2012年2月24日，日本移動運營商軟銀推出4G高速率移動寬帶服務業(yè)務，其4G用戶只需要申請一個微小的MiFi USB卡，即可便捷地享受TD-LTE+Wi-Fi的雙重數(shù)據(jù)體驗。軟銀的4G網(wǎng)絡實際下載速率高達76Mbit/s，廣告遍及全日本各軟銀營業(yè)廳及知名電器街，短短幾周，已吸引數(shù)萬用戶蜂擁而至。
日本擁有著高度發(fā)達的電信市場，人口密度大，ARPU值高，用戶體驗要求苛刻，電信運營商和設備商眾多，競爭十分激烈。早期，日本的移動通信市場以自有通信技術為主，由本國設備商壟斷網(wǎng)絡建設，直到3G技術出現(xiàn)才與全球標準接軌，并逐漸接納外來設備商。正是在這樣的背景下，中興通訊WiMAX產(chǎn)品于2010年進入日本第二大移動運營商KDDI網(wǎng)絡后，TD-LTE產(chǎn)品又敲開了日本第三大運營商軟銀的大門，這標志著中國設備商被以要求嚴格而著稱的日本高端市場完全接納和認可。
軟銀建設TD-LTE的基本思路是最大程度復用現(xiàn)有的PHS（小靈通）網(wǎng)絡站點資源，快速低成本建成4G網(wǎng)絡。由于軟銀已有成熟的3G網(wǎng)絡，計費系統(tǒng)中心管理系統(tǒng)都可復用，所以中興通訊提供的TD-LTE方案主要為網(wǎng)絡接入側，包括基站和配套設備。根據(jù)軟銀的網(wǎng)絡現(xiàn)狀，中興通訊提供了定制化的一攬子解決方案。
由于TD-LTE網(wǎng)絡多建設在高頻段，信號穿透力較弱，為了避免饋線損耗，目前，基站設備多采用分布式架構，即基帶模塊和射頻模塊分開，基帶模塊放置在室內(nèi)機房或者室外柜中，而射頻模塊則架設在室外高樓樓頂、塔頂或者抱桿上，以期離發(fā)射天線更近。中興通訊為軟銀提供的基站也為分布式類型。
創(chuàng)新設計與技術極大節(jié)省建網(wǎng)費用
在網(wǎng)絡建設的基礎費用中，站址新建費用占總建網(wǎng)費用的50%以上，如何最大限度地節(jié)約站點資源是軟銀和中興通訊面臨的第一個難題。中興通訊通過多次實地勘察，確認已有的PHS站點可以同TD-LTE新建站點復用，首先解決了站點租賃難題。而在基站安裝設計上，TD-LTE設備又復用了PHS的魚叉天線，通過天線內(nèi)置合路器，將PHS射頻發(fā)射器同TD-LTE射頻發(fā)射器合并，只用一根天線就可以發(fā)射兩種網(wǎng)絡信號。另外，在傳輸和電源設計上，TD-LTE和PHS設備完全共用。這一舉措，不但為軟銀節(jié)省了新建站點費用，更節(jié)省了大量的配套硬件費用。
值得一提的是，日本是一個土地高度私有化的國家，電纜施工征地難，費用昂貴。一般來說，分布式基站的每個小區(qū)都需要2根光纖用于基帶單元和射頻單元的連接，以傳輸上下行信號。中興通訊運用單芯雙向技術，將傳統(tǒng)的每小區(qū)2根光纖資源減少為1根，相當于原來一個小區(qū)的資源現(xiàn)在可以提供給2個小區(qū)使用，為軟銀節(jié)省了高達50%的傳輸資源費用。
定制化光纖拉遠GPS 提供可靠時鐘信號
更大的難題在于如何使基站接收時鐘同步信號。
由于TD-LTE是OFDMA時分復用系統(tǒng)，上行和下行數(shù)據(jù)的傳輸共用一個空口資源，通過時間切換來傳輸數(shù)據(jù)�；局g無法時鐘同步意味著在同一個空口資源上，有的基站在傳輸上行數(shù)據(jù)，有的基站在傳輸下行數(shù)據(jù)，就好比一條只有單行道的馬路上，有的車在順行，有的車卻在逆行，勢必造成混亂。反映到網(wǎng)絡上就是大面積的信號干擾，用戶無法正常使用業(yè)務。傳統(tǒng)的時鐘同步方法，需要每一個基帶模塊通過饋線連接一個GPS蘑菇頭接收器，放置在室外接收衛(wèi)星時間。一般情況下，GPS饋線長度為40~50m。但是，根據(jù)日本的電信施工標準，GPS接收器的饋線不允許接入到放置在機房里的基帶模塊上，使得原本簡單的施工困難重重。
針對這個問題，中興通訊采用光纖拉遠GPS設備+射頻模塊傳輸GPS信號方案，即GPS的蘑菇頭接收器不再直接連入機房的基帶模塊上，而是通過光纖連接到室外的射頻模塊，再通過射頻模塊將GPS信號通過光纖傳輸?shù)交鶐K，從而實現(xiàn)多個基站的時間同步。這種方案的實現(xiàn)，不但幫助軟銀解決了GPS饋線無法入機房的難題，而且GPS饋線使用光纖傳輸之后，距離可達10km以上。不僅如此，為了增強可靠性，中興通訊還設計了一系列的單基帶模塊及多基帶模塊間的時鐘備份功能，提高了基帶模塊的時鐘可靠性。
創(chuàng)新干擾規(guī)避方案 有效提升整網(wǎng)性能
由于軟銀的TD-LTE站點是和已有PHS站點共站，且復用PHS全向天線，所以TD-LTE是同頻組網(wǎng)。根據(jù)網(wǎng)絡仿真，同頻組網(wǎng)比異頻組網(wǎng)在頻譜效率方面下降45%以上，在小區(qū)邊緣情況更加嚴重。在TD-LTE的相關標準中，關于干擾抑制定義了多種關鍵技術，例如ICIC和BF。但即使運用這些技術，在日本這樣一個復雜的無線環(huán)境中也不足以將干擾降到理想狀態(tài)。中興通訊依據(jù)多年的無線網(wǎng)絡經(jīng)驗，首家獨創(chuàng)性地提出Super Cell+SDMA微蜂窩組網(wǎng)技術。Super Cell可以更加有效地消除小區(qū)間干擾，而SDMA（空分復用接入）技術有助于提升系統(tǒng)容量。
Super Cell，即超級小區(qū)技術，通過將相鄰的物理小區(qū)合并來避免間距過近的小區(qū)間干擾，但使得合并后的邏輯小區(qū)間距擴大，一定程度上降低了原物理小區(qū)的容量。但這些容量損失可以通過SDMA技術的引入，獲得高信噪比從而實現(xiàn)高MCS和MIMO來補償。合并的小區(qū)數(shù)越多，則降低干擾的效果會越明顯。在軟銀的實際網(wǎng)絡測試中，外場單站峰值流量高達76Mbit/s，運用Super Cell+CCIA技術之后，整網(wǎng)平均容量顯著提升，控制信號中斷率下降為2%，小區(qū)邊緣用戶頻譜效率提升150%。
除上述特點之外，中興通訊推出的大容量基帶單元，只有3U高，最大可連接18個射頻發(fā)射模塊，即支持18個全向站小區(qū)。不僅如此，多個基帶單元還可以有效堆疊，放置在同一個機架中，實現(xiàn)集中管理。在日本這種機房資源稀缺的場景下發(fā)揮了重要作用，大大降低了運營成本。而射頻模塊為4端口發(fā)射，可支持各種天線技術。
從2010年10月項目開始執(zhí)行到2012年3月的網(wǎng)絡正式商用，短短1年多時間里，軟銀的TD-LTE基站已經(jīng)覆蓋日本的東京、大阪、名古屋、福岡、札幌等多個城市，中興通訊的售后交付團隊為之付出了巨大的努力。在日本復雜的環(huán)境中，中興通訊建設的TD-LTE網(wǎng)絡不僅工程進度沒有延誤，且網(wǎng)絡性能十分優(yōu)異，全網(wǎng)掉話率小于2%，全網(wǎng)業(yè)務時延小于40ms。由于優(yōu)異的表現(xiàn)，中興通訊在2011年又獲得了軟銀二期擴容合同，覆蓋范圍擴大至日本全國。
軟銀首席技術官對此曾表示：“我們選擇中興通訊這樣全球領先的電信設備商，作為我們的合作伙伴來建設全球最大的TDD網(wǎng)絡。我們希望中興通訊能夠保持一貫領先的移動通信創(chuàng)新能力，幫助我們一起建設日本乃至全球最好的下一代移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。”
中興通訊 楊亮亮
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