WCDMA分布式基站技术与应用

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（1）RRU 靠近天线安装，能够消除传统基站3dB 馈线损耗，降低功放输出功率要求，从而改善覆盖性能或者降低整机功耗。

（2）降低施工难度，BBU 和RRU 体积较小，重量较轻，利于携带，可实现单人操作。

（3）相对传统基站设备，在一定程度上可减少基站的设备运转功耗，减少运营费用。

（4）基带部分集中放置，射频部分置于天面，可节省机房租赁费用或空间，同时降低了对配套设施的要求。

（5）RRU 拉远覆盖，将设备功耗分离，并且RRU 功耗比传统基站低，从而可以扩大绿色能源（风力、太阳能等）的应用规模。

2 分布式基站的组网
分布式基站RRU 与BBU 之间支持星形、链形、环形组网方式，工程上多应用的是星形和链形组网方式。

链型组网需要考虑RRU 上行底噪抬升的问题，实际工程中各
厂家对此都有各自解决方案，用以避免影响覆盖效果。

2.1 RRU 共小区的底噪影响分析
由于信号放大设备只存在于RRU 中，因此噪声系数只存在于RRU 中，BBU 作为数字处理部分没有信噪比恶
WCDMA 分布式基站技术与应用
【摘要】文章研究了WCDMA 分布式基站的工程应用，通过干扰分析，对RRU 的级联个数提出建议，并对RRU 的拉远距离做了分析，最后总结了分布式基站的几个典型应用场景。

分布式基站具有开放式模块化的特点，将步成为网络建设的主流。

【关键词】分布式基站 BBU RRU 组网干扰 级联
收稿日期：2012-04-13
1 引言
分布式基站架构最早产生于3G 系统，其设计思路主要是射频拉远。

其原理就是将基站的基带和射频部分分成BBU 和RRU 两个单元，BBU 完成调制解调，RRU 完成射频信号处理和模数转换，两者之间按照CPRI 接口协议通过光纤连接，实现传统基站的全部功能。

BBU 和RRU 支持星型连接、链形连接和环形连接等网络拓扑结构，能很灵活地组网。

图1 分布式基站结构图
采用分布式基站建网，主要具有以下优势：
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但是也需注意限制共小区RRU 个数，室内应用时最大个数应控制在4个以内（包括4个），建议不超过2个，室外应用建议控制在2个以内（包括2个）。

（2）中兴多RRU 共小区的干扰分析
中兴的多RRU 共小区方式采用了特殊的专利算法，保证各RRU 的上行数据互不干扰。

通过BBU 和RRU 协同工作、交换各自信息的方式，最终为级联的每一级RRU 计算出各自的IQ 数据在数据帧中的偏移，并作为配置参数给RRU ；在上行发射数据时，各RRU 按照约定的时间将要发送的上行数据包插入到上行数据帧中，从而实现各级RRU 数据的隔离和透传，避免相互之间的干扰。

采用该算法之后，从RRU 和BBU 之间数据传输的角度看，可认为不同RRU 之间是通过独立通道进行传输的。

下行方向上全小区（多RRU ）发射，所有覆盖区的发射信号相同；上行方向上分RRU 覆盖区接收，在各个小覆盖区由不同的接收天线进行接收。

具体的信号处理流程原理如图2所示：
图2 多RRU 单小区原理示意图
由图2看出，3个RRU 的同一载频组成一个小区，3个RRU 的覆盖区不同。

在上行方向，多个RRU 接收的信号分别送入BBU ，BBU 对各个RRU 进行多径搜索和RAKE 解调，并把解调的各个RRU 的信号进行最大比值合并，再进行后续处理。

由于是解调之后再进行合并，因此不存在底噪叠加的问题。

此外，在小区内，各个RRU 覆盖区之间的切换在多径搜索和选择中就完成了，不用RNC 和UE 的信令交互和控制。

2009年10月，在深圳对中兴多RRU 级联共小区的
化。

但是在采用多RRU 共小区组网时，如果多个RRU 的信号通过相同的通道叠加之后再送到BBU 进行处理，则同样存在多个RRU 的底部噪声在BBU 叠加，引起BBU 底噪抬高；而如果RRU 的信号是通过不同的通道传输到BBU ，并且在不同的BBU 单元进行处理，则不会引起底噪抬高。

目前中兴和华为在多RRU 共小区方面采用了不同的技术，因此分别对其进行底噪影响分析。

（1）华为多RRU 共小区的干扰分析
目前华为的Node B 提供2种多RRU 共小区的形式：1）0.5/0.5共小区
这种配置最多支持2个RRU 共一个小区，RRU 要么都配置单天线接收，要么都配置双天线接收，主要应用于高速铁路和公路等狭长地带的覆盖场景。

0.5/0.5配置实际上是小区分裂，下行2个天线发送相同的数据，上行2个RRU 的信号作为1个小区的多个天线信号处理，没有噪声叠加，但基带消耗的上行资源会增加1倍。

2）分布式扇区
这种配置主要应用于室内覆盖场景。

分布式扇区只支持单天线接收，可以多个RRU 共一个小区，下行多个天线发送相同的数据，上行多个RRU 的射频信号直接线性叠加送给基带处理。

每个RRU 的信号为：KTB+Nf n +Ior n +Ioc n
假设RRU 的噪声系数相等，则BBU 处得到的信号为：
(KTB+Nf+Ior1+Ioc1)+(KTB+Nf+Ior2+Ioc2)+…+(KTB+Nf+Ior n +Ioc n )
=n (KTB+Nf)+(Ior1+Ior2+…+Ior n )+n Ioc （1）可见相对于单个RRU ，底部噪声抬高了n 倍（由(KTB+NF)，变为n (KTB+NF)），折算成dB ，底噪抬高为10lg n ，n 为共小区RRU 个数，则相应的基站接收机灵敏度下降10lg n dB 。

此外，由于此种组网方式只能采用单天线接收，相对双天线接收又有约3dB 的损失，因此综合来看相对于常规小区有(10lg n +3)dB 的上行链路损失，一般不适用于室
外上行覆盖受限的场景；在室内分布系统中可适当采用，
性能测试结果显示，4个RRU共小区时，基站底噪仍在-106dBm左右，基本无抬升，而5级级联时后台数据配置不成功。

因此，中兴多RRU共小区时，RRU个数建议在4个以内（包含4个）。

2.2 RRU拉远距离分析
理论上讲，RRU的拉远距离主要受两方面因素的影响：传输时延，以及光模块可支持的有效传输距离。

目前分布式基站的RRU和BBU之间可采用自动时延补偿技术，保证全网RRU之间的时间同步，因此RRU和BBU及级联RRU之间的传输时延的影响一般可不予考虑。

RRU和BBU及级联RRU之间经过光模块实现光电转换，并通过光纤介质传输。

目前常规通用的光模块主要包括：光发送器，光接收器，Transceiver（光收发一体模块）以及Transponder（光转发器）。

Transceiver的主要功能是实现光电/电光变换，包括光功率控制、调制发送、信号探测、IV转换以及限幅放大判决再生功能，此外还有些防伪信息查询、TX-disable等功能，常见的有SIP9、SFF、SFP、GBIC、XFP等。

Transponder除了具有光电变换功能外，还集成了很多的信号处理功能，如MUX/ DEMUX、CDR、功能控制、性能量采集及监控等功能，常见的有200/300pin、XENPAK和X2/XPAK等。

光模块的传输距离分为短距、中距和长距三种。

一般认为2km及以下的为短距离，10km～20km的为中距离，30km及以上的为长距离。

光模块的传输距离受到限制，主要是因为光信号在光纤中传输时会有一定的损耗和色散。

实际网络中RRU的拉远距离主要受设备所采用的光模块的传输距离限制，目前多使用的是可支持10km或者40km传输距离的光模块，可满足大多数场景的要求。

如果需拉远的距离超过40km，可根据需要向厂家定制。

3 分布式基站典型应用场景
分布式基站以其灵活的安装方式、良好的容量特性与覆盖特性而适用于各种应用场景，尤其在以下四种场景中更具优势。

（1）大中城市重点建筑的室内覆盖，如体育馆、会展中心、商务写字楼等，见图3。

图3 重点建筑的室内覆盖示意图
覆盖方案：分布式基站作为室内分布系统的信号源，RRU可以拉远布放到各栋楼宇内，替代干放，消除噪声，提升覆盖质量。

采用BBU+RRU+DAS的方式，可以实现更为经济灵活的室内覆盖。

（2）机房空间紧张、新选址又无法按期完成的场景，如密集城区等，见图4。

图4 分布式基站覆盖密集城区示意图
分布式基站容量与宏基站相当。

RRU可工作于室外环境，无需机房，应用于高话务量的密集城区，解决机房空间不足或者位置不理想问题。

同时RRU可靠近天线安装，减少了3dB的馈线损耗，覆盖性能优于宏基站。

（3）高速公路、国道、省道等场景，见图5。

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作者简介
吴钰：工程师，本科毕业于成都理工大学，现任职于广州杰赛通信规
划设计院，主要从事移动通信系统
无线网络规划设计工作。

图5 公路、隧道覆盖示意图
BBU+RRU 可将不同物理小区合并为同一小区，有效避免小区频繁切换。

RRU 共小区组网扩展了单个小区的覆盖范围，减少了切换次数，降低了掉话率。

共小区无需专门设置重叠覆盖区域，提高了覆盖效率。

（4）人口密度和话务量较小的平原、丘陵或山势较缓乡村，见图6。

图6 乡村覆盖示意图
利用RRU 功耗小的特点实现交流远供，将BBU 、供电和备电设施集中设置于条件较好的乡镇机房，解决自然村覆盖面临的供电不稳定、备电成本高等问题。

4 总结
未来基站的发展，将呈现开放式模块化的特点，满足运营商对其网络快速、灵活、低成部署的要求。

移动分布式基站作为一种新的基站模式，能降低网络的CAPEX 和OPEX
，将逐渐成为网络建设的主流。

参考文献：
[1] 杨慧,李晓民,罗显勇. 一体化分布式基站及其应用[J]. 邮
电设计技术, 2010,43(07): 23-26.
[2] 唐艳超. WCDMA 分布式基站的合理应用[J]. 通信世界,
2009(38): 26.
[3] 周霞. 中国联通WCDMA 网络规划与建设要点浅析[J].
移动通信, 2009(07): 17-20. ★
SK电讯选择爱立信扩张主要城市LTE网络
韩国第一大移动运营商SK 电讯日前宣布，已与爱立信签署了一份合同，后者将在韩国主要城市向
其用户提供LTE 服务。

自2011年7月韩国商用LTE 以来，该国对4G 服务
的需求迅速增长。

截至2012年4月底，SK 电讯的LTE 用户已达到240万。

为满足用户快速增长的需求，SK 电讯选择了爱立信来扩张其LTE 网络。

LTE 网络扩张将由爱立信韩国业务部门LG-爱立信执行，预计将在今年上半年完成。

这份商用LTE 服务协议包括釜山和大邱在内的韩国主要城市，从而使爱立信成为SK 电讯的主要合作伙伴之一。

（C114中国通信网）。