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Qorvo:用双链接+载波聚合“组合拳”应对组网容量难题

时间:07-12 来源:Qorvo半导体 点击:

有2G/3G基站站址资源不足的问题,这也成为制约运营商快速建设覆盖良好的4G网络的重要因素之一。而到了pre-5G、5G更高频时代,站址资源不足的问题将更为严重。

Qorvo杨嘉表示,高速增长的数据量需求,对无线设施提出了更高的带宽要求。对于小基站来说,更高频率及带宽频段的支持,以及多模多频段的支持已经成为小站的新要求。宏基站与小站间的干扰问题,相邻频段间的相互共存问题,高集成度带来的散热及效率问题都对小基站的设计和部署带来了挑战。对此,Qorvo针对技术上的挑战,相应开发了成套的具有竞争力的射频解决方案,可供设备商选择。

pre—5G/5G不仅仅是高载频大带宽,还要加上多天线(MIMO)。面对今后的新5G,小基站也将面临新的挑战,比如在频率使用上,小基站必须要有更高的频谱操作的灵活性和适应性,例如5G时代会用到30GHz甚至60GHz等更高频率,在部署过程中需要考虑这种高频的电波特性对于环境的适应度。另外,由于今后必然是大带宽模式,像LTE/LTE-A,如果没有载波聚合,也就20MHz带宽,今后室内基站有可能要支持超过100MHz带宽,这种大带宽的数据,对于信号处理和器件设计,都是不小的挑战。

  

出于"共存"、 "兼容"方面的考虑,室内小基站还要能够对目前Wi-Fi在用的非授权频率有较好的支持,这就产生一个多模式多频段操作的问题。这些都是需要认真考虑并给出切实解决方案的问题。

  

室内型小基站在尺寸小巧,外观美观易于部署的前提下,从技术上使用LTE多频段、LTE非授权频段、256QAM、4x4MIMO、LWA等,使单个基站的传输带宽突破了1Gbps。在今年的MWC2017上,Nokia就展示了在一个小基站上使用256QAM、LAA、3载波聚合的演示。

  

相比于3G到4G的微末载频提升,4G到5G有一个10-40倍的大幅度频率提升。而高频对于宏基站而言,覆盖范围太小,使得成本过高,再加上宏基站部署困难,站址资源不容易获取,因此在5G网络中,高频段资源将不再使用宏基站,微蜂窝成为主流,形式是以小基站为基本单位,进行超密集组网,即小基站的密集部署。未来随着高频频谱资源的大量引入,主流基站的覆盖范围将进一步缩小,小基站将承担越来越重要的作用。预计2020年全球小基站发货量有望达到千万数量级。

  

可见,小基站前景乐观,但建设仍不能一帆风顺,在同频异构干扰、多频多模的挑战面前仍需做出努力。在这些挑战面前,多方认为,双链接、载波聚合是解锁宏微组网容量的关键技术。

3 载波聚合+宏微间双链接解锁"组网容量"难题

目前,解决宏微异构组网"同频干扰"的主要技术,有干扰协调、多点协作、小区合并,而解决宏微融合以提升系统效率与容量的主要技术,有载波聚合技术、双链接技术、异系统合并,其中载波聚合技术为重中之重。

  

载波聚合是主要提升宏微组网容量的关键技术,它同时也是LTE-A的关键技术。据记者了解,其不仅应用于4G后期的宏基站之间,还用于宏微基站协调之间。因此,进一步推测,一旦载波聚合技术成熟,宏基站大量改造,宏微、微微之间协同组网广泛布置,整个4G+网络会迅速起来,而在这个过程中,小基站的规模也会普及起来。

Qorvo杨嘉表示,载波聚合技术可以将多个连续或离散的载波聚合在一起,以此提高传输带宽,从而提升组网容量,并且可以提高频谱碎片资源的利用率。目前各大主流运营商及设备供应商都在大力推进载波聚合的普遍商用。但从设计角度考虑,随着载波聚合数量的增加以及不同运营商差异化的频谱组合模式,使射频前端的设计变得更加困难和复杂。

宏微载波聚合主要应用于宏微同站或者宏微间具有低时延高速互连的场景,以满足载波聚合的高速数据传输要求。宏微间载波聚合应满足宏微间FDD+FDD或FDD+TDD制式的组网场景。其中,FDD+TDD载波聚合是一种重要的载波聚合方式,旨在充分发挥LTEFDD与TD-LTE的技术特性,更有效利用运营商不同制式的频谱资源。在宏微间FDD+TDD载波聚合功能部署时,应根据用户对宏站和微站的信号接收质量灵活地进行主载波设置。

  

其实,5G的新架构也应该会借鉴这些架构:一是宏微间双链接。宏微间双链接技术对回传时延要求较低,可应用于宏微间具有非理想回传的场景。宏微小区双链接技术中,用户可连接在多个小区中,控制面数据由覆盖范围更广的宏站发送,可使用户的RRC连接具有分集效应,提高用户移动效应;二是宏站和微站保持相对独立的连接,均可发送用户平面数据,可有效提高数据速率。此外,双链接技术还可在一定程度上解决传统宏微网络上下行负载不均衡的问题。

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