WCDMA数字光纤直放站与基站远端射频单元RRU的比较

WCDMA数字光纤直放站与基站远端射频单元RRU的比较

2006-7-17

 苏轶群 广东移动珠海分公司

        摘要：文章简要介绍基站基带传输接口标准，并对两种遵守标准接口技术的数字光纤直放站系统和基站远端射频单元RRU进行介绍和比较。

       引言：作为3G主流技术之一的WCDMA系统，其基站的基带信号可以通过数字光纤传输技术将信号传到远处，并恢复射频，采用的技术之一是数字光纤直放站，其二是基站的RRU系统，由于两种技术有共同的接口技术，又有不同的组成，因此其应用范围既有相同部分，又有不同之处，下文将对两种技术进行介绍，并重点介绍数字光纤直放站的系统组成。

    一．基站的基带传输接口标准

    1．标准的CPRI和OBSAI接口

    如图1示,两种标准接口，基带处理处在近端的基站侧，射频调制处在覆盖远端，之间通过标准的接口将两者连接在一起。

    2．基带传输速率（仅列举CPRI比特率）

    二．WCDMA数字光纤直放站系统

    1．WCDMA数字光纤直放站系统

    采用数字的方式来传输基带信号,其数字接口采用CPRI接口系统，CPRI(TheCommonPublicRadio Interface)定义了基站数据处理控制单元REC(Radio Equipment Control)与基站收发单元RE(Radio Equipment)之间的接口关系，它的数据结构可以直接用于直放站的数据进行远端传输,成为基站的一种拉远系统。这个接口表明是基带和射频之间的接口。该系统的应用范例如图2(a)、(b)所示。

    图2中近端中继机完成对基站信号的获取和发送，图中远端机完成对移动终端机信号的获取和发送，近端中继机与远端机之间的数字传送采用以太网的标准光纤收发器。

    2．系统构成

    系统由近端中继机设备（基站端）和远端设备（覆盖端）组成，如图3所示：

    近端中继机和远端机均包含：射频接收子系统和发射子系统；上变频器和下变频器子系统；ADC和DAC子系统、基带处理子系统；光纤收发器；监控子系统和电源子系统。所述近端中继机接收到移动通信基站的信号，下变频到基带或低中频I/Q信号，经ADC变换到数字信号，按一定帧格式打包成串行数据，再经光纤收发器发送到远端机，经基带处理单元解帧，恢复I/Q或低中频信号，再经上变频到射频，经发射机发射出去。从移动终端上行的信号经远端机接收子系统接收后，下变频到基带I/Q或低中频信号，然后通过上述的逆过程，经光纤回到近端中继机，给基站接收，这样完成了移动通信基站的远端覆盖功能，成为基站的一种远拉端。

    3．覆盖远端调制解调器和上/下变频器模块

    调制解调器和上/下变频器的应用可以是三扇区/三载波的情况。图4是单扇区/单载波的分集接收情况。

    （a）中频变频调制解调器和上/下变频器模块

    （b）直接上/下变频调制解调器和上/下变频器模块

    I/Q调制电路主要是用于基站中继机端和覆盖端的上变频。用I/Q作上变频，将分离出载波，对系统的RF功率的有效性将带来好处，同时实现起来也会比较简单一些。为了消除数据的直流漂移和去除直流附近的上下变频的折叠效应（由于频率不同步造成），在调制前，需要经过一个高通。

    I/Q解调电路主要是用于基站中继机端和覆盖端的下变频。为了消除数据的直流漂移，去除直流附近上下变频由于频率不同步造成的信号折叠效应，在解调后，需要经过一个高通。同时，为了控制ADC入口的动态范围，解调器具有AGC电路。解调器中的低通滤波器是为了防止杂波对邻道的影响。

    I/Q调制和解调器的基本架构如图5所示。

    三．基站的基带拉远RRU系统

    假如基站有3个扇区，配有多余的信道板以及多余基带处理设备就可以利用基带池共享技术，将多余的基带处理设备设为第4小区，如图6所示。

    图中SC为扰码 I/Q射频调制解调

    SCH为同步码

    四．数字光纤直放站与基站的RRU比较

    1．共同之处：均可利用现有成熟的千兆或万兆以太网数字光纤传输技术作为基带传输链路，共同遵守标准的CPRI和OBSAI接口。同时可以做到数字光纤直放站的远端机和RRU远端机互相替换。

    2．不同之处：数字光纤直放站由近端机（中继端机）和远端机（覆盖端机）组成，在实际应用时，近端机可以是一个，而远端机可以有多个，可并联也可串联，单跳距离可达40km，从图2和图3可看出数字光纤直放站远端射频信号的扰码总是同施主基站的扰码，在扇区内大量采用并不会增加扰码。数字光纤直放站并不增加基站信道板硬件容量和正交码容量，但可以补偿链路损耗，扩大覆盖，起到增加上、下行容量的效果。

    基站远端射频单元RRU是利用基站剩余的信道板和基带处理设备组成新的扇区，通过光纤系统拉到远处，有人称它为基带池技术，也有人叫它拉远的微蜂窝技术，总之，它具有硬件容量，并且拥有新的扰码和同步码。由于RRU具有基站性能，在宏基站的扇区内大量采用必然会增加很多扰码和邻区列表，网络优化时是必须注意的问题。

    3．工程应用比较

    在实际应用时，两者均可作为基站拉远系统供用，数字光纤直放站用作载波池拉远，RRU可用作基带池拉远，此时均有相同的容量。载波池拉远距离取决于小区覆盖半径和光在光纤上的传输速度，经计算，最远可达60km以上，用作基带池拉远的RRU基本不受距离限制，可拉得更远。

    两者均可作为室内分布系统的信号源，选用哪一种取决于宏基站的载频数量和该室内业务量需求。如果宏基站载频多、容量很富裕，用数字光纤直放站拉远更合适，同时可减少扇区扰码。如果该室内业务量需求较大应选用RRU作信号源。如果业务量需求很大，如大型写字楼、会展中心等，应考虑数字光纤直放站、RRU和宏基站联合组网。

    数字光纤直放站在扩大高速数据用户的覆盖区方面也可发挥作用，在WCDMA系统中，近处的手机可以提供高速数据，远处的手机只能提供低速数据，有了WCDMA直放站能够很好的克服这个问题。具体方法如图7所示，在远处加直放站，可保证高速数据用户接入。

    同时数字光纤直放站为基站选址难提供帮助，基站选址应是均匀布局，但对于一些话务热点地区，实际上可能偏离基站所规划的中心，如图8所示，使用直放站可以帮助您选好基站站址，保持在规划中的中心位置。

    通过以上小结可以看出，数字光纤直放站和RRU都是WCDMA新“产物”，各自有其特点，应合理应用。在WCDMA网络规划设计时，应列入重要手段统一规划，预期会得到良好效果。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/f684b77a5727a5e9846a610b.html