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超大带宽E-Band微波助LTE规模部署

2014-03-27 14:36
龙凰
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  2013年年底,工信部正式向中国移动、中国电信、中国联通颁发TD-LTE制式4G牌照,中国正式迈入4G时代。根据第三方分析机构GSMAintelligence的报告预测,到2017年年底,全球将有超过128个国家部署约500张LTE网络。4G在提供更大的带宽、给人们带来更好的移动互联网体验的同时,也会让运营商的移动承载网面临挑战。

  E-Band支持超大带宽

  随着国内4G牌照的发放,LTE网络将会快速部署。但LTE基站的覆盖范围小,部署密度远高于GSM基站和3G基站,LTE建设将面临新建大量站点的需求。而部分新建站点光纤资源短缺,国内预计将有20%的新建站点光纤资源缺失,使得LTE基站业务回传和PTN光纤网络成环均面临压力。微波作为移动回传的重要解决方案,能替代或作为光纤的补充,解决光纤短缺问题,实现LTE网络快速部署。但是传统微波频段(6GHz~42GHz)频谱资源紧张,波道间隔小(国内目前最大波道间隔为28MHz),难以满足LTE基站对承载网络的大带宽需求。在这种情况下,业界将目光投向了能提供超大带宽的E-Band微波。什么是E-Band微波,E-Band微波传输能提供多大带宽,又适用于哪些应用场景呢?

  2000年,ITU-R和ETSI标准组织进行了高频段71GHz~76GHz和81GHz~86GHz微波的划分,这就是后来我们常说的E-Band。

  同时,业界标准机构ITU-R、FCC、CEPT分别对E-Band的射频波道配置提出了相关建议,信道划分以250MHz和1.25GHz为主。有了250MHz甚至更大的波道间隔资源,E-Band微波单频点才能提供更大的带宽。目前业界最大单频点带宽达2.5Gbps,未来甚至能提供10G的空口传输带宽。

  微波传输的距离同时受到自由空间损耗、大气损耗和雨衰的影响。

  自由空间损耗:71GHz~76GHz的自由空间路径损耗大约是130dB,81GHz~86GHz的自由空间损耗是131dB。这个值普遍高于传统频段下的自由空间损耗,这就直接造成E-Band的传输距离要远小于其他传统频段的传输方式。

  大气损耗:在71GHz~86GHz这个范围内,大气对E-Band的衰耗是很低的,基本小于0.5dB/km。

  雨衰:对于10GHz以上的微波,雨衰会直接限制微波传输的距离。对于E-Band微波,在非常恶劣的情况下,如热带雨林降雨(100毫米/小时),雨衰在30dB/km左右,但这一般只发生在短时间内,而且在网络设计时,可以通过预留余量来适应天气变化。部分厂家还支持自适应调制功能,即可以通过调整调制模式来适应天气的变化,配合QoS配置,保证高优先级业务可以正常通信,从而提升网络可靠性。

  E-Band基本不受云雾的影响。即使能见度为50米、密度为0.1g/立方米的浓雾,对E-Band也仅能产生0.4dB/km的衰落,基本可以忽略不计。从实际的测试情况来看,E-Band微波可以稳定工作在2km~3km的传输距离范围内。

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