光纤拉远技术
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1.概述
将电信息源(模拟或数字的)用高频电流进行调制(调幅或调频),形成射频信号,经过天线发射到空中;远距离将射频信号接收后进行反调制,还原成电信息源,这一过程称为无线传输。
在电子学理论中,电流流过导体,导体周围会形成磁场;交变电流通过导体,导体周围会形成交变的电磁场,称为电磁波。
在电磁波频率低于100khz时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,但电磁波频率高于100khz时,电磁波可以在空气中传播,并经大气层外缘的电离层反射,形成远距离传输能力,我们把具有远距离传输能力的高频电磁波成为射频,英文缩写:RF。
近代人类发明了廉价的高频传输线缆(射频线),为了追求完美的信息传输质量,兼顾原有的无线设备,无线方式有线传输开始流行。
产生了射频传输这一概念。
射频简称RF射频就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称。
每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流。
有线电视系统就是采用射频传输方式的。
无线传输发展了近二百年,形成了大量的用户和产品群,但是,由于气候的变化和地表障碍物的影响,不能传输完美的信息。
如果你的信息源经过二次调制,用线缆传输到对端,对端用反调制将信息源还原后再应用,不管频率多低,也是射频传输方式,如果没有调制反调制过程,只是将信息源用线缆传送到对端直接使用,不管频率有多高,都是一般的有线传输方式。
2.分类
拉远技术一般包括射频拉远、中频拉远、基带拉远等三种技术。
射频拉远,是将基带信号转成光信号传送,在远端放大的一种技术。
TD-SCDMA光纤拉远技术主要应用于射频拉远和基带拉远。
射频拉远是通过光电耦合部件将射频信号用光纤进行远距离传输,远端部分包括光电耦合部件、功放设备、智能天线。
基带拉远与WCDMA的基带拉远方式一样,分为基带部分(BBU)和射频部分(RRU),中间采用光纤进行信号传输,这种方式有时也被称为分布式基站或射频拉远(BBU+RRU)。
3.介绍
RRU(Radio Remote Unit)技术特点是将基站分成近端机即无线基带控制(Radio Server)和远端机即射频拉远(RRU)两部分,二者之间通过光纤连接,其接口是基于开放式CPRI 或IR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。
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。
4.光纤拉远的优点
在基站部署中采用光纤拉远技术可以为移动运营商带来巨大的好处,主要表现在以下几个方面。
第一,降低建设成本。
采用光纤传输,可以减少馈线损耗,降低了功率放大器的功率要求,从而降低了基站设备成本。
第二,降低运营成本。
通过对现有基站资源的合理利用和基站基带部分的集中放置,降低基站的租赁费用。
第三,实现快速建网。
基带和射频的分开放置,让工程建设具有了很强的灵活性,加快了工程施工进度,保障3G网络快速部署。
第四,便于网络优化调整。
光纤的远距离和快速部署特点,使TD-SCDMA天线的位置调整不再受基站的制约,可以依据基站周围环境特点,构建标准蜂窝结构,降低了网络优化的难度。
第五,合理利用光网络资源。
可以合理利用现有的光网络资源,新建的光缆网络也可以用于其它各种业务,如数据接入、视频监控等。
第六,解决室内覆盖。
过去一般将室内覆盖单独分开考虑,采用光纤拉远技术后可以将室外和室内信号覆盖统一考虑,有效利用网络资源,降低了成本,提高了网络覆盖质量。
5.光纤拉远技术还存在的问题
第一,产品集成度有待进一步提高。
TD-SCDMA采用了智能天线提高了网络覆盖性能,但由于采用了天线阵,也对RRU的产品集成度提出了更高的要求。
第二,大规模应用经验缺少。
目前国际上仅有少数运营商采用分布式基站进行大规模网络部署,关于光纤拉远技术的应用尚缺乏大规模应用经验,需要在实际应用中探索。
第三,大规模试验的验证。
TD-SCDMA的光纤拉远技术在2006年才被应用到大规模试验网中进行少量测试验证,从实际测试、使用情况看仍存在一些问题,但不一定必须进行大规模测试。
目前存在的问题,主要反映在远端单元的机械部分、硬件功能上,不涉及基站软件和网络性能,属于单机设备问题,不需要对其组成的无线网络进行大规模性能测试。
对于远端设备,只需进行不同应用场景、应用环境的验证测试即可。
第四,其他WCDMA系统中也存在的共性问题:功放效率的进一步提升、功耗和散热的改善、各种环境能力的适应、维护工作量较大、扩容不方便、室外设备美化要求、可靠性和稳定性的进一步验证等等。
以上TD-SCDMA光纤拉远技术应用中存在的问题,同样也存在于WCDMA系统中。
由于WCDMA系统的光纤拉远技术应用的比较早,经过多次改进已经有了明显提高。
这些问题需要在今后的实际使用中,逐步改进解决,但不影响光纤拉远技术在扩大网络规模试验中的应用。