去年末中國(guó)發(fā)放4G牌照之后，三大運(yùn)營(yíng)商迅速開(kāi)始大規(guī)模部署4G網(wǎng)絡(luò)。預(yù)計(jì)到2014年末，中國(guó)部署的4G基站總量會(huì)達(dá)到100萬(wàn)以上，其中僅中國(guó)移動(dòng)一家的4G基站就將達(dá)到50萬(wàn)個(gè)以上。在隨后幾年間，三大運(yùn)營(yíng)商還將繼續(xù)加大4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)力度，為規(guī)模龐大的國(guó)內(nèi)用戶提供良好的4G體驗(yàn)。

不過(guò)4G站點(diǎn)規(guī)模上去之后，4G移動(dòng)回傳又成了一個(gè)大問(wèn)題。在近日舉行的“2014毫米波傳送產(chǎn)業(yè)技術(shù)論壇”上，工信部無(wú)線電管理局頻率規(guī)劃處和綜合處處長(zhǎng)常若艇指出，目前國(guó)內(nèi)部署光纖存在不少困難，農(nóng)村地區(qū)的問(wèn)題是投資回報(bào)少，小區(qū)、城市和高速公路的問(wèn)題則是入場(chǎng)難、要價(jià)高等。與此同時(shí)，4G網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)密度較高，光纖無(wú)法全覆蓋。“微波是4G回傳可選的一種重要解決手段，成本低且部署周期短。”常若艇說(shuō)。

目前4G微波回傳在國(guó)外已經(jīng)有不少規(guī)模商用的成功案例，不過(guò)在國(guó)內(nèi)還處于探索中，標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范都有待進(jìn)一步完善。而且最關(guān)鍵的，頻譜規(guī)劃依然沒(méi)有明晰，這在很大程度上影響了4G微波回傳產(chǎn)品及應(yīng)用的發(fā)展進(jìn)度。

毫米波成4G回傳利器

微波回傳在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中早有應(yīng)用，不過(guò)由于4G網(wǎng)絡(luò)對(duì)回傳網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求較高，因此舊的微波回傳設(shè)備已經(jīng)不敷使用。據(jù)中國(guó)移動(dòng)研究院網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所副所長(zhǎng)李晗透露，現(xiàn)有2萬(wàn)跳微波面臨升級(jí)換代，同時(shí)預(yù)計(jì)到2015年中國(guó)移動(dòng)將建成60萬(wàn)個(gè)LTE基站，有20多萬(wàn)個(gè)是新建站址，其中20%缺少光纖資源，因此預(yù)計(jì)需要上萬(wàn)跳微波設(shè)備。

然而，30GHz以下微波由于頻率資源不足，并不適合用于4G回傳。30GHz頻段資源小于2GHz，而且以典型56MHz帶寬為主，難以實(shí)現(xiàn)高速率傳輸。另一方面，其傳播特性不適合小蜂窩基站密集部署。綜合起來(lái)看，毫米波頻段以下頻譜資源難以提供4G回傳所需要的鏈路容量。相比之下，毫米波頻段的傳播特性非常符合4G小基站和宏基站的回傳要求，而且這個(gè)波段頻譜資源豐富，特別是E-Band和V-Band有接近14GHz的頻譜帶寬，能夠輕易實(shí)現(xiàn)Gbps速率。而且相對(duì)于常規(guī)頻段，毫米波設(shè)備體積更小，更適應(yīng)密集城區(qū)部署。

“總之，毫米波段，特別是E/V-Band能夠提供足夠的帶寬來(lái)滿足4G回傳需求。”常若艇說(shuō)。

由于毫米波傳送可以提供大帶寬和密集部署能力，已經(jīng)在很多國(guó)家投入了應(yīng)用，華為、愛(ài)立信、NEC等廠商都可以提供成熟的商用產(chǎn)品。

開(kāi)放頻譜已成趨勢(shì)

目前各國(guó)用于數(shù)據(jù)通信的微波頻段大部分需要政府許可，這些許可證的需求大、價(jià)格高，申請(qǐng)過(guò)程也比較復(fù)雜。一些免許可頻段，則存在帶寬、服務(wù)質(zhì)量不穩(wěn)定和信息安全等問(wèn)題。而V-Band(57-67GHz)和E-Band(71-76GHz和81-86GHz)則可以較好地滿足這些要求，這兩個(gè)頻帶都屬于毫米波頻段。

V-Band中用于通信的頻段已在各個(gè)主要國(guó)家開(kāi)放，帶寬資源從5GHz到9GHz不等。在實(shí)際應(yīng)用中，V-Band微波具有在空氣、雨中的衰減較大的特點(diǎn)，因此可以在同一地區(qū)密集部署而不至出現(xiàn)嚴(yán)重干擾，頻率重用率非常高。同時(shí)毫米波的波長(zhǎng)較小，因此天線尺寸可以做得非常小，波束更加集中、增益更高。華為微波產(chǎn)品線副總裁RenatoLombardi表示，V-Band微波的大帶寬非常適合用于建超寬帶局域網(wǎng)，是小站回傳的理想手段。

E-Band受大氣、雨、云霧的的影響較小，可以穩(wěn)定工作在2-3km的傳輸距離范圍內(nèi)。相對(duì)于傳統(tǒng)頻段，E-Band頻率資源豐富，支持比傳統(tǒng)頻段更大的帶寬，單頻點(diǎn)帶寬達(dá)到了2.5Gbps，因此非常適合帶寬需求高的LTE回傳應(yīng)用。目前全球有47個(gè)國(guó)家開(kāi)放了E-Band頻譜，歐洲、中東等地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始規(guī)模部署E-Band設(shè)備，華為在其中40個(gè)E-band微波項(xiàng)目中取得了成功商用。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ITU-R已經(jīng)對(duì)毫米波傳送給予了充分肯定，認(rèn)為在未來(lái)回傳應(yīng)用中小型化和高速率是關(guān)鍵，而毫米波傳輸具有明顯的優(yōu)勢(shì)。近兩年ITU-R發(fā)布了新增的V-band和E-band的頻譜分配建議。

頻譜策略各有不同

在毫米波傳送的頻譜劃分上，各個(gè)國(guó)家的差異較大。V-Band方面，美國(guó)、英國(guó)均免費(fèi)開(kāi)放了57-64GHz頻段，但英國(guó)對(duì)64-66GHz頻段收費(fèi);日本免費(fèi)開(kāi)放59-66GHz頻段;澳大利亞免費(fèi)開(kāi)放59.4-62.9GHz頻段。德國(guó)軍方與公眾共用59-64GHz頻段，64-66GHz則只給公眾使用，而且傾向于License方式;瑞士也是License方式開(kāi)放59-66GHz頻段。E-band方面，北美、俄羅斯、歐洲、澳大利亞等主要國(guó)家均采取License方式開(kāi)放頻譜。

華為RenatoLombardi建議，針對(duì)V-Band微波點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)膽?yīng)用，國(guó)內(nèi)有必要適當(dāng)放寬EIRP限制，允許更遠(yuǎn)距離的傳輸;同時(shí)需要增加對(duì)于最小天線增益的限制，從而避免密集部署時(shí)的相互干擾。此外，RenatoLombardi還建議將V-Band的頻譜開(kāi)放范圍擴(kuò)大至57-66GHz，為超4G網(wǎng)絡(luò)的小站回傳應(yīng)用準(zhǔn)備好充足的頻譜資源。

對(duì)于E-band，RenatoLombardi認(rèn)為L(zhǎng)ICENSE方式劃分基本信道比較合理。電信網(wǎng)絡(luò)需要相對(duì)較高的可靠性，License模式能夠盡力避免來(lái)自其它使用者的干擾，因此近年歐洲的德國(guó)、意大利等主要國(guó)家均采用了這種頻段開(kāi)放模式。

據(jù)常若艇介紹，國(guó)內(nèi)正在逐步放開(kāi)毫米波頻段。目前中國(guó)在150GHz以下劃分了大量固定業(yè)務(wù)用的頻譜資源，2014年工作計(jì)劃中包括了E-Band，預(yù)計(jì)我國(guó)會(huì)采用單信道250MHz作為基本信道劃分，允許多個(gè)250MHz信道聚合連續(xù)分配，同時(shí)會(huì)采用License模式(收費(fèi)授權(quán)使用)以提供更可靠的業(yè)務(wù)傳輸。“無(wú)線管局已經(jīng)開(kāi)放Q波段和V波段，并將適時(shí)開(kāi)放E波段，支持運(yùn)營(yíng)商4G建網(wǎng)需求。”常若艇說(shuō)。

研發(fā)與應(yīng)用進(jìn)展迅速

目前毫米波傳送技術(shù)研發(fā)已經(jīng)非常成熟，華為、愛(ài)立信、NEC、Coriant、中興/Siklu、BridgeWAVE、E-BandConmunications等主流廠商均推出了毫米波分組微波設(shè)備。其中E-Band分組微波設(shè)備可提供1Gbps-2.5Gbps容量，可以滿足LTE基站回傳帶寬需求。“而且現(xiàn)有的設(shè)備基本上為全戶外ODU型設(shè)備，即將微波基帶調(diào)制解調(diào)單元與射頻首發(fā)信機(jī)集成于一體，可以很好地適應(yīng)戶外微蜂窩的接入安裝。”中國(guó)電信研究院李芳說(shuō)。

在歐洲、中東等地區(qū)，運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始規(guī)模部署E-Band微波。2013年6-8月和11月，受中國(guó)移動(dòng)計(jì)劃部委托，中國(guó)移動(dòng)通信研究院和傳輸所進(jìn)行了分組數(shù)字微波設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)摸底測(cè)試，涉及5個(gè)廠家11款分組微波設(shè)備。日前，中國(guó)移動(dòng)和華為在北京移動(dòng)現(xiàn)網(wǎng)建立了全國(guó)第一個(gè)E-Band試驗(yàn)局，完成了E-Band物理鏈路、業(yè)務(wù)測(cè)試以及可靠性驗(yàn)證，為頻譜開(kāi)放提供了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和技術(shù)評(píng)估。目前該試驗(yàn)局承載了現(xiàn)網(wǎng)LTE業(yè)務(wù)，和PTN混合組保護(hù)環(huán)網(wǎng)，提供高質(zhì)量、大帶寬保障。

可以說(shuō)，現(xiàn)在毫米波傳送技術(shù)要在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用，從市場(chǎng)需求、技術(shù)、設(shè)備到商用部署經(jīng)驗(yàn)都已經(jīng)做好了準(zhǔn)備，現(xiàn)在需要的是盡快完成頻譜規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)制定、設(shè)備準(zhǔn)入等程序。李芳認(rèn)為，這些工作大概還需要1-2年時(shí)間才能完成。

參加此次毫米波論壇的多位專家表示，毫米波用于4G回傳已經(jīng)成為了全球通信行業(yè)的趨勢(shì)，呼吁國(guó)家盡快明確、完善頻譜的開(kāi)放政策，從而使得各大通信廠商和運(yùn)營(yíng)商可以更有針對(duì)性地推進(jìn)產(chǎn)品和應(yīng)用開(kāi)發(fā)，為國(guó)家寬帶戰(zhàn)略的實(shí)施、4G的成功商用奠定良好的基礎(chǔ)。