当前,中国正在进行大规模进行4G网络建设,但站点新建过程中却面临不少挑战,一方面新建站点密集,部分新建站点光纤资源短缺,移动回传网络面临压力;另一方面,小站(Small Cell)应用越来越广泛,运营商缺乏大带宽、灵活部署的小站回传网络建设方案。
在此情况下,此前国内应用较少的微波解决方案重新进入运营商的视野。“中国移动对微波设备有迫切需求。”在近日举办的“2014年毫米波传送产业技术论坛”上,中国移动研究院网络所副所长李晗表示。
微波产品进入规模部署前夜
在我国4G规模建设中,LTE基站的覆盖范围小,部署密度远高于GSM基站和3G基站,LTE建设将面临大量的新建站点需求,而部分新建站点光纤资源短缺,国内预计将有20%的新建站点光纤资源缺失,使得LTE基站业务回传和PTN光纤网络成环均面临压力。
据悉,微波作为移动回传的重要解决方案,能替代或作为光纤的补充,解决光纤短缺问题,实现LTE网络快速部署。“微波通信具备多个优势:大量的免授权频谱资源;Gbps超高速无线通信,更大的传输容量等。”电子科技大学电子工程学院院长樊勇介绍。
“运营商在4G建设中对微波设备的建设需求很迫切。”基于上述的分析,工信部电信研究院通信标准研究所所长王志勤表示。王志勤分析,除了4G,5G研究正崭露头角,“5G基站和技术的建设要实现密集组网、以用户为中心的建设模式、更加新兴的分散式网络架构等,将给微波传送带来更高的要求”。
事实上,中国移动非常渴望部署微波设备:一是存量微波替代,随着LTE建设对大宽带需求,现有2万跳微波(4万端)面临升级换代;二是LTE新增站址,20%光纤资源不到位,2015年中国移动计划建设60万LTE基站,其中40%比例是新建站址,需要上万跳微波;三是集客场景,满足业务快速开通、大带宽等客户特定需求。
由于微波应用涉及频段开放,相关的主管部门的态度就显得尤为关键。工信部无线管理局频率规划处及综合处处长常若艇给出了肯定答复:微波(尤其是E/V-Band)传播特性和传输性能符合4G回传需求,相对于新建光纤成本低,部署快。因此,微波传输成为4G回传的重要组成部分,将有力支持国家宽带战略的落实。
E频段更适合LTE回传
尽管微波应用得到共识,但传统微波频段(6~42GHz)频谱资源紧张,波道间隔小(国内目前最大波道间隔为28MHz),难以满足LTE基站对承载网络的带宽需求。在这种情况下,业界将眼光投向了能提供超大带宽的E-Band微波。
据李晗介绍,相比传统微波频段可用频谱9.8G,E-Band优势显著:频谱资源纯净,电磁环境干扰少,部署时无需扫频;频谱资源丰富,共10G频谱资源,足够分配使用;适合分配较大的信道带宽(125M~1.25GHz),能实现大带宽空口容量。
“E-Band独特优势,非常适合LTE回传网络。”李晗介绍,E-Band干扰问题风险非常小,中国移动LTE规模部署和集团客户业务发展需要E-Band微波这样的技术。目前中国移动将E-Band微波的定位在大带宽(GE以上需求)、短距离(2km距离,覆盖90%以上情况)场景应用,在城区业务大密度地区用E-Band替代传统微波,并用分组微波替代TDM微波。
“E-Band更适合LTE回传,而V频段更适合小站回传。”李晗介绍 V-Band(60GHz频段)氧衰很高,传送距离大约300米,最远不超过1km,更适合小站回传。同时,小站在进入规模部署的时候,频谱的费用也是运营商重点考虑的方面,而V-Band的免费申请,以及非常低廉的频谱费用,使得海量部署具有了天然的优势。
据悉,V-Band的主要优点很匹配小站应用场景:可全球使用和验收;免许可证申请,降低频谱费用;支持几百兆以上带宽;支持更高密度的部署能力。所以目前业界包括运营商和设备提供商都非常倾向将V-Band应用于小站回传中,作为小站回传微波的一个重要手段。
技术设备已经准备充分
事实上,E-Band频谱目前在全球47个国家已经开放,E-Band 微波已经在欧洲、中东等地区开始规模部署,华为、爱立信、NEC等都推出了成熟方案,其中华为在全球有40个E-band 微波的成功商用。但E-band微波在国内尚处于实验阶段,目前国内license还没有开放。
日前中国移动和华为在北京移动现网建立了全国第一个E-Band试验局,已经完成了E-Band物理链路、业务测试以及可靠性验证,为频谱开放提供详细的实验数据和技术评估。目前该试验局承载了现网LTE业务,和PTN混合组保护环网,提供高质量、大带宽保障。
据悉,除了系统侧,芯片、天线等环节的企业也早已做好了准备。在芯片方面,E-Band关键芯片和器件已经成熟,如E-band MMIC芯片,主流供货商包括美日欧多家企业;E-band 基带芯片(调制解调和AD/DA)主流供应商包括了博通/高通/TI等,国内也具备设计和加工能力(海思)。可喜的是微波射频器件从美国进中国已取消license限制。
在E-band天线方面,业内通用有抛物线天线和平板天线,国内外都可以生产,都已经能提供成熟产品。在标准方面,国内电信研究机构、运营商、设备商及监测机构已在CCSA开展E-Band相关前前期标准研究。
E-Band的开放将让微波在中国的应用打开最后一扇门,微波大规模应用可期。
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