专家称TD应采用中频拉远技术弥补基站功能

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      不久前对青岛TD-SCDMA规模网络技术应用试验网建设情况调研的结果表明,经过建设、优化,试验网质量得到了明显的提高。电信、网通、移动三大运营商在青岛、保定、厦门三个中等城市的测试情况远比预期要好。又有消息透露,今年年底前,将先在2008年奥运会六大协办城市天津、上海、青岛、秦皇岛、沈阳、香港建设TD-SCDMA试用网。业内人士分析认为,自此TD测试网络升级为准商用网络,并向最后的商用网络迈出至关重要的一步。

  射频拉远技术面临挑战

  目前,随着TD-SCDMA产业链的不断成熟,预商用网络对通信设备的需求也日趋明显。TD-SCDMA的设备需求会很旺盛,保守估计在2007年约有3-5万个基站的市场需求,甚至有可能达到8-10万个基站的市场需求。因此,在TD-SCDMA网络即将大规模商用之前,基站设备面临的挑战已成为各通信设备商及运营商关注的焦点。如何减少射频电缆数量,降低射频馈线损耗及扩大基站覆盖范围,同时增加基站系统集成度,已经成为各通信设备商面临的重要问题。然而,目前使用的射频拉远技术却面临着巨大的挑战。

  第二代移动通信系统基站设备的典型设计方案是将接收天线、发射天线安装在室外,将射频收发信机安装在室内,射频收发信机与接收天线、发射天线间用低损耗的射频电缆连接。这就是所谓射频拉远技术。

  而第三代移动TD-SCDMA通信系统工作于2GHz频段,受此频段电波传播特性的限制,基站数量大大增加,并且还有三维覆盖的要求。由于TD-SCDMA的核心技术中采用了智能天线技术,它是TD-SCDMA系统的优势所在。正因如此,TD-SCDMA和其他移动通信系统最大的区别就在于其天馈系统的特殊性,即天线尺寸大、馈线多、塔放外挂。由于连接天线和室内射频收发信机之间的射频电缆在2GHz以上频段的损耗比较大,天线拉远距离短,一般在60m左右;且射频电缆数量多,也相应带动其他辅材数量的增加,为TD-SCDMA基站成本控制带来了很大压力;而射频拉远技术在降低馈线损耗和电缆数量及安装难度控制等方面面临着极大的困难,导致了建设成本偏高的后果。

  由于2GHz频段的电波传播特性,TD-SCDMA网络中每个宏小区基站(一套天线)的覆盖半径只能有1~3公里,在城市内高楼大厦林立的地区、树木遮挡的区域、楼房内等,此覆盖半径还要小得多。而且,在此覆盖区域内可能还会存在很多无法通信的阴影区域。由于每个无线基站的覆盖区域太小,因此要在一个城市内实现完好的覆盖,就必须架设大量的基站,其中站址的选择和建设成本也是非常困难的问题。

  因此,电缆问题已成为TD-SCDMA商用化的一个巨大的挑战。

  中频拉远技术应运而生

  在TD-SCDMA系统中,无线基站采用中频拉远方案就可以很好地解决上述问题。此方案是将无线基站中的模拟射频收发部分与无线基站的基带数字信号处理部分在模拟中频处分开,从而形成远端射频前端设备与室内单元。中频拉远技术通过基站室内单元的模拟中频接口,将射频收发信机拉远至天线附近。下行方向将中频信号传输到射频前端,经混频后转换为射频信号,再由天线发射;上行方向将从天线过来的射频信号在前端混频为中频信号,通过中频传输系统传回到基站室内单元。

  采用模拟中频传输技术,远端射频前端设备与室内单元间可以用有线和无线传输手段相连接。其介质可以是中频电缆、光纤以及微波接力设备等。连接方式可以是星形结构,也可以是串行结构。与传统的射频拉远技术相比,中频拉远技术具有以下显著的优点:

  1、电缆数量少;在中频拉远技术中将所有的多根中频电缆和控制电源线合成为大小和目前的射频电缆大小差不多的一条电缆。一个18载扇的TD-SCDMA基站总共只需要3条电缆,而现有的需要31条电缆,想比而言具有极大的优势。

  2、传输距离远;比较射频电缆,中频电缆传输衰减小、传输距离远,中频信号在中频电缆的损耗为每100米小于10dB,在满足TDD系统对时延的要求下,天线距离室内基站单元有效距离可以做到300米,远远大于目前的射频拉远的距离60米。

  3、组网灵活;由于可以实现300米的连接距离,运营商在组网的时候可以灵活考虑室内基站的位置,特别在高楼建网的时候,运营商可以在楼内的任何位置考虑设置机房,包括在地下室。比起目前的射频塔放方式,运营商不得不在有限的5-60米范围内为了寻找机房而费尽周折,并且还不得不和物业讨价还价,但中频拉远方式能让运营商省去很多麻烦。

  4、成本大幅降低;中频拉远的技术极大地降低了高昂的馈线系统成本和站址选择成本。据测算,对于一个18载扇的基站系统来说,可以直接降低20%的系统总成本。

  因此,在无线接入系统中,中频拉远子系统将显得非常重要,各个厂家都给予了高度重视。目前,已有厂家推出了模拟中频拉远子系统,为城市热点区域的基站建设提供了良好的保证,也为TD-SCDMA产业链的准备奠定了基础。