4G网络建设中的Fronthaul微波传输解决方案

4G网络建设需求

根据中国移动2014年4G建设的目标，年底前计划将建设50万个TD-LTE基站。截至目前，中国联通和中国电信混合组网的城市也分别由各自最初的16个城市发展到了40个城市。随着大规模的4G网络建设进行，建设过程也面对着越来越多的问题。

一方面，从4G网络覆盖的广度考虑，由于4G基站的 覆盖范围要小于3G基站，因此4G网络中LTE站点将更加密集。其中，为了满足4G网络连续覆盖，将需要在现有站点的4G覆盖盲区中新建站点，而在部分新 建站点中，光纤资源短缺。尤其是在超级大城市中，如北京、上海、广州等，光纤部署的进度和困难程度都无法满足网络建设的要求，移动回传网络资源面临着巨大 的压力和挑战。另一方面，从4G网络覆盖的深度考虑，对于数据热点区域和覆盖边缘区域，为了改善用户的感知和体验，基于宏基站下的Small Cell小站将在下一阶段4G建设中更加广泛地部署。Small Cell小站的部署将更加灵活、覆盖范围更小、部署密度更大，基于Small Cell小站的回传方案也对网络建设提出了新的挑战。

在上述情况下，国内运营商已经开始将微波传输解决方案正式纳入了4G网络建设规划中。微波传输产品作为移动回传的重要解决方案，由于其结构紧凑、部署灵活、安装快速、维护简单等特点，在全球运营商的网络中得到广泛部署。随着近年来LTE网络在全球的大量部署和微波传输技术的发展，微波传输产品在4G网络中起到了更加重要的作用。

大容量大带宽技术

随着移动通信网 络的发展和演进，目前在3G和4G网络中应用的微波主要以分组微波产品为主。得益于芯片工艺和系统技术的发展，以及更加开放的频率政策和资源，分组微波产 品的传输容量已经大大超过了上一代TDM微波产品。目前最先进的微波产品的调制解调模式已经可以最高支持到2048QAM，相比于传统TDM微波最高 256QAM的调制方式，频谱的利用效率提高了40%。另外，在传统频段开放使用的56MHz或更大的频率带宽和近期运营商关注的E-band频段 （80GHz），使微波产品的传输容量进一步提升。在传统频段上的微波系统在2048QAM调制方式和56MHz带宽条 件下，通过XPIC技术可以在一个频点上实现1Gbps以上的空口业务传输容量。在E-band频段，由于其丰富和干净的频谱资源，可以通过分配更大的带 宽（如：250MHz~1.25GHz）实现超大的空口业务传输容量，例如在E-band频段，256QAM调制方式和500MHz带宽条件下，最大实现 3.2Gbps的空口业务传输容量。

自适应调制解调技术和QoS功能

针对4G移动网络的业务特点，微波传输设备通过自适应调制解调接收对抗传输过程中的各种衰落，在传输环境和条件恶化的时候，通过调制解调方式的变化来改变微波系统的性能，从而保证业务的正常传输。调制解调变化而引起的带宽变 化，通过微波系统的QoS功能，实现对不同优先级业务的分类处理。微波设备内部8个级别的QoS机制，包括分类、调度、整形、冲突避免机制等可以实现对 4G业务更加精细和灵活地处理。通过对内部每个业务队列长度的调整，可以根据不同业务的类型和性质，优化业务传输的时延和吞吐量。

V-Band微波产品应用

根据全球的V-Band （60GHz）微波产品部署情况，主要优点在于该频段可免费使用，降低了频谱占用费用；在256QAM调制解调方式下可以支持400Mbps以上业务吞吐量。另外，由于在V-Band频段的氧气衰减非常大，微波传输距 离非常有限（最大约300m），因此V-Band微波的频率复用效率非常高，微波传输链路间的频率干扰非常有限，非常适用于作为密集部署的 Smallcell小站的回传解决方案。目前，NEC已经商用的V-Band微波产品已经在5个国家的多个运营商网络中部署。该产品集成度非常高，采用全 室外的产品结构，内置高增益平板天线，微波产品总重量仅为5kg，非常适合各种环境条件下的部署，包括街道、墙面、路杆、公交站、报刊亭等。

高集成、低功耗

随着4G网络的全面部署和快速建设，功耗已经成为网络建设中 最大的问题之一，由于设备功耗带来的网络运行和维护开支将非常巨大。新一代微波产品在射频技术和工艺发展的基础上，微波系统的集成程度日益提高，结构更加 简单且小型化，以进一步降低微波产品的功耗。其中，NEC以其领先的射频技术和制造工艺，在2013年在全球发布了首款超级紧凑和小型化的掌上型微波室外 单元（IAG/IAP ODU），无论从体积、重量还是功耗方面均全面超越目前市场上的同类产品。相比NEC之前的微波产品，该款新型室外单元（ODU）将体积减小三分之一，重 量减少二分之一，仅为2kg;功耗节约至少30%，最低仅为18W。

Fronthaul微波解决方案

目前新一代的微波产品已经可以轻松实现千兆速率的传输容量。随着微波技术的发展和新频谱资源的开放，微波产品的传输容量将进一步提升，产品的种类更加多 样，微波应用场景也更加广泛。依靠微波产品稳定可靠的性能和大容量的传输能力，NEC在2014年发布了首款E-band频段的CPRI微波产品，应用于 分布式基站的 基带处理单元（BBU）和射频拉远模块（RRU）之间的无线连接，提供了移动网络的前程网（Fronthaul）回传一种全新的室外解决方案。NEC的 CPRI微波产品的传输容量达到2.5Gbps，可以满足CPRI Ver5.0 Option-3（2457.6Mbps）的速率要求，提供标准的CPRI业务接口，可以用于解决BBU+RRU的多通道传输方案。CPRI微波产品的引 入，使运营商的移动网络建设更加多样化，网络的结构更加灵活。

多样化的产品、先进的技术和功能、稳定的系统性能、简单紧凑的结构和超低的功耗、强大的环境适应能力、部署快速安装方便，使微波产品在移动传输网络建设过程中作为重要的传输手段，受到运营商普遍的重视。在国内未来4G网络建设过程中，微波产品也将日益发挥重要的作用，为各运营商的网络建设提供更多的选择并提高网络建设的效率。