RRU分布式覆蓋測試和應(yīng)用專題

RRU分布式覆蓋解決方案

RRU分布式覆蓋測試結(jié)果分布式覆蓋經(jīng)濟(jì)性分析

RRU的工程實踐RRU:射頻拉遠(yuǎn)模塊IF/RF單元基帶單元線性功放RRU3802C使用光纖接口將本地富裕容量拉遠(yuǎn)，通過遠(yuǎn)端射頻單元RRU實現(xiàn)遠(yuǎn)端覆蓋RRU共享宏基站的基帶資源，根據(jù)容量需求可以靈活地配置基帶單板

宏蜂窩BTS3812RRU模塊結(jié)構(gòu)

RRU光接口特性單小區(qū)的上下行數(shù)據(jù)流量計算公式：

單小區(qū)速率：2×bit數(shù)×3.84Mbps×n(n倍的碼片速率)

單小區(qū)不分集，100M左右；收發(fā)分集，200M左右級聯(lián)上下行速率1.25G，級聯(lián)可支持4個小區(qū)（含分集）時鐘同步8B/10B編碼，線路恢復(fù)時鐘，軟件鎖相，保證發(fā)射信號的頻率穩(wěn)定度滿足協(xié)議要求（0.05ppm）時延處理時間延遲主要包括RRU內(nèi)部通道延遲、光傳輸延遲在主基站采用華為專利的自動時延補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行延遲補(bǔ)償操作維護(hù)RRU3802C的操作維護(hù)主要通過主基站實現(xiàn)，也可以通過近端維護(hù)臺或遠(yuǎn)端維護(hù)臺來維護(hù)射頻拉遠(yuǎn)的應(yīng)用場景：分布式覆蓋分布式覆蓋：將大容量宏蜂窩基站集中放置在可獲得的中心機(jī)房中，通過光纖將射頻前端拉遠(yuǎn)，分置于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃所需的站點上，基帶部分集中處理每個站點初期按照3x1規(guī)劃，在用戶或業(yè)務(wù)量增加時可以平滑擴(kuò)容到3x2光纖射頻拉遠(yuǎn)的應(yīng)用場景：級聯(lián)宏基站采用CPRI標(biāo)準(zhǔn)的傳輸技術(shù)，將RRU控制、操作維護(hù)等信息通過拉遠(yuǎn)接口傳輸?shù)街骰局校╒1.5版本支持）功放采用DPD＋削波技術(shù)，效率達(dá)到20%單跳最大40km采用集成數(shù)字中頻設(shè)計，單機(jī)框支持12個載頻扇區(qū)采用自主設(shè)計高集成度ASIC,單機(jī)框支持1536等效話音信道支持最多達(dá)12個載頻扇區(qū)的射頻拉遠(yuǎn)級聯(lián)最大拉遠(yuǎn)距離可達(dá)100km射頻拉遠(yuǎn)的應(yīng)用場景：級聯(lián)2NDRU2NDRU1NDRU1NDRU1NDRU1NDRU1NDRU2NDRU1NDRUMax3opticalportsperNIFPMax4levelsRRUcanbecascadedMax2cellsperRRUMax100kmfor4cascadesMax40kmperlevelMax12intra-frequencycells

RRU分布式覆蓋解決方案

RRU分布式覆蓋測試結(jié)果分布式覆蓋經(jīng)濟(jì)性分析

RRU的工程實踐覆蓋測試?yán)碚摲治鰪母采w面積上來說，一個RRU就相當(dāng)于宏基站的一個扇區(qū)，其鏈路預(yù)算方法與宏基站沒有任何區(qū)別纜損：由于RRU安裝一般盡可能的靠近天線，所以對比宏基站來說，在相同的機(jī)頂口發(fā)射功率下，它減少了饋纜損耗，從而充分利用射頻輸出功率解調(diào)所需Eb/N0：由于RRU引入了傳輸時延，可能會造成Eb/N0惡化約0.1~0.2dB，可忽略不計

RRU覆蓋測試結(jié)果導(dǎo)頻Ec/Io大于-12dB，Ec大于-105dbm的點占總測試點數(shù)99.88%；各小區(qū)覆蓋范圍正常，無越區(qū)覆蓋；測試區(qū)域內(nèi)無導(dǎo)頻污染，導(dǎo)頻覆蓋良好12.2k語音業(yè)務(wù)，在整個測試區(qū)域內(nèi)，無論空載和加載，業(yè)務(wù)上下行覆蓋良好，UE及NodeB發(fā)射功率正常PS64k數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在整個測試區(qū)域內(nèi)，無論空載和加載，業(yè)務(wù)上下行覆蓋良好，UE及NodeB發(fā)射功率正常RRU覆蓋效果與類似條件下宏蜂窩覆蓋能力相同容量測試?yán)碚摲治鲇绊懭萘康闹笜?biāo)為NodeB機(jī)頂口發(fā)射功率、NodeB機(jī)頂最大發(fā)射功率、非正交化因子、噪聲系數(shù)、解調(diào)所需Eb/N0、小區(qū)負(fù)載、上下行業(yè)務(wù)類型、鄰區(qū)干擾因子與設(shè)備相關(guān)的參數(shù)為NodeB機(jī)頂口發(fā)射功率和NodeB機(jī)頂口最大發(fā)射功率，RRU和基站之間的延時均不影響這些指標(biāo)，本次測試的RRU采用的是10W功放在宏基站饋纜損耗為3dB（等效為50m的7/8饋纜）時，10W的RRU和20W的宏基站在天線口的發(fā)射功率相同；當(dāng)宏基站饋纜損耗超過3dB，RRU在容量上比宏基站更有優(yōu)勢，反之則宏基站有優(yōu)勢從基帶容量上來說，RRU與宏基站的容量完全一樣切換測試?yán)碚摲治銮袚Q測試之前，主要擔(dān)心的是傳輸延遲對切換的影響傳輸延遲主要包括RRU內(nèi)部通道延遲、光傳輸延遲，這兩者都是固定值，均可通過時延補(bǔ)償在更軟切換時，要求相鄰小區(qū)兩路信號的時延差不超過2000chip，即限制了2個拉遠(yuǎn)小區(qū)距離主基站的距離差要小于2000chip，約100km通過基帶處理部分的時延補(bǔ)償，能夠解決對切換帶來的影響RRU切換測試結(jié)果更軟切換類型鏈路增加次數(shù)鏈路刪除次數(shù)切換失敗次數(shù)切換成功率掉話次數(shù)全拉遠(yuǎn)更軟切換（CS12.2K）1091080100.00%0拉遠(yuǎn)非拉遠(yuǎn)更軟切換（CS12.2K）1211210100.00%0全拉遠(yuǎn)更軟切換（PS64K）115113398.68%4拉遠(yuǎn)非拉遠(yuǎn)更軟切換（PS64K）123123498.37%4軟切換類型鏈路增加次數(shù)鏈路刪除次數(shù)切換失敗次數(shù)切換成功率掉話次數(shù)全拉遠(yuǎn)軟切換（CS12.2K）1511480100.00%0拉遠(yuǎn)非拉遠(yuǎn)軟切換（CS12.2K）119117199.58%1全拉遠(yuǎn)軟切換（PS64K）120118498.32%4拉遠(yuǎn)非拉遠(yuǎn)軟切換（PS64K）107107398.60%4RRU的各種拉遠(yuǎn)組合下網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和設(shè)備性能優(yōu)良

RRU功控測試結(jié)果業(yè)務(wù)類型（Rb）BLER目標(biāo)值上行SIR均值(dB)上行SIR均方差(dB)下行SIR均值(dB)下行SIR均方差(dB)12.2Kbps1%1.20050.38447.57340.259164Kbps10%2.54930.27025.44790.4484384Kbps10%3.56690.26674.33110.4863業(yè)務(wù)類型（Rb）BLER目標(biāo)值上行BLER均值上行BLER均方差下行BLER均值下行BLER均方差12.2Kbps1%0.01190.00950.01090.012564Kbps10%0.09590.03490.08850.0459384Kbps10%0.10080.02990.09330.0339不同業(yè)務(wù)的SIR比較不同業(yè)務(wù)的BLER比較協(xié)議對下行功控模式下的BLER均值范圍作了規(guī)定：不超過+/-30%協(xié)議對上行BLER均值和均方差沒有規(guī)定

RRU的環(huán)境適應(yīng)性由于RRU為室外型設(shè)備，所以在環(huán)境適應(yīng)能力設(shè)計上做了以下考慮來滿足嚴(yán)酷的環(huán)境要求：整個機(jī)柜為密封結(jié)構(gòu)，防水防塵等級達(dá)到IP55，機(jī)柜結(jié)構(gòu)件防濕熱，霉菌和鹽霧大量采用工業(yè)級器件提高苛刻的環(huán)境溫度的適應(yīng)能力。機(jī)柜采用自然散熱，機(jī)柜內(nèi)置薄膜加熱板滿足低溫地區(qū)使用。NodeB的電纜護(hù)套采用室外型電纜，防水耐低溫。提供40kA、60kA防雷箱，滿足多雷區(qū)環(huán)境應(yīng)用。針對市電掉電嚴(yán)重地區(qū)，提供UPS配套解決方案；操作維護(hù)信息通過光纖傳送，可在NodeB近端對RRU進(jìn)行維護(hù)和升級

A試驗局位于東南沿海，測試期間經(jīng)歷了雷雨、酷熱等惡劣天氣，RRU經(jīng)住了考驗，設(shè)備穩(wěn)定，未出現(xiàn)宕機(jī)等現(xiàn)象

RRU分布式覆蓋解決方案

RRU分布式覆蓋測試結(jié)果分布式覆蓋經(jīng)濟(jì)性分析

RRU的工程實踐某省會城市網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃場景劃分（本次規(guī)劃未考慮Rural）覆蓋要求：鏈路預(yù)算網(wǎng)絡(luò)估算兩種建網(wǎng)方案的不完全投資對比兩種建網(wǎng)模式的不完全投資對比僅從工程建設(shè)、配套設(shè)備等的初期投入考慮，分布式覆蓋節(jié)省投資68%僅從機(jī)房租金、電費(fèi)方面考慮，分布式覆蓋每年節(jié)省投資68%（單載波），66%（兩載波）天線位置如圖所示

重點區(qū)域和樓層通過室內(nèi)系統(tǒng)覆蓋其他樓層由室外宏基站提供覆蓋。在有室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的樓層，每個樓層有2個天線，分別置于2側(cè)走廊的中間位置。分別覆蓋2側(cè)的房間和走廊。天線口的輸出功率:18--20dBm。設(shè)備：一個NodeB,2個RRU（一個2扇區(qū)，一個單扇區(qū)）解決酒店的室內(nèi)覆蓋天線位置天線位置解決展覽館（世貿(mào)）的室內(nèi)覆蓋NodeBRRURRURRU1NodeB+3RRULocationsofNodeB&RRUA試驗局分布式覆蓋方案應(yīng)用舉例核心機(jī)房里集中放置多個NodeB，基帶資源集中管理遠(yuǎn)端每2個RRU組成一個3×1的宏蜂窩兩個RRU分開放置，使得3個扇區(qū)的饋纜都盡可能短B試驗局RRU測試組網(wǎng)圖政七街宏基站干部學(xué)校站財經(jīng)學(xué)院站貴人香酒樓站恒豐源宏基站輕工學(xué)院站文化路宏基站創(chuàng)新大廈站財稅高專站富達(dá)商務(wù)站金源大廈宏基站假日酒店站黑朱莊站RNC土地規(guī)劃院站土地規(guī)劃院站新增RRU站點示意圖B試驗局建設(shè)對比宏基站RRU站備注總體建站時間4個月建設(shè)10個宏站1個月內(nèi)建設(shè)9個RRU站點從談?wù)鹃_始，直到開通建成單站最高費(fèi)用14000元1500元一年的租賃費(fèi)用單站最低費(fèi)用2400元1000元一年的租賃費(fèi)用站點平均費(fèi)用6000元1200元一年的租賃費(fèi)用C試驗局--RRU遠(yuǎn)程供電試驗C試驗局--RRU遠(yuǎn)程供電測試結(jié)果采用特制電纜將光纖和電源線絞合在一起。電源線直徑約10mmRRU兩載波同時工作且輸出最大功率時，逆變器輸出電壓220V時電源可以傳輸3km左右，300V是可以傳輸9km；不同電源電壓和傳輸距離對光纖特性無影響RRU設(shè)備工程參數(shù)參數(shù)名稱指標(biāo)機(jī)柜尺寸（高×寬×深）700mm×460mm×350mm重量（扇區(qū)×載頻）≤55kg（1×1配置）功耗（扇區(qū)×載頻）≤330W或≤850W（帶加熱模塊）（1×1配置）工作環(huán)境溫度-40℃～55℃工作環(huán)境相對濕度5%～95%RH輸入電源220VAC（150VAC~300VAC），頻率范圍47Hz~63HzRRU的安裝方式示例墻面安裝拉線塔安裝支架安裝抱桿安裝用作室內(nèi)覆蓋時的安裝方式

墻面安裝支架安裝RRU的安裝方式示例（室內(nèi)）

RRU與直放站比較直放站與RRU比較，主要區(qū)別在于：1.RRU增加容量，而直放站不增加容量。前者在遠(yuǎn)處增加了一個小區(qū)，而直放站則是在遠(yuǎn)處重復(fù)小區(qū)，小區(qū)數(shù)并沒有增加。2.RRU不降低系統(tǒng)的靈敏度，而直放站會降低系統(tǒng)的靈敏度。系統(tǒng)的靈敏度直接導(dǎo)致宏蜂窩的覆蓋和容量降低。RRU與直放站比較使用直放站后，會帶來一系列的影響：1.對小區(qū)覆蓋的影響：直放站接收機(jī)本身存在熱噪聲，因此會給經(jīng)直放站放大后的信號增加熱噪聲，從而會造成施主基站噪聲電平的提高，降低施主基站接收機(jī)的靈敏度，同時也會導(dǎo)致施主小區(qū)的覆蓋半徑收縮。在典型郊區(qū)環(huán)境下有13%的覆蓋半徑減小，所以在已有網(wǎng)絡(luò)中增加直放站時，不能放置在施主小區(qū)原覆蓋邊緣，而需要考慮13%的余量，以保證直放站與施主基站間不會出現(xiàn)覆蓋空洞。在新建網(wǎng)絡(luò)中存在直放站時，也需要考慮噪聲系數(shù)變化對鏈路預(yù)算的影響。對于RRU：從覆蓋面積上來說，一個RRU就相當(dāng)于宏基站的一個扇區(qū)，其鏈路預(yù)算方法與宏基站沒有任何區(qū)別。并且由于RRU是盡可能的靠近天線，所以對比宏基站來說，在相同的機(jī)頂口發(fā)射功率下，它減少了射頻部分的饋纜損耗，從而充分利用射頻輸出功率，RRU具有優(yōu)勢。

RRU與直放站比較2.導(dǎo)頻污染（射頻直放站）：直放站作為雙向放大器，只能區(qū)分不同頻率而不能區(qū)分不同碼字。如果施主天線附近存在多個與施主小區(qū)相同頻率的信號，射頻直放站無法區(qū)分，將多個小區(qū)的信號轉(zhuǎn)發(fā)到待覆蓋區(qū)域后造成導(dǎo)頻污染，影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。對于RRU不存在這個問題。RRU與直放站比較3.對定位的影響：由于使用直放站會引入額外的延時和頻偏，如果直放站沒有特殊設(shè)計，無法補(bǔ)償這種延時，會對WCDMA的定位算法性能產(chǎn)生影響。直放站引入的延時有兩部分：一部分是直放站自身的處理延時，約5～6us；另一部分是在信號傳播路徑上增加的延時。OTDOA在基于OTDOA的LCS中，UE通過測量多個（>3）UTRACPICH的到達(dá)時間來進(jìn)行位置估計。引入直放站后，基站下行信號的到達(dá)時間將嚴(yán)重滯后，引入直放站后OTDOA定位方法的性能會惡化。

對于RRU，基站下行信號的到達(dá)時間將滯后，但由于RRU是獨(dú)立小區(qū)，OTDOA是基于雙曲線的定位方式，計算的是相對時間差，OTDOA從原理上避免了CELLID+RTT帶來距離計算誤差問題，所以對OTDOA的定位業(yè)務(wù)也沒有影響。

RRU與直放站比較3.對定位的影響（續(xù)）：Cell-ID 引入直放站后，小區(qū)的覆蓋區(qū)域發(fā)生變化，定位的精度將會變得更差。

對于RRU，與宏蜂窩相比，小區(qū)的覆蓋區(qū)域沒有發(fā)生變化，因而對使用CELL-ID方式的定位業(yè)務(wù)沒有影響。

RRU與直放站比較3.對定位的影響（續(xù)）：A-GPS 網(wǎng)絡(luò)通過提供頻率參考（基站的頻率穩(wěn)定度比GPS更高：0.05ppmvs20ppm）或提供時間參考的方式減少UE搜索時間并提高定位精度。引入直放站對A-GPS定位方法的影響主要包括兩個方面：第一是直放站頻漂帶來的影響，第二是直放站引入的額外傳播延時帶來的影響。移動臺通過參考小區(qū)的SFN幀定時來做定時參考，直放站引入的額外傳輸延時導(dǎo)致移動臺定時與網(wǎng)絡(luò)側(cè)定時的偏差增大，這將導(dǎo)致GPS捕獲的搜索窗寬度增加，最終導(dǎo)致檢測的虛警率提高，測量性能下降。對于RRU，由于RRU使用了華為專利的時延補(bǔ)償技術(shù)，拉遠(yuǎn)不會對AGPS的定位方式帶來影響。RRU與直放站比較4.對功率控制的影響：在直放站覆蓋區(qū)域，由于多徑條件改變，以及直放站可能沒有接收分集，會改變功控余量要求，影響功控性能。當(dāng)直放站發(fā)射功率受限時，如果NodeB發(fā)射功率尚未達(dá)到最大值，且SIR低于SIRtarget，則UE要求NodeB增大發(fā)射功率，NodeB增大的發(fā)射功率不能導(dǎo)致UE的SIR提高（因直放站發(fā)射功率已經(jīng)飽和）。對于R