4G網(wǎng)絡(luò )中的微波傳輸解決方案

4G網(wǎng)絡(luò )建設需求

根據中國移動(dòng)2014年4G建設的目標，年底前計劃將建設50萬(wàn)個(gè)TD-LTE基站。截至目前，中國聯(lián)通和中國電信混合組網(wǎng)的城市也分別由各自最初的16個(gè)城市發(fā)展到了40個(gè)城市。隨著(zhù)大規模的4G網(wǎng)絡(luò )建設進(jìn)行，建設過(guò)程也面對著(zhù)越來(lái)越多的問(wèn)題。

一方面，從4G網(wǎng)絡(luò )覆蓋的廣度考慮，由于4G基站的 覆蓋范圍要小于3G基站，因此4G網(wǎng)絡(luò )中LTE站點(diǎn)將更加密集。其中，為了滿(mǎn)足4G網(wǎng)絡(luò )連續覆蓋，將需要在現有站點(diǎn)的4G覆蓋盲區中新建站點(diǎn)，而在部分新 建站點(diǎn)中，光纖資源短缺。尤其是在超級大城市中，如北京、上海、廣州等，光纖部署的進(jìn)度和困難程度都無(wú)法滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )建設的要求，移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò )資源面臨著(zhù)巨大 的壓力和挑戰。另一方面，從4G網(wǎng)絡(luò )覆蓋的深度考慮，對于數據熱點(diǎn)區域和覆蓋邊緣區域，為了改善用戶(hù)的感知和體驗，基于宏基站下的Small Cell小站將在下一階段4G建設中更加廣泛地部署。Small Cell小站的部署將更加靈活、覆蓋范圍更小、部署密度更大，基于Small Cell小站的回傳方案也對網(wǎng)絡(luò )建設提出了新的挑戰。

在上述情況下，國內運營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始將微波傳輸解決方案正式納入了4G網(wǎng)絡(luò )建設規劃中。微波傳輸產(chǎn)品作為移動(dòng)回傳的重要解決方案，由于其結構緊湊、部署靈活、安裝快速、維護簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在全球運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )中得到廣泛部署。隨著(zhù)近年來(lái)LTE網(wǎng)絡(luò )在全球的大量部署和微波傳輸技術(shù)的發(fā)展，微波傳輸產(chǎn)品在4G網(wǎng)絡(luò )中起到了更加重要的作用。

大容量大帶寬技術(shù)

隨著(zhù)移動(dòng)通信網(wǎng) 絡(luò )的發(fā)展和演進(jìn)，目前在3G和4G網(wǎng)絡(luò )中應用的微波主要以分組微波產(chǎn)品為主。得益于芯片工藝和系統技術(shù)的發(fā)展，以及更加開(kāi)放的頻率政策和資源，分組微波產(chǎn) 品的傳輸容量已經(jīng)大大超過(guò)了上一代TDM微波產(chǎn)品。目前最先進(jìn)的微波產(chǎn)品的調制解調模式已經(jīng)可以最高支持到2048QAM，相比于傳統TDM微波最高 256QAM的調制方式，頻譜的利用效率提高了40%。另外，在傳統頻段開(kāi)放使用的56MHz或更大的頻率帶寬和近期運營(yíng)商關(guān)注的E-band頻段 （80GHz），使微波產(chǎn)品的傳輸容量進(jìn)一步提升。在傳統頻段上的微波系統在2048QAM調制方式和56MHz帶寬條 件下，通過(guò)XPIC技術(shù)可以在一個(gè)頻點(diǎn)上實(shí)現1Gbps以上的空口業(yè)務(wù)傳輸容量。在E-band頻段，由于其豐富和干凈的頻譜資源，可以通過(guò)分配更大的帶 寬（如：250MHz~1.25GHz）實(shí)現超大的空口業(yè)務(wù)傳輸容量，例如在E-band頻段，256QAM調制方式和500MHz帶寬條件下，最大實(shí)現 3.2Gbps的空口業(yè)務(wù)傳輸容量。

自適應調制解調技術(shù)和QoS功能

針對4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，微波傳輸設備通過(guò)自適應調制解調接收對抗傳輸過(guò)程中的各種衰落，在傳輸環(huán)境和條件惡化的時(shí)候，通過(guò)調制解調方式的變化來(lái)改變微波系統的性能，從而保證業(yè)務(wù)的正常傳輸。調制解調變化而引起的帶寬變 化，通過(guò)微波系統的QoS功能，實(shí)現對不同優(yōu)先級業(yè)務(wù)的分類(lèi)處理。微波設備內部8個(gè)級別的QoS機制，包括分類(lèi)、調度、整形、沖突避免機制等可以實(shí)現對 4G業(yè)務(wù)更加精細和靈活地處理。通過(guò)對內部每個(gè)業(yè)務(wù)隊列長(cháng)度的調整，可以根據不同業(yè)務(wù)的類(lèi)型和性質(zhì)，優(yōu)化業(yè)務(wù)傳輸的時(shí)延和吞吐量。

V-Band微波產(chǎn)品應用

根據全球的V-Band （60GHz）微波產(chǎn)品部署情況，主要優(yōu)點(diǎn)在于該頻段可免費使用，降低了頻譜占用費用；在256QAM調制解調方式下可以支持400Mbps以上業(yè)務(wù)吞吐量。另外，由于在V-Band頻段的氧氣衰減非常大，微波傳輸距 離非常有限（最大約300m），因此V-Band微波的頻率復用效率非常高，微波傳輸鏈路間的頻率干擾非常有限，非常適用于作為密集部署的 Smallcell小站的回傳解決方案。目前，NEC已經(jīng)商用的V-Band微波產(chǎn)品已經(jīng)在5個(gè)國家的多個(gè)運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )中部署。該產(chǎn)品集成度非常高，采用全 室外的產(chǎn)品結構，內置高增益平板天線(xiàn)，微波產(chǎn)品總重量?jì)H為5kg，非常適合各種環(huán)境條件下的部署，包括街道、墻面、路桿、公交站、報刊亭等。

高集成、低功耗

隨著(zhù)4G網(wǎng)絡(luò )的全面部署和快速建設，功耗已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò )建設中 最大的問(wèn)題之一，由于設備功耗帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò )運行和維護開(kāi)支將非常巨大。新一代微波產(chǎn)品在射頻技術(shù)和工藝發(fā)展的基礎上，微波系統的集成程度日益提高，結構更加 簡(jiǎn)單且小型化，以進(jìn)一步降低微波產(chǎn)品的功耗。其中，NEC以其領(lǐng)先的射頻技術(shù)和制造工藝，在2013年在全球發(fā)布了首款超級緊湊和小型化的掌上型微波室外 單元(IAG/IAP ODU)，無(wú)論從體積、重量還是功耗方面均全面超越目前市場(chǎng)上的同類(lèi)產(chǎn)品。相比NEC之前的微波產(chǎn)品，該款新型室外單元(ODU)將體積減小三分之一，重 量減少二分之一，僅為2kg；功耗節約至少30%，最低僅為18W。

Fronthaul微波解決方案

目前新一代的微波產(chǎn)品已經(jīng)可以輕松實(shí)現千兆速率的傳輸容量。隨著(zhù)微波技術(shù)的發(fā)展和新頻譜資源的開(kāi)放，微波產(chǎn)品的傳輸容量將進(jìn)一步提升，產(chǎn)品的種類(lèi)更加多 樣，微波應用場(chǎng)景也更加廣泛。依靠微波產(chǎn)品穩定可靠的性能和大容量的傳輸能力，NEC在2014年發(fā)布了首款E-band頻段的CPRI微波產(chǎn)品，應用于 分布式基站的 基帶處理單元（BBU）和射頻拉遠模塊（RRU）之間的無(wú)線(xiàn)連接，提供了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的前程網(wǎng)（Fronthaul）回傳一種全新的室外解決方案。NEC的 CPRI微波產(chǎn)品的傳輸容量達到2.5Gbps，可以滿(mǎn)足CPRI Ver5.0 Option-3(2457.6Mbps)的速率要求，提供標準的CPRI業(yè)務(wù)接口，可以用于解決BBU+RRU的多通道傳輸方案。CPRI微波產(chǎn)品的引 入，使運營(yíng)商的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )建設更加多樣化，網(wǎng)絡(luò )的結構更加靈活。

多樣化的產(chǎn)品、先進(jìn)的技術(shù)和功能、穩定的系統性能、簡(jiǎn)單緊湊的結構和超低的功耗、強大的環(huán)境適應能力、部署快速安裝方便，使微波產(chǎn)品在移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò )建設過(guò)程中作為重要的傳輸手段，受到運營(yíng)商普遍的重視。在國內未來(lái)4G網(wǎng)絡(luò )建設過(guò)程中，微波產(chǎn)品也將日益發(fā)揮重要的作用，為各運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )建設提供更多的選擇并提高網(wǎng)絡(luò )建設的效率。