《電子技術(shù)應(yīng)用》
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RRU與數(shù)字光纖直放站區(qū)別比較
114中國通信網(wǎng)
虹信通信
摘要: 本文首先對射頻拉遠單元RRU(Remote Radio Unit)及數(shù)字光纖直放站工作原理,、接口類型、組網(wǎng)方式分別進行了介紹,,并就射頻拉遠單元RRU和數(shù)字光纖直放站進行了詳細分析和比較,。
Abstract:
Key words :

引言:

第二代移動通信系統(tǒng)基站設(shè)備的典型設(shè)計方案是將接收天線、發(fā)射天線安裝在室外,,將射頻收發(fā)信機安裝在室內(nèi),,射頻收發(fā)信機與接收天線、發(fā)射天線間用低損耗的射頻電纜連接,。這就是所謂射頻拉遠" title="射頻拉遠">射頻拉遠技術(shù),。第三代移動通信系統(tǒng)結(jié)合射頻拉遠技術(shù),,誕生了新型信號傳輸設(shè)備RRU" title="RRU">RRU,通過光纖傳輸基帶信號,。同樣,,數(shù)字光纖" title="數(shù)字光纖">數(shù)字光纖直放站" title="直放站">直放站也可通過光纖傳送基帶信號,兩者既有區(qū)別,,又有聯(lián)系,。

一、RRU工作原理及應(yīng)用

射頻拉遠單元RRU(Remote Radio Unit)是一種新型的分布式網(wǎng)絡(luò)覆蓋模式,,它將大容量宏蜂窩基站集中放置在可獲得的中心機房中,,基帶部分集中處理,采用光纖將基站中的射頻模塊拉到遠端射頻單元,,分置于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃所確定的站點上,,從而節(jié)省了常規(guī)解決方案所需要的大量機房;同時通過采用大容量宏基站支持大量的光纖拉遠,,可實現(xiàn)容量與覆蓋之間的轉(zhuǎn)化,。

RRU的工作原理是:基帶信號下行經(jīng)變頻、濾波,、經(jīng)過射頻濾波,、放大經(jīng)線性功率放大器后通過發(fā)送濾波傳至天饋。上行將收到的移動終端上行信號經(jīng)濾波,、低噪聲放大,、進一步的射頻小信號放大濾波和下變頻,然后完成模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)字中頻處理等,。系統(tǒng)框圖如圖1所示,。

圖1 RRU 內(nèi)部框圖

RRU同基站接口的連接接口有兩種:CPRI(Common Public Radio Interface 通用公共射頻接口)及OBASI(Open Base Station Architecture Initiative 開放式基站架構(gòu))。其中,,CPRI組織成員包括:愛立信,、華為、NEC,、北電,、西門子。OBSAI組織成員包括:諾基亞,、中興,、LGE、三星,、 Hyundai。RRU同RNC連接圖如圖2所示,。

圖2 RRU同基站接口

信號覆蓋方式上,,RRU可通過同頻不同擾碼方式,,從NodeB引出。也可通過同頻不同擾碼方式,,從RNC引出,。著兩種覆蓋方式都是常規(guī)的方式,這里介紹另外一種覆蓋方式:基站有3個扇區(qū),,配有多余的信道板以及多余基帶處理設(shè)備就可以利用基帶池共享技術(shù),,將多余的基帶處理設(shè)備設(shè)為第4小區(qū),如圖3所示,。圖中SC為擾碼 I/Q射頻調(diào)制解調(diào),,SCH為同步碼。

圖3 RRU新型覆蓋方式

      二,、數(shù)字光纖直放站原理及應(yīng)用
      數(shù)字光纖直放站不同于以往的模擬光纖直放站,,它將RF信號經(jīng)變頻處理變?yōu)橹蓄l數(shù)字信號,再通過光纖拉遠進行傳輸,。其具體工作原理是:近端機將從NodeB接收到的基站下行信號通過耦合,,下變頻處理,到基帶變?yōu)镮/Q信號或低中頻信號,,經(jīng)ADC變換到數(shù)字信號后按一定幀格式打包成串行數(shù)據(jù),,再經(jīng)光纖發(fā)送到遠端機,遠端機經(jīng)基帶處理單元解幀,,恢復(fù)I/Q或低中頻信號,,經(jīng)DAC變換到模擬信號,再上變頻到射頻,,經(jīng)發(fā)射子系統(tǒng)發(fā)射出去,;遠端機將接收到的移動終端上行信號通過上述逆過程,上送至基站接收端,。
      近端機完成對基站信號的獲取和發(fā)送,,遠端機完成對移動終端機信號的獲取和發(fā)送,近端機與遠端機之間的接口為CPRI,,以數(shù)字傳送采用以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)光纖收發(fā)器,。系統(tǒng)框圖如圖4所示。

                                                                    圖4 數(shù)字光纖直放站框圖
      數(shù)字光纖直放站對信號覆蓋方式上,,同以往模擬直放站用法類似,,可通過光纖直連一拖一(一個近端加一個遠端)使用,也可通過光分路器進行一拖多(一個近端加多個遠端)覆蓋使用,。如圖5所示,。
                                                圖5 數(shù)字光纖直放站一拖多方式
      三、RRU同數(shù)字光纖直放站的分析比較
      RRU同數(shù)字光纖直放站都可利用現(xiàn)有成熟的以太網(wǎng)數(shù)字光纖傳輸技術(shù)傳輸基帶信號,并共同遵守標(biāo)準(zhǔn)的CPRI和OBSAI接口,。使用中可實現(xiàn)RRU和數(shù)字光纖直放站的遠端機的互相替換,。
      兩者均可作為室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號源,選用哪一種取決于宏基站的載頻數(shù)量和該室內(nèi)業(yè)務(wù)量需求,。如果宏基站載頻多,、容量很富裕,用數(shù)字光纖直放站拉遠更合適,,同時可減少扇區(qū)擾碼,。如果該室內(nèi)業(yè)務(wù)量需求較大應(yīng)選用RRU作信號源。如果業(yè)務(wù)量需求很大,,如大型寫字樓,、會展中心等,應(yīng)考慮數(shù)字光纖直放站,、RRU和宏基站的聯(lián)合組網(wǎng),。
      從覆蓋距離上,兩者均可作為基站拉遠系統(tǒng)供用,,數(shù)字光纖直放站用作載波池拉遠,,RRU可用作基帶池拉遠。載波池拉遠距離取決于小區(qū)覆蓋半徑和光在光纖上的傳輸速度,,數(shù)字信號在光纖中傳播,,其動態(tài)范圍也較模擬信號大,這樣就可以實現(xiàn)遠端機更大的信號覆蓋,;同時,,數(shù)字信號不隨光信號的衰減而衰減,因此其傳輸(拉遠)距離也進一步增加了,。經(jīng)計算,,最遠可達40km以上,用作基帶池拉遠的RRU基本不受距離限制,,可拉得更遠,。
      從組網(wǎng)方式上,RRU作為拉遠單元可單獨使用,,而數(shù)字光纖直放站由近端機和遠端機組成,,在實際應(yīng)用時,近端機是一個,,而遠端機可以是一個或多個,,組網(wǎng)上可并聯(lián)也可串聯(lián),組網(wǎng)方式也可以多樣化,,如:菊花鏈型,、環(huán)行,、樹形等等。
      在擾碼的使用上,,數(shù)字光纖直放站射頻信號的擾碼總是同施主基站的擾碼相同,,數(shù)字光纖直放站也不增加基站信道板硬件容量和正交碼容量,所以在扇區(qū)內(nèi)大量采用并不會增加擾碼,。射頻拉遠單元RRU是利用基站剩余的信道板和基帶處理設(shè)備組成新的扇區(qū),通過光纖系統(tǒng)拉到遠處,,有人稱它為基帶池技術(shù),,也有人叫它拉遠的微蜂窩技術(shù),總之,,它具有硬件容量,,并且擁有新的擾碼和同步碼。由于RRU具有基站性能,,在宏基站的扇區(qū)內(nèi)大量采用必然會增加很多擾碼和鄰區(qū)列表,,過多的會發(fā)生導(dǎo)頻污染,軟切換增加,。如圖6所示,。在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時是這必須注意的問題。
                                  圖6單位面積內(nèi)擾碼增加,,軟切換增加,,導(dǎo)頻增加,易造成導(dǎo)頻污染
      在傳輸時延上,,數(shù)字光纖直放站的傳輸時延比較大,,因為存在兩次變頻過程。而RRU直接傳送基帶信號,,時延不明顯,。
      在底噪抬升上,數(shù)字光纖直放站僅采用ADC和DAC,,此過程只可能引入更多的量化噪聲,,從而抬升上行噪聲。而RRU傳輸?shù)臑榧兓鶐盘?,可不用考慮底噪問題,。
      從成本上,采用RRU技術(shù),,可以節(jié)省常規(guī)建網(wǎng)方式中需要的大量機房,,節(jié)約基帶單元的投資。RRU體積小,,重量輕,,可以應(yīng)用于城區(qū)機房條件不理想或者機房匱乏的情況,,但是應(yīng)用前提是需要有光纖進行傳輸。但在價格方面,,RRU比直放站要貴1/3左右,。對于一拖一的系統(tǒng),數(shù)字光纖直放站成本優(yōu)勢不明顯,,但一拖多,,成本優(yōu)勢就比較明顯了。
      結(jié)束語:
      通過以上分析中可以看出,,數(shù)字光纖直放站和RRU各自都有其優(yōu)勢,,同為3G時代的新產(chǎn)品。3G發(fā)牌在即,,兩者都應(yīng)列入重要手段統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,,以達預(yù)期的良好效果。
      參考文獻:
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      【3】《OTSR,、RRU及直放站在移動通信中的應(yīng)用探討》http://www.c114.net.com/. 2005.8
       
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