RRU专题介绍华为案例
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目录
1.概述
在现有的2G无线网络实际建设中,咱们已显现一些难点,如城区选址困难、现有的2G机房内设备拥堵、区乡的大面积覆盖投资过于庞大等,在以后的3G商业网建设中,咱们就不能不考虑到以上这些2G建设中已显现的问题。
由华为公司提出的散布式基站解决方案能够为运营商提供一流的低本钱快速建网解决方案。
华为散布式基站由RRU(Radio Remote Unit)和BBU(Base Band Unit)组成。
RRU与BBU别离承担基站的射频处置部份和基带处置部份,各自独立安装,分开放置,通过电接口或光接口相连接,形成散布式基站形态。
RRU是室外型射频拉远模块(除与BBU对接外,还可作为宏基站的拉远模块)。
RRU能够直接安装于靠近天线位置的金属桅杆或墙面上,具有体积小、重量轻、安装简单方便的特点。
BBU是采纳小型化设计的盒式设备,可安装于任何具有19英寸宽,1U高空间的标准机柜中,具有占地面积小、易于安装、功能全面、功耗低的特点,便于与现有站点共存,而且支持堆叠方式扩展容量。
RRU与BBU都基于3GPP R4/R5 FDD协议开发,能够针对运营商的不同需求、不同网络环境提供WCDMA 无线接入网络的解决方案,知足城市、郊区、农村、高速公路、铁路、热点地域等的无线覆盖的要求。
1.1.散布式基站结构
基带处置与RRU连接(下行)
华为散布式NodeB系统由BBU3806与RRU3801C和天线与天馈系统组成。
华为提供多种散布式基站型号以知足不同容量的站点需求,具体型号如错误!未找到引用源。
所示。
散布式基站产品型号
产品型号容量类型特点
BBU3806 中容量室内型基带处理单元盒式设备、安装方便
BBU3806C 中容量室外型基带处理单元盒式设备、安装方便
RRU3801C 小容量室外型射频拉远单元城市、公路、铁路覆盖等
1.2. RRU 产品介绍
RRU3801C 为小容量室外型射频拉远单元,华为在设计中充分考虑了用户在业务、容量、传输、电源、安装、爱惜等方面的需求,采纳一体化设计,集成度高,
RRU3801C 的功能模块示用意。
TX/RX 射频调制与解调制模块功能框图
电源线
中继线
光纤或CPRI 高速信号线
射频跳线
天线
天馈
射频跳
天线&天馈 系统 TMA
RRU
3801
BBU3806
BBU380
接地线
RNC
+24V/-48
直流电源r
1.2.1.覆盖能力
●单级RRU3801C的最大拉远距离为40km。
●支持20W和30W两种规格的高效率功放。
●通过双RRU3801C并联能够支持STTD(Space Time Transmit Diversity空间发射分集)、
TSTD(Time Switched Transmit Diversity时刻切换发射分集)开环发射分集,和模式1和模
式2闭环发射分集,有效提高低行覆盖和容量,下行性能可改善~3dB。
●支持2天线接收分集和4天线接收分集(双RRU),增强上行解调性能,上行接收灵敏度提
高~3dB。
●单天线接收灵敏度优于-125dBm。
1.2.2.组网
RRU3801C支持星型、链型、环型和混合型等组网方式。
错误!未找到引用源。
为RRU3801C与BBU间几种典型组网的示用意。
其中的星型组网采纳了BBU主备形式,加倍保障组网的靠得住性。
说明:
星型组网以同一站址多个扇区应用为主,一样用于BBU与RRU距离比较近的情形。
由多个RRU
一路组成一个蜂窝站址,如三扇区站。
在上图的星型组网中,RRU分散在不同的蜂窝站址内,要紧
用作示意组网形态,实际应用相对较少。
另外,RRU3801C与BBU间还有一种超级典型的混合组网方式,在每一个扇区内,RRU组成环网支持双RRU 配置,而各扇区间采纳星型连接,如下错误!未找到引用源。
所示。
BBU3806与RRU3801C间的典型混合组网
1.2.3.安装
●体积小、重量轻、厚度薄、对繁重要求小,可安装于水泥杆、拉线塔或建筑物的墙体上,无需
专用铁塔。
●支持多种安装方式:金属桅杆安装、墙面安装、立架安装、2G设备侧安装。
可依照场地需要
灵活选择。
●可直接应用于室外环境,无需机房、空调,可实现低本钱快速建站。
并排安装时通过正面拉手实现插拔操作,单模块安装时提供双手操作支撑,减轻受力,降低操
作难度。
1.2.4.环境适应
●采纳全密闭一体化结构,防水和防尘设计符合IP65(International Protection)标准。
防潮、
防霉和防盐雾设计达到三防品级中的一级防护,全密闭和塑胶机柜能够幸免太阳辐射,抵御恶
劣环境。
●工作温度范围宽,在-33℃~+50℃(无太阳辐射时的环境温度)范围内可正常工作。
●电压适应范围宽。
采纳交流电源输入时,可在150V AC~300V AC范围内正常工作;采纳直
流电源输入时,可在-37V DC~-60V DC范围内正常工作。
●内置传输防雷模块,爱惜严格。
●华为能提供RRU3801C所需的所有室外配套设备,包括一体化工作箱、一体化备电系统APM
(Advanced Power Module)、室外型交流电源防雷箱、UPS(Uninterruptible Power
Supply),为RRU3801C提供配电、防雷、传输配线、传输设备安装和备电等全方位室外应
用配套解决方案。
1.2.5.更软切换
更软切换比软切换和硬切换拥有更高的切换成功率。
华为公司的大量实验网测试结果说明,在同一应用环境条件下,更软切换成功率可达100%,软切换成功率为99%,频间硬切换成功率为98%。
更软切换的大范围采纳,将明显提高全系统的切换质量,提高网络效劳质量。
同一主基站可通过拉远多个RRU3801C组成多个物理站址,相邻站址间的同频小区共用BBU的基
带处置资源,可实现更软切换,提高网络质量。
1.2.6.产品外观
RRU3801C外型(带外壳)如下错误!未找到引用源。
所示。
1.2.7.RRU3801C散布式基站支持的典型配置类型
配置类型BBU3806数量RRU3801C数量
发不分集发分集
1×1 1 1 2
1×2 1 1 2
2×1 1 2 2
2×2 2 2 2
3×1 1 3 6
3×2 2 3 6
3×3 3 6 不支持
3×4 4 6 不支持
1.3.基站与RRU连接方式
同频同扰码方式(同扰码的组网方式作用相似于光纤直放站)
同频不同扰码方式(从RNC引出,组网方式相似于拉远的微蜂窝机基站)
多载频连接方式
.散布式基站解决方案
以下介绍华为散布式基站几种典型的网络解决方案,以说明散布式基站在各类场合的灵活应用。
1.4.1.解决方案一
站点需求
在2G站点的基础上新增3G业务,站址已有2G室外型宏基站,需要3G基站不占用太多室外空间,且可与2G 设备共用天馈设备。
解决方案
BBU置于2G室外站的传输设备舱内。
RRU可依照场地条件,安装于金属桅杆、立架上,或紧挨2G室外站安装。
该解决方案能够帮忙运营商充分利用已有的GSM室外型宏基站,有利于站址获取和租金节省,有助于快速经济地部署网络。
同时,BBU支持标准电源输入及Fractional ATM技术,能够共享GSM基站的备电和传输系统,还能够实现与2G设备共天馈,因此,采纳该解决方案能够帮忙运营商以很小的代价在原有的2G网络上开通3G 效劳。
错误!未找到引用源。
为该散布式基站解决方案示用意。
散布式基站解决方案一
1.4.
2. 解决方案二
站点需求
新增3G室外站址,需要3G基站支持室外安装。
解决方案
选配华为一体化工作箱或一体化备电柜以容纳BBU,RRU可依照场地条件,安装于墙面、金属桅杆或立架上。
采纳华为公司配套的一体化工作箱或一体化备电柜放置BBU,将传统型的室外站化整为零,有利于降低搬运本钱,减少站址繁重要求(在无需备电时),使站址获取相对容易。
散布式基站解决方案二
1.4.3. 解决方案三
站点需求
新增3G室内站址,需要3G基站占用尽可能少的室内空间,以节省场地租金。
解决方案
BBU和RRU都可依照运营商现有的机房条件选择安装场地。
BBU可选择安装于墙面上或置于任何具有19英寸剩余空间的机柜内,RRU可选择室内安装或室外安装。
一样情形下,通常将BBU置于机房(如中心机房、传输机房、接入网机房)内,将RRU安装于天线周围。
机房到站点往往具有丰硕的光纤资源,基站与RRU通过光纤相连,它们之间的传输距离最远可达到40km,如此就可充分利用原有的光纤资源,减少机房和附属设备投资。
散布式基站解决方案三
.散布式基站所能带来的益处
从以上的典型解决方案中能够看出,选用华为散布式基站能够为运营商带来很多益处,总结为如下几点。
1.5.1. 解决站址选取困难的问题
散布式基站从BBU和RRU的物理形态和安装方式上,完全打破传统基站形态,通过小型化设计和分散式安装,达到隐身的成效,无需考虑过量的繁重问题,也无需额外的占地面积以适应愈来愈紧张的站址安装空间。
假设是运营商原有基站站址,能够直接利用其室外宏基站内的剩余空间、室内宏基站机房的传输机柜或其它机架的剩余空间安装BBU。
假设是无法靠近顶楼取得机房,能够将BBU置于能够取得的任何楼层机房,RRU拉远至天线处,降低缆损、节省电费和馈线本钱。
同时在拉远距离小于300m情形下,能够由机房提供直流电源,易于实现备电。
1.5.
2. 解决低本钱快速建网的问题
基站站址获取和工程施工是整个网络建设中周期最长的环节,且具有工作量大、复杂度高、本钱高的特点。
由于散布式基站解决了站址获取和基建工程的问题,通过设备小型化分散安装,快速低本钱建网问题迎刃而解。
1.5.3. 知足降低运营本钱的需求
BBU高集成度大容量盒式设计,体积小、重量轻,便于迁址搬运。
RRU靠得住近天线安装,节省馈线本钱和功率损耗,相较传统3G基站可降低1/3左右,使天线有效辐射功率接近功放输出功率,充分节约电力资源,有利于减少运营商的电费支出。
同时分散式安装的天然隐身性,也有利于运营商的场地租金节省。
1.5.4. 知足充分利用原有设备投资的需求
散布式基站可充分利用运营商已经购买的设备(室外站设备、传输机架、电源系统)及获取的站址,RRU适应话务的不均衡散布,多个站点共享一个基带资源池可进一步盘活原有资产,使其发挥效益,减少以后投资。
1.5.5. 解决传统宏基站安装复杂的问题
由于设备轻便,BBU可内置于已有的机柜或机架中,RRU可方便地安装于金属桅杆、立架或墙体上,解决了传统基站体积大、重量大、安装复杂的固有缺点,同时降低了安装所需的人力本钱。
1.5.6. 提供简单的升级换代方案
通过量个BBU堆叠扩容的方式,解决了小基站/微基站在升级换代时必需整模块改换的复杂操作,简化了施工,降低了设备升级本钱。
1.5.7. 提供多模基站产品形态的解决方案
很多运营商都可能会选择多家设备供给商实现同一制式的无线网络体系,出于高投资回报率的考虑,在同一站址实现多模基站将是超级好的选择。
BBU体积小、易于安装在任何具有19英寸宽、1U高空间的机柜内的特点能够充分知足运营商的需求,实现新型的多模基站产品形态解决方案。
1.5.8. 知足高靠得住性的要求
多BBU堆叠扩容时,单个BBU内部各模块之间形成散布式处置,两个BBU间实现基于负荷分担的资源池处置。
另外,BBU的基带射频接口可与RRU实现环形组网。
散布式基站系统的各部份都具有爱惜机制,架构精练,易于实现,备份本钱低。
2.RRU应用实例
以下介绍华为RRU在工程建设中的实例,以说明散布式基站在各类场合的灵活应用
2.1.实例一:四川移动祥福苑散布式RRU利用
祥福苑小区分为东西两栋,别离命名为东楼和西楼。
楼高22层,地下1层,一、2楼为裙楼,3-22楼为标准层,地下室为停车库,共有电梯4部。
那个场景代表了双子结构的钢筋混凝土商务楼型的建筑物
由于祥福苑机房较小,RRU体积小且安装方便,且估量初期3G用户数较少,从这两个角度考虑,利用RRU为该3G室内散布系统的信号源。
祥福苑原先已经有GSM室内散布系统,现对原有GSM系统进行改造后和WCDMA进行两网合一。
安装完毕后,对祥福苑进行了包括覆盖测试、切换测试和干扰测试、信号泄漏测试、有源设备增益测试等五个方面测试。
测试最终结果良好,在各项指标上可与华为宏站相当,但也觉察存在如下一些产品上不足。
●最初开始测试时,RCN测试出祥福苑RTWP值较高(为99),华为工程人员对RRU单元进
行了上行射频通道的增益校准后,RTWP值恢复为106,达到正常水平。
但RRU产品显现这种
情形的缘故?和是不是会随机发生这种不稳固的现象?华为工程师没有给出合理说明,设备
现也尚未取得长期的时刻查验。
●BBU+RRU的方式可提供的上行最大CE数为64,AMR业务每部UE占用CE数为1个,故
进行AMR测试时最大接入UE数为64,VP业务每部UE占用CE数为4个,故进行VP业务
测试时最大接入UE数为16,PS384业务每部UE占用CE数为16个,故进行PS384业务
测试时最大接入UE数为4。
因此,RRU产品能提供的容量还不能充分利用码资源。
希望华为
在以后RRU产品开发中能有效解决。
2.2.实例二:四川移动中海名城散布式RRU利用
中海名城小区属于高级小区,估量将有必然数量的VIP用户。
业主对信号发射天线超级灵敏,天线安装位置的获取比较困难,目前中海名城小区已有2副地面的散布天线被拆除。
机房位于21栋1单元楼顶电梯机房旁的机房内,空间很小,RRU体积小、安装简便,且外形美观,因此利用了RRU为该3G室内散布系统的信号源。
因室内散布系统厂家受业主阻挡,不能完全顺利进场安装,因此部份楼道仍未达到覆盖成效。
其余RTWP测试和容量测试、有源设备增益测试等达到良好测试成效
3.RRU与直放站的比较
直放站与RRU比较,要紧区别在于:
1. RRU增加容量,而直放站不增加容量。
前者在远处增加了一个小区,而直放站那么是在远处重复小区,小区数并无增加。
2. RRU不降低系统的灵敏度,而直放站会降低系统的灵敏度。
系统的灵敏度直接致使宏蜂窝的覆盖和容量降低。
3.利用直放站后,会带来一系列的阻碍:
● 1. 对小区覆盖的阻碍:直放站接收机本身存在热噪声,因此会给经直放站放大后的信号增加热噪声,从
而会造成施主基站噪声电平的提高,降低施主基站接收机的灵敏度,同时也会致使施主小区的覆盖半径收缩。
在典型郊区环境下有13%的覆盖半径减小,因此在已有网络中增加直放站时,不能放置在施主小区原覆盖边缘,而需要考虑13%的余量,以保证直放站与施主基站间可不能显现覆盖空洞。
在新建网络中存在直放站时,也需要考虑噪声系数转变对链路预算的阻碍。
●关于RRU:从覆盖面积上来讲,一个RRU就相当于宏基站的一个扇区,其链路预算方式与宏基站没
有任何区别。
而且由于RRU是尽可能的靠近天线,因此对照宏基站来讲,在相同的机顶口发射功率下,它减少了射频部份的馈缆损耗,从而充分利用射频输出功率,RRU具有优势。
● 2. 导频污染(射频直放站):直放站作为双向放大器,只能区分不同频率而不能区分不同码字。
假设是
施主天线周围存在多个与施主小区相同频率的信号,射频直放站无法区分,将多个小区的信号转发到待覆盖区域后造成导频污染,阻碍网络质量。
●关于RRU不存在那个问题。
● 3. 对功率操纵的阻碍:
●在直放站覆盖区域,由于多径条件改变,和直放站可能没有接收分集,会改变功控余量要求,阻碍功控
性能。
●当直放站发射功率受限时,假设是NodeB发射功率尚未达到最大值,且SIR低于SIRtarget,那么UE要
求NodeB增大发射功率,NodeB增大的发射功率不能致使UE的SIR提高(因直放站发射功率已经饱和)。
●关于RRU,由于RRU引入了传输时延,会造成Eb/N0恶化约~,对功控有阻碍,但可忽略不计。
● 4. 对准入操纵算法的阻碍:
●当直放站下行功率受限时,假设是NodeB发射功率未达到门限,会许诺准入从而致使接入失败;
●直放站引入致使上行Eb/N0增加,如利用原Eb/N0作负载预测时预测的负载偏小,可能准入进
不能准入的用户。
引入直放站举高上行底噪,致使上行准入裁决不正确。
●关于RRU,RRU对准入操纵算法无阻碍。
● 5. 对拥塞操纵算法的阻碍:
对直放站的发射功率饱和,拥塞操纵算法无法作出响应。
关于RRU,RRU对拥塞操纵算法无阻碍。
● 6. 对负载平稳算法的阻碍:
●对异频同覆盖的小区,当引入直放站后,假设是直放站覆盖区域内为单载频配置。
RNC因负载平稳向直
放站内用户发切换命令时,用户无法同步上异频小区,异频切换失败。
●对同频负载平稳算法,小区呼吸可能阻碍直放站的覆盖打算乃至致使射频直放站无法接收到施主小区的
导频信号。
小区呼吸与直放站的阻碍为小区打算增大了难度。
●关于RRU,RRU对负载操纵算法无阻碍。
●7. 对潜在用户操纵算法的阻碍:
●与异频负载平稳算法类似,直放站覆盖范围内的用户可能无法驻留到异频小区上。
●关于RRU,RRU对潜在用户操纵算法无阻碍。
●8. 直放站自激:
●对射频直放站,假设是直放站增益大于施主天线和业务天线间的隔离度,信号会在施主天线->直放站->
业务天线->施主天线间形成正反馈,产生自激。
关于RRU,不存在自激的问题。
4.总结
在本次四川3G实验网中RRU利用较少且时刻较短,咱们还未能充分熟悉到华为RRU产品成效及能力,从以上华为RRU的原理,设计思路能够看出,在以后的3G商用网中,RRU单元作为一个灵活的网络组网设备,在应急通信,话务分流,盲区补点等方面都具有快速方便的特点,且覆盖能力与宏站相当,因此在以后无线网络建设及优化调整中有专门大的应用前景。
另外希望华为设计人员能再接再厉,开发出更成熟产品。