引言：

         第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)基站設(shè)備的典型設(shè)計(jì)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(jī)安裝在室內(nèi)，射頻收發(fā)信機(jī)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(yuǎn)技術(shù)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)結(jié)合射頻拉遠(yuǎn)技術(shù),，誕生了新型信號(hào)傳輸設(shè)備RRU,，通過(guò)光纖傳輸基帶信號(hào)。同樣,，數(shù)字光纖直放站也可通過(guò)光纖傳送基帶信號(hào),，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(yuǎn)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(jī)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(yuǎn)端射頻單元,，分置于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃所確定的站點(diǎn)上,，從而節(jié)省了常規(guī)解決方案所需要的大量機(jī)房；同時(shí)通過(guò)采用大容量宏基站支持大量的光纖拉遠(yuǎn),，可實(shí)現(xiàn)容量與覆蓋之間的轉(zhuǎn)化,。

        RRU的工作原理是：基帶信號(hào)下行經(jīng)變頻、濾波,、經(jīng)過(guò)射頻濾波,、放大經(jīng)線性功率放大器后通過(guò)發(fā)送濾波傳至天饋。上行將收到的移動(dòng)終端上行信號(hào)經(jīng)濾波、低噪聲放大,、進(jìn)一步的射頻小信號(hào)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(hào)覆蓋方式上，RRU可通過(guò)同頻不同擾碼方式,，從NodeB引出,。也可通過(guò)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(gè)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(hào)經(jīng)變頻處理變?yōu)橹蓄l數(shù)字信號(hào),，再通過(guò)光纖拉遠(yuǎn)進(jìn)行傳輸。其具體工作原理是：近端機(jī)將從NodeB接收到的基站下行信號(hào)通過(guò)耦合,，下變頻處理,，到基帶變?yōu)镮/Q信號(hào)或低中頻信號(hào)，經(jīng)ADC變換到數(shù)字信號(hào)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(yuǎn)端機(jī),，遠(yuǎn)端機(jī)經(jīng)基帶處理單元解幀,，恢復(fù)I/Q或低中頻信號(hào)，經(jīng)DAC變換到模擬信號(hào),，再上變頻到射頻,，經(jīng)發(fā)射子系統(tǒng)發(fā)射出去；遠(yuǎn)端機(jī)將接收到的移動(dòng)終端上行信號(hào)通過(guò)上述逆過(guò)程,，上送至基站接收端,。

        近端機(jī)完成對(duì)基站信號(hào)的獲取和發(fā)送，遠(yuǎn)端機(jī)完成對(duì)移動(dòng)終端機(jī)信號(hào)的獲取和發(fā)送,，近端機(jī)與遠(yuǎn)端機(jī)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(duì)信號(hào)覆蓋方式上,，同以往模擬直放站用法類似，可通過(guò)光纖直連一拖一（一個(gè)近端加一個(gè)遠(yuǎn)端）使用,，也可通過(guò)光分路器進(jìn)行一拖多（一個(gè)近端加多個(gè)遠(yuǎn)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(hào),，并共同遵守標(biāo)準(zhǔn)的CPRI和OBSAI接口。使用中可實(shí)現(xiàn)RRU和數(shù)字光纖直放站的遠(yuǎn)端機(jī)的互相替換,。

        兩者均可作為室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號(hào)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(yuǎn)更合適，同時(shí)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(hào)源,。如果業(yè)務(wù)量需求很大，如大型寫字樓,、會(huì)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(yuǎn)系統(tǒng)供用,，數(shù)字光纖直放站用作載波池拉遠(yuǎn),，RRU可用作基帶池拉遠(yuǎn)。載波池拉遠(yuǎn)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(hào)在光纖中傳播,，其動(dòng)態(tài)范圍也較模擬信號(hào)大,，這樣就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端機(jī)更大的信號(hào)覆蓋；同時(shí),，數(shù)字信號(hào)不隨光信號(hào)的衰減而衰減,，因此其傳輸（拉遠(yuǎn)）距離也進(jìn)一步增加了。經(jīng)計(jì)算,，最遠(yuǎn)可達(dá)40km以上,，用作基帶池拉遠(yuǎn)的RRU基本不受距離限制，可拉得更遠(yuǎn),。

         從組網(wǎng)方式上,，RRU作為拉遠(yuǎn)單元可單獨(dú)使用，而數(shù)字光纖直放站由近端機(jī)和遠(yuǎn)端機(jī)組成,，在實(shí)際應(yīng)用時(shí),，近端機(jī)是一個(gè)，而遠(yuǎn)端機(jī)可以是一個(gè)或多個(gè),，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(hào)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(huì)增加擾碼,。射頻拉遠(yuǎn)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(guò)光纖系統(tǒng)拉到遠(yuǎn)處，有人稱它為基帶池技術(shù),，也有人叫它拉遠(yuǎn)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(huì)增加很多擾碼和鄰區(qū)列表,，過(guò)多的會(huì)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(shí)是這必須注意的問(wèn)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(shí)延上,，數(shù)字光纖直放站的傳輸時(shí)延比較大，因?yàn)榇嬖趦纱巫冾l過(guò)程,。而RRU直接傳送基帶信號(hào),，時(shí)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(guò)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?hào),，可不用考慮底噪問(wèn)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(jī)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(jī)房條件不理想或者機(jī)房匱乏的情況,，但是應(yīng)用前提是需要有光纖進(jìn)行傳輸,。但在價(jià)格方面，RRU比直放站要貴1/3左右,。對(duì)于一拖一的系統(tǒng),，數(shù)字光纖直放站成本優(yōu)勢(shì)不明顯，但一拖多,，成本優(yōu)勢(shì)就比較明顯了,。

結(jié)束語(yǔ)：

        通過(guò)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(shì),，同為3G時(shí)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(dá)預(yù)期的良好效果,。

參考文獻(xiàn)：

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