RRU与数字光纤直放站比较分析

包西铁路GSM-R数字光纤直放站方案研究李庆【摘要】通过传输损耗、上行噪声叠加、传输时延和组网等方面来比较模拟光纤直放站和数字光纤直放站的优缺点，试验利用数字光纤直放站在既有包西线GSM-R系统中替代模拟光纤直放站进行弱场覆盖，发现数字光纤直放站近、远端机之间的光纤传输链路不受光功率衰减的影响，并能通过调整远端机时延可以良好解决实际应用中多个远端单元RRU之间重叠覆盖区域的时延色散问题，对数字光纤直放站今后在铁路推广应用具有参考价值。

%Through comparison on advantages and disadvantages between the analogue and digital optic-fiber repeaters in the aspects of the transmission loss, uplink noise overlapping, transmission delay and networking, the experiment was carried out in which the digital optic-fiber repeater was employed to replace the analogue optic-fiber repeater on the existing Baotou-Xi’an Railway GSM-R system so as to reach the coverage in weak-field area. The experiment shows that the optic transmission link between the MHU and RRU will not be influenced by the attenuation of the optic power, and shows that the problem of delay dispersion in overlapping coverage area among several RRUs can effectively be solved through adjusting the delay of the RRU. This thesis also presents constructive suggestions on the application of the digital optic-fiber repeater in railway.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2013(000)012【总页数】4页(P105-108)【关键词】包西铁路;模拟光纤直放站;数字光纤直放站;场强覆盖【作者】李庆【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安 710043【正文语种】中文【中图分类】U285.21+1;TN925+.1随着我国铁路GSM-R网络建设不断发展，铁路沿线的地形较为复杂，大弯道、深路堑、隧道等区域通常是基站天线覆盖的弱场区，这些区域的覆盖一般采用光纤直放站结合天线或漏泄电缆覆盖的方式来解决，光纤直放站目前有模拟光纤直放站和数字光纤直放站两种，目前铁路GSM-R网络在解决区间弱场覆盖时仅采用模拟光纤直放站。

光纤直放站的关键的技术是近端机内包括与近端耦合器相光纤直放站包括通过带有基站天线的基站耦合器与基站连接的近端机和通过光纤与近端机相连接的远端机。

关键的技术是近端机内包括与近端耦合器相连接的带有外部通讯接口的具有智能化传感器功能的臵有无线调制解调器的中心控制系统，与中心控制系统相连接的近端下、上行链路信号采集控制模块和接口板;远端机内包括通过远端接口板与远端光模块相连接的中央处理器，与中央处理器相连接的远端下、上行链路信号采集控制模块。

具有智能化功能、远程控制功能和自动动态调节功能。

光纤直放站主要由光近端机、光纤、光远端机(覆盖单元)几个部分组成。

光近端机和光远端机都包括射频单元(RF 单元)和光单元。

无线信号从基站中耦合出来后，进入光近端机，通过电光转换，电信号转变为光信号，从光近端机输入至光纤，经过光纤传输到光远端机，光远端机把光信号转为电信号，进入RF单元进行放大，信号经过放大后送入发射天线，覆盖目标区域。

上行链路的工作原理一样，手机发射的信号通过接收天线至光远端机，再到近端机，回到基站。

光纤直放站近端机的定向天线收到基站的下行信号送至近端主机，放大后送到光端机内进行电/光转换，发射1.55&1.31μm波长的光信号，再送到光波复用器，同原传输链路的光信号(波长 1.31μm)合在一起经光缆传到远端;远端光波波分器将1.31μm和1.55μm波长的光信号分开后，让1.55μm波长的光信号输入光端机进行光/电转换，还原成下行信号，再经远端主机内部功放放大，由全向天线发射出去送给移动台。

移动台的上行信号逆向送到基站，这样就完成了基站与移动台的信号联系，建立通话。

您好，在室分系统中，直放站作用就是信源或者干放。

作为信源时，无线直放机入口端接接受天线，接受室外宏站信号，例如八木天线或者抛物面天线等。

光纤直放站或者GRRU，入口处是通过光缆连接近端机。

作为干放时，入口接分布系统主干线路的耦合端，出口接分布系统。

数字光纤直放站和RRU的比较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。

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。

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，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。

日程•直放站和RRU基础•TI系统方案最新器件介绍应用方案介绍•ADC/DAC模拟接口•频谱规划基础之什么是直放站?直放站是一种信号中继器(Repeater),把接收的基站下行射频信号和手机的上行射频信号进行功率放大。

直放站在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。

在上行链接路径中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到基地站与手机的信号传递。

常见的直放站通信制式有GSM, CDMA,WCDMA，以及专网等。

在TDD系统直放站应用比较少，如WiMAX, TDS, TDDLTE等，为什么？基础之什么是RRU?RRU(Remote Radio Unit)，将传统基站分割为两个部分，即基带处理单元(BBU)和远端射频单元(RRU),二者之间通过光纤连接；其接口基于开放式接口协议CPRI或者IR协议等。

理论上只要所有RRU设备遵循相同的接口协议，可以和所有的主设备厂家BBU进行连接，实现通用性。

在新架构网络中，一个BBU可以连接多个RRU单元，既节省空间又降低成本，同时提高了组网灵活性。

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。

目前TDS,CDMA2K,WCDMA,LTE,WiMAX等主流制式都广泛采用BBU+RRU架构，在传统的GSM系统中，也有部分厂家在推广BBU+RRU架构来代替传统基站+直放站模式。

基础之数字直放站Vs RRU直接基带传输，时延小两次变频，时延大时延独立扰码和同步码与施主基站同扰码干扰高低建设成本单设备比直放站差不多1拖多成本优势大设备成本容量可调整容量受限于源容量可灵活组网可灵活组网组网RRU 数字直放站增加导频污染导致软切换增加结论结论：：在目前GSM 网络架构下，直放站的成本优势不太可能被RRU 完全代替。

目录1.概述 (2)1.1.分布式基站结构 (2)1.2.RRU产品介绍 (3)1.2.1.覆盖能力 (4)1.2.2.组网 (4)1.2.3.安装 (5)1.2.4.环境适应 (5)1.2.5.更软切换 (6)1.2.6.产品外观 (6)1.2.7.RRU3801C分布式基站支持的典型配置类型 (7)1.3.基站与RRU连接方式 (3)1.4.分布式基站解决方案 (4)1.4.1.解决方案一 (8)1.4.2.解决方案二 (9)1.4.3.解决方案三 (9)1.5.分布式基站所能带来的好处 (10)1.5.1.解决站址选取困难的问题 (10)1.5.2.解决低成本快速建网的问题 (10)1.5.3.满足降低运营成本的需求 (10)1.5.4.满足充分利用原有设备投资的需求 (10)1.5.5.解决传统宏基站安装复杂的问题 (10)1.5.6.提供简单的升级换代方案 (11)1.5.7.提供多模基站产品形态的解决方案 (11)1.5.8.满足高可靠性的要求 (11)2.RRU应用实例 (11)2.1.实例一：四川移动祥福苑分布式RRU使用 (11)2.2.实例二：四川移动中海名城分布式RRU使用 (12)3.RRU与直放站的比较 (12)4.总结 (14)1.概述在现有的2G无线网络实际建设中，我们已出现一些难点，如城区选址困难、现有的2G 机房内设备拥挤、区乡的大面积覆盖投资过于巨大等，在未来的3G商业网建设中，我们就不得不考虑到以上这些2G建设中已出现的问题。

由华为公司提出的分布式基站解决方案能够为运营商提供一流的低成本快速建网解决方案。

华为分布式基站由RRU（Radio Remote Unit）和BBU（Base Band Unit）组成。

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。

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 基本原理及应用分析梁延峰（广州京信通信系统控股有限公司广州 510663）摘要文章首先介绍了 RR U的组成及其基本工作原理，分析了采用数字光纤传输技术和数字中频技术的优缺点，结合工程实际测量结果对宏蜂窝与R RU在覆盖范围，性能等方面进行了分析比较。

得出RR U在3G 网络的建设中具有广阔的市场应用前景。

关键词RRU数字光纤宏蜂窝1 前言3G 移动网络中，对基站设备采用了基带部分与中频、射频部相对分离的设计思路，这对3G 发展初期用户较少的情况下，能有较低的成本建造覆盖效果良好的网络具有重要的意义。

RRU（Remote Radio Unit）成为基站不可分割的一部分。

为了有效实现RRU 与基站的对通，业界已形成了两种接口规范：一个是由爱立信、西门子、北电、华为等公司开发的C P RI（C ommo n Public Radio Interface）规范，一个是由诺基亚、阿尔卡特、三星、中兴等公司开发的OBSAI（Open Base Station Architecture Initialtive）。

这两种规范都定义图1 RRU 组成结构框图了数字基带信号的传输格式，而且对RRU 的远端维护功能作了定义。

RRU的组成结构框图如图1 所示，RRU 无线设备主要由MU（Main Unit，也称为BBU,Baseband Unit）和 RRU 两部分组成。

MU 包含基站基带, 控制以及传输接口；RRU 实现基带信号到无线Uu 口的射频信号的转换，它由 RRU 控制接口单元、数字中频处理单元、射频处理单元、天馈单元等构成。

2 数字光纤传输方式MU 和RRU 之间通过光纤进行连接。

在 MU 与 RRU之间传输的符合 CPRI规范或 OBSAI规范的的数字光纤信号。

采用数字光纤的传输方式具有以下的优点。

（1）射频和光在传输过程中是独立的，这样信号传输和光传输之间没有相互影响，调试变得简单；（2）信号不随光信号的衰减而衰减，在长距离和多路分路传输系统中保持动态范围不变；（3）信号的分路合路通过数字的方法实现，下行分路通过数字比特流的复制实现，上行合路M U+R R U基带处理控制传输接口射频处理单元中频处理单元接口控制单元Iub连接到R N C光纤传输M U R R U通过数字和实现，数字分路合路对信号都不会有任何损 耗；（4）数字光器件的可靠性比模拟光器件高，模拟光 器件的平均故障间隔时间（MTBF ）更短，使用数字光 器件减少了维护费用；（5）数字传输的时延可以计算和校正：为移动通信 的精确定位带来方便；（6）数字传输在长距离传输时保持动态范围和服务 质量不变，使网络设计更加灵活。