摘要：本文介绍了软基站的概念、特点、组网结构和优势，介绍了软基站的关键技术及其设计原理。

关键词：软基站；主单元；远端射频单元；覆盖

1 引言

　　随着人们生活水平的不断提高，人们对健康和环保越来月关注，这客观上使得无线蜂窝网络的运营商寻找合适的蜂窝站址变得越来越困难。 对移动运营商尤其是新的移动运营商来说，在一个网络的铺设前期，希望采用广覆盖、低容量密度的设备进行建网，以达到用最少的成本实现最大的覆盖目的，使广大用户享受到精品网络的良好服务。但随着用户规模的不断增长和业务需求的不断丰富，网络也需要不断扩容和调整。由于技术上的原因，在网络扩容和调整过程当中，原先连续覆盖的网络，往往会出现一个个盲点甚至一片片盲区，或者正好相反，在某些区域形成话务量的热岛，造成话务量的溢出。同时，一些特殊的复杂地形的覆盖，如地铁、地下室、室内、城郊、公路等，也是令人头痛的问题。传统上，由于技术和设备的限制，运营商和网络设计部门往往采用普通基站加直放站的方式来解决这些问题。这种解决方式缺点是会带来干扰增加，掉话率高，维护困难等问题。如何使用一种技术手段使网络呈现“软”特性，使网络在规划和优化当中具有自适应能力，使扩容、网络规划和优化、业务提供等变得更加容易是人们一直在思考的问题。为解决这些问题，最近人们提出了一种具有自适应能力解决方案的新型基站——软基站（Soft Base Station）。

　　所谓软基站，是指在一片覆盖区域内，一个射频单元（称为子站）通过光纤或其他数字化传输介质与处在远端的大容量基带处理资源池（称为主单元）相连，并在射频单元间共享基带处理资源、主控时钟单元以及操作维护平台，从而实现对周围相邻地区覆盖的基站系统。

2 软基站的特点

　　2.1 分布式覆盖（distributed converge）

　　由于软基站的主单元通过数字光纤等数字化传输设备与子站相连，子站与主单元之间可以相距较大距离，在建网初期通过在主单元周围拉出的子站，可以形成大片区域的连续覆盖，尤可解决市区与城郊的连续覆盖问题，与相同容量的传统基站相比其覆盖面积可以增加几倍甚至几十倍。由于软基站的子站只包含射频部分，因而体积可以小型化，这使得软基站可以灵活适应象地铁、地下室以及高层建筑室内等复杂地形和恶劣环境条件下的覆盖。通过光纤形成基站的串联还可应用于高速公路、铁路等的覆盖。子站室外设计的特性可适应恶劣室外环境，可在－40～60℃的环境下正常工作。

　　2.2 更软切换（softer handover）

　　软基站的子站与主单元共享基带资源池，可以将子站视为主单元的一个扇区，同一基站不同扇区间的宏分集合并可以在基站内进行，不同扇区之间的切换为更软切换，因此子站之间以及子站与其主单元之间切换为更软切换的关系。更软切换宏分集采用最大比率合并，从而提高了系统容量，降低了RNC的负荷。

　　2.3 软规划(soft network deployment)

　　子站既可视为主单元的远端扇区，也可视为与主单元不同的逻辑基站，与其相邻基站统一进行PN码规划和载频规划，网络规划简单容易。

　　2.4 软站点 (soft site)

　　子站所覆盖的地区如果因为话务量增加，数据业务的增长或网络调整优化等原因需要建设大容量基站，只需在子站上增加基带处理板即可成为与主单元独立的小基站，灵活适应网络建设需要。

　　2.5 软业务能力 (soft service provision)

　　子站只是主单元的射频远端，系统的升级只需对主单元进行即可，可以适应网络的升级和业务的升级，是网络升级和业务升级变得非常简单。

　　2.6 软兼容 (soft compatibility)

　　软基站具有良好的多标准、多频段兼容能力，主单元通过调用不同的软件即可支持不同标准、不同频率和不同版本的用户；而射频远端通过配置不同的射频器件即可支持不同的标准和频率，能够充分满足网络升级的需要，保护用户投资。

　　2.7 软基带资源（soft capacity）

　　软基站的主单元侧的基带处理采用资源池设计，软基站系统的不同标准的子站之间以及同一标准不同频率的子站之间动态共享基带资源池。这样由于信道资源的统计复用使资源的利用率大为提高，这就意味着用比常规基站少的多的资源就能达到常规站的容量效果。对每个子站来说，主单元会根据其需求动态的给其分配硬件资源。因此每个子站的硬件资源都是随着时间动态的发生变化。因此对子站来说，基带资源呈现软特性。

3 软基站体系结构

　　软基站体系结构包括以下几种：单站址单一子站、单站址多子站、分布式小区以及以上三种结构的组合。下面介绍这些体系结构和这些结构随着网络扩容的演进。

　　3.1 单站址单一子站

　　这种连接方式是除在主单元所在站址外，其他子站所在站址都采用单站址单一子站的覆盖方式。图3－1为采用这种覆盖方式的网络覆盖示意图。在图3－1（a）中软基站系统的主单元所在站址开始为单扇区覆盖，在其周围的站址上分布着由子站组成的单扇区，其中还有微小区（子基站3），这些子站与主单元通过光纤进行数据交换。

　　这种体系结构的软基站主要用在用户密度比较低的郊区。在用户密度比较低的郊区，初期网络规划的重点主要集中在给相对少的用户提供充分的覆盖，这样才能够吸引用户赢得竞争。由于软基站支持一个主单元连接多个子基站功能，采用单站址单子站的方式，一个较大容量的软基站系统可以覆盖比用常规基站覆盖面积大许多倍的面积。

　　这种覆盖方式的优点是充分利用基站剩余容量，降低Node B的投资，由于子基站体积都比较小，可以安装在天线杆或塔上，容易获得站址。与采用WCDMA和GSM/GPRS进行双模覆盖的方式相比，这种方式还具有更少的掉话率和更高的接入速度，所以更容易满足用户需求的优势。

　　该方案的另一个重要优点是网络扩容变得异常容易。图 3-1 给出了采用软基站方式的网络扩容路径。假设到某一时期主单元所在地区和微小区覆盖的室内网络容量变得紧张，可以通过对覆盖室内的子基站3增加基带处理功能（增加基带处理板）的方式把子站3变成一个小基站，然后在主单元处通过增加载波的方式把主单元变成多载波基站（假设开始主单元为单载波）如图3-1(b)所示。随着网络发展得到后期，主单元所在地区或子站2所在地区网络容量 变得紧张，可以通过