C114讯 随着中国LTE TDD和FDD频谱资源的先后分配完成，中国的LTE走到了市场化的前夜。纵观国内外局势，FDD、TDD最终会走向融合组网、双剑合璧的发展之路，4G产品在中国大规模运用指日可待。烽火虹信对LTE产业提前布局并大力投入，自2010年开始就一直积极参与工信部及各运营商组织的实验室测试、外场测试，实地部署了室内、室外实验网，三年磨一剑，成功推出紧凑型基站产品，在众多网络设备生产厂商中异军突起。
1、产品介绍
紧凑型FDD-LTE基站采用分布式架构，以光纤连接单板BBU和多通道RRU（图1），体积和重量大大减少。BBU单小区/三小区可配，每小区各配一个RRU，最大接入用户为400个/每小区，支持高速场景下，手机的稳定接入和业务持续。
单板FHBBUL-A2611型BBU（图2），体积为440X338X44mm(W×D×H)，1U机箱，可内置于19英寸标准机架，也可独立放置，零机房面积占用，支持室内、室外一体化全覆盖。使用多核Power PC处理器+高性能DSP的硬件设计，2.1G/1.8G载频可配，5M/10M/15M/20M带宽可配，支持2*2MIMO、4*2MIMO等功能。安装灵活，绿色环保，可实现快速、经济建网，主要应用于中等容量覆盖场景。
双通道RRU（图3），RRUE2100-VIII型支持2.1G，RRUE1850-VIII支持1.8G，外观一致，由BBU配置频点，体积为355x295x144mm(W×D×H)，采用对开合页式单机箱结构，散热器自然冷却，IP65防护等级，密封防水结构，支持壁挂、抱杆、落地安装，适用于室内室外各种应用场景。
图1紧凑型FDD基站拓扑图
图2 FDD单板BBU (FHBBUL-A2611) 图3 FDD LTE双通道RRU
烽火紧凑型FDD基站产品具有“多、快、好、省”四大特性：提供灵活多样的覆盖手段；快速进行网络部署；获得好的用户体验；控制布网成本，降低能耗。
多
多制式：FDD、TDD LTE基站产品并行开发，未来能提供多制式融合基站平台；
多载频：2.1 G /1.8G 多种频段可实时灵活配置，基带部分共享；
多带宽：5M/10M/15M/20M带宽灵活可配。
快
安装快：集成度高，重量轻，体积小，工程施工简单，实现零机房面积占用安装，安装维护及配置操作方便、快捷，极大程度加快建网速度，缩短布网周期；
扩容快：网络建设模式为集中规划、分布扩容，可通过网管远程配置空闲载波扩容，保证升级过程中业务不中断，无需更改硬件架构及机柜，无需人员到基站现场。
好
可靠性高：小风扇散热，噪声小，适合居民区室内外安装，工作环境适应能力强；
覆盖性能好：支持室内、室外一体化全覆盖；支持多RRU级联，增大拉远距离，提高覆盖范围；均衡对话，动态“拆闲补忙”，解决潮汐效应，提升无线资源利用率；
用户体验性好：在充分满足用户性能需求的同时，控制基站发射功率，降低辐射，为终端用户提供安全、高效的无线网络环境。
省
省空间：单机柜实现大站型，节省机柜、机房占地面积；
省成本：控制功耗，节能环保；精简配套硬件设施，提高基站自身防护性能，有效降低网络的运营成本；
省人力：设备操作简单，具有完善的自检功能、远端/近端维护功能，扩容方便，充分节省人力成本。
2、实验网部署
这种BBU+RRU分体式架构的紧凑型基站，支持多种频段，带宽可配，功耗小。可灵活进行室内、室外布网。
图4FDD-LTE室内网系统总图 图5FDD-LTE室内网系统实体图
FDD-LTE室内网
烽火虹信在办公场所内搭建了一个FDD-LTE 室分系统，两小区覆盖三层办公楼，以每层楼的中轴线为基准左右各为一个小区，同频组网，在室内提供良好覆盖，系统设计方案见图4，实体见图5。天线的入口电平约为10dBm；1楼、2楼单天线间距为15米，3楼单天线间距为10米，MIMO天线间距为1.5米；1楼建两套无源分布系统，一套供双极化天线使用，一套供单极化天线使用；2楼建一套无源分布系统，供双极化天线使用，3楼建一套无源分布系统，供单极化天线使用。在充分考虑FDD基站间的邻频干扰、FDD基站与其他接入网的异频杂散、阻塞干扰的同时，抑制对室外造成的强干扰。按照“多天线、小功率”原则，各工位上的电磁辐射控制在-75db~-90db以内，公司员工可以时时体验到绿色节能室内基站带给我们的便利。
邮科院园区室外实验网
烽火虹信在武汉邮电科学院完成LTE网络部署，共建8个站点，16个小区，覆盖面积约50万平方米，基站布控如图6，网络拓扑如图7。根据外场测试组网要求进行规划，对整个院区进行全面的LTE网络覆盖。系统采用光纤拉远，远程供电方式；配备专用的直流供电机柜，集中取电，集中管理，确保整个系统供电正常。基站配置的工作带宽10MHZ，单站点支持三小区或者单小区， CFI可配置为1-3，支持各种UE能力的终端，AMC可选择开启关闭，上下行QPSK~64QAM。同频组网，系统频谱利用率高，利于后续扩容演进。边缘频谱相比小区中心差，采用IRC、ICIC等技术有效提升边缘用户的吞吐量。合理调整天线间距，使各天线水平隔离度和垂直隔离度满足一定要求，减少杂散、阻塞干扰。
图6邮科院园区室外网基站布控图 图7邮科院园区室外网架构拓扑图
根据运营商外场测试要求，烽火虹信展开一系列室外测试，基站开启AMC，CFI配置为3，PUCCH配置为2个RB，在吞吐量、时延、切换成功率等性能指标上都能达到预期。
吞吐量
无线覆盖测试（UE移动）：加扰小区空载，UE以20km/h的车速在布控小区的近中远点移动，SINR/RSRP值越大，上、下行BE速率越大；单小区、多小区环境下，上下行吞吐量的峰值均接近理论峰值，上下行吞吐量的均值(如图11)，上行≥10Mbps，下行≥30Mbps。多个小区同频组网，BBU采用合理的调度策略和ICIC干扰控制算法，有效抑制小区间干扰，协调小区边缘用户、中心用户的RB资源分配，单小区、多小区的近中远点的平均吞吐量差距不大。
单扇区的容量测试（UE定点）：
加扰小区空载，单UE放置于小区近点位置，分别进行BE类FTP业务上传、下载（如图8、图9），其上下行吞吐量基本达到理论值；双向开启BE类FTP业务上传、下载（图10），随着MCS抬升，上下行流量最终趋于稳定，峰值速率接近理论值。
6个UE都放置于基站近点，每组测试分别选取1~6套UE，统计其吞吐量之和，不同用户数下，单扇区上、下行总吞吐量差异不大，上行≥22Mbps，下行≥60Mbps（图12左），采比例公平调度策略，基于用户、QoS、系统总的吞吐量等因素，合理调配每个TTI的RB资源，各UE吞吐量比较均衡；多UE在基站的近中远点均匀分布，小区边缘用户流量要低于中心用户，在不同用户数下，单扇区总吞吐量差异不大，上行≥10Mbps以上，下行≥30Mbps（图12右）。
32UE近点位置放置，同时打下行FTP流量，各UE吞吐量在2Mbps左右，32UE吞吐量之和约为63Mbps，基本达到系统吞吐量理论值。
图8单UE上行BE吞吐量测试（加扰小区空载，近点RSRP>-80dBm ）
图9单UE下行BE吞吐量测试（加扰小区空载，近点RSRP>-80dBm）
图10 单UE双向FTP吞吐量测试（加扰小区空载，近点RSRP>-80dBm）
图11无线覆盖测试 图12单扇区的容量测试
时延
控制面时延：单用户分别放置于近、中、远点时，附着控制面时延无太大差异，约为150ms，附着成功率100%；主叫控制面时延无太大差异，约为110ms，主叫过程成功率为100%，被叫控制面时延(受page参数配置影响)，一般在300ms左右，被叫过程成功率为100%。
用户面时延：单用户分别放置于近、中、远时，建立NON-GBR承载，ping包长度不断增加时，用户面系统时延随之增长；不同定点无线环境下，用户面系统时延增加，近点约为30ms，中点约为40ms，远点约为60ms，即使在远点也很少出现丢包情况。根据各任务的优先级、实时性要求，合理调配软件功能到CPU核的映射，不断优化数据面设计，减少内存拷贝，严格控制用户面时延。
切换
测试终端以20km/h的车速行驶于园区各小区之间，开启FTP下载，验证不同基站间同频切换过程。基于X2接口的切换，FTP峰值速率达到60.26Mbps，平均速率为23.5Mbps，切换时控制面时平均为87.2ms，成功率100%；基于S1接口的切换，FTP峰值速率达到60.4 Mbps，平均速率为18.3 Mbps，切换时控制面时延平均为103.5ms，成功率100%。控制面时延正常，切换完成后FTP业务能顺利恢复。不断调整测量参数，提高切换稳定性。
3、应用场景
紧凑型FDD-LTE基站严格控制功耗，实现基站一体化，可以高效的应对目前不同的应用场景，满足运营商的需求。
商用建筑地段繁华，话务量大，不同楼层覆盖情况差异大，切换频繁；周边楼宇的遮挡，会导致室内信号衰减很大，形成覆盖盲点。可采取一个BBU加多个RRU级联的方式，增强高楼室内的信号强度，解决信号干扰和信号弱的问题。
生活建筑用户多，话务量大，小区内建筑物密集，楼间遮挡严重，无线信号环境差，电梯、安全梯、地下室，信号弱，易形成盲区。采用BBU+RRU分布式室分系统，解决覆盖和容量问题。沿电梯井安装多副平板天线，利用单独的RRU通道来实现覆盖。
大型场馆人流动大，话务量大，对业务的延迟有一定的要求。室内的游客数目有线，室外场馆间密集分布会导致信号衰减以及信号盲区。采用紧凑型基站分区覆盖类似场景，在信号边缘地区需要避免盲区，分区使用基站来保障所有人的通信质量。
4、结束语
烽火虹信始终以市场需求为导向，以用户体验为中心，打造业界领先、稳定可靠的FDD-LTE基站，满足在2.1Ghz、1.8Ghz等频段多样化应用及覆盖需求。未来烽火虹信将推出符合C-RAN基带池概念的大容量基站产品，为用户提供一种绿色、节能、高效的集中式组网方案，帮助运营商“快速灵活、低成本、高质量”实施网络部署。
