av4机床

频段功放射频华为TD宽带MCPA技术的宽带RRU成"制高点"

目前,中国移动TD-SCDMA(以下简称“TD”)四期招标正在进行当中。经历了三期网络建设和用户开始呈现快速增长趋势之后,此次中国移动的关注点有所调整。“除了提升用户感知之外,从产品层面来说,这次中国移动看的就是各厂商在RRU上的最新能力,这是整网能力的根本。”某知情人士透露。而用于开发最新RRU产品的核心技术—宽带MCPA(多载波功放)技术正在成为竞争的焦点,从芯片厂商到系统厂商,都在加速该技术的研发和商用。

根据目前公开的信息,在系统厂商中,华为已经率先把频谱跨度为150MHz以上的“超宽带”MCPA技术引入TDRRU的开发,并已推出商用宽带RRU产品。另外,TI也有望在今年第三季度推出支持宽带MCPA的数字中频芯片(该芯片负责宽带MCPA的核心算法)。由于TI是很多系统厂商的数字中频芯片供应商,因此,如果一切顺利的话,预计2011年其它几家系统厂商也会陆续推出各自的宽带RRU产品。

窄带RRU问题多多

3G牌照发放后,中国移动的TD网络首先获得包括A频段,后又获得F频段,去年下半年又获得E频段,后续可能还会有其他频段被用于TD-LTE规模试验网等用途。

TD的频谱资源无疑十分丰富,但是,其频谱资源的多而分散、跨度大的特点,也给TD带来有别于其他两种3G制式的额外难题,这在中国移动TD网络启用E频段后表现得更为明显。

中国移动要求RRU要具备F、A、E多频段混合组网能力,不同的室外室内应用场景也产生了8通道、双通道、单通道的RRU形态需求,这些都意味着新型的RRU产品形态众多,并且要覆盖很大跨度的无线频段。

由于此前在技术上只能实现跨度为20MHz~30MHz的“窄带”功放能力,因此要实现大频谱带宽的信号放大,只能采用“拼凑”的方式—把基于两个不同频段的功放器件拼成一个双频段RRU以完成招标要求,但此种解决方案会产生多方面的问题。

首先,由于TD频段使用的不确定因素较大,若后续频段使用稍微有调整,网上部署的窄带双拼RRU就无能为力,需要重新部署新的RRU。运营商建网成本将因此急剧增加,部署时间变长。

其次,为了满足中国移动对多种产品形态的需求,RRU形态需要多达十几款,致使一些主流厂商也难以实现全部型号RRU供应。而且在每一期网络建设中都有多种新型RRU出现,变相缩短了RRU产品的生命周期,这无疑给运营商的网络部署以及后期的维护出了一道巨大的难题。

再次,功放环节的拼凑捆绑未能从根本上实现RRU的高度集成化,由此带来的问题就是TD射频部分体积和重量过大,除了不好的观感之外,这对抱杆以及站址资源都带来了更高的要求,建站成本也由此水涨船高。

宽带功放成焦点之战

无线市场看基站,基站看射频单元,射频单元看功放——这是功放在无线通信领域重要地位的真实写照。可资对比的是:中国移动在TD前三期招标包括现在的四期招标中,RNC环节基本没有变化;BBU的硬件形态也没有变化,只是基带单板的处理能力持续提升;而射频单元内的功放产品形态则一直在快速演化。

射频宽带化是无线通信技术的重要发展方向之一,而宽带MCPA(多载波功放)是射频宽带化的关键技术,它对功放设计、算法等都有着极高的要求。

今年四月,华为宣布推出基于宽带MCPA技术的TD宽带RRU,实现了跨度超过150MHz的线性功放,其亮点之一就是“可以把不同频段组合的设备形态由原来的13款减少到3款”,并且可以适应后续频段使用组合可能的变化,做到以不变应万变。另外,根据华为方面发布的信息,同等规格下相比于窄带双拼RRU解决方案,华为宽带RRU“器件数目可以减少40%,故障率下降60%以上,功耗降低20%以上,体积重量减少30%以上”。

与华为的自主研发不同,其它几家系统厂商在功放器件上一般采用外购方式。TI、英飞凌飞思卡尔以及原NXP等厂商都是射频模块主流器件供应商。目前,TI公司型号为5330的芯片就是基于“宽带”理念的功放产品。有业内人士透露,此前该芯片并未植入“F+A”超宽带功能,但受市场需求驱动,TI改变了该款芯片架构,不过也导致产品供货延期。据了解,该芯片样片已经开发完毕,今年第三季度将对其“超宽带”支持能力进行验证。

实现真正的平滑演进

实现多制式网络的融合共存与平滑演进一直是系统设备厂商极力向业界传递的概念,也是运营商的终极诉求。其解决方案基本是就统一设备(NodeB和RNC)、统一站点部署、统一运维三个层面来实现无线接入网的统一化。而宽带MCPA技术的出现,则为无线通信网络平滑演进的宏观图景填补了一块空白,从某种意义上看,它是“统一设备”的封顶之作。

以中国移动为例,未来TD将向TD-LTE演进,届时2G、3G、LTE将三网并存,而TD网络占用的频谱带宽加上TD-LTE占用的频谱带宽,对于射频产品开发而言将是一个惊人的数字。此时如果使用拼凑式方案部署网络,那么基于窄带功放的RRU将很难完成对高带宽频谱的一体化承载,只能另行增加RRU,这就意味着TD-LTE在射频环节依然要“独立组网”,很显然这不是一种“平滑”的演进方式。有第三方统计表明,在无线网络建设中,交付RRU、工程施工、网络维护和优化等费用甚至比设备本身的成本还要高,未来这个趋势将更为明显。在这里,宽带RRU无疑将表现出其在网络平滑演进中的根本优势。

就宽带RRU而言,所谓的平滑演进还有着更深层次的含义—它可以实现不同频段的射频输出功率和载波等系统资源完全共享,即如果LTE负载量小,则可以把相应的功率资源让出来给TD使用,反之亦然。据了解,华为的宽带RRU可以实现载波资源和功率资源在F、A两个频段完全共享。

基于宽带MCPA技术的宽带RRU的出现,无疑将推动TD产业链更趋成熟,更加符合TD现网运营及长期演进的现实需求,而围绕着TD的竞逐也将由此攀升至一个新的高度。

0.33521890640259 s