SDR多场景运用探索

作者：严乐 单位：中国联合网络通信有限公司

多载波联合应用。为了实现链条型地区的覆盖，在传统基站进行覆盖时由于小区数量多，切换也多，容易造成掉话等问题的出现。SDR基站引入了多载波联合的概念，实现了RRU级联方式的覆盖，级联下去的RRU属于同1个小区，因此，系统无需进行切换换。在高速行进过程中可减少掉话率。其基本原理如下：按照传统的基站组网方式，通常1个逻辑小区（Cell）只打开1个天线方向，比如1个全向小区（OmniCell）使用1副全向天线，1个定向小区（SectorizedCell）使用1副定向天线。如果1个基站有3个定向小区，则一共需要3副定向天线，分别打开3个不同的扇区方向（Sector），这就是通常所说的STSR组网。OTSR是指1个逻辑小区（Cell）承载多个天线方向，采用全向发射和定向接收的方式以全向站的配置形式得到定向站的覆盖效果。通常也把“定向站的某个小区采用多个方向天线发射和接收”叫做OTSR，同时这种方式也可称为多扇区逻辑合并（MultiSectorslogicalCombine）或多载波联合（MultiCarrierUniteCombine）。多载波联合应用示例如图1所示。

话务潮汐应对。各个RRU小区共享BBU基带资源，为话务潮汐提供了解决方案。在城市中普遍存在着按照时间分布的话务不均衡区域，如住宅区和办公区，上班时间办公区话务较集中，下班以后办公区话务较低而住宅区话务上升。应对此场景，可将2片区域的RRU连接到1个BBU上，BBU基带资源动态共享。使2片区域总的话务量保持在一定程度，这样可以有效地节省BBU基带资源。话务潮汐应对示例如图2所示：

高铁中的覆盖应用。2007年4月18日，铁道部进行第6次火车大提速，并引入了动车组CRH（ChinaRailwayHigh-speed），列车时速提升至200～250Km，极大地方便了人们的出行。但是，随着CRH列车的引进，高速列车上GSM网络信号的覆盖也出现了新的问题，主要存在以下2个方面的问题：首先，由于动车组车厢密闭性能和屏蔽效果好，比原先的普通车厢增加了大约10dB左右的穿透损耗，而原先的网络规划并没有考虑这一因素，从而出现了车体内信号电平低，通话质量下降等问题。如果要利用现有网络对铁路进行覆盖，则需要对全网进行调整，例如采取更换现有基站，增大现有站点发射功率等措施，但工程量大且成本也高。其次，车速的提高也使得车体中的用户快速穿越通信小区，导致信号切换频繁，即占用了系统资源，又因切换次数的增加而导致通话效果变差。

高铁中网络信号覆盖的解决方案。如果简单地对现有网络进行调整是无法解决上述问题的，并且铁路的特点决定了高铁覆盖的区域是狭长的带状区域，如果用传统的蜂窝方式来实现覆盖，覆盖成本较高。针对上述问题，SDR基站创造性地提出了高铁覆盖专网的解决方案。SDR基站的BBU和RRU之间在物理上采用光纤连接，承载的是基带信号，因此在对端可以实现无失真的传输，相比之下，射频信号拉远或者中频信号拉远是有损耗的，且拉远距离也非常有限。高铁网络信号覆盖的解决方案有以下几个要点：将BBU集中放置，RRU级联拉远适合铁路区域的覆盖，引入创造性的多RRU同小区技术，设置高铁覆盖专网，可有效地降低因提速所导致的切换频繁问题。本方案将多个RRU配置在同1小区内，各RRU采用同1个BCCH（广播控制信道）。并且BBU与RRU采用了时延补偿技术，保证了各个RRU之间是严格同步到的，即同1小区同频同步。这样列车穿过同一小区的不同RRU时不会发生切换，只有跨小区的RRU之间才发生切换，从而可以有效地降低切换的次数。由于高铁覆盖采用专网的方式，只有高铁覆盖的小区之间才能配置邻区关系，有车站允许与大网交互，因此列车内用户的切换只能在专网内部进行，从而保证了用户的切换效果。

高密度话务区覆盖。随着手机用户的不断增多，部分地区的话务负荷量也在不断地加大。传统基站覆盖因为其小区容量有限，承载话务量不够，在解决时只能采取增加站点的方式。这样就会产生1个区域存在多个基站小区覆盖的现象，不容易达到平衡。而采用了SDR基站，便可以解决以上的问题。因为SDR基站软件定义1个RRU目前最多可以支持8个载波，且可以采用RRU并联，下挂小区容量要远远高于传统的基站。针对密集型话务区，采用1个基站完全可以达到覆盖网络和吸收话务量的效果。

双网双模应用。双网通信是指在不同制式的2个基站上，通过共同的主控模块实现数据传输和参数的协调工作。由于2种不同系统对数据和参数的要求各不一样，因此需要设计协商模块来处理GSM网络和WCDMA网络间的数据传输。在双模系统设计过程中要求尽可能的实现同1个单元的共用，如射频单元的共用。SDR基站1个重要的特性是可实现GSM和WCDMA共同接入同1个BBU，实现双网真正意义上的共站。BBU基带资源池共同处理双网的信号，射频单元RRU区分GSM网络和WCDMA网络，且覆盖各自的区域。这样可以有效地节省传输资源和维护成本。

本文，笔者基于SDR基站建设多场景应用分析功能应用于SDR基站组建了高效的网络，同时也为基站建设提供了更多的选择空间。其特点为：一是针对话务潮汐、高速频繁切换、GU共站等问题提供了解决方案；二是系统高效节能，可平滑扩容，减少了后期运行和扩容的成本；三是安装方式多样，射频可安装到远端，使得网络能够快速地部署。