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GSM多载波技术与设备演进 池刚毅 俞进超 （中国移动通信集团计划部 北京 100080） （中国移动通信集团设计院有限公司 北京 100080） 摘要 本文从多载波技术的引入背景出发，对其技术特点和厂家支持情况做了具体介绍，就其应用策略进行了详细分析，并对多载波设备的未来演进进行了初步探讨。 关键词 多载波 原理 应用策略 设备演进 多载波引入背景? 随着移动通信的不断发展，用户规模持续增加，尤其是近年来数据业务的爆发式增长导致无线网络频繁扩容。对于承载5亿多用户的中国移动GSM网络来说，当前发展面临前所未有的一系列难题：大量基站运营带来的设备节能降耗压力；传统设备集成度较低、容量小，机房空间日趋紧张，频繁扩容引起的人工维护成本线性增加；现有基站向下一代网络演进能力差，设备投资无法保护等。上述遇到的一系列问题靠现有的技术越来越难以解决，当前需要找到新的突破途径。随着宽带功放技术在3G网络的广泛应用，其节能高效的优点引入到2G网络就成为了一种必然。 多载波特点介绍 基本原理 多载波技术是一项宽带信号处理和宽带射频技术，采用数字中频合路替代模拟射频合路，利用同一功放模块对多个载波同时进行放大，从而实现射频的宽带化，大幅减少功放模块数量和降低合路损耗，有效提高整机效率。 图 STYLEREF 2 \s 2.1 SEQ 图 \* ARABIC \s 2 1 多载波与单载波原理示意图 技术参数 多载波与单载波各项技术参数对比情况如下： 表 STYLEREF 2 \s 2.1 SEQ 表 \* ARABIC \s 2 1 性能参数对比表 参数比较 单载波 多载波 模块密度 1～2TRX/模块 4~ 6TRX/模块 合路方式 宽带或空腔合路 数字中频合路 功耗 80～150W/TRX 60W/TRX 整机效率 宽带15%/空腔17% 19% 调制方式 GMSK、8PSK 16QAM、32QAM 功放带宽 窄频段（200K） 宽频段（10M） 从上述对比结果看，多载波在设备集成度、节能降耗等方面具有较大优势，代表了未来GSM网络演进的方向。 技术特点分析 （1）集成度大幅提升 多载波模块能够支持4-6个载频，单机柜轻松实现S12/12/12配置，占地面积仅为单载波宏蜂窝机柜的1/3，有效节省合路器、机柜和天线数量，带来配套成本下降。 （2）功耗大幅降低 多载波技术采用数字预失真DPD＋Doherty等先进技术，典型配置下整机功耗可节省20％以上。多载波基站使得绿色能源规模应用成为可能，并降低了空调等配套要求。 （3）扩容简便，提高设备利用率 多载波模块容量大、灵活性高，采用多载波技术可开启“一次建站，远程扩容”的全新建网模式，有效减少工程人员到基站现场维护的工程量。设备运营期间可对不同小区间的载频资源定期进行“拆闲补忙”调整，既满足高话务地区的容量需求，也提升了设备利用率。 （4）大力促进大容量分布式基站应用 采用多载波技术，单RRU模块即可支持4-6个载频，可满足绝大多数场景下的容量需求；多载波下发射功率可达60-80W，可满足绝大多数场景下的覆盖需求；多载波分布式基站的大容量、高功率解决了以往分布式基站由于容量偏小而应用场景受限的问题，使得大规模应用成为可能，极大地增加了建站的灵活性。 厂商支持情况 GSM多载波设备的相关国际标准（3GPP）、国内行业标准（CCSA）09年上半年获得通过，中国移动企业标准已于09年底制定完成，并组织相关厂家进行了现网功能应用测试。 设备成熟度 目前，现网主设备厂家均能提供900M多载波设备，华为、中兴多载波设备研发较早、产品成熟度高，都已具备规模商用条件；爱立信（4载波）、上海贝尔900M多载波设备已完成入网测试。 华为、诺西、中兴还可提供1800M多载波设备，爱立信、上海贝尔1800M多载波设备预计2011年5月底前完成入网测试。 关键性能指标 华为和中兴关键性能总体指标较好，载波容量和发射功率都较大，1800M设备可支持25MHz信号带宽，频点配置不受限制，并能支持多载波基站特色功能，如动态功率共享等。 诺西Flexi MCPA产品集成度高，单模块支持3个发射通道、共18载波，并能支持多载波动态功率共享功能，但1800M设备仅支持20MHz信号带宽，频点配置存在限制。 爱立信、上海贝尔暂不支持动态功率共享功能，1800M设备仅支持20MHz信号带宽，频点配置存在限制。爱立信当前能提供的多载波设备容量较小，最多仅支持4载波。 组网灵活性 华为和中兴分布式基站已支持并测试验证通过6级RRU级联和环形组网功能，部署较灵活，可满足更多应用场景需求。 爱立信支持6级RRU级联，上海贝尔支持3级RRU级联，但都尚未测试验证，且不支持环形组网。 诺西Flexi MCPA RRU产品集成度高