了Kbps和Mbps時代,目前單站點的吞吐率需要達到Giga bps,才能順應時代的要求。
打造面向新時代的解決方案
基于對無線寬帶業務需求和建網模式的深刻理解,華為引領時代潮流,開創性提出GigaSite解決方案,為運營商打造面向新時代的移動寬帶網絡。
相對于以前簡單的語音業務,主要面向數據業務的移動寬帶網絡面臨更加復雜的應用場景。鑒于此,GigaSite針對運營商全網的不同容量場景和業務需求提供一攬子解決方案,幫助運營商按需擴展網絡容量。GigaSite全方位解決方案包括普通場景:五頻三模一柜和分布式多頻多模多扇區RRU,解決大多數場景的容量需求;極端場景:通過華為領先的ARU(Adaptive Radio Unit)解決密集城區站點無法分裂且容量需求大的問題。
五頻三模一柜支持多頻多模共站建設
在絕大多數場合,隨著移動寬帶業務的推陳出新,運營商需要在現有站點部署新的業務,這就要求原來的GSM/UMTS網絡支持LTE,或原來的900M網絡平滑演進支持2.6G,同一站點支持多頻段、多模式已經成為必然趨勢。
GigaSite解決方案基于華為成熟的SingleRAN方案,能最大程度滿足這些需求。其五頻三模一柜方案(5B3M1C)單站最大可支持18個大功率射頻模塊,不僅在流量上支持Giga級的需要,而且支持無需增加機柜的平滑擴容,節省站點成本,滿足運營商多頻段、多模式、共站點的建設要求。
另外,考慮到分布式站點逐步成為不可或缺的站點組成方式,華為分布式射頻拉遠單元RRU沿著多模、多頻、多發多收、多扇區的方向不斷發展創新,通過不斷提高的寬頻和功放技術,來提升單位體積和單位功耗的效率。單個RRU模塊支持多載波,能夠實現多個頻段并發,且每個頻段可以支持多制式,力爭在更小空間內實現Giga級的能力。
高集成度ARU應對極端場景
在某些熱點場景下,站點獲取困難,卻又有大帶寬的需求,一般解決方案難以滿足要求。對此,GigaSite解決方案也有相應的措施。其高度集成的ARU提供多頻段RF、天線一體化,降低了對塔空間的要求和站點獲取難度。目前,一個ARU能同時支持三種不同頻段,每個頻段可以支持多種不同制式,而它的體積只略大于普通的天線。換言之,采用ARU方案的站點空間需求僅相當于原有方案中天線的占地需求。同時,由于ARU可以進行水平面和垂直面的波束分裂,很方便地從3扇區形成6扇區網絡,網絡容量將提升80%,加上用戶級別的波束賦形以及獨立下傾,網絡容量將提高2倍。
基帶共享和協同能力提升空口效率
大量移動業務對空口流量的需求,也提高了對基帶能力的要求,不僅要求基帶有更強的處理能力,而且要求基帶能夠協同,消除干擾,提高頻譜效率。
作為GigaSite的重要組成部分,單體BBU的集成度業界最高,能為GSM/UMTS/LTE網絡提供統一的傳輸、主控和基帶。特別對于智能終端帶來的信令沖擊,BBU基于華為自研的芯片,可提供高達1500CNBAP/s的信令處理能力,同時提供高達2.5Gbps的安全傳輸能力。另外,基于BBU實現的Cloud BB方案,GigaSite能將數十甚至上百臺BBU集中起來,實現GigaSite的資源歸一、動態共享,提升資源利用率,降低維護成本。
同時,GigaSite基于Cloud BB方案,還能夠在宏站之間以及宏微站之間完成站間協同,減少同頻干擾,提升頻譜資源利用效率,進而擴大網絡容量。在理想場景下,宏站之間協同可提升下行容量50%;宏微站間協同以及微站同頻部署,可提升系統容量4.7倍。
面向智能終端的軟特性
智能終端業務的主要特點是業務請求頻繁,且每次業務傳輸的數據量很小,業務持續時間很短。而當前階段,PS業務上行承載在R99或者HSUPA上,即使無數據發送,DPCCH、HSDPCCH也需要持續保持傳送。由于智能終端的業務激活因子小,DPCCH、HSDPCCH信道造成了功率的浪費。因此,智能終端給網絡帶來的一個顯著特征就是上行容量受限。提升網絡上行容量的需求顯得尤為迫切。GigaSite解決方案不僅能從組網方式和網絡架構形態上極大提升網絡的下行容量,還提供系列軟特性,用來提升網絡上行容量,幫助運營商應對智能終端帶來的挑戰。
自適應參數配置:使得高業務速率、低業務速率使用不同的信道參數,在各自場景下達到功率效率的最優。
智能狀態遷移:預測需要傳送的數據量,智能選擇使用FACH還是DCH,提高上行、下行容量。
上行干擾抑制:由于上行多址接入不是正交的,當小區內有多個用戶時,每個用戶相對于其他用戶都表現為干擾。而上行干擾抑制可以對多個用戶進行聯合處理,采用干擾對消技術,降低用戶之間的干擾,提升系統上行容量約30%。
站間協同:通過站間干擾對消和聯合調度,提升系統上行平均容量15%。
T級別多??刂破鳂嬛詫嵑笈_
隨著基站容量的迅速增加,控制器作為無線網絡的重要接入節點,必須具備應對未來T級別容量的發展要求。
在GigaSite解決方案中,統一控制器采用SDC(Software Defined Controller)技術,實現多??刂破鞯某掷m演進,支撐多網絡融合和移動寬帶業務的靈活部署。統一控制器硬件支持120Gbps的吞吐能力,具備T級別的容量演進能力;實時虛擬化技術支持控制面和用戶面處理單板歸一、制式歸一,可以最大程度簡化硬件管理;單板間資源共享使得系統處理效率最大化。
另外,華為新一代多模控制器支持RNC Pool解決方案,全面突破了單網元容量的限制,簡化了網絡管理,可應對突發高業務量,提高處理資源效率,同時提供網絡級備份,全面提升新時代網絡可靠性和安全性。
綜上所述,GigaSite解決方案聚焦移動寬帶時代“容量”這一核心訴求,從多制式、多頻段、多扇區組網及技術上提升上下行容量和信令處理能力,解決新時代的容量需求,同時簡化站點和塔面,幫助運營商打造高效、可持續發展、可盈利的無線寬帶網絡,使移動寬帶的未來更精彩。
作者:江洪,華為技術有限公司