普天基于6阵元RRU的TD-SCDMA全覆盖解决方案

1.概述

在TD-SCDMA系统中，智能天线是一项极其关键的技术。通过智能天线，在下行方向，可以将不同天线阵元的功率通过波束赋形，以比较窄的波束向目标用户发送，增加目标用户有效接收功率，同时有效减少对系统中其它用户干扰；在上行方向，通过不同阵元联合空间滤波，可以有效的增加对目标用户功率的接收，同时抑制其他干扰信号。到目前为止，大部分实际网络建设中都采用8阵元智能天线。

在智能天线显著提高系统性能的同时，也带来了一个问题，就是在TD-SCDMA基站室内单元和室外单元馈缆过多，智能天线体积偏大，这些因素对TD网络建设将造成较大的负面影响。

针对这些问题，中国普天创新性的提出BBU+RRU 6阵元智能天线覆盖解决方案。有效的解决TD-SCDMA移动通信网络建设中面临的各种问题。

2.中国普天BBU+RRU 6阵元智能天线覆盖解决方案

BBU+RRU 6阵元智能天线覆盖解决方案中，BBU主要完成基带处理等功能，RRU完成中频和射频处理等功能，两者之间通过光纤连接，传输基带信号；在RRU部分，对于典型的室外覆盖，采用6阵元智能天线。

BBU+RRU 结构图如下：

BBU+RRU构成传统意义上的完整基站。

BBU部分实现的功能主要为：

主控、时钟、基带处理、IUB接口处理

RRU实现的功能主要包括：

数字中频、收发信机、功放和低噪放

2.1.BBU+RRU与传统基站相比较带来的好处

和传统基站相比较，BBU+RRU有如下优势：

1、节约站址资源

如前所述，BBU+RRU解决方案中，基带处理资源集中在BBU，可以和RNC等中心机房集中放置，不同小区或扇区的覆盖，采用从BBU分别拉出足够的RRU来完成；RRU体积小，不需要站址资源。

2、减少室内单元和室外单元馈缆连接数量

和传统基站相比较，BBU+RRU采用光纤连接。在传统基站中，TD-SCDMA基站由于采用智能天线，每个扇区有9跟射频电缆（8根智能天线，外加一根校准线），因此，加上馈电及相关的控制信号线，每个小区室外单元和室内单元之间将有超过10根以上的馈线；如果一个基站按照三扇区考虑，则有超过30根以上馈线。工程量非常巨大。

3、组网灵活

采用BBU+RRU方式，可以灵活的进行网络部署，大大加快网络建设速度。

4、扩容、补盲及解决热点地区覆盖不用增加站址

在扩容过程中，可以通过增加BBU基带处理能力实现平滑扩容。

在密集城区环境中，由于无线传播环境中，对盲区可以通过增加RRU的方式，快速实现补盲的功能，同时，可以考虑将盲区和临近区域配置成同一个小区，减少切换。

对于热点地区，可以通过增加RRU的方式，实现快速解决热点地区覆盖，通过将新增加RRU和其它RRU配置成不同的小区，实现小区分裂，解决热点地区容量需求，同时不用重新增加基站站址。

2.2. 8阵元智能天线和6阵元智能天线比较

在TD前期，主要采用8阵元智能天线。但是，在实际网络建设和运维过程中，8阵元由于天线尺寸等问题引起了业界广泛的关注。主要体现在：对安装站点天面要求高、工程施工困难、站址协调困难等。

从理论上而言，智能天线从8阵元演变为6阵元，在波束赋形方面有1.25dB的损失。在覆盖受限的场景下，该损失需要考虑如何进行补偿，否则，覆盖会缩小。在容量受限的场景下，该损失对系统的影响可以不用考虑。典型密集城区是典型容量受限的场景，郊区和农村地方是典型覆盖受限的场景。

中国普天针对6阵元智能天线算法进行了优化，使得6阵元应用于郊区和农村时，覆盖距离可以达到和8阵元接近的水平。限于运算复杂度的限制，8阵元没有进行类似6阵元智能天线算法的优化。

对TD系统而言，在8阵元智能天线的情况下，是码资源受限系统，6阵元智能天线在正常情况下，同样是码资源受限系统。对8阵元、6阵元和4阵元，进行了了仿真，结果如下图所示意：

从上图可以看到，在6阵元和8阵元情况下，单小区支持的系统容量都能达到8个以上。考虑到在CDMA系统中，每个时隙最多只能支持8个语音用户。因此，采用6阵元和8阵元不会造成系统容量损失。

除了上述容量分析以外，中国普天对8阵元和6阵元的覆盖性能进行了现场测试测试环境是选择典型农村环境，测试结果如下表：

从上表可以看出，在采用6阵元和8阵元的时候，掉话点距离非常接近，即6阵元和8阵元覆盖半径大致相同。

采用6阵元智能天线，相对于8阵元智能天线，可以带来工程要求和成本的显著降低，通过对目前天线厂家提供的6阵元和8阵元智能天线进行对比，可以发现，采用6阵元智能天线时天线重量、天线体积、天线风阻能力都得到了明显的改善。成本得到了降低，工程施工和安装变的相对容易了许多。

2.3. 中国普天BBU+RRU 6阵元智能