BBU+RRU的基本原理？为何要通过光纤传输？光纤传输的是？ - 通信人家园

时间: 2012-8-23 09:19

作者: shenjie8712266 标题: BBU+RRU的基本原理？为何要通过光纤传输？光纤传输的是？

　　3G网络大量使用分布式基站架构，RRU（射频拉远模块）和BBU（基带处理单元）之间需要用光纤连接。一个BBU可以支持多个RRU。采用BBU+RRU多通道方案,可以很好地解决大型场馆的室内覆盖。

　　通常大型建筑物内部的层间有楼板，房间有墙壁，室内与室内用户之间有空间分割，BBU+RRU多通道方案就是利用这一特性。对于超过10万平方米的大型体育场馆，可将看台划分为几个小区，每个小区设置几个通道，每个通道对应一面板状天线。

　　通常室内分布系统采用电缆的电分布方式，而BBU+RRU方案则采用光纤传输的分布方式。基带BBU(BuildingBasebandUnite室内基带处理单元)集中放置在机房，RRU(Rera()teRadiOUnite远端射频模块)可安装至楼层，BBU与RRU之间采用光纤传输，RRU再通过同轴电缆及功分器(耦合器)等连接至天线，即主干采用光纤，支路采用同轴电缆。
　　对于下行方向：光纤从BBU直接连到RRU，BBU和RRU之间传输的是基带数字信号，这样基站可以控制某个用户的信号从指定的RRU通道发射出去，这样可以大大降低对本小区其他通道上用户的干扰。

　　对于上行方向：用户手机信号被距离最近的通道收到，然后从这个通道经过光纤传到基站，这样也可以大大降低不同通道上用户之间的干扰。BBU+RRU方案对于容量配置非常灵活，可按容量需求，在不改变RRU和室内分布系统的前提下，通过配置BBU来支持每通道从1／6载波到3载波的扩容

　　理论与实践证实该方案具有下列特点：独特的多通道算法实现空间隔离，可以降低干扰；覆盖和容量可独立规划；降低对干线放大器的依赖；基带容量可实现共享，扩容能力大；光纤无损耗，主干布放简便，RRU部署灵活。但是缺点是需增加光电转换单元，且光纤较容易损坏，需要采用铠装。TD—SCDMA室内分布系统与其它3G的区别TD—SCDMA为时分双工(TDD)，WCDMA、cdma2000为频分双工(FDD)，空中接口的技术体制也不同，因此，其室内分布系统也有所不同。

　　室内分布系统中主要是信源不同，信源主要包括宏基站、微基站、拉远型基站和直放站四种。(1)宏蜂窝信源：主要应用在话务量高、覆盖区域大j具备机房条件的高档写字楼j大型商场、星级酒店、奥运体育场馆等重要建筑物。(2)微蜂窝信源：主要应用在中等话务量、中小型建筑物。(3)拉远型信源：为大容量基站，主要应用在话务量较高的写字楼、商场、酒店等重要建筑物，尤其适合建筑群的覆盖。(4)直放机信源：主要应用在覆盖区域分散的小区，补盲覆盖的电梯、地下室等场所。3G网络与2G网络的区别由于3G网络工作在2000MHz频段，电波的传播损耗比2G频段大，信号穿透能力比2G频段弱，而且3G的高速数据业务需要更强的信号强度和信号质量，单靠室外宏基站解决室内覆盖已不能满足要求，在高层建筑的低层深处、地下车库常常存在局部盲区，通常需要建设有源和无源的室内分布系统。

RRU(Radio Remote Unit)射频拉远单元

1、远（RRRU(Radio Remote Unit)技术特点是将基站分成近端机即无线基带控制RS（Radio Server）和远端机即射频拉RU）两部分，二者之间通过光纤连接，其接口是基于开放式CPRI接口，可以稳定地与主流厂商的设备进行连接。RS可以安装在合适的机房位置，RRU安装在天线端，这样，将以前的基站模块的一部分分离出来，通过将RS与RRU分离，可以将烦琐的维护工作简化到RS端，一个RS可以连接几个RRU，既节省空间，又降低设置成本，提高组网效率。同时，连接二者之间的接口采用光纤，损耗少。

2、RRU做室内覆盖的信源时可以复用室外宏基站的富余容量，与用小容量的微基站做信源相比，每信道Erl数有一定提高。如果解决了安全问题（防破坏），用作常规室外覆盖也是可以的

3、RRU(Radio Remote Unit),RRU可以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。利用其可以进行分布式无线覆盖、施工简便、成本低的优势。实际常使用BBU+RRU(Base Band Unit)的方案RRU与BBU分别承担基站的射频处理部分和基带处理部分，各自独立安装，分开放置，通过电接口或光接口相连接，形成分布式基站形态。

4、BBU和RRU之间一般采用光线进行链接，采用此种方案具有如下特点：

（1）、施工更方便、快速，特别是对于TD系统多馈线更加体现明显；

（2）、组网可采用BBU和RRU一对一、一对多方式，分区、分层覆盖，组网灵活；

（3）、厂家设计的系列化基站中的室外型BBU、RRU一般内置电源、传输，无需专门的机房。

射频拉远单元RRU与数字光纤直放站分析比较

(2008-10-20 17:22:44)

引言：

第二代移动通信系统基站设备的典型设计方案是将接收天线、发射天线安装在室外，将射频收发信机安装在室内，射频收发信机与接收天线、发射天线间用低损耗的射频电缆连接。这就是所谓射频拉远技术。第三代移动通信系统结合射频拉远技术，诞生了新型信号传输设备RRU，通过光纤传输基带信号。同样，数字光纤直放站也可通过光纤传送基带信号，两者既有区别，又有联系。

一、RRU工作原理及应用

射频拉远单元RRU（Remote Radio Unit）带来了一种新型的分布式网络覆盖模式，它将大容量宏蜂窝基站集中放置在可获得的中心机房内，基带部分集中处理，采用光纤将基站中的射频模块拉到远端射频单元，分置于网络规划所确定的站点上，从而节省了常规解决方案所需要的大量机房；同时通过采用大容量宏基站支持大量的光纤拉远，可实现容量与覆盖之间的转化。

RRU的工作原理是：基带信号下行经变频、滤波，经过射频滤波、经线性功率放大器后通过发送滤波传至天馈。上行将收到的移动终端上行信号进滤波、低噪声放大、进一步的射频小信号放大滤波和下变频，然后完成模数转换和数字中频处理等。系统框图如(图1)所示。

RRU同基站接口的连接接口有两种：CPRI（Common Public Radio Interface 通用公共射频接口）及OBASI（Open Base Station Architecture Initiative 开放式基站架构）。其中，CPRI组织成员包括：爱立信、华为、NEC、北电、西门子。OBSAI组织成员包括：诺基亚、中兴、LGE、三星、Hyundai。RRU同RNC连接图如(图2)所示。

信号覆盖方式上，RRU可通过同频不同扰码方式，从NodeB引出。也可通过同频不同扰码方式，从RNC引出。这两种覆盖方式都是常规的方式，除此之外，对于3扇区，但配有多余信道板以及多余基带处理设备的基站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3所示。图中SC为扰码 I/Q射频调制解调，SCH为同步码。

二、数字光纤直放站原理及应用

数字光纤直放站不同于以往的模拟光纤直放站，它将RF信号经变频处理变为中频数字信号，再通过光纤拉远进行传输。其具体工作原理是：近端机将从NodeB接收到的基站下行信号通过耦合，下变频处理，到基带变为I/Q信号或低中频信号，这种信号经ADC变换到数字信号后按一定帧格式打包成串行数据，再经光纤发送到远端机。远端机经基带处理单元解帧，恢复I/Q或低中频信号，这种信号经DAC变换到模拟信号，再上变频到射频，经发射子系统发射出去；远端机将接收到的移动终端上行信号通过上述逆过程，上送至基站接收端。

近端机完成对基站信号的获取和发送，远端机完成对移动终端机信号的获取和发送，近端机与远端机之间的接口为CPRI，数字传送采用以太网的标准光纤收发器。系统框图如(图4)所示。

数字光纤直放站对信号覆盖的方式，同以往模拟直放站类似，可通过光纤直连一拖一（一个近端加一个远端）使用，也可通过光分路器进行一拖多（一个近端加多个远端）覆盖使用。如(图5)所示。

三、RRU同数字光纤直放站的分析比较

RRU同数字光纤直放站都可利用现有成熟的以太网数字光纤传输技术传输基带信号，并共同遵守标准的CPRI和OBSAI接口。使用中可实现RRU和数字光纤直放站的远端机的互相替换。

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和宏基站的联合组网。

在覆盖距离上，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。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，数字信号在光纤中传播，其动态范围也较模拟信号大，这样就可以实现远端机更大的信号覆盖；同时，数字信号不随光信号的衰减而衰减，因此其传输（拉远）距离也进一步增加了。经计算，最远可达40km以上，用作基带池拉远的RRU基本不受距离限制，可拉得更远。

在组网方式上，RRU作为拉远单元可单独使用，而数字光纤直放站由近端机和远端机组成，在实际应用时，近端机是一个，而远端机可以是一个或多个，组网上可并联也可串联，组网方式也可以多样化，如：菊花链形、环形、树形等等。

在扰码的使用上，数字光纤直放站射频信号的扰码总是同施主基站的扰码相同，数字光纤直放站也不增加基站信道板硬件容量和正交码容量，所以在扇区内大量采用并不会增加扰码。射频拉远单元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，会发生导频污染，软切换增加。如(图6)所示。在网络优化时这是必须注意的问题。

在传输时延上，数字光纤直放站的传输时延比较大，因为存在两次变频过程。而RRU直接传送基带信号，时延不明显。

在底噪抬升上，数字光纤直放站仅采用ADC和DAC，此过程只可能引入更多的量化噪声，从而抬升上行噪声。而RRU传输的为纯基带信号，可不用考虑底噪问题。

从成本上，采用RRU技术，可以节省常规建网方式中需要的大量机房，节约基带单元的投资。RRU体积小，重量轻，可以应用于城区机房条件不理想或者机房匮乏的情况，但是应用前提是需要有光纤进行传输。但在价格方面，RRU比直放站要贵1/3左右。对于一拖一的系统，数字光纤直放站成本优势不明显，但一拖多，成本优势就比较明显了。

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